CN110834062A - 一种砂型铸造碳素钢铸件工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种砂型铸造碳素钢铸件工艺，属于金属材料铸造技术领域，它包括以下步骤：S1、制作模具，所述模具由非磁性材料制成；S2、将100重量份的金属砂、2～4重量份的羧甲基纤维素粘结剂混匀制得型砂；S3、将所述模具置于砂箱中，再充入型砂至满箱，形成铸型；S4、设置浇口、冒口，合箱；S5、对所述砂箱进行加热；S6、向铸型中注入碳素钢金属液，待其凝固形成铸件后，进行落砂及抛丸处理。本发明采用金属砂铸型和倾斜浇注，型腔稳定性高，充型平稳，能够减少夹渣的发生，且便于铸型排气，降低气孔缺陷，铸件的机械性能高。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料铸造技术领域，具体涉及一种砂型铸造碳素钢铸件工艺。
背景技术
砂型铸造是指在砂型中生产铸件的铸造方法，砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成；钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造碳素钢铸件工艺获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。目前国际上，60～70％的铸件是用砂型生产的。但是由于砂型铸造中的造型材料为砂，其整体性质软而多孔，因而由其构成的砂型稳定性差，容易崩塌变形，浇注过程需要十分小心，稍不注意就会导致砂型破坏而使浇注失败，尤其是对于铸件尺寸较大、较长、铸件精度要求较高的情况，传统的砂型铸造工艺存在一定的困难；其次砂型导热系数小，容易造成铸件晶粒粗大、组织疏松、砂孔、气孔等众多缺陷，使铸件的机械性能较低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种砂型铸造碳素钢铸件工艺，采用金属砂铸型和倾斜浇注，型腔稳定性高，充型平稳，能够减少夹渣的发生，且便于铸型排气，降低气孔缺陷，铸件的机械性能高。
本发明所采用的技术方案为：
一种砂型铸造碳素钢铸件工艺，包括以下步骤：
S1、制作模具，所述模具由非磁性材料制成；
S2、将100重量份的金属砂、2～4重量份的羧甲基纤维素粘结剂混匀制得型砂；
S3、将所述模具置于砂箱中，再充入型砂至满箱，形成铸型；
S4、设置浇口、冒口，合箱；
S5、对所述砂箱进行加热；
S6、向铸型中注入碳素钢金属液，待其凝固形成铸件后，进行落砂及抛丸处理。
进一步的，所述步骤S1，模具材质为碳化硅陶瓷。
进一步的，所述步骤S5，用远红外线照射砂箱进行加热。
进一步的，所述步骤S6，首先倾斜砂箱，从浇口注入碳素钢金属液，待液面达到冒口1/3时，放平砂箱，然后从冒口浇注碳素钢金属液，直至浇满。
进一步的，所述步骤S3后还包括步骤S3’，在铸型的型腔表面涂覆耐高温涂料。
进一步的，所述耐高温涂料由以下组分构成：石英粉40～60重量份、醇基锆英粉40～60重量份、活化膨润土1～5重量份、水玻璃3～7重量份、酚醛树脂2～6重量份、水适量。
与现有技术相比，本发明具有以下显著优点和有益效果：
1、金属砂机械强度高，不易破碎，生产过程中不会产生矿物砂粉尘，避免对生产环境造成污染；此外，由于金属砂自重大、外形圆整，造型时无需较大外力即可形成清晰稳定的型腔，因此仅需简单设备即可组线生产，从而节约大量电力，并降低造型、清理设备运转时的噪声，改善生产现场工作环境。
2、通过远红外线加热砂箱，铸型的温度也会升高；当碳素钢金属液进入铸型后，铸型与碳素钢金属液的温差较小，铸型从碳素钢金属液中吸收的热量较少，碳素钢金属液的冷却梯度平缓，在型腔中保持液态的时间将延长，流动性好，充型能力得到显著提升，便于铸型排气，降低气孔缺陷，有利于提高铸件的机械性能。
