CN108262440A - 高耐热高强度低膨胀的混配芯砂 - Google Patents

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/02—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives

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Abstract

本发明属于矿物材料技术领域，涉及一种高耐热高强度低膨胀的混配芯砂，成分包括100:1.5‑1.9质量比的砂分和固化剂，以质量百分比计算，砂分包括70‑80％的铬铁矿砂以及余量硅砂；以质量百分比计算，固化剂包括50‑60％的聚异氰酸酯、40‑50％的酚醛树脂以及0.01‑0.02％的三乙胺。本发明使用单一粒度，多种类砂进行混配，配置成一种具有高复合性能的冷芯砂，制芯厚度可在3‑5mm，提高了制芯生产效率，降低制芯成本，可用来铸造高精度复杂铸件。

Description

高耐热高强度低膨胀的混配芯砂
技术领域
本发明涉及矿物材料技术领域，特别涉及一种高耐热高强度低膨胀的混配芯砂。
背景技术
现有的芯砂为自然状态下的单一种类的矿砂经过擦洗，筛分后进行使用，其有如下缺点：
1、自然状态下单种类矿砂，性能差异较大，复合功能较差，铸造要求的芯砂不能只有单一方面的优越性能，更需要其具有良好的复合性能；
2、擦洗后的砂子虽然经过筛分，但目前的多为三筛制，或者为四筛制，但不管何种制度，所用的砂子在粒度尺寸上都是在区间内分布，不利于现场对砂子粒度的控制；
3、单一种类的砂子由于其粒度分布不均匀，在制芯时需要加入更多的树脂才内保证其强度，增加树脂的用量，从而增加了制芯成本；
4、传统的制芯用砂，需要用热芯覆膜砂才能获得高耐热高强度低膨胀的性能，但热芯覆膜砂生产效率低；
5、泥分不工艺控制，需要实时监控。
本专利的目的在于提供一种新的芯砂来满足以上需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高耐热高强度低膨胀的混配芯砂。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种高耐热高强度低膨胀的混配芯砂，成分包括100:1.5-1.9质量比的砂分和固化剂，以质量百分比计算，砂分包括70-80％的铬铁矿砂以及余量硅砂；以质量百分比计算，固化剂包括50-60％的聚异氰酸酯、40-50％的酚醛树脂以及0.01-0.02％的三乙胺。
具体的，所述铬铁矿砂为单一粒度砂，粒度直径为40目，砂粒直径为0.6mm；所述硅砂为单一粒度砂，粒度直径为80目，砂粒直径为0.15mm。
混配芯砂的制备方法，步骤包括：将铬铁矿砂、硅砂、聚异氰酸酯和酚醛树脂混合20-40s，出砂后用三乙胺吹1.5-6s，使混合物固化即可。
采用上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：
本发明使用单一粒度，多种类砂进行混配，配置成一种具有高复合性能的冷芯砂，制芯厚度可在3-5mm，提高了制芯生产效率，降低制芯成本，可用来铸造高精度复杂铸件。
具体实施方式
一种高耐热高强度低膨胀的混配芯砂，成分包括100:1.5-1.9质量比的砂分和固化剂，以质量百分比计算，砂分包括70-80％的铬铁矿砂以及余量硅砂；以质量百分比计算，固化剂包括50-60％的聚异氰酸酯、40-50％的酚醛树脂以及0.01-0.02％的三乙胺。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1～6
采用表1的成分表的配方将铬铁矿砂、硅砂、聚异氰酸酯和酚醛树脂混合20-40s，出砂后用三乙胺吹1.5-6s，使混合物固化即可制成厚3-5mm的砂芯并测试耐热度。
表1：
实施例7-10
按照表2所述参数筛选铬铁矿砂和硅砂，按照实施例1的配比配制芯砂，然后进行抗拉强度、膨胀度测试。
表2：
如表1所示，因为铬铁矿砂的主要成分为Cr2O3，因此耐热性能好，抗烧结，对铸件有激冷作用，因此混配芯砂的耐热性也高达1900℃以上；硅砂的主要成分为SiO2，硅砂耐烧结性能较差，受热有一定的膨胀作用，利用其膨胀作用，填充铬铁矿砂砂粒之间的间隙，可作为铬铁矿砂之间胶链的骨架增加其强度。由表2可以看出采用铬铁矿砂和硅砂制得的芯砂抗拉强度都高达7MPa以上，膨胀度不到0.3。特别是40目铬铁矿砂(砂粒直径为0.6mm)与80目硅砂(砂粒直径为0.15mm)混配制得的芯砂抗拉强度最高而膨胀率最低，性能最优。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高耐热高强度低膨胀的混配芯砂，其特征在于：成分包括100:1.5-1.9质量比的砂分和固化剂，以质量百分比计算，砂分包括70-80％的铬铁矿砂以及余量硅砂；以质量百分比计算，固化剂包括50-60％的聚异氰酸酯、40-50％的酚醛树脂以及0.01-0.02％的三乙胺。
2.根据权利要求1所述的混配芯砂，其特征在于：所述铬铁矿砂为单一粒度砂，粒度直径为40目，砂粒直径为0.6mm；所述硅砂为单一粒度砂，粒度直径为80目，砂粒直径为0.15mm。
3.一种关于权利要求1或2混配砂芯的制备方法，其特征在于步骤包括：将铬铁矿砂、硅砂、聚异氰酸酯和酚醛树脂混合20-40s，出砂后用三乙胺吹1.5-6s，使混合物固化即可。
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