铸造型砂可使用时间及抗拉强度影响因素研究_崔刚
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砂型铸造-湿型铸造1 概述粘土砂型可分为湿型、干砂型和表面烘干砂型。
三者之间的主要差别在于:湿型是造好的砂型不经烘干,直接浇入高温金属液体;干砂型是在合箱和浇注前将整个砂型送入窑中烘干;表面烘干砂型只在浇注前对型腔表层用适当方法烘干一定深度(一般5~10mm,大件20mm以上)。
目前,湿型砂是使用最广泛的、最方便的造型方法,大约占所有砂型使用量的60~70%,但是这种方法还不适合很大或很厚实的铸件。
表面烘干型与干型比,可节省烘炉,节约燃料和电力,缩短生产周期,所以曾在中型和较大型铸铁件的生产中推广过。
通常采用较粗砂粒(使有高的透气性),加入较多粘土和水分,有时还在型砂中加1~2%的木屑(提高抗夹砂结疤能力),其型腔表面必须涂敷涂料。
干型主要用于重型铸铁件和某些铸钢件,为了防止烘干时铸型开裂,一般在加入膨润土的同时还加入普通粘土。
干型主要靠涂料保证铸件表面质量。
其型砂和砂型的质量比较容易控制,但是砂型生产周期长,需要专门的烘干设备,铸件尺寸精度较差,因此,近些年的干型,包括表面烘干的粘土政型已大部分被化学粘结的自硬砂型所取代。
2 湿型铸造2.1湿型铸造特点湿型铸造法的基本特点是砂型(芯)无需烘干,不存在硬化过程。
其主要优点是生产灵活性大,生产率高,生产周期短,便于组织流水生产,易于实现生产过程的机械化和自动化;材料成本低;节省了烘干设备、燃料、电力及车间生产面积;延长了砂箱使用寿命等。
但是,采用湿型铸造,也容易使铸件产生一些铸造缺陷,如:夹砂、结疤、鼠尾、粘沙、气孔、砂眼、胀砂等。
随着铸造科学技术的发展,对金属与铸型相互作用原理的理解更加深刻;对型砂质量的控制更为有效;加上现代化砂处理设备使型砂质量得到了一定保证;先进的造型机械使型砂紧实均匀,起模平稳,铸型的质量较高,促进了湿型铸造方法应用范围的扩大。
例如汽车、拖拉机、柴油机等工业中,质量在300~500kg 以下的薄壁铸铁件,现都已成功地采用湿型铸造。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910159228.8(22)申请日 2019.03.04(71)申请人 钢铁研究总院地址 100000 北京市海淀区学院南路76号申请人 北京钢研高纳科技股份有限公司(72)发明人 张熹雯 张继 朱春雷 王红卫 胡海涛 李胜 (74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569代理人 代芳(51)Int.Cl.C22F 1/18(2006.01)C22F 1/04(2006.01)F01D 5/28(2006.01)(54)发明名称一种保持铸造TiAl合金高温长时强度的方法(57)摘要本发明涉及金属材料技术领域,尤其涉及一种保持铸造TiAl合金高温长时强度的方法,本发明提供的一种保持铸造TiAl合金高温长时强度的方法,包括以下步骤:将铸造TiAl合金依次进行均匀化热处理、热等静压处理和去应力退火处理;所述铸造TiAl合金中C的原子百分含量为0.03~0.3%,所述去应力退火处理的温度为600~750℃。
利用上述方法动态硬化型TiAl合金在700~850℃、250~300MPa的条件下蠕变加载150~250小时后,抗拉强度仅降低4.0~4.5%,屈服强度仅降低1.0~1.5%,室温塑性降低8~11%。
权利要求书1页 说明书7页 附图1页CN 109825786 A 2019.05.31C N 109825786A权 利 要 求 书1/1页CN 109825786 A1.一种保持铸造TiAl合金高温长时强度的方法,包括以下步骤:将铸造TiAl合金依次进行均匀化热处理、热等静压处理和去应力退火处理;所述铸造TiAl合金中C的原子百分含量为0.03~0.3%,所述去应力退火处理的温度为600~750℃。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述均匀化热处理的温度为1270~1350℃,所述均匀化热处理的时间为0.5~12小时。
