CN110000328A

CN110000328A - 一种铸造用防脉纹添加剂及其制备方法

Info

Publication number: CN110000328A
Application number: CN201910162270.5A
Authority: CN
Inventors: 崔刚; 张宏凯; 陈学更
Original assignee: NINGXIA KOCEL CHEMICALS CO Ltd
Current assignee: NINGXIA KOCEL CHEMICALS CO Ltd
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2019-07-12

Abstract

本发明涉及一种铸造用防脉纹添加剂及其制备方法，所述防脉纹添加剂的组成包括特种型砂5％～15％、硅酸盐颗粒8％～25％、含锂矿物颗粒30％～55％、含钛矿物颗粒8％～20％和氧化铁粉末8％～20％；所述特种型砂为锆英砂、铬铁矿砂、橄榄石砂、宝珠砂中的至少一种；所述硅酸盐颗粒为层片状结构；所述硅酸盐颗粒为页岩、叶腊石、云母中的至少一种；所述含锂矿物颗粒为锂辉石、锂磷铝石、透锂长石中的至少一种；所述含钛矿物颗粒为钛铁矿、金红石、锐钛白、板钛矿、白钛石中的至少一种；所述氧化铁粉末为氧化铁黑、氧化铁红。针对树脂砂铸件常见的脉纹铸造缺陷，本发明提供了一种防脉纹效果显著、成本低、不影响砂芯强度的防脉纹添加剂产品。

Description

一种铸造用防脉纹添加剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及铸造添加剂技术领域，具体地，本发明涉及一种铸造用防脉纹添加剂及其制备方法。

背景技术

脉纹是树脂砂铸件常见的铸造缺陷，多分布于铸件内表面的转角处和高温热节处。脉纹缺陷影响铸件表面质量，增加铸件清理工作量，复杂内腔中的脉纹缺陷因无法清理往往导致铸件报废。

在铸造生产中，树脂砂原砂一般选用天然石英砂，主要化学成分为SiO₂。自然界的石英多为β石英。随着温度变化和冷却速度的不同，石英可以多种同质异晶的形态存在，并相应产生不同体积和密度的变化。在573℃下，石英砂发生晶型转变，从β石英变为α石英，相变产生的体积膨胀引起热应力导致砂芯表层开裂，铁水渗入裂纹中形成脉纹。因此，脉纹缺陷是一种膨胀类的铸造缺陷。

针对脉纹缺陷可在硅砂中加入一定比例的防脉纹添加剂进行预防。添加剂在金属液浇铸过程中提高了砂芯的塑性，缓解了硅砂的快速膨胀，同时能加强砂芯表面的激冷作用，从而有效防止脉纹缺陷的产生。

发明内容

本发明为解决现有树脂砂铸件常见的脉纹铸造缺陷，提供了一种防脉纹效果显著、成本低、不影响砂芯强度的防脉纹添加剂产品。

为解决上述不足，本发明采用的技术方案为：

一种铸造用防脉纹添加剂，所述防脉纹添加剂的组份包括特种型砂、硅酸盐颗粒、含锂矿物颗粒、含钛矿物颗粒和氧化铁粉末；所述特种型砂、硅酸盐颗粒、含锂矿物颗粒、含钛矿物颗粒和氧化铁粉末的质量百分含量依次为 5％～15％、8％～25％、30％～55％、8％～20％和8％～20％。

进一步的，所述特种型砂在850℃以内膨胀系数低于1％；所述特种型砂为锆英砂、铬铁矿砂、橄榄石砂、宝珠砂中的至少一种。

进一步的，所述硅酸盐颗粒为层片状结构；所述硅酸盐颗粒为页岩、叶腊石、云母中的至少一种。

进一步的，所述含锂矿物颗粒为锂辉石、锂磷铝石、透锂长石中的至少一种。

进一步的，所述含钛矿物颗粒为钛铁矿、金红石、锐钛白、板钛矿、白钛石中的至少一种。

一种铸造用防脉纹添加剂的制备方法，包括以下步骤：

筛分处理：将特种型砂、硅酸盐颗粒、含锂矿物颗粒、含钛矿物颗粒和氧化铁粉末分别进行筛分处理；

共混：将上述筛分处理后的原材料按照工艺配比依次加入混料设备，搅拌混制，混制完成，出料。

进一步的，所述特种型砂和硅酸盐颗粒分别用30目和100目筛进行筛分，保留30～100目的筛余物。

进一步的，所述含锂矿物颗粒和含钛矿物颗粒分别用50目和150目筛进行筛分，保留50～150目的筛余物。

进一步的，所述将氧化铁粉末用100目和325目筛进行筛分，保留100～325 目的筛余物。

一种树脂砂，所述树脂砂采用上述所述防脉纹添加剂；所述树脂砂由防脉纹添加剂与铸造型砂混合均匀，再加入铸造用树脂粘结剂制成。

进一步的，所述防脉纹添加剂占铸造型砂的重量比为0.1％～10％。

本发明的有益效果在于：

(1)所用特种型砂具有耐火度高、膨胀系数小、导热性好的特点，减缓了石英砂膨胀引起的脉纹缺陷。

(2)所用硅酸盐颗粒具有层片状结构，在高温浇铸后晶体结构自行溃散，留出的空间缓解了石英砂热膨胀，避免了由于热应力导致铸型开裂造成的脉纹缺陷。

(3)所用的含锂矿物颗粒在高温浇铸后使石英砂表面结合在一起，提高了砂芯的热塑性，防止裂纹的产生。

(4)所用的含钛矿物颗粒和氧化铁粉末，可以改变砂芯的热导率，将浇铸后的热量向砂芯内部扩散转移，并加强砂芯表面的激冷作用，使金属液尽快凝固，从而放止脉纹的产生。

(5)所用的几种防脉纹添加剂成分，其粒度分布配比合理，平均细度与铸造用型砂粒度相同或接近，减少了因添加剂的加入导致对砂芯强度及可使用时间等性能的影响。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关实施方式对本发明进行更全面的描述。实施例中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1：

