CN107282864A - 一种铸造有色合金的型砂 - Google Patents

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Abstract

本发明主要涉及铸造领域，公开了一种铸造有色合金的型砂，由以下重量份的原料制成：旧砂62~64、新砂16~18、膨润土6~8、海泡石3~5、滑石粉2.1~2.3、钛白粉1.2~1.4、豆粕5~7；原料简单，来源广泛，易于制备，价格低廉，增加市场上铸造有色合金的专用型砂，色泽浅白，不会影响有色合金的色泽，粒径大小适中，使有色合金表面光滑，透气性适宜，避免有色合金产生气孔，降低残次率，提高生产效率，使经济收入提高9.6%；原料中的旧砂比例降低，先将旧砂过筛，去除旧砂中的灰分和微粒，提高旧砂透气性，快速冷却高温金属液体，同时避免灰分和微粒粘附金属液体，提高有色合金的光滑度和光泽度。

Description

一种铸造有色合金的型砂
技术领域
本发明主要涉及铸造领域，尤其涉及一种铸造有色合金的型砂。
背景技术
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%，通常对型砂的要求有强度和热稳定性、流动性、可塑性、透气性和溃散性，即在铸件凝固后型砂是否容易破坏，是否容易从铸件上清除的性能。
有色合金广泛应用于汽车、建材、家电、电力、机械制造等行业，伴随下游行业的发展，有色合金制造行业也得到快速发展，有色合金的色泽度较高，对型砂的要求也较高，型砂料径太大，虽然透气性较好，但是有色合金表面比较粗糙，光洁度不好，型砂料径太小，导致砂型透气性不好，有色合金有气孔产生，虽然现有的型砂可以铸造有色合金，但是型砂的色泽会对有色合金产生影响，铸造后需要进行切削和打磨，对有色合金造成很大的浪费，同时也大大减低了生产效率，现有专利文件CN 105057565 A公开的一种优质型砂及其制备方法，原料多样，价格昂贵，并且含有有毒成分，制备和使用过程中危害人体健康，而且目前市场上还没专门用于铸造有色合金的型砂。
发明内容
为了弥补已有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种铸造有色合金的型砂。
一种铸造有色合金的型砂，由以下重量份的原料制成：旧砂62~64、新砂16~18、膨润土6~8、海泡石3~5、滑石粉2.1~2.3、钛白粉1.2~1.4、豆粕5~7。
所述的豆粕，脂肪含量为12~14%。
一种铸造有色合金的型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）旧砂过筛后与新砂混合，旧砂比例降低，先将旧砂过筛，去除旧砂中的灰分和微粒，提高旧砂透气性，快速冷却高温金属液体，同时避免灰分和微粒粘附金属液体，提高有色合金的光滑度和光泽度，先于84~86转/分钟搅拌20~25分钟，再于145~150转/分钟搅拌10~15分钟，得初混砂；
（2）将膨润土、滑石粉和钛白粉加入初混砂，于96~98转/分钟搅拌15~20分钟，一次煅烧40~50分钟，冷却至80~100℃，能够提高型砂的耐热温度，减少铸造时高温金属液体对型砂的破坏，增加型砂的利用次数，降低生产成本，得一次煅烧料；
（3）将海泡石粉碎后加入一次煅烧料中，于170~180转/分钟搅拌20~25分钟，二次煅烧190~200分钟，冷却至105~110℃，进一步提高型砂的耐热温度，同时海泡石吸水后体积膨胀，提高湿压强度，浇铸后，含水量减少，体积减小，减少型砂和有色合金的粘结力，保持表面光滑，减少瑕疵，得二次煅烧料；
（4）将豆粕粉碎至140~160目，变废为宝，节约成本，豆粕脂肪含量较高，能够降低浇铸时型砂对有色合金的粘结力，降低瑕疵率，节约大量生产成本，加入水中，混合均匀，再加入二次煅烧料，搅拌均匀，使含水量为4~5%，得铸造有色合金的型砂；
（5）包装，检验，得铸造有色合金的型砂成品。
所述步骤（1）的过筛，孔径为200~240目，过筛后保留筛上物。
所述步骤（2）的一次煅烧，温度为370~390℃。
所述步骤（3）的粉碎，粒径为100%过50目筛，90~95%过100目筛，30~35%过200目筛。
所述步骤（3）的二次煅烧，温度为620~640℃。
