CN107552720B - 一种铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铸钢件覆膜砂，主要由以下重量份原料制成：900‑1100份石英硅砂、45‑165份铁矿砂、5‑10份沸石粉、3‑8份石墨粉、1‑3份酚醛树脂、1‑2份硅烷偶联剂、0.1‑0.6份乌洛托品溶液和0.9‑5.5份硬脂酸钙。制备所得的铸钢件覆膜砂生产成本低，仅为加入宝珠砂的特种铸钢件覆膜砂的25‑30％左右；高耐热、低膨胀性能好，耐高温钢水的冲刷力好，抗烧结性强，能够延缓和吸收砂芯释放的气体，适用于厚大铸钢件生产使用。使用所述覆膜砂生产的铸钢件表面光洁度高，铸件不经加工或稍作加工就可使用、铸钢件的出品率大大提高，具有很高的经济和社会价值。本发明的所述覆膜砂的抗烧结性的检测方法，操作便捷，横向对比产品的抗烧结性能，结果科学合理，数据参考价值强。

Description

一种铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法

技术领域

本发明属于铸造工业技术领域，具体涉及一种铸钢件覆膜砂、其制备方法和抗烧结性检测方法。

背景技术

铸钢材质比普通铸铁强度好，抗疲劳性强、抗腐蚀使用寿命长等诸多优势，在中国工业对高性能的铸钢材质的零部件运用越来越广泛，铸钢的品质要求也越来越高。铸钢件在铸造过程中，因为铸钢的熔点高，相应的其浇注温度也高，达到了1500-1100℃，接近石英砂的耐火度。高温下钢水对气体非常敏感，也会和铸型材料会发生化学作用，铸件容易出现烧结粘砂和气孔等缺陷。

现有铸钢件覆膜砂为了避免铸件烧结，加入一定量的宝珠砂作为耐火骨料，宝珠砂又称为电熔陶粒砂，是以天然铝钒土为原料，对熔融状态下铝矾土进行喷雾处理，使之再结晶、造粒、分筛而得到的高耐热性，低热膨胀，球状人工铸造砂。

但是宝珠砂的成本高，其价格是石英硅砂的10倍以上，国内很多铸造厂家难以接受；且能耗高、污染环境。宝珠砂的生产工艺是用高压电将铝矾土熔融，再用高压空气吹成颗粒状，该工艺能耗非常高，作业环境异常恶劣，粉尘多工人容易得职业病，已经被国家重点防治对象，目前国多宝珠砂厂家几乎都处于停产状态。在这种情况下，开发一种新的产品或者替代材料显得极其迫切。

铸件浇注时，温度一般在1400-1100℃，硅砂中低熔点物质会和金属液发生化学反应，从而铸件表面和砂烧结熔融在一起，导致铸件报废，因此，铸钢件用覆膜砂在正式用于铸钢件之前，其抗烧结性能的检测就显得尤为重要，但是目前国内没有相关的检测方法或者标准来衡量覆膜砂的高温烧结性能。

发明内容

基于以上问题，本发明的目的是提供一种铸钢件覆膜砂。

本发明目的是提供上述铸钢件覆膜砂的制备方法，得到的所述铸钢件覆膜砂流动性好，砂芯受热后延缓和吸收有机酚醛树脂受热释放的气体，砂芯耐高温金属液冲刷力强、可显著提高铸钢件耐磨性、表面强度、材质的致密度，从而提高铸件的出品率。

本发明的再一目的是提供上述铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法，且对所有覆膜砂检测均可适用，测试方法的稳定性和重复性非常好。

根据本发明的具体实施方式的铸钢件覆膜砂，包括以下原料：原砂、沸石粉、石墨粉、酚醛树脂、硅烷偶联剂、乌洛托品溶液和硬脂酸钙，所述原砂包括石英硅砂和铁矿砂；

其中，所述石英硅砂为1000重量份，所述铁矿砂为所述石英硅砂总量的 5-20wt％，所述酚酸树脂为所述原砂的1-3wt％，所述乌洛托品溶液为所述酚醛树脂的10-20wt％，所述石墨粉、沸石粉和硬脂酸钙为所述原砂的1-10wt‰。