所述的铸造用防脉纹添加剂，按照以下方法制得：

(1)将锆英砂和页岩颗粒分别用30目和100目筛进行筛分，保留30目～100 目之间的筛余物备用；

(2)将锂辉石颗粒和钛铁矿颗粒分别用50目和150目筛进行筛分，保留 50目～150目筛之间的筛余物备用；

(3)将氧化铁黑粉末用100目和325目筛进行筛分，保留100目～325目筛之间的筛余物备用；

(4)称取过筛后备用的锆英砂5％、页岩颗粒25％、锂辉石颗粒40％、钛铁矿颗15％、氧化铁黑粉末15％，依次加入专用的混料设备，开启搅拌进行混制，混制均匀后放料包装。

实施例2：

所述的铸造用防脉纹添加剂，按照以下方法制得：

(1)将铬铁矿砂和叶腊石颗粒分别用30目和100目筛进行筛分，保留30 目～100目之间的筛余物备用；

(2)将锂磷铝石颗粒和金红石颗粒分别用50目和150目筛进行筛分，保留50目～150目筛之间的筛余物备用；

(3)将氧化铁红粉末用100目和325目筛进行筛分，保留100目～325目筛之间的筛余物备用；

(4)称取过筛后备用的铬铁矿砂12％、叶腊石颗粒19％、锂辉石颗粒30％、钛铁矿颗粒19％、氧化铁红粉末20％，依次加入专用的混料设备，开启搅拌进行混制，混制均匀后放料包装。

实施例3：

所述的铸造用防脉纹添加剂，按照以下方法制得：

(1)将橄榄石砂和云母颗粒分别用30目和100目筛进行筛分，保留30目～100目之间的筛余物备用；

(2)将透锂长石颗粒和钛铁矿颗粒分别用50目和150目筛进行筛分，保留50目～150目筛之间的筛余物备用；

(3)将氧化黑红粉末用100目和325目筛进行筛分，保留100目～325目筛之间的筛余物备用；

(4)称取过筛后备用的橄榄石砂10％、云母16％、透锂长石55％、钛铁矿颗粒11％、氧化铁黑粉末8％，依次加入专用的混料设备，开启搅拌进行混制，混制均匀后放料包装。

实施例4：

所述的铸造用防脉纹添加剂，按照以下方法制得：

(1)将宝珠砂和页岩颗粒分别用30目和100目筛进行筛分，保留30目～100 目之间的筛余物备用；

(4)称取过筛后备用的宝珠砂15％、页岩颗粒20％、锂辉石颗粒47％、金红石颗粒8％、氧化铁红粉末10％，依次加入专用的混料设备，开启搅拌进行混制，混制均匀后放料包装。

实施例5：

所述的铸造用防脉纹添加剂，按照以下方法制得：

(1)将锆英砂和云母颗粒分别用30目和100目筛进行筛分，保留30目～100 目之间的筛余物备用；

(2)将锂辉石颗粒和金红石颗粒分别用50目和150目筛进行筛分，保留 50目～150目筛之间的筛余物备用；

(4)称取过筛后备用的锆英砂8％、云母颗粒8％、锂辉石颗粒52％、金红石颗粒20％、氧化铁黑粉末12％，依次加入专用的混料设备，开启搅拌进行混制，混制均匀后放料包装。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种铸造用防脉纹添加剂，其特征在于，所述防脉纹添加剂的组份包括特种型砂、硅酸盐颗粒、含锂矿物颗粒、含钛矿物颗粒和氧化铁粉末；所述特种型砂、硅酸盐颗粒、含锂矿物颗粒、含钛矿物颗粒和氧化铁粉末的质量百分含量依次为5％～15％、8％～25％、30％～55％、8％～20％和8％～20％。

2.根据权利要求1所述的铸造用防脉纹添加剂，其特征在于，所述特种型砂在850℃以内膨胀系数低于1％；所述特种型砂为锆英砂、铬铁矿砂、橄榄石砂、宝珠砂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的铸造用防脉纹添加剂，其特征在于，所述硅酸盐颗粒为层片状结构；所述硅酸盐颗粒为页岩、叶腊石、云母中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的铸造用防脉纹添加剂，其特征在于，所述含锂矿物颗粒为锂辉石、锂磷铝石、透锂长石中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的铸造用防脉纹添加剂，其特征在于，所述含钛矿物颗粒为钛铁矿、金红石、锐钛白、板钛矿、白钛石中的至少一种。

6.一种铸造用防脉纹添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的防脉纹添加剂的制备方法，其特征在于，所述特种型砂和硅酸盐颗粒分别用30目和100目筛进行筛分，保留30～100目的筛余物。

8.根据权利要求6所述的防脉纹添加剂的制备方法，其特征在于，所述含锂矿物颗粒和含钛矿物颗粒分别用50目和150目筛进行筛分，保留50～150目的筛余物。

9.根据权利要求6所述的防脉纹添加剂的制备方法，其特征在于，所述将氧化铁粉末用100目和325目筛进行筛分，保留100～325目的筛余物。

10.一种树脂砂，其特征在于，所述树脂砂采用权利要求1至9中任意一项所述防脉纹添加剂；所述树脂砂由防脉纹添加剂与铸造型砂混合均匀，再加入铸造用树脂粘结剂制成。

11.根据权利要求10所述的树脂砂，其特征在于，所述防脉纹添加剂占铸造型砂的重量比为0.1％～10％。