本发明的优点是：本发明提供的铸造有色合金的型砂，原料简单，来源广泛，易于制备，价格低廉，增加市场上铸造有色合金的专用型砂，色泽浅白，不会影响有色合金的色泽，粒径大小适中，使有色合金表面光滑，透气性适宜，避免有色合金产生气孔，降低残次率，提高生产效率，使经济收入提高9.6%；原料中的旧砂比例降低，先将旧砂过筛，去除旧砂中的灰分和微粒，提高旧砂透气性，快速冷却高温金属液体，同时避免灰分和微粒粘附金属液体，提高有色合金的光滑度和光泽度；加入膨润土、滑石粉和钛白粉并进行一次低温煅烧，能够提高型砂的耐热温度，达到1800℃，减少铸造时高温金属液体对型砂的破坏，增加型砂的利用次数，降低生产成本；再将海泡石粉碎后加入一次煅烧料中进行二次高温煅烧，进一步提高型砂的耐热温度，同时海泡石吸水后体积膨胀，提高湿压强度，浇铸后，含水量减少，体积减小，减少型砂和有色合金的粘结力，保持表面光滑，减少瑕疵；最后加入脂肪含量较高的豆粕，变废为宝，节约成本，同时能够降低浇铸时型砂对有色合金的粘结力，使瑕疵率降低18.6%，节约大量生产成本。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明。
实施例1
一种铸造有色合金的型砂，由以下重量份的原料制成：旧砂62、新砂16、膨润土6、海泡石3、滑石粉2.1、钛白粉1.2、豆粕5。
所述的豆粕，脂肪含量为12%。
一种铸造有色合金的型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）旧砂过筛后与新砂混合，孔径为200目，过筛后保留筛上物，旧砂比例降低，先将旧砂过筛，去除旧砂中的灰分和微粒，提高旧砂透气性，快速冷却高温金属液体，同时避免灰分和微粒粘附金属液体，提高有色合金的光滑度和光泽度，先于84转/分钟搅拌20分钟，再于145转/分钟搅拌10分钟，得初混砂；
（2）将膨润土、滑石粉和钛白粉加入初混砂，于96转/分钟搅拌15分钟，一次煅烧40分钟，温度为370~390℃，冷却至80~100℃，能够提高型砂的耐热温度，减少铸造时高温金属液体对型砂的破坏，增加型砂的利用次数，降低生产成本，得一次煅烧料；
（3）将海泡石粉碎后加入一次煅烧料中，粒径为100%过50目筛，90%过100目筛，30%过200目筛，于170转/分钟搅拌20分钟，二次煅烧190~200分钟，温度为620~640℃，冷却至105~110℃，进一步提高型砂的耐热温度，同时海泡石吸水后体积膨胀，提高湿压强度，浇铸后，含水量减少，体积减小，减少型砂和有色合金的粘结力，保持表面光滑，减少瑕疵，得二次煅烧料；
（4）将豆粕粉碎至140目，变废为宝，节约成本，豆粕脂肪含量较高，能够降低浇铸时型砂对有色合金的粘结力，降低瑕疵率，节约大量生产成本，加入水中，混合均匀，再加入二次煅烧料，搅拌均匀，使含水量为4~5%，得铸造有色合金的型砂；
（5）包装，检验，得铸造有色合金的型砂成品。
结果：湿压强度：0.118Mpa，透气性：127Pa，热湿拉强度：3.4kPa，破碎指数：78%，抗弯强度：0.26MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：4.0%。
实施例2
一种铸造有色合金的型砂，由以下重量份的原料制成：旧砂63、新砂17、膨润土7、海泡石4、滑石粉2.2、钛白粉1.3、豆粕6。
所述的豆粕，脂肪含量为13%。
一种铸造有色合金的型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）旧砂过筛后与新砂混合，孔径为220目，过筛后保留筛上物，旧砂比例降低，先将旧砂过筛，去除旧砂中的灰分和微粒，提高旧砂透气性，快速冷却高温金属液体，同时避免灰分和微粒粘附金属液体，提高有色合金的光滑度和光泽度，先于85转/分钟搅拌23分钟，再于148转/分钟搅拌13分钟，得初混砂；
（2）将膨润土、滑石粉和钛白粉加入初混砂，于97转/分钟搅拌18分钟，一次煅烧45分钟，温度为370~390℃，冷却至80~100℃，能够提高型砂的耐热温度，减少铸造时高温金属液体对型砂的破坏，增加型砂的利用次数，降低生产成本，得一次煅烧料；