得到的所述铸钢件覆膜砂流动性好、强度高，延缓砂芯发气、耐高温时间长，热膨胀率低，对铸造件的普适性强，具有以宝珠砂为原料制备的特种铸钢件覆膜砂性能接近的优异性能，同时生产成本大大低于以宝珠砂为原料制备的特种铸钢件覆膜砂。

根据本发明的具体实施方式的铸钢件覆膜砂，石墨粉的加入使所述铸钢件覆膜砂使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，当温度升高到硅砂的相变点时，包覆在砂粒之间的石墨粉能够缓冲作用，抵消硅砂的热膨胀，从而预防铸件出现脉纹缺陷；也不会改变铸钢件覆膜砂原有生产工艺和制芯使用条件；所述铸钢件覆膜砂作为砂芯使用，石墨的加入可以使浇注钢水与砂芯表面形成光亮碳层，避免砂芯与钢水持续热效应导致烧结，同时阻隔钢水与铸钢件覆膜砂中的酚醛树脂等有机物反应，达到预防铸件烧结粘砂、产生气孔缺陷，其次，能够显著提高铸钢件覆膜砂的流动性，使砂芯更加致密，得到的铸钢件表面光洁度高，铸件不经加工或稍作加工就可使用，因而节省了大量金属和加工成本费用。

铁矿砂为作为激冷材料，可以吸收高温钢水浇注后产生大量的潜热，铸钢件表面还会获得非常多细小等轴晶粒，能够大大提高铸件的耐磨性和表面强度；此外，金属液还会吸收空气中的水份，水在高温下分解为H原子和O原子，随着金属液逐渐凝固，这些溶解在金属液中的H、O原子饱和度降低又会析出来，若不能有效处理，铸件就可能会形成气孔缺陷，本发明覆膜砂所加的铁矿砂中的Fe₃O₄能和析出的H原子发生氧化还原反应，可以有效解决此问题，提高铸钢件的致密度；所述硅烷偶联剂在不会影响其强度、酌烧减量和发气量等技术指标的基础上，增加了铸钢件覆膜砂满足铸铁件到铸钢件的普适性，提高了铸件的出品率，节约铸造企业造型材料的成本。

覆膜砂由于包覆一层酚醛树脂，受热分解会释放气体，释放气体10％是 NH₃，30％的是NO_x，而沸石粉能均匀地吸附在物体表面，沸石粉具有多孔结构，能够吸收大量的氨气，将气体“束缚”在砂芯中，从而延缓和降低气体向金属液中渗透，对铸钢件预防气孔缺陷如皮下气孔、针气孔等尤其明显，可以提高铸钢件的紧实度。

进一步优选，为了保证石墨可以连续均匀包覆在所述的铸钢件覆膜砂表面，增强铸钢件覆膜砂砂芯的韧性，进而增强对高温钢水的耐冲刷能力，所述石墨粉为鳞片状石墨粉。

进一步优选，为了保证所述石墨粉能够高效包覆所述的铸钢件覆膜砂，以及确保石墨粉的比表面积，90wt％的所述石墨粉的粒度小于500目为最佳。

进一步优选，为了保证所述沸石粉能够高效吸附制芯时释放的氨气，吸氨量大于100mmol/100g，由于沸石粉的粒度越细，比表面积越大，吸氨效果越好，但是会降低覆膜砂的强度，为了保证吸氨效果又不影响所述覆膜砂的性能，所述沸石粉的粒度为200-500目。

