CN112191798A - 一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，属于铸造技术领域，按照质量分数由以下原料组成：回用旧砂:80.0％‑85.0％、膨润土：6％‑7％、添加剂4％‑5％、新砂：5‑10％,含泥量8‑10％、水分2.5‑3.0％。本发明的一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，通过过控制不同原辅材料参数，锁定不同成份及其之间比例，较常规型砂具有强度高、溃散性好、水份低及韧性好等性能，能够解决高温浇注缸体表面砂眼及烧结等缺陷。型砂配方辅料种类少，各成份之间参数比例最佳，对应型砂具有强度高、溃散性好，不仅能解决高温缸体夹砂、砂眼和表面粘砂等缺陷，降低铸件综合废品率，而且提高了型砂稳定性，并使砂系统处于良性循环状态。
Description
技术领域
本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方。
背景技术
随着发动机缸体日益薄壁化和轻量化，采用高温浇注成为解决铸件气孔及浇不足等缺陷的主要措施，从而导致铸件表面砂眼、烧结及夹砂等缺陷十分常见，造成铸件废品率升高和清理成本升高，针对型砂性能有效控制是解决这类铸件缺陷的最重要方法之一。型砂主要性能指标包括紧实率、粘土含量、粒度、水分、含泥量和微粉含量等参数，这些参数直接影响铸件质量。
目前行业所用砂配方种类不一，在回用砂中加入辅料种类较多，如：煤粉、铅粉、机油、淀粉及各种添加剂等多种材料，提高了型砂控制的不确定性。
型砂性能对铸件质量具有极其重要影响，应根据铸件结构、浇注温度及设备状况等方面进行配方调整，很多生产发动机缸体的铸造厂为解决薄壁铸件气孔和浇不足等铸造缺陷，采用高温浇注的生产方式，导致铸件表面产生砂眼、烧结及夹砂等缺陷，主要因素取决于型砂成分配比是否合理。
发明内容
为了克服现有技术中存在的由于铸件表面砂眼、烧结及夹砂等缺陷，导致铸件废品率升高和清理成本升高等问题，本发明提供了一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，通过过控制不同原辅材料参数，锁定不同成份及其之间比例，较常规型砂具有强度高、溃散性好、水份低及韧性好等性能，能够解决高温浇注缸体表面砂眼及烧结等缺陷。
本发明通过如下技术方案实现：
一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，按照质量分数由以下原料组成：回用旧砂:80.0％-85.0％、膨润土：6％-7％、添加剂4％-5％、新砂5-10％,含泥量8-10％、水分2.5-3.0％。
优选地，按照质量分数由以下原料组成：回用旧砂:80.0％、膨润土：6％、添加剂4％、新砂5％、含泥量8％、水分2.5％。
优选地，按照质量分数由以下原料组成：回用旧砂:85.0％、膨润土：7％、添加剂5％、新砂10％,含泥量10％、水分3.0％。
优选地，所述回用旧砂为无杂质和砂块的旧砂、水分含量为 1.5-2.0％、砂温为15-45℃。
优选地，所述膨润土由钠基膨润土：钙基膨润土按照质量份数比为3：1混合而成；其中，钠基膨润土的选取参数如下：膨润值≥90 (ml/3g)、湿压强度≥0.06MPa、热湿拉强度≥0.0045MPa；钙基膨润土的选取参数如下：膨润值≥70(ml/3g)、湿压强度≥0.07MPa、热湿拉强度≥0.0035MPa。
优选地，所述添加剂具体为MSC粉，所述添加剂的选取参数如下：挥发分≥35％、光亮碳≥6％、发气量≤350ml/g、灼减量≥85％。
优选地，所述新砂的选取参数如下：粒度70/140、平均细度值 (AFS)：57-62％、含泥量≤1％、二氧化硅≥90％。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明的一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，通过过控制不同原辅材料参数，锁定不同成份及其之间比例，较常规型砂具有强度高、溃散性好、水份低及韧性好等性能，能够解决高温浇注缸体表面砂眼及烧结等缺陷。
本发明型砂配方辅料种类少，对应型砂具有湿压强度高、溃散性好、水分低及韧性好等优异性能，能够解决高温浇注缸体所产生的夹砂、砂眼和表面粘砂等铸造缺陷，降低铸件综合废品率，满足用户需求。
本发明型砂配方减少了辅料种类，不仅对原材料材料参数进行有效控制，而且锁定各成份之间最佳比例参数，使型砂具有优异综合性能，能够抵抗高温铁水的侵蚀和冲击，满足高温浇注铸件对型砂质量的要求。
本发明型砂配方辅料种类少，各成份之间参数比例最佳，对应型砂具有强度高、溃散性好，不仅能解决高温缸体夹砂、砂眼和表面粘砂等缺陷，降低铸件综合废品率，而且提高了型砂稳定性，并使砂系统处于良性循环状态。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合；
为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，本发明的具体实施方式如下：
实施例1
一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，按照质量分数由以下原料组成：回用旧砂:80.0％-85.0％、膨润土：6％-7％、添加剂4％-5％、新砂：5-10％，含泥量8-10％、水分2.5-3.0％。
所述回用旧砂为无杂质和砂块的旧砂、水分含量为1.5-2.0％、砂温为15-45℃。
所述膨润土由钠基膨润土：钙基膨润土按照质量份数比为3：1 混合而成；其中，钠基膨润土的选取参数如下：膨润值≥90(ml/3g)、湿压强度≥0.06MPa、热湿拉强度≥0.0045MPa；钙基膨润土的选取参数如下：膨润值≥70(ml/3g)、湿压强度≥0.07MPa、热湿拉强度≥0.0035MPa。
