CN107214291A - 一种耐高温、高强度的铸造型砂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温、高强度的铸造型砂及其制备方法。所述的耐高温、高强度的铸造型砂包含按重量份数计算的如下组分：红砂50‑60份、石英砂24‑26份、石墨粉7‑9份、硬化剂4‑6份、硅藻土8‑10份、镁砂35‑45份、煤粉6‑10份、粘结剂15‑25份、淀粉6‑10份、石灰粉6‑8份、空心微珠2‑6份、耐火料16‑26份、水30‑50份。本发明还提供了上述耐高温、高强度铸造型砂的制备方法。本发明通过在组分中添加石墨粉、硅藻土、空心微珠和煤粉使得本发明的铸造型砂具有强度高、耐高温的特点，而利用本发明的铸造型砂生产的铸件具有强度高，可在高温环境中工作的特性。

Description

一种耐高温、高强度的铸造型砂及其制备方法
技术领域
本发明属于机械领域，具体涉及一种耐高温、高强度的铸造型砂及其制备方法。
背景技术
砂型铸造是在砂型中生产铸件的方法，钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。
型砂是在铸造中用来造型的材料。型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成，型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30～50％。而在汽车配件等一些对质量要求较高的铸件生产中，型砂的好坏直接决定着产品的好次。汽车的一些配件在生产中通常面临着高温和高强度的工作环境，如何生产一种耐高温、高强度的铸造型砂，从而生产出耐高温、高强度的铸件成为人们研究的重点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种耐高温、高强度的铸造型砂及其制备方法。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
一种耐高温、高强度的铸造型砂，其包含按重量份数计算的如下组分：红砂50-60份、石英砂24-26份、石墨粉7-9份、硬化剂4-6份、硅藻土8-10份、镁砂35-45份、煤粉6-10份、粘结剂15-25份、淀粉6-10份、石灰粉6-8份、空心微珠2-6份、耐火料16-26份、水30-50份。
在一些实施方案之中，所述石英砂包括石英新砂和石英再生砂，且所述石英新砂和石英再生砂的重量比为2-4:1。
在一些实施方案之中，所述的粘结剂包括酚醛树脂、呋喃树脂、植物油和塔油中的任意一种或两种以上的组合。
在一些实施方案之中，所述耐火料包括按质量比为3:2:1计算的莫来石、铝矾土和煤矸石。
在一些较为具体的实施方案之中，所述铝矾土中的氧化铝含量为55％。
在一些实施方案之中，还包括含有碳纤维的可燃物质，所述可燃物质包括木屑和/或农作物秸秆，所述木屑粒度为160-200目，所述农作物秸秆直径为4-6mm。
在一些实施方案之中，所述硬化剂为液态硬化剂。
本发明还提供了上述耐高温、高强度铸造型砂的制备方法，其包括以下步骤：
步骤一、将红砂、石英砂、石墨粉、硬化剂和硅藻土分别加入到全部水分的1/4-1/3，制得组分Ⅰ；
步骤二、将镁砂、粘结剂、石灰粉、空心微珠、耐火料和剩余水混合，制得组分Ⅱ；
步骤三、将组分Ⅰ、组分Ⅱ、煤粉和淀粉混合并搅拌均匀，出砂即可。
在一些较为具体的实施方案之中，所述的步骤一包括将红砂、石英砂、石墨粉、硬化剂和硅藻土粉碎并过150-200目筛。
在一些较为具体的实施方案之中，所述步骤二中的空心微珠粒度为10-20μm。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
1.本发明提供了一种耐高温、高强度的铸造型砂，通过在组分中添加石墨粉、硅藻土、空心微珠和煤粉使得本发明的铸造型砂具有强度高、耐高温的特点，而利用本发明的铸造型砂生产的铸件具有强度高，可在高温环境中工作的特性。
2.本发明提供了一种耐高温、高强度的铸造型砂的制备方法，通过将石墨粉与硅藻土配合使用，空心微珠与耐火料配合使用，使得本发明的型砂能够承受高温和高强度，从而大大降低铸件的残次品。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将结合若干实施例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
一种耐高温、高强度的铸造型砂，其包含按重量份数计算的如下组分：红砂50-60份、石英砂24-26份、石墨粉7-9份、硬化剂4-6份、硅藻土8-10份、镁砂35-45份、煤粉6-10份、粘结剂15-25份、淀粉6-10份、石灰粉6-8份、空心微珠2-6份、耐火料16-26份、水30-50份。
本发明还提供了上述耐高温、高强度铸造型砂的制备方法，其包括以下步骤：
步骤一、将红砂、石英砂、石墨粉、硬化剂和硅藻土分别加入到全部水分的1/4-1/3，制得组分Ⅰ；
步骤二、将镁砂、粘结剂、石灰粉、空心微珠、耐火料和剩余水混合，制得组分Ⅱ；
步骤三、将组分Ⅰ、组分Ⅱ、煤粉和淀粉混合并搅拌均匀，出砂即可。
实施例1