进一步优选，所述酚醛树脂为碱性酚醛树脂。

进一步优选，保证更好的固化效果，与所述酚醛树脂良好配合，使得到的所述的铸钢件覆膜砂成型和铸钢使用效果更好，所述乌洛托品溶液中乌洛托品的质量分数为30-50％。

进一步优选，基于成型性能、铸钢件覆膜砂作为砂芯使用对铸件烧结效果及气孔缺陷等的考虑，所述的铸钢件覆膜砂中，所述石英硅砂与铁矿砂的粒度均为20-300目，所述铁矿砂中的Fe₃O₄含量≥85％。

为了更好的提高铁矿砂的使用效果，将铁矿砂进行水洗、过滤、沉淀和烘干处理，去除铁矿砂中的泥份。

所述的铸钢件覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备原砂混合料：将所述石英硅砂与铁矿砂加热并同时混合均匀，得到原砂混合料；

(2)制备铸钢件覆膜砂混合料：向所述原砂混合料中加入酚醛树脂和硅烷偶联剂，混合均匀，然后加入所述乌洛托品溶液、石墨粉、沸石粉和硬脂酸钙，混合均匀，得到铸钢件覆膜砂混合料；

(3)铸钢件覆膜砂冷却筛分：将所述铸钢件覆膜砂混合料进行筛分后去除筛上颗粒，冷却，得到所述铸钢件覆膜砂。

通过所述铸钢件覆膜砂的制备方法可以制得性能均一、稳定，成品率高的所述铸钢件覆膜砂。以上制备方法和工艺步骤必须严格以上述顺序进行，才能得到强度高、流动性好以及耐冲刷力强的铸钢件覆膜砂。

进一步地，为使所述原砂混合料的砂粒受热均匀，酚醛树脂可以良好包覆在所述铸钢件覆膜砂的表面，所述的铸钢件覆膜砂的制备方法，在步骤(1)中，将所述石英硅砂与铁矿砂加热至130-200℃，并混合。进一步地，步骤(1)混合的时间为20-50秒，混合搅拌的转速为40-60r/min。

进一步地，为使所述酚醛树脂的粘结化效果达到最佳，同时又使所述原砂混合料在混合过程中不至结块，原砂混合颗粒物的内部充分受热，所述原砂混合料的温度加热至130-200℃后再降温至120-150℃后，再加入酚醛树脂，可以使所述酚醛树脂在该温度条件下进行良好包覆，且有较好的流动分散效果，加入酚醛树脂的同时加入硅烷偶联剂，待温度降至80-90℃时，加入所述乌洛托品溶液可以使乌洛托品对所述酚醛树脂的固化效果和效率最好，混合均匀后加入沸石粉、石墨粉与硬脂酸钙混合均匀。进一步地，步骤(2)酚醛树脂和硅烷偶联剂加入后混合30-40秒，混合搅拌的转速为100-150r/min；所述乌洛托品溶液、石墨粉和硬脂酸钙加入后混合40-50秒，混合搅拌的转速为80-100r/min。

进一步优选，步骤(3)所述铸钢件覆膜砂混合料经电磁震筛机进行筛分去除筛上粗颗粒，提高铸钢件覆膜砂混合料的产品粒度均匀性，然后经过有鼓风和冷却水管道的流体床，将所述铸钢件覆膜砂混合料的温度冷却至40℃以下，可以有效预防高温季节所述铸钢件覆膜砂结块。所述电磁震筛机的筛孔粒径为 20-50目。

根据本发明的铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法，包括以下步骤：

(1)称量耐高温容器的质量为M，将待测的所述覆膜砂盛于耐高温容器内，在测试温度下灼烧；

(2)将经步骤(1)灼烧后的所述覆膜砂在室内环境中自然冷却至20-35℃，将所述容器和所述覆膜砂整体称重，记为M₁，即M₁＝M+待测的所述覆膜砂的总重量，待测的所述覆膜砂的总重量＝烧结覆膜砂的重量+未烧结覆膜砂的重量；

(3)在经步骤(2)冷却后的所述覆膜砂中心处打孔至接触容器底部；

(4)将盛有所述覆膜砂的容器进行震动，然后翻转容器，倒出未烧结的散砂至无散砂继续倒出，将所述容器和容器内剩余的所述覆膜砂整体称重，记为 M₂，即M₂＝M+烧结覆膜砂的重量；

