砂型鑄造中,鑄件粘砂一直是困擾鑄造工作者的一種常見的鑄造缺陷,不僅增加清理工作量、影響外觀,嚴重時甚至引起鑄件報廢。
鑄件粘砂,是鑄型與液態金屬界面相互作用(包括機械作用(靜壓力、動壓力)、熱作用、化學作用)的結果。一般可以分為熱粘砂、化學粘砂和機械粘砂。其中機械粘砂是熔融金屬對鑄型的滲入,難清理,影響較為嚴重。
上世紀末以來,人們開發了多種特種砂,普遍具有粒形近圓、耐火度高、顆粒強度高、粒度分布廣等優點,如寶珠砂、CB砂、火焰燒結合成球形砂、陶粒砂等,普遍報道具有良好的防粘砂作用。
解決鑄件粘砂的措施,一般是使用有效的涂料和改善原砂/鑄型性能。常見的防粘砂特種砂是鉻鐵礦砂,有較長的使用歷史和良好的使用效果,但是由于比重大、粒形差、價格貴、較強堿性等原因,極少作為單一砂使用。
通過進一步的分析討論,發現:
1、鉻鐵礦砂的防粘砂效果較好,但與其它球形人工砂的防粘砂機理不同,主要是通過受熱燒結,形成“釉層”,清理后剝落來減少粘砂的。其它球形人工砂基本上不會燒結。
2、寶珠砂較其它球形砂防粘砂性能好,得益于其耐火度更高、表面更光滑。
3、相對地,原砂粒度越細,粒度分布越廣,越利于減少粘砂。
4、鑄型(砂芯)越緊實、強度越高,越利于減輕粘砂,特別是機械粘砂。
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