一种耐高温、高强度的铸造型砂，其包含按重量份数计算的如下组分：红砂50份、石英砂24份、石墨粉7份、硬化剂4份、硅藻土8份、镁砂35份、煤粉6份、粘结剂15份、淀粉6份、石灰粉6份、空心微珠2份、耐火料16份、水30份。
在一些实施方案之中，所述石英砂包括石英新砂和石英再生砂，且所述石英新砂和石英再生砂的重量比为2:1。
在一些实施方案之中，所述的粘结剂包括酚醛树脂、呋喃树脂、植物油和塔油中的任意一种或两种以上的组合。
在一些实施方案之中，所述耐火料包括按质量比为3:2:1计算的莫来石、铝矾土和煤矸石。
在一些较为具体的实施方案之中，所述铝矾土中的氧化铝含量为55％。
在一些实施方案之中，还包括含有碳纤维的可燃物质，所述可燃物质包括木屑和/或农作物秸秆，所述木屑粒度为160目，所述农作物秸秆直径为4mm。
在一些实施方案之中，所述硬化剂为液态硬化剂。
本发明还提供了上述耐高温、高强度铸造型砂的制备方法，其包括以下步骤：
步骤一、将红砂、石英砂、石墨粉、硬化剂和硅藻土分别加入到全部水分的1/4，制得组分Ⅰ；
步骤二、将镁砂、粘结剂、石灰粉、空心微珠、耐火料和剩余水混合，制得组分Ⅱ；
步骤三、将组分Ⅰ、组分Ⅱ、煤粉和淀粉混合并搅拌均匀，出砂即可。
在一些较为具体的实施方案之中，所述的步骤一包括将红砂、石英砂、石墨粉、硬化剂和硅藻土粉碎并过150目筛。
在一些较为具体的实施方案之中，所述步骤二中的空心微珠粒度为10μm。
实施例2
一种耐高温、高强度的铸造型砂，其包含按重量份数计算的如下组分：红砂60份、石英砂26份、石墨粉9份、硬化剂6份、硅藻土10份、镁砂45份、煤粉10份、粘结剂25份、淀粉10份、石灰粉8份、空心微珠6份、耐火料26份、水50份。
在一些实施方案之中，所述石英砂包括石英新砂和石英再生砂，且所述石英新砂和石英再生砂的重量比为4:1。
在一些实施方案之中，所述的粘结剂包括酚醛树脂、呋喃树脂、植物油和塔油中的任意一种或两种以上的组合。
在一些实施方案之中，所述耐火料包括按质量比为3:2:1计算的莫来石、铝矾土和煤矸石。
在一些较为具体的实施方案之中，所述铝矾土中的氧化铝含量为55％。
在一些实施方案之中，还包括含有碳纤维的可燃物质，所述可燃物质包括木屑和/或农作物秸秆，所述木屑粒度为200目，所述农作物秸秆直径为6mm。
在一些实施方案之中，所述硬化剂为液态硬化剂。
本发明还提供了上述耐高温、高强度铸造型砂的制备方法，其包括以下步骤：
步骤一、将红砂、石英砂、石墨粉、硬化剂和硅藻土分别加入到全部水分的1/4-1/3，制得组分Ⅰ；
步骤二、将镁砂、粘结剂、石灰粉、空心微珠、耐火料和剩余水混合，制得组分Ⅱ；
步骤三、将组分Ⅰ、组分Ⅱ、煤粉和淀粉混合并搅拌均匀，出砂即可。
在一些较为具体的实施方案之中，所述的步骤一包括将红砂、石英砂、石墨粉、硬化剂和硅藻土粉碎并过200目筛。
在一些较为具体的实施方案之中，所述步骤二中的空心微珠粒度为20μm。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐高温、高强度的铸造型砂，其特征在于，包含按重量份数计算的如下组分：红砂50-60份、石英砂24-26份、石墨粉7-9份、硬化剂4-6份、硅藻土8-10份、镁砂35-45份、煤粉6-10份、粘结剂15-25份、淀粉6-10份、石灰粉6-8份、空心微珠2-6份、耐火料16-26份、水30-50份。
2.根据权利要求1所述的耐高温、高强度的铸造型砂，其特征在于：所述石英砂包括石英新砂和石英再生砂，且所述石英新砂和石英再生砂的重量比为2-4:1。
3.根据权利要求1所述的耐高温、高强度的铸造型砂，其特征在于：所述的粘结剂包括酚醛树脂、呋喃树脂、植物油和塔油中的任意一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的耐高温、高强度的铸造型砂，其特征在于：所述耐火料包括按质量比为3:2:1计算的莫来石、铝矾土和煤矸石。
5.根据权利要求4所述的耐高温、高强度的铸造型砂，其特征在于：所述铝矾土中的氧化铝含量为55％。
6.根据权利要求1所述的耐高温、高强度的铸造型砂，其特征在于：还包括含有碳纤维的可燃物质，所述可燃物质包括木屑和/或农作物秸秆，所述木屑粒度为160-200目，所述农作物秸秆直径为4-6mm。
7.根据权利要求1所述的耐高温、高强度的铸造型砂，其特征在于：所述硬化剂为液态硬化剂。
8.如权利要求1-7中任一项所述耐高温、高强度铸造型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、将红砂、石英砂、石墨粉、硬化剂和硅藻土分别加入到全部水分的1/4-1/3，制得组分Ⅰ；
步骤二、将镁砂、粘结剂、石灰粉、空心微珠、耐火料和剩余水混合，制得组分Ⅱ；
步骤三、将组分Ⅰ、组分Ⅱ、煤粉和淀粉混合并搅拌均匀，出砂即可。
9.根据权利要求8所述耐高温、高强度铸造型砂的制备方法，其特征在于：所述的步骤一包括将红砂、石英砂、石墨粉、硬化剂和硅藻土粉碎并过150-200目筛。
10.根据权利要求8所述耐高温、高强度铸造型砂的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的空心微珠粒度为10-20μm。
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