(5)以计算所得即为所述覆膜砂的烧结率，的值越大，证明砂样烧结越严重，覆膜砂的抗烧结性能越差。

根据本发明的铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法，在步骤(1)中，所述测试温度为1000-1600℃，灼烧时间为100-300秒；在步骤(4)中，震动时间为 20-40秒，震动频率为10-50Hz。

进一步优选，在所述铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法中，在步骤(1)中，待测的所述覆膜砂的质量为5-50g，将所述覆膜砂盛于所述耐高温容器内后，震动所述耐高温容器1-2分钟，使所述覆膜砂填充充实，所述耐高温容器优选为铂金坩埚。

进一步优选，结合所述覆膜砂的实际测试重量，为了所述抗烧结性能的测试结果更为科学合理，在所述检测方法的步骤(3)中，所述打孔直径为1-5mm。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种铸钢件覆膜砂，高耐热、低膨胀性能好，耐高温钢水的冲刷力好，其强度和耐高温时间明显优于普通铸钢件覆膜砂，抗烧结性强，能延缓和吸收砂芯释放的气体，适用于厚大和熔点较高的铸钢件的生产使用。本发明所述覆膜按时的产品性能接近加入宝珠砂制成的特种铸钢件覆膜砂的产品性能，且产品价格仅比普通覆膜砂高出10-20％，仅为加入宝珠砂的特种铸钢件覆膜砂的25-30％左右。使用所述铸钢件覆膜砂生产的铸钢件表面光洁度高，铸件不经加工或稍作加工就可使用、铸钢件的出品率大大提高，具有很高的经济和社会价值。

本发明提供的所述覆膜砂的抗烧结性的检测方法，根据所述覆膜砂的实际高温条件下使用工况，设计出所述覆膜砂的抗烧结性的测试方法，操作便捷，横向对比产品的抗烧结性能，结果科学合理，数据参考价值强。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

以下实施例以1份为1kg。

实施例1

一种铸钢件覆膜砂，包括以下原料：石英硅砂、铁矿砂、沸石粉、石墨粉、酚醛树脂、硅烷偶联剂、乌洛托品溶液和硬脂酸钙，所述石英硅砂和铁矿砂为原砂；

其中，所述石英硅砂为1000重量份，所述铁矿砂为所述石英硅砂总量的 5wt％，所述酚酸树脂为所述原砂的3wt％，所述乌洛托品溶液为所述酚醛树脂的10wt％，所述石墨粉、沸石粉和硬脂酸钙为所述原砂的10wt‰。

所述石英硅砂与铁矿粉的粒度均为20-300目，所述铁矿砂中的Fe₃O₄含量≥85％，90wt％的所述石墨粉的粒度小于500目，所述沸石粉的吸氨量大于100 mmol/100g，所述沸石粉的粒度为200目，所述乌洛托品溶液中乌洛托品的质量分数为30％。

所述的铸钢件覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备原砂混合料：将所述石英硅砂与铁矿砂加热至130℃并同时以 60r/min转速搅拌20秒混合均匀，得到原砂混合料；

本测试方法所选的刚玉舟对耐高温容器具有定位功能，方便放入与取出所述耐高温容器的操作；若直接夹取上述耐高温容器，不仅造成所述耐高温容器变形，还会影响烧结率的测量结果，因为已经烧结的覆膜砂受外力的影响，可能会发生破碎，进而影响最终烧结率的测试结果；

(2)制备铸钢件覆膜砂混合料：所述原砂混合料温度降至120℃后向其中加入酚醛树脂和硅烷偶联剂以100r/min转速搅拌30秒混合均匀，所述原砂混合料温度降至80℃后加入所述乌洛托品溶液、沸石粉、石墨粉和硬脂酸钙，以 100r/min转速搅拌40秒混合均匀，得到铸钢件覆膜砂混合料；