（3）将海泡石粉碎后加入一次煅烧料中，粒径为100%过50目筛，93%过100目筛，33%过200目筛，于175转/分钟搅拌23分钟，二次煅烧195分钟，温度为620~640℃，冷却至105~110℃，进一步提高型砂的耐热温度，同时海泡石吸水后体积膨胀，提高湿压强度，浇铸后，含水量减少，体积减小，减少型砂和有色合金的粘结力，保持表面光滑，减少瑕疵，得二次煅烧料；
（4）将豆粕粉碎至140目，变废为宝，节约成本，豆粕脂肪含量较高，能够降低浇铸时型砂对有色合金的粘结力，降低瑕疵率，节约大量生产成本，加入水中，混合均匀，再加入二次煅烧料，搅拌均匀，使含水量为4~5%，得铸造有色合金的型砂；
（5）包装，检验，得铸造有色合金的型砂成品。
结果：湿压强度：0.116Mpa，透气性：125Pa，热湿拉强度：3.2kPa，破碎指数：79%，抗弯强度：0.25MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：4.1%。
实施例3
一种铸造有色合金的型砂，由以下重量份的原料制成：旧砂64、新砂18、膨润土8、海泡石5、滑石粉2.3、钛白粉1.4、豆粕7。
所述的豆粕，脂肪含量为14%。
一种铸造有色合金的型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）旧砂过筛后与新砂混合，孔径为240目，过筛后保留筛上物，旧砂比例降低，先将旧砂过筛，去除旧砂中的灰分和微粒，提高旧砂透气性，快速冷却高温金属液体，同时避免灰分和微粒粘附金属液体，提高有色合金的光滑度和光泽度，先于86转/分钟搅拌25分钟，再于150转/分钟搅拌15分钟，得初混砂；
（2）将膨润土、滑石粉和钛白粉加入初混砂，于98转/分钟搅拌20分钟，一次煅烧50分钟，温度为370~390℃，冷却至80~100℃，能够提高型砂的耐热温度，减少铸造时高温金属液体对型砂的破坏，增加型砂的利用次数，降低生产成本，得一次煅烧料；
（3）将海泡石粉碎后加入一次煅烧料中，粒径为100%过50目筛，95%过100目筛，35%过200目筛，于180转/分钟搅拌25分钟，二次煅烧200分钟，温度为620~640℃，冷却至105~110℃，进一步提高型砂的耐热温度，同时海泡石吸水后体积膨胀，提高湿压强度，浇铸后，含水量减少，体积减小，减少型砂和有色合金的粘结力，保持表面光滑，减少瑕疵，得二次煅烧料；
（4）将豆粕粉碎至160目，变废为宝，节约成本，豆粕脂肪含量较高，能够降低浇铸时型砂对有色合金的粘结力，降低瑕疵率，节约大量生产成本，加入水中，混合均匀，再加入二次煅烧料，搅拌均匀，使含水量为4~5%，得铸造有色合金的型砂；
（5）包装，检验，得铸造有色合金的型砂成品。
结果：湿压强度：0.114Mpa，透气性：126Pa，热湿拉强度：3.3kPa，破碎指数：78%，抗弯强度：0.27MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：3.8%。
对比例1
旧砂的重量改为124，其余制备方法，同实施例1。
结果：湿压强度：0.103Mpa，透气性：97Pa，热湿拉强度：2.5kPa，破碎指数：71%，抗弯强度：0.20MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：21.3%。
对比例2
去除海泡石，其余制备方法，同实施例1。
结果：湿压强度：0.102Mpa，透气性：98Pa，热湿拉强度：2.7kPa，破碎指数：70%，抗弯强度：0.21MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：20.9%。
对比例3
去除滑石粉，其余制备方法，同实施例1。
结果：湿压强度：0.102Mpa，透气性：104Pa，热湿拉强度：2.9kPa，破碎指数：69%，抗弯强度：0.24MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：20.5%。
对比例4
去除钛白粉，其余制备方法，同实施例1。
结果：湿压强度：0.107Mpa，透气性：104Pa，热湿拉强度：2.8kPa，破碎指数：68%，抗弯强度：0.21MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：21.6%。
对比例5
去除豆粕，其余制备方法，同实施例1。