铸铁件用树脂砂失效模式分析摘要:各种铸铁件生产中,常用树脂砂有:呋喃树脂自硬砂、Pepset树脂自硬砂(派普树脂自硬砂)、冷芯盒树脂砂(即冷芯树脂砂)、覆膜砂等。
汽车发动机铸铁缸体,无论是KW线上的卧浇工艺还是全树脂砂组合成形的立浇工艺,上述4种树脂砂都会有应用。
其中应用最多的是除Pepset树脂自硬砂以外的其他3种树脂砂。
如果树脂砂(型芯)失效,将对缸体质量产生影响,讨论和分析树脂砂的失效模式和失效的控制措施,显得非常重要。
关键词:铸铁件;树脂砂;失效模式1树脂砂失效模式树脂砂的失效主要有3种:(1)混制的树脂砂使用时间(从混制完成到制作型芯的时间)超过可使用时间,致使部分树脂砂已经反应或流动性变差,造成型芯缺肉或表面不紧实,或制作出的型、芯局部或整体强度不足,易蹭落砂粒,易酥散、易破损、易断裂等。
(2)使用前即浇注前,由树脂砂制成的型、芯受存放时间和存放环境湿度影响,强度降低严重和吸潮严重。
(3)正常树脂砂型芯在浇注时,受高温金属液的烘烤和直接浸泡,迅速失去强度,发生变形、开裂和溃散。
1.1树脂砂的可使用时间通常呋喃树脂自硬砂和Pepset树脂自硬砂混制时由于已经分别加入了液态苯磺酸和液态叔胺催化剂,可使用时间非常有限,应尽快使用。
其可使用时间受环境温度影响。
冷芯树脂砂混制时只加入了双组份树脂(组份Ⅰ-酚醛型树脂,组份Ⅱ-聚异氰酸酯树脂)而并未加入固化剂,只在冷芯机射芯时才有固化剂三乙胺吹入。
所以,混制好的冷芯树脂砂放置时间(可使用时间)相对长些。
但也受到环境温度和湿度影响,通常建议≤20min,夏季不≤5min。
冷芯树脂砂质量还受到原砂、再生砂水分含量和载送三乙胺及冲洗残留三乙胺的压缩空气含水量的影响。
资料介绍,原砂、再生砂水分含量达到0.3%时,砂芯终强度下降30%;水分含量达到0.5%时,砂芯终强度下降60%。
所以,对冷芯树脂砂还应控制砂的含水量<0.1%以及压缩空气的干燥处理。
1.2使用前的失效使用前的失效是针对制作好的型、芯放置一段时间后的失效,主要受存放时间和环境湿度2个因素的影响。
高密度湿型清华大学于震宗高密度造型方法(或称高紧实度造型,包括多触头高压、气冲、挤压、射压、静压、吸压造型方法)的生产效率高、铸件品质较好,因而国内外应用都很普遍。
高密度造型对型砂品质的要求比较严格。
本文用表格(见文后附表)列举部分典型的国内外铸造厂实际应用的和部分设备公司推荐的高密度砂型主要的和经常测定的型砂性能,并加以评论。
1 紧实率和含水量湿型砂不可太干,否则膨润土未被充分润湿,起模困难,砂型易碎,表面的耐磨强度低,铸件容易生成砂孔和冲蚀缺陷。
型砂也不可太湿,过湿型砂易使铸件产生针孔、气孔、呛火、水爆炸、夹砂、粘砂等缺陷,而且型砂太粘、型砂在砂斗中搭桥、造型流动性降低。
使砂型型腔表面松紧不均;还可能导致造型紧实距离过大和压头陷入砂箱边缘以内而损伤模具和砂型吃砂量过小。
表明型砂干湿状态的参数有两种:紧实率和含水量。
附表中国内各厂的紧实率和含水量除特别注明以外,取样地点都在混砂机处。
但是型砂紧实率和含水量的控制应以造型处取样测定为准。
从混砂机运送到造型机时紧实率和含水量下降幅度因气候温度和湿度状况、运输距离、型砂温度等因素而异。
如果只根据混砂机处取样检测结果控制型砂的湿度,就要略增少许,以补偿紧实率和水分的损失。
以前的观点认为手工造型和震压式机器造型最适宜于湿状态下的紧实率大约在45~50%;高压造型和气冲造型时为40~45%;挤压造型要求流动性好,紧实率为35~40%。
由表中可以看出,目前铸件品质较好的工厂,高密度造型的型砂紧实率(大多是从混砂机取样)通常都在25~45%范围内,比较集中于30~40%之间,比以前有明显降低。