(3)铸钢件覆膜砂冷却筛分：将所述铸钢件覆膜砂混合料进行筛分后去除筛上颗粒，然后冷却至40℃以下，得到所述铸钢件覆膜砂。

所述的铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法，包括以下步骤：

(1)称量铂金坩埚的质量为M＝30.15g。将待测的所述覆膜砂5g盛于铂金坩埚内，轻轻震动铂金坩埚1分钟，让所述覆膜砂处于充实状态，然后将盛有所述覆膜砂的铂金坩埚放置在刚玉舟中，用镊子将刚玉舟送入已经升温至 1000℃的高温炉内，灼烧300秒；

(2)取出盛有所述覆膜砂的铂金坩埚，并将经步骤(1)灼烧后的铂金坩埚与所述覆膜砂在空气中冷却至20℃，然后整体称重，M₁＝34.26g；

(3)在经步骤(2)冷却后的所述覆膜砂中心处打直径为1mm的孔至接触铂金坩埚底部；

(4)将盛有所述覆膜砂的铂金坩埚在频率为48Hz的震动装置上进行震动 40秒，然后翻转容器，倒出散砂至无散砂继续倒出，将铂金坩埚和铂金坩埚内剩余的所述覆膜砂整体称重，M₂＝31.54g；

(5)以计算所得

取实施例1的所述覆膜砂以上述抗烧结性测试方法进行多次重复测量，以验证该方法的重复性，结果如表1所示，表中序号1的测试值为以上实施例1 烧结率测试值：

表1

序号	1	2	3	4	6	1	8	9	10
										测试值/％	22.5	22.1	21.1	22.4	21.3	22.1	22.5	21.8	21.9

计算平均值为：

样本的标准偏差是：S＝0.42

实施例2

一种铸钢件覆膜砂，包括以下原料：石英硅砂、铁矿砂、沸石粉、石墨粉、酚醛树脂、硅烷偶联剂、乌洛托品溶液和硬脂酸钙，所述石英硅砂和铁矿砂为原砂；

其中，所述石英硅砂为1000重量份，所述铁矿砂为所述石英硅砂总量的20wt％，所述酚醛树脂为所述原砂的1wt％，所述乌洛托品溶液为所述酚醛树脂的20wt％，所述石墨粉、沸石粉和硬脂酸钙为所述原砂的1wt‰。

所述石英硅砂与铁矿粉的粒度均为20-300目，所述铁矿砂中的Fe₃O₄含量≥85％，90wt％的所述石墨粉的粒度小于500目，所述沸石粉的吸氨量大于100 mmol/100g，所述沸石粉的粒度为500目，所述乌洛托品溶液中乌洛托品的质量分数为50％。

所述的铸钢件覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备原砂混合料：将所述石英硅砂与铁矿砂加热至200℃并同时以 40r/min转速搅拌30秒混合均匀，得到原砂混合料；

(2)制备铸钢件覆膜砂混合料：所述原砂混合料温度降至150℃后向其中加入酚醛树脂和硅烷偶联剂以150r/min转速搅拌35秒钟混合均匀，所述原砂混合料温度降至90℃后加入所述乌洛托品溶液、沸石粉、石墨粉和硬脂酸钙，以80r/min转速搅拌50秒混合均匀，得到铸钢件覆膜砂混合料；

(3)铸钢件覆膜砂冷却筛分：将所述铸钢件覆膜砂混合料进行筛分后去除筛上颗粒，然后冷却至40℃以下，得到所述铸钢件覆膜砂。

所述的铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法，包括以下步骤：

(1)称量铂金坩埚的质量为M＝30.6g，将待测的所述覆膜砂50g盛于铂金坩埚内，轻轻震动铂金坩埚2分钟，让所述覆膜砂处于充实状态，然后将盛有所述覆膜砂的铂金坩埚放置在刚玉舟中，用镊子将刚玉舟送入已经升温至 1600℃的高温炉内，灼烧100秒；

