CN86104949A - 铸造用型(芯)砂混合料 - Google Patents

Abstract

一种铸铁或铸造有色金属用的型(芯)混合料。其耐火骨料是具有铸造用适宜粒度的钛铁矿砂，粘结剂是酸固化的呋喃树脂。用所述混合料制成铸型或砂芯后，型或芯表面刷以非石墨性涂料。所说的型(芯)混合料，在900℃左右能建立适当强度的固相烧结层，可防止液态金属渗透和粘砂；又因型(芯)变形量小和铸件表面不氧化，从而提高铸件的表面质量。

钛铁矿砂国内资源丰富，价格较低，可以取代铬砂和锆砂。

Description

本发明属于铸造用材料。适用于制造大中型铸铁件及有色金属铸件的铸型或砂芯。

目前，在铸造生产中，为了防止金属液渗透，消除铸件粘砂，常常采用铬铁矿砂或锆砂等特种砂作混合料的耐火骨料，并配以优良的涂料。但是，国内铬铁矿资源缺乏，开采和供应量很少，铸造业所需之铬砂，多从国外进口。不但数量有限，质量也不稳定。主要表现为酸耗值较大，以树脂为粘结剂时树脂用量多，且硬化速度难控制;同时铸件表面易被氧化，产生很厚的氧化皮，影响铸件的尺寸精度。国内锆砂资源虽然不缺，但价格很高，是精选石英砂的10倍。倍当以水玻璃为粘结剂时，由于锆砂粒度较细而硬化不充分。铸造厂使用上述这两种原砂，都大幅度增加铸件成本。

日本专利（JP）昭58-44944A，是在硅砂、铬砂或锆砂等耐火骨料的表面先涂以水玻璃做成覆膜砂，再以该覆膜砂与有机粘结剂-如苯基树脂或醇基树脂-混制，成为铸造用型（芯）砂混合料。这种工艺很麻烦。它旨在改善混合料的流动性、溃散性及再生性。

本发明旨在利用国内资源丰富的矿砂作耐火骨料，同粘结剂一起混制成型（芯）砂混合料。它既象铬砂、锆砂那样防止金属液渗透而克服粘砂缺陷，又不象铬砂或锆砂那样价格昂贵或产生氧化。这种耐火骨料就是钛铁矿砂。它是从海砂中选取锆砂时的副产品，其产量为锆砂的数倍。国内储量和产量均很大，价格仅为锆砂的四分之一。用钛铁矿砂做骨料的混合料，可以当作单一砂使用，对于混制和使用都很方便。

本发明的实质是以钛铁矿砂做原砂（其粒度符合铸造用砂标准），以酸固化的呋喃树脂为粘结剂，用混砂机配制成型（芯）混合料。

配比为：钛铁矿砂    100%

粘结剂    （树脂）    1.0-2.5%

固化剂    （占树脂量）    40-80%

本发明所述的混合料，在900℃左右能产生适当程度的固相烧结，使型（芯）表面建立起较大的高温强度和致密度，在适当的涂料配合下，能防止金属液渗透和粘砂。用所述混合料，在铸铁和有色金属铸件表面，不产生氧化现象。同时，该混合料的膨胀系数小，铸型与型芯变形量小，有利于提高铸件的尺寸粒度。

钛铁矿砂的物化性能及粒度分布：

a    化学成分

TiO₂FeO+Fe₂O₃Al₂O₃CaO MgO MnO SiO₂

%    45-58    25-45    1-10    0.2-0.3    0.1-0.3    1.5-2.5    0.5-1.5

b    物理性质

比重 4.70-4.72g/cm³;熔点 1450℃

色泽    铁黑色，半金属光泽，不透明;

微具磁性;

热膨胀系数≤0.5%（1000℃）;

蓄热系数 3.45×10^-2卡/度·厘米·秒 1/2

c    适宜的粒度组成

筛号    28    45    55    75    100    150    200    260盘底

%    0    0.2-2    1-5    20-25    25-35    25-30    2-5    0.-0.5微量

所述的钛铁矿砂是准球形，含泥量低（＜0.5%），酸耗值小（ADV＜6），树脂加入量少，型（芯）强度高。

钛铁矿砂的价格是铬砂的二分之一，锆砂的四分之一，故应用本发明可降低铸件成本。

举例说明实施本发明的具体步骤：

取钛铁矿砂100kg（75/150目），酸固化呋喃树脂1.5kg，固化剂（对甲苯磺酸的酒精溶液，浓度70%）0.75kg。或按上述比例配制适宜的混砂量。

先将钛铁矿砂加入混砂机中，再加入固化剂，搅拌5分钟;再加入树脂，搅拌1分钟;出砂，即可造型制芯。上述混合料在砂箱或芯盒里停留30-45分钟后起模，即制成所需的型（芯）。

铸型或砂芯放置12小时后，刷水基或醇基涂料。对于铸铁件，推荐使用下述涂刷工艺：第一层涂刷非石墨性锆英粉涂料，待此涂料干后，再刷1-2层石墨性涂料。涂料干燥后，即可合箱浇注。

Claims (1)

1. 一种铸铁或铸造有色金属用的型(芯)砂混合料，粘结剂为酸固化的呋喃树脂；其特征在于：所述混合料的骨料是具有铸造用适宜粒度的钛铁矿砂；用所述混合料制成的铸型或砂芯；其表面刷以非石墨性涂料。