CN107414015B - 一种改善铸铁件表面质量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善铸铁件表面质量的方法，涉及铸铁件技术领域，通过制备改善型铸造型壳来实现；所述改善型铸造型壳由以下成分制成：黄壤土、聚羟基铝活化凹凸棒土、铝土矿；本发明提供的一种改善铸铁件表面质量的方法，通过对铸造型壳的改善来实现，能够显著降低铸铁件粘砂情况，显著提高了铸铁件的表面质量。

Description

一种改善铸铁件表面质量的方法
技术领域
本发明属于铸铁件技术领域，具体涉及一种改善铸铁件表面质量的方法。
背景技术
促使铸件与铸型界面处形成可剥离烧结壳是防止铸件粘砂，获得高表面质量铸件的有效方法。以往铸件铸造生产中大多采用煤粉湿型砂铸造工艺或在铸型内腔表面喷刷涂料的方法试图使界面处形成可剥离烧结壳，鲜有直接采用型砂与铸件作用产生可剥离烧结壳的铸造工艺，调配天然粘土砂促使可剥离烧结壳形成的铸造工艺更是少之又少，本申请通过对铸造型壳的改善，来直接提高铸铁件的表面质量。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种改善铸铁件表面质量的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改善铸铁件表面质量的方法，通过制备改善型铸造型壳来实现；所述改善型铸造型壳按重量份计由以下成分制成：黄壤土50-60、聚羟基铝活化凹凸棒土5-8、铝土矿3-6。
进一步的，所述铝土矿具体为三水铝石。
进一步的，所述三水铝石粒度为150-200目。
进一步的，所述黄壤土中二氧化硅所占质量为50-52%。
进一步的，所述聚羟基铝活化凹凸棒土制备方法为：
(1)将摩尔浓度为0.42mol/L的氢氧化钠溶液按1:1.5体积比逐滴滴入摩尔浓度为0.45mol/L的氯化铝溶液中得到羟基铝混合液，然后再添加羟基铝混合液质量0.01%的质量分数为0.02%的氯化镧溶液，然后以500r/min转速搅拌1小时，加热至50℃，保温2小时，得到活化液；
(2)将凹凸棒土放置于250℃的烘箱内烘烤1.5小时，然后进行研磨，过150目筛；
(3)按照固液比35g/L将对应质量的凹凸棒土加入到活化液中，加热至55℃，以1500r/min转速搅拌3.5小时，然后经过离心分离，采用去离子水进行表面清洗至中性，即得。
进一步的，所述改善型铸造型壳焙烧方法为：焙烧采用贯通式天然气焙烧炉焙烧铸造型壳，铸造型壳焙烧时的摆放间距为65mm，焙烧温度控制在620-680℃，焙烧时间控制在1.8-2.2h。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过采用黄壤土、聚羟基铝活化凹凸棒土、铝土矿三者协同制成铸造型壳，能够使得其在铸造过程中产生适度烧结状态，使其形成可剥离烧结壳，通过添加的聚羟基铝活化凹凸棒土的低熔点相在浇注时熔融填入型砂空隙，形成烧结壳，阻止了铁液的渗入并缓解铸造型壳对铸件表面的粘结作用，冷却后烧结壳与铸铁件剥离，清砂后铸铁件表面光洁，聚羟基铝活化凹凸棒土对黄壤土天然粘土砂的烧结有很大影响作用，同时再依据不同壁厚铸件对铸型的热状态的影响，通过调配黄壤土、聚羟基铝活化凹凸棒土和铝土矿的成分配比，使其产生适度烧结，可获得表面质量高的铸铁件。
具体实施方式
实施例1
一种改善铸铁件表面质量的方法，通过制备改善型铸造型壳来实现；所述改善型铸造型壳按重量份计由以下成分制成：黄壤土50、聚羟基铝活化凹凸棒土5、铝土矿3。
进一步的，所述铝土矿具体为三水铝石。
进一步的，所述三水铝石粒度为150目。
进一步的，所述黄壤土中二氧化硅所占质量为50%。
进一步的，所述聚羟基铝活化凹凸棒土制备方法为：
(1)将摩尔浓度为0.42mol/L的氢氧化钠溶液按1:1.5体积比逐滴滴入摩尔浓度为0.45mol/L的氯化铝溶液中得到羟基铝混合液，然后再添加羟基铝混合液质量0.01%的质量分数为0.02%的氯化镧溶液，然后以500r/min转速搅拌1小时，加热至50℃，保温2小时，得到活化液；
(2)将凹凸棒土放置于250℃的烘箱内烘烤1.5小时，然后进行研磨，过150目筛；
(3)按照固液比35g/L将对应质量的凹凸棒土加入到活化液中，加热至55℃，以1500r/min转速搅拌3.5小时，然后经过离心分离，采用去离子水进行表面清洗至中性，即得。
进一步的，所述改善型铸造型壳焙烧方法为：焙烧采用贯通式天然气焙烧炉焙烧铸造型壳，铸造型壳焙烧时的摆放间距为65mm，焙烧温度控制在620℃，焙烧时间控制在1.8h。
实施例2
一种改善铸铁件表面质量的方法，通过制备改善型铸造型壳来实现；所述改善型铸造型壳按重量份计由以下成分制成：黄壤土60、聚羟基铝活化凹凸棒土8、铝土矿6。
进一步的，所述铝土矿具体为三水铝石。
进一步的，所述三水铝石粒度为200目。
进一步的，所述黄壤土中二氧化硅所占质量为52%。
进一步的，所述聚羟基铝活化凹凸棒土制备方法为：
(1)将摩尔浓度为0.42mol/L的氢氧化钠溶液按1:1.5体积比逐滴滴入摩尔浓度为0.45mol/L的氯化铝溶液中得到羟基铝混合液，然后再添加羟基铝混合液质量0.01%的质量分数为0.02%的氯化镧溶液，然后以500r/min转速搅拌1小时，加热至50℃，保温2小时，得到活化液；
(2)将凹凸棒土放置于250℃的烘箱内烘烤1.5小时，然后进行研磨，过150目筛；
(3)按照固液比35g/L将对应质量的凹凸棒土加入到活化液中，加热至55℃，以1500r/min转速搅拌3.5小时，然后经过离心分离，采用去离子水进行表面清洗至中性，即得。
进一步的，所述改善型铸造型壳焙烧方法为：焙烧采用贯通式天然气焙烧炉焙烧铸造型壳，铸造型壳焙烧时的摆放间距为65mm，焙烧温度控制在680℃，焙烧时间控制在2.2h。
实施例3
一种改善铸铁件表面质量的方法，通过制备改善型铸造型壳来实现；所述改善型铸造型壳按重量份计由以下成分制成：黄壤土55、聚羟基铝活化凹凸棒土6、铝土矿4。
进一步的，所述铝土矿具体为三水铝石。
进一步的，所述三水铝石粒度为180目。
进一步的，所述黄壤土中二氧化硅所占质量为51%。
进一步的，所述聚羟基铝活化凹凸棒土制备方法为：
(1)将摩尔浓度为0.42mol/L的氢氧化钠溶液按1:1.5体积比逐滴滴入摩尔浓度为0.45mol/L的氯化铝溶液中得到羟基铝混合液，然后再添加羟基铝混合液质量0.01%的质量分数为0.02%的氯化镧溶液，然后以500r/min转速搅拌1小时，加热至50℃，保温2小时，得到活化液；
(2)将凹凸棒土放置于250℃的烘箱内烘烤1.5小时，然后进行研磨，过150目筛；
(3)按照固液比35g/L将对应质量的凹凸棒土加入到活化液中，加热至55℃，以1500r/min转速搅拌3.5小时，然后经过离心分离，采用去离子水进行表面清洗至中性，即得。
进一步的，所述改善型铸造型壳焙烧方法为：焙烧采用贯通式天然气焙烧炉焙烧铸造型壳，铸造型壳焙烧时的摆放间距为65mm，焙烧温度控制在650℃，焙烧时间控制在2.0h。
对比例1：与实施例1区别仅在于改善型铸造型壳中不添加聚羟基铝活化凹凸棒土。
对比例2：与实施例1区别仅在于将聚羟基铝活化凹凸棒土替换为普通未处理的凹凸棒土。
试验
采用实施例与对比例制备的铸造型壳对长度×宽为50mm×50mm，厚度为3mm、4mm、5mm、6mm的四个铸铁件进行浇注试验，对比粘砂情况：
表1
3mm 4mm 5mm 6mm
实施例1 不粘砂 不粘砂 不粘砂 不粘砂
实施例2 不粘砂 不粘砂 不粘砂 不粘砂
实施例3 不粘砂 不粘砂 不粘砂 不粘砂
对比例1 粘砂 粘砂 粘砂 粘砂
对比例2 不粘砂 粘砂 粘砂 粘砂
由表1可以看出，本发明通过添加聚羟基铝活化凹凸棒土能够显著改善铸造型壳的特性，降低粘砂率，改善了铸铁件的表面质量，采用普通凹凸棒土在针对3mm以后壁厚的铸铁件无法达到不粘砂的标准。