所述添加剂具体为MSC粉，所述添加剂的选取参数如下：挥发分≥35％、光亮碳≥6％、发气量≤350ml/g、灼减量≥85％。
所述新砂的选取参数如下：粒度70/140、平均细度值(AFS)： 57-62％、含泥量≤1％、二氧化硅≥90％。
实施例2
一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，按照质量分数由以下原料组成：回用旧砂:80.0％、膨润土：6％、添加剂4％、新砂5％、含泥量 8％、水分2.5％。
所述回用旧砂为无杂质和砂块的旧砂、水分含量为1.5-2.0％、砂温为15-45℃。
所述膨润土由钠基膨润土：钙基膨润土按照质量份数比为3：1 混合而成；其中，钠基膨润土的选取参数如下：膨润值≥90(ml/3g)、湿压强度≥0.06MPa、热湿拉强度≥0.0045MPa；钙基膨润土的选取参数如下：膨润值≥70(ml/3g)、湿压强度≥0.07MPa、热湿拉强度≥0.0035MPa。
所述添加剂具体为MSC粉，所述添加剂的选取参数如下：挥发分≥35％、光亮碳≥6％、发气量≤350ml/g、灼减量≥85％。
所述新砂的选取参数如下：粒度70/140、平均细度值(AFS)： 57-62％、含泥量≤1％、二氧化硅≥90％。
实施例3
一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，按照质量分数由以下原料组成：回用旧砂:85.0％、膨润土：7％、添加剂5％、新砂10％,含泥量10％、水分3.0％。
所述回用旧砂为无杂质和砂块的旧砂、水分含量为1.5-2.0％、砂温为15-45℃。
所述膨润土由钠基膨润土：钙基膨润土按照质量份数比为3：1 混合而成；其中，钠基膨润土的选取参数如下：膨润值≥90(ml/3g)、湿压强度≥0.06MPa、热湿拉强度≥0.0045MPa；钙基膨润土的选取参数如下：膨润值≥70(ml/3g)、湿压强度≥0.07MPa、热湿拉强度≥0.0035MPa。
所述添加剂具体为MSC粉，所述添加剂的选取参数如下：挥发分≥35％、光亮碳≥6％、发气量≤350ml/g、灼减量≥85％。
所述新砂的选取参数如下：粒度70/140、平均细度值(AFS)： 57-62％、含泥量≤1％、二氧化硅≥90％。
实施例4
一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方的制备工艺如下：根据回砂状态计算辅料加入量，将各原材料含量控制在：80.0％-85.0％旧砂， 6.0％-7.0％粘结剂(膨润土)，4％-5％添加剂(MSC粉)，5.0％-10.0％新砂，上述原料加入混砂机后先混15秒，并检测砂温和紧实率，根据砂温和紧实率补加水分，将紧实率控制在38％-45％之间，混碾85秒后即可用于造型。)
本发明制备的一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，含泥量： 8-10％、紧实率：38-45％，其中紧实率：水分＝10-14，灰分2-3％。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于 上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本 发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保 护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (7)
1.一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，其特征在于，按照质量分数由以下原料组成：回用旧砂:80.0-85.0％、膨润土：6-7％、添加剂4-5％、新砂5-10％,含泥量8-10％、水分2.5-3.0％。
2.如权利要求1所述的一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，其特征在于，按照质量分数由以下原料组成：回用旧砂:80.0％、膨润土：6％、添加剂4％、新砂5％、含泥量8％、水分2.5％。
3.如权利要求1所述的一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，其特征在于，按照质量分数由以下原料组成：回用旧砂:85.0％、膨润土：7％、添加剂5％、新砂10％,含泥量10％、水分3.0％。
4.如权利要求1所述的一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，其特征在于，所述回用旧砂为无杂质和砂块的旧砂、水分含量为1.5-2.0％、砂温为15-45℃。
5.如权利要求1所述的一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，其特征在于，所述膨润土由钠基膨润土：钙基膨润土按照质量份数比为3：1混合而成；其中，钠基膨润土的选取参数如下：膨润值≥90(ml/3g)、湿压强度≥0.06MPa、热湿拉强度≥0.0045MPa；钙基膨润土的选取参数如下：膨润值≥70(ml/3g)、湿压强度≥0.07MPa、热湿拉强度≥0.0035MPa。
6.如权利要求1所述的一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，其特征在于，所述添加剂具体为MSC粉，所述添加剂的选取参数如下：挥发分≥35％、光亮碳≥6％、发气量≤350ml/g、灼减量≥85％。
7.如权利要求1所述的一种薄壁灰铁发动机缸体用型砂配方，其特征在于，所述新砂的选取参数如下：粒度70/140、平均细度值(AFS)：57-62％、含泥量≤1％、二氧化硅≥90％。
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