3、倾斜浇注，稳定性更好，对砂型的冲击性小；本发明创造性的采用先倾斜砂箱后从浇口浇筑碳素钢金属液，然后放平砂箱从冒口补浇剩余部分碳素钢金属液的方法，具有充型平稳的优点，能够减少夹渣的发生，且便于铸型排气，降低气孔缺陷，能够提高冒口补缩作用，降低缩松缺陷。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种砂型铸造碳素钢铸件工艺，包括以下步骤：
S1、制作模具，所述模具由碳化硅陶瓷材料制成；
S2、将100重量份的金属砂、3重量份的羧甲基纤维素粘结剂混匀制得型砂；
S3、将所述模具置于砂箱中，再充入型砂至满箱，形成铸型；
S3’、在所述铸型的型腔表面涂覆耐高温涂料，所述耐高温涂料由以下组分构成：石英粉50重量份、醇基锆英粉50重量份、活化膨润土3重量份、水玻璃5重量份、酚醛树脂4重量份、水适量。
S4、设置浇口、冒口，合箱；
S5、用远红外线照射砂箱进行加热；
S6、首先倾斜砂箱，从浇口注入碳素钢金属液，待液面达到冒口1/3时，放平砂箱，然后从冒口浇注碳素钢金属液，直至浇满，待其凝固形成铸件后，进行落砂及抛丸处理。
实施例2
一种砂型铸造碳素钢铸件工艺，包括以下步骤：
S1、制作模具，所述模具由碳化硅陶瓷材料制成；
S2、将100重量份的金属砂、2重量份的羧甲基纤维素粘结剂混匀制得型砂；
S3、将所述模具置于砂箱中，再充入型砂至满箱，形成铸型；
S3’、在所述铸型的型腔表面涂覆耐高温涂料，所述耐高温涂料由以下组分构成：石英粉40重量份、醇基锆英粉40重量份、活化膨润土1重量份、水玻璃3重量份、酚醛树脂2重量份、水适量。
S4、设置浇口、冒口，合箱；
S5、用远红外线照射砂箱进行加热；
S6、首先倾斜砂箱，从浇口注入碳素钢金属液，待液面达到冒口1/3时，放平砂箱，然后从冒口浇注碳素钢金属液，直至浇满，待其凝固形成铸件后，进行落砂及抛丸处理。
实施例3
一种砂型铸造碳素钢铸件工艺，包括以下步骤：
S1、制作模具，所述模具由碳化硅陶瓷材料制成；
S2、将100重量份的金属砂、4重量份的羧甲基纤维素粘结剂混匀制得型砂；
S3、将所述模具置于砂箱中，再充入型砂至满箱，形成铸型；
S3’、在所述铸型的型腔表面涂覆耐高温涂料，所述耐高温涂料由以下组分构成：石英粉60重量份、醇基锆英粉60重量份、活化膨润土5重量份、水玻璃7重量份、酚醛树脂6重量份、水适量。
S4、设置浇口、冒口，合箱；
S5、用远红外线照射砂箱进行加热；
S6、首先倾斜砂箱，从浇口注入碳素钢金属液，待液面达到冒口1/3时，放平砂箱，然后从冒口浇注碳素钢金属液，直至浇满，待其凝固形成铸件后，进行落砂及抛丸处理。
Claims (6)
1.一种砂型铸造碳素钢铸件工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制作模具，所述模具由非磁性材料制成；
S2、将100重量份的金属砂、2～4重量份的羧甲基纤维素粘结剂混匀制得型砂；
S3、将所述模具置于砂箱中，再充入型砂至满箱，形成铸型；
S4、设置浇口、冒口，合箱；
S5、对所述砂箱进行加热；
S6、向铸型中注入碳素钢金属液，待其凝固形成铸件后，进行落砂及抛丸处理。
2.根据权利要求1所述的砂型铸造碳素钢铸件工艺，其特征在于，所述步骤S1，模具材质为碳化硅陶瓷。
3.根据权利要求1所述的砂型铸造碳素钢铸件工艺，其特征在于，所述步骤S5，用远红外线照射砂箱进行加热。
4.根据权利要求1所述的砂型铸造碳素钢铸件工艺，其特征在于，所述步骤S6，首先倾斜砂箱，从浇口注入碳素钢金属液，待液面达到冒口1/3时，放平砂箱，然后从冒口浇注碳素钢金属液，直至浇满。
5.根据权利要求1所述的砂型铸造碳素钢铸件工艺，其特征在于，所述步骤S3后还包括步骤S3’，在铸型的型腔表面涂覆耐高温涂料。
6.根据权利要求5所述的砂型铸造碳素钢铸件工艺，其特征在于，所述耐高温涂料由以下组分构成：石英粉40～60重量份、醇基锆英粉40～60重量份、活化膨润土1～5重量份、水玻璃3～7重量份、酚醛树脂2～6重量份、水适量。
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
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