本测试方法所选的刚玉舟对耐高温容器具有定位功能，方便放入与取出所述耐高温容器的操作；若直接夹取上述耐高温容器，不仅造成所述耐高温容器变形，还会影响烧结率的测量结果，因为已经烧结的覆膜砂受外力的影响，可能会发生破碎，进而影响最终烧结率的测试结果；

(2)取出盛有所述覆膜砂的铂金坩埚，并将经步骤(1)灼烧后的铂金坩埚与所述覆膜砂在空气中冷却至35℃，然后整体称重，M₁＝18.4g；

(3)在经步骤(2)冷却后的所述覆膜砂中心处打直径为5mm的孔至接触铂金坩埚底部；

(4)将盛有所述覆膜砂的铂金坩埚在频率为50Hz的震动装置上进行震动 25秒，然后翻转容器，倒出散砂至无散砂继续倒出，将铂金坩埚和铂金坩埚内剩余的所述覆膜砂整体称重，M₂＝43.3g；

(5)以计算所得

取实施例2的所述覆膜砂以上述抗烧结性测试方法进行多次重复测量，以验证该方法的重复性，结果如表2所示，表中序号1的测试值为以上实施例2 烧结率测试值：

表2

序号	1	2	3	4	6	1	8	9	10
										测试值/％	26.6	25.8	26.5	26.1	26.1	25.9	25.8	26.4	26.0

计算平均值为：

样本的标准偏差：S＝0.38

实施例3

一种铸钢件覆膜砂，包括以下原料：石英硅砂、铁矿砂、沸石粉、石墨粉、酚醛树脂、硅烷偶联剂、乌洛托品溶液和硬脂酸钙，所述石英硅砂和铁矿砂为原砂；

其中，所述石英硅砂为1000重量份，所述铁矿砂为所述石英硅砂总量的 10wt％，所述酚酸树脂为所述原砂的2wt％，所述乌洛托品溶液为所述酚醛树脂的15wt％，所述石墨粉、沸石粉和硬脂酸钙为所述原砂的5wt‰。

所述石英硅砂与铁矿粉的粒度均为20-300目，所述铁矿砂中的Fe₃O₄含量≥85％，90wt％的所述石墨粉的粒度小于500目，所述沸石粉的吸氨量大于100 mmol/100g，所述沸石粉的粒度为325目，所述乌洛托品溶液中乌洛托品的质量分数为40％。

所述的铸钢件覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备原砂混合料：将所述石英硅砂与铁矿砂加热至160℃并同时以 50r/min转速搅拌30秒混合均匀，得到原砂混合料；

本测试方法所选的刚玉舟对耐高温容器具有定位功能，方便放入与取出所述耐高温容器的操作；若直接夹取上述耐高温容器，不仅造成所述耐高温容器变形，还会影响烧结率的测量结果，因为已经烧结的覆膜砂受外力的影响，可能会发生破碎，进而影响最终烧结率的测试结果；

(2)制备铸钢件覆膜砂混合料：所述原砂混合料温度降至130℃后向其中加入酚醛树脂和硅烷偶联剂以120r/min转速搅拌40秒混合均匀，所述原砂混合料温度降至85℃后加入所述乌洛托品溶液、鳞片状石墨粉、沸石粉、和硬脂酸钙，以90r/min转速搅拌45秒混合均匀，得到铸钢件覆膜砂混合料；

(3)铸钢件覆膜砂冷却筛分：将所述铸钢件覆膜砂混合料进行筛分后去除筛上颗粒，然后冷却至40℃以下，得到所述铸钢件覆膜砂。

所述的铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法，包括以下步骤：

(1)称量铂金坩埚的质量为M＝30.5g，将待测的所述覆膜砂30g盛于铂金坩埚内，轻轻震动铂金坩埚1分钟，让所述覆膜砂处于充实状态，然后将盛有所述覆膜砂的铂金坩埚放置在刚玉舟中，用镊子将刚玉舟送入已经升温至 1400℃的高温炉内，灼烧250秒；

