湿型砂解析.ppt

第二篇砂型和砂芯的制造第一节湿型铸造特点
3.湿型铸造法4.表干型铸造法5.干型铸造法一、型（芯）砂应具备的性能5.韧性：韧性是指型砂抵抗外力破坏的性能。2.1水分、最适宜干湿程度和紧实率
（1）水分：型砂中含水质量百分数
测定：称50g型砂，红外烘干105-110℃，4-8min至恒重，称量质量变化。
X=（G-G1）/G×100%
局限性：只表达水的绝对数量，不代表型砂的干湿程度。
（2）手捏感觉型砂是否容易成团、是否沾手。
易成团，不沾手，有柔和感觉，砂团上的手指痕迹清晰。
局限性：凭经验、不够准确稳定，不能定量，欠科学。
(在线老工人经常用，如若掌握，则比水分定量要准确)（3）紧实率：用1MPa的压力紧实，测量紧实前后高度的变化率。GB2684-81。
紧实率=（筒高-紧实距离）/筒高×100%
依据：较干的型砂堆得密实，相同紧实力下的紧实率高，韧性差，起模易损破；较湿的型砂流动性差，紧实率低，铸件易产生气孔、胀砂、夹砂、表面粗糙。
因此，根据紧实率的大小，可以检查出型砂水分是否合适，并规定在一定范围内浮动。

应用：根据紧实率范围控制的加水量，称为最适宜水分。如：手工造型用型砂，最适宜的紧实率50%左右，高压造型为35-45%，挤压造型为35-40%。2.2透气性
（1）概念：紧实的型砂能让气体通过而逸出的能力，用透气率表示。
对铸造的影响：过低会产生气孔、呛火、浇不足；过高表明砂粒间空隙较大，金属液易渗入，造成表面粗糙、粘砂。
影响透气性的因素：砂粒大小、分布、粒形、含泥量、粘结剂及加入量、紧实度。
（2）测量方法
原理：通过在一定条件下气体流过试样时所受到的阻力的大小来间接反映。用在单位压力下通过单位面积和单位长度试样的气体量来度量。测量方法

标准法：如图2-1-2，在水封钟罩内吸入2000cm3空气，造成10g/cm2的压力条件，用秒表测出在该压力下2000cm3空气通过试样流出的时间t，并记下气压计读数（p）

透气率k=VH/Spt

式中:V--通过试样的空气体积，2000cm3；
p--试样前压力（1mmH2O=9.806Pa）；
H--试样高度（cm）；
S--试样截面积（cm2）；
t--2000cm3空气通过试样的时间（min）。

2.3湿态强度

（1）对铸造过程的影响：承受工序中的机械力、浇注时的冲刷、静压力。
过低：塌箱、砂眼、胀砂、跑火。
过高：增加粘土和最适宜含水量，降低透气性；提高成本；增加混砂、紧实、落砂困难。

（2）测量：用标准试样在外力作用下遭到破坏时的应力值表示。MPa、KPa。
指标：湿态抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、劈裂强度湿压强度表示起模后砂型（芯）自身及受外力作用时能保持型腔（或砂芯）形状的能力。
普通机器造型控制在0.06-0.12MPa，
高密度造型控制在0.09-0.20MPa。

许多情况下，砂型破坏是由拉应力引起的。当型砂中粉尘和死粘土含量高时，虽然湿态抗压强度高，但是湿拉强度和变形量很低，可塑性差，很容易破坏，使造型操作困难，并引起铸造缺陷。
单纯地用湿态抗压强度衡量型砂性能并不太合适，引入劈裂强度的概念。
劈裂强度（如图2-1-3所示）
在标准圆柱试样的径向加栽，使试样沿其轴向平面断裂。劈裂强度可以按照下式计算：

σsF=2F/πdL

σsF—型砂湿态劈裂强度（MPa）
F—劈裂载荷（N）；
d—试样直径，为50mm；
L—试样高，为50mm。

劈裂强度可以更正确、更可靠地说明型砂中粘土的粘结作用。
注意：型砂强度是指整体强度，反映表面强度常用表面硬度计。2.4流动性
（1）概念：型砂在自重或外力作用下，沿模样或砂粒间移动的能力。
（2）对造型（芯）的影响：均匀性、光滑性、紧实力、生产率。
（3）测量（无统一标准）
阶梯试样硬度差法
测量A、B点的硬度，对比两点的硬度差。差值小说明型砂的流动性好，差值大说明流动性差。

思考：流动性对紧实度的影响侧孔法：
拔出柱塞，顶出试样，称量被挤出的型砂多少，数量越大流动性越好。环形空腔法：
冲击3次后看h的大小，h越小进入圆环中的型砂越多，流动性越好。
检测有凹槽、窄缝模样，及要求轮廓非常清晰的砂型（芯）。
2.5起模性、变形量、韧性和破碎指数
起模性：表示起模时模样或模板与砂型分离时是否容易损坏（开裂、掉砂）。起模性的好坏与型砂的湿态抗压强度是两种绝然不同的特性。
影响因素：拉应力、受力破碎前的变形量。
变形量：在测定型砂抗拉强度时，试样破碎前的变形，一般很小。
韧性：型砂的湿压强度（MPa）×变形量（cm）×乘1000。它表示了型砂由于塑性变形而能吸收能量的性质。

韧性的测定
落球法：标准抗压试样、φ50mm，510克钢球，12.7mm的筛。
破碎指数：留在筛网上的型砂质量占试样质量的比值。