Claims (1)

1.一种改善铸铁件表面质量的方法，其特征在于，通过制备改善型铸造型壳来实现；所述改善型铸造型壳按重量份计由以下成分制成：黄壤土50-60、聚羟基铝活化凹凸棒土5-8、铝土矿3-6；所述铝土矿具体为三水铝石；所述三水铝石粒度为150-200目；所述黄壤土中二氧化硅所占质量为50-52%；所述聚羟基铝活化凹凸棒土制备方法为：
(1)将摩尔浓度为0.42mol/L的氢氧化钠溶液按1:1.5体积比逐滴滴入摩尔浓度为0.45mol/L的氯化铝溶液中得到羟基铝混合液，然后再添加羟基铝混合液质量0.01%的质量分数为0.02%的氯化镧溶液，然后以500r/min转速搅拌1小时，加热至50℃，保温2小时，得到活化液；
(2)将凹凸棒土放置于250℃的烘箱内烘烤1.5小时，然后进行研磨，过150目筛；
(3)按照固液比35g/L将对应质量的凹凸棒土加入到活化液中，加热至55℃，以1500r/min转速搅拌3.5小时，然后经过离心分离，采用去离子水进行表面清洗至中性，即得；所述改善型铸造型壳焙烧方法为：焙烧采用贯通式天然气焙烧炉焙烧铸造型壳，铸造型壳焙烧时的摆放间距为65mm，焙烧温度控制在620-680℃，焙烧时间控制在1.8-2.2h。
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