结果：湿压强度：0.102Mpa，透气性：100Pa，热湿拉强度：3.3kPa，破碎指数：69%，抗弯强度：0.23MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：21.1%。
对比例6
去除步骤（1）中的过筛，其余制备方法，同实施例1。
结果：湿压强度：0.105Mpa，透气性：102Pa，热湿拉强度：3.1kPa，破碎指数：72%，抗弯强度：0.25MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：20.8%。
对比例7
去除步骤（2）中的一次煅烧，其余制备方法，同实施例1。
结果：湿压强度：0.101Mpa，透气性：99Pa，热湿拉强度：2.9kPa，破碎指数：68%，抗弯强度：0.21MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：20.3%。
对比例8
步骤（3）中的30%过200目筛改为80%过200目筛，其余制备方法，同实施例1。
结果：湿压强度：0.104Mpa，透气性：95Pa，热湿拉强度：3.0kPa，破碎指数：69%，抗弯强度：0.23MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：21.7%。
对比例9
去除步骤（3）中的二次煅烧，其余制备方法，同实施例1。
结果：湿压强度：0.102Mpa，透气性：113Pa，热湿拉强度：2.7kPa，破碎指数：78%，抗弯强度：0.21MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：21.2%。
对比例10
现有专利文件CN 105057565 A公开的一种优质型砂及其制备方法。
结果：湿压强度：0.115Mpa，透气性：130Pa，热湿拉强度：440kPa，破碎指数：80%，抗弯强度：0.23MPa，铜锌合金铸件瑕疵率：22.4%。

Claims (7)

1.一种铸造有色合金的型砂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：旧砂62~64、新砂16~18、膨润土6~8、海泡石3~5、滑石粉2.1~2.3、钛白粉1.2~1.4、豆粕5~7。
2.根据权利要求1所述铸造有色合金的型砂，其特征在于，所述的豆粕，脂肪含量为12~14%。
3.一种根据权利要求1所述铸造有色合金的型砂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）旧砂过筛后与新砂混合，先于84~86转/分钟搅拌20~25分钟，再于145~150转/分钟搅拌10~15分钟，得初混砂；
（2）将膨润土、滑石粉和钛白粉加入初混砂，于96~98转/分钟搅拌15~20分钟，一次煅烧40~50分钟，冷却至80~100℃，得一次煅烧料；
（3）将海泡石粉碎后加入一次煅烧料中，于170~180转/分钟搅拌20~25分钟，二次煅烧190~200分钟，冷却至105~110℃，得二次煅烧料；
（4）将豆粕粉碎至140~160目，加入水中，混合均匀，再加入二次煅烧料，搅拌均匀，使含水量为4~5%，得铸造有色合金的型砂；
（5）包装，检验，得铸造有色合金的型砂成品。
4.根据权利要求3所述铸造有色合金的型砂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的过筛，孔径为200~240目，过筛后保留筛上物。
5.根据权利要求3所述铸造有色合金的型砂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）的一次煅烧，温度为370~390℃。
6.根据权利要求3所述铸造有色合金的型砂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）的粉碎，粒径为100%过50目筛，90~95%过100目筛，30~35%过200目筛。
7.根据权利要求3所述铸造有色合金的型砂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）的二次煅烧，温度为620~640℃。
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