(2)取出盛有所述覆膜砂的铂金坩埚，并将经步骤(1)灼烧后的铂金坩埚与所述覆膜砂在空气中冷却至28℃，然后整体称重，M₁＝51.1g；

(3)在经步骤(2)冷却后的所述覆膜砂中心处打直径为3mm的孔至接触铂金坩埚底部；

(4)将盛有所述覆膜砂的铂金坩埚在频率为40Hz的震动装置上进行震动 30秒，然后翻转容器，倒出散砂至无散砂继续倒出，将铂金坩埚和铂金坩埚内剩余的所述覆膜砂整体称重，M₂＝35.1g；

(5)以计算所得

取实施例3的所述覆膜砂以上述抗烧结性测试方法进行多次重复测量，以验证该方法的重复性，结果如表3所示，表中序号1的测试值为以上实施例3 烧结率测试值：

表3

序号	1	2	3	4	6	1	8	9	10
										测试值/％	19.1	19.2	18.6	19.0	19.3	19.6	19.5	19.4	18.9

计算平均值为：

样本的标准偏差：S＝0.32

实验例

按照GB/T8583-2008的标准对原铸钢件覆膜砂、本发明实施例3铸钢件覆膜砂和以宝珠砂为原料的特种铸钢件覆膜砂的强度、热膨胀率和灼烧减量等项目进行对照检测，对照结果如表4所示：

表4

表4可以看出通过本发明实施例3的铸钢件覆膜砂在强度等无差异，烧结率接近特种铸钢件覆膜砂的烧结率，而耐高温时间明显提升，接近特种铸钢件覆膜砂的性能，由于石墨粉的存在热膨胀率非常低，这些性能对提高铸件品质是行之有效的，成本降低非常显著，完全符合当前国家减能减排的政策，铸件出品率相比普通铸钢件覆膜砂也大大提升。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法，

所述铸钢件覆膜砂，包括以下原料：石英硅砂、铁矿砂、沸石粉、石墨粉、酚醛树脂、硅烷偶联剂、乌洛托品溶液和硬脂酸钙，所述石英硅砂和铁矿砂为原砂；

其中，所述石英硅砂为1000重量份，所述铁矿砂为所述石英硅砂总量的5-20wt％，所述酚酸树脂为所述原砂的1-3wt％，所述乌洛托品溶液为所述酚醛树脂的10-20wt％，所述石墨粉、沸石粉和硬脂酸钙为所述原砂的1-10wt‰；

其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：

(1)称量耐高温容器的质量为M，将待测的所述覆膜砂盛于耐高温容器内，在测试温度下灼烧；

(2)将经步骤(1)灼烧后的所述覆膜砂自然冷却，将所述容器和所述覆膜砂整体称重，记为M₁；

(3)在经步骤(2)冷却后的所述覆膜砂中心处打孔至接触耐高温容器底部；

(4)将盛有所述覆膜砂的容器进行震动，然后翻转容器，倒出未烧结的散砂至无散砂继续倒出，将所述容器和容器内剩余的所述覆膜砂整体称重，记为M₂；

(5)以计算所得即为所述覆膜砂的烧结率。

2.根据权利要求1所述的铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述测试温度为1000-1100℃，灼烧时间为100-300秒；在步骤(4)中，震动时间为20-40秒，震动频率为10-50Hz。

3.根据权利要求1所述的铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法，其特征在于，所述石墨粉为90wt％的所述石墨粉的粒度小于500目的鳞片状石墨粉。

4.根据权利要求1所述的铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法，其特征在于，所述沸石粉的吸氨量大于100mmol/100g。

5.根据权利要求1所述的铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法，其特征在于，所述沸石粉的粒度为200-500目。

6.根据权利要求1所述的铸钢件覆膜砂的抗烧结性检测方法，其特征在于，所述石英硅砂与铁矿砂的粒度均为20-300目，所述铁矿砂中的Fe₃O₄含量≥85％。