鑄鐵件用水玻璃砂的研究.pdf

1、水玻璃砂無毒無味，環(huán)境友好，被專家認為是21世紀最有可能實現(xiàn)綠色鑄造的型砂。但水玻璃砂澆注后潰散性差，出砂困難，鑄件易粘砂等問題一直未克服，限制了其推廣應用。為此，本研究課題主要是針對水玻璃砂潰散性及粘砂缺陷展開的。
　　首先對CO2水玻璃砂的硬化機理進行分析，以確定本實驗室環(huán)境下水玻璃砂的硬化方案。對試樣的制備和型砂的吹氣硬化裝置進行設計和優(yōu)化，設計出了熱空氣-CO2混合氣體吹氣工藝和對應裝置，優(yōu)選了吹氣方案中吹氣壓力及氣體溫度

2、，研究了吹氣時間和吹氣流量對常溫強度的影響。試驗發(fā)現(xiàn)：在本裝置下，當吹氣時間為50s-60s，吹氣流量為30L/m in時，既能保證起模時型砂所需的強度，同時終強度也足夠高，滿足澆注時型砂所需要的強度。
　　其次，發(fā)明了一種鑄造用CO2水玻璃石英砂添加劑，研究了添加劑對CO2水玻璃型砂潰散性的影響，并利用正交試驗優(yōu)化了添加劑加入量、水玻璃加入量和吹氣工藝三個影響因素。試驗結果表明，在水玻璃砂中加入添加劑后，型砂潰散性明顯提高，且其

3、殘留強度曲線的“雙峰”特征消失，出現(xiàn)一致下降的趨勢。當添加劑I加入量為0.6％，添加劑II加入量為5%，水玻璃加入量為5%，熱空氣-CO2混合氣體中 CO2比例為40%時，其常溫即時強度、常溫24h強度，800℃及1000℃殘留強度較合理。
　　最后，針對水玻璃石英砂在鑄鐵件的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的粘砂缺陷進行了分析和研究。對鑄型與鑄件界面層進行模擬并對含添加劑的模擬界面層進行了燒結試驗。研究了添加劑對界面層燒結狀態(tài)的影響，并對鑄鐵件進