这是由于高密度造型设备的起模精度提高,而且要求砂型各部位硬度均匀分布,使型砂的流动性成为重要因素。
工厂的控制原则大多是只要能够保证起模顺利就尽力降低紧实率。
从减少铸件气孔缺陷的角度出发,要求最适宜干湿状态下型砂的含水量尽可能低。
高强度型砂的膨润土加入量多,型砂中含有较多灰分,所购入煤粉和膨润土因品质低劣而需要增大加入量,混砂机的加料顺序不当、揉碾作用不强、刮砂板磨损、混砂时间太短,以致型砂中存在较多不起粘结作用的小粘土团块,都会提高型砂的含水量。
型砂干强度(原创版)目录1.型砂干强度的定义2.型砂干强度的测量方法3.型砂干强度的影响因素4.提高型砂干强度的措施正文型砂干强度是指型砂在干燥状态下的抗压强度。
在铸造工业中,型砂的干强度是一个非常重要的性能指标,因为它直接影响到铸型的稳定性和铸件的质量。
下面我们将详细介绍型砂干强度的测量方法、影响因素以及提高干强度的措施。
型砂干强度的测量方法通常采用简支梁法。
具体操作步骤如下:首先,将型砂制成一定尺寸的简支梁试样;然后,在规定的条件下将试样烘干,以去除其中的水分;最后,将试样放入压力机中进行抗压强度试验,从而得出型砂的干强度。
型砂干强度的影响因素有很多,主要包括以下几个方面:1.型砂的矿物组成:型砂中的矿物颗粒大小、形状和矿物种类都会对干强度产生影响。
一般来说,颗粒粗细适中、形状接近球形的矿物颗粒有利于提高型砂的干强度。
2.型砂的含水量:型砂中的水分对干强度有显著影响。
含水量过高或过低都会导致干强度降低。
因此,在生产过程中需要严格控制型砂的含水量。
3.型砂的粘结剂:粘结剂的种类和用量对型砂干强度有很大影响。
合适的粘结剂种类和用量能够提高型砂的干强度。
4.型砂的固化条件:固化过程中的温度和时间会影响型砂的干强度。
合理的固化条件可以提高型砂的干强度。
提高型砂干强度的措施包括:1.选择合适的型砂原料和粘结剂,合理配比,以提高型砂的矿物组成和含水量。
2.控制型砂的含水量,确保其在合适的范围内。
3.优化固化条件,如提高固化温度或延长固化时间,以提高型砂的干强度。
4.在生产过程中,加强质量控制,确保型砂的矿物组成、含水量和固化条件都能满足要求。
总之,型砂干强度是铸造工业中非常重要的性能指标。
型砂质量改善的措施及效果简述作者:尚萍王笑章来源:《装饰装修天地》2017年第20期摘要:型砂是当前铸造产业发展中比较重要的一类材料,型砂如果在实际应用过程中出现了较为明显的质量隐患问题的话,必然会对于最终生产结果产生威胁,带来的损失同样也是比较突出的。
因此,在铸造生产过程中加强对于型砂的高度关注,促使其能够具备较高质量效果也就显得极为必要,应该作为生产流程中比较核心的一个方面。
本文就重点围绕着型砂应用中存在的问题,及其质量改善的基本措施进行了简要分析论述。
关键词:型砂;质量问题;改善措施1 引言随着当前社会工业的不断发展,铸造行业同样也表现出了较为理想的作用价值效果,这种铸造行业的发展不仅仅对于相关铸造技术手段提出了较高的要求,同样也需要切实保障相关材料的应用较为可靠,尤其是在型砂的应用方面,其更是需要表现出理想的高质量,避免因为型砂方面的应用不当而带来较为明显的生产效果威胁。
在现阶段铸造生产中应用型砂很可能会因为多个方面的干扰而产生最终产品的质量隐患,因此,围绕着相应型砂质量进行重点分析,了解其中可能存在的各类隐患,并且采取最为有效的改善措施进行效果优化也就成为了未来需要解决的一个重要问题。
2 型砂使用中存在的质量问题分析在铸铁件生产过程中,相应基本施工材料的应用可以说是比较核心的一个方面,这种铸铁件方面的生产在当前主要采用粘土砂湿型铸造处理,这也就需要确保其在生产过程中所用型砂质量较为可靠合理,满足于最终铸件性能方面的基本需求。
结合这种型砂使用方面存在的质量缺陷和问题,其不仅仅会影响到铸铁件的质量效果,还必然会带来较大的耗砂量,如此也就产生了明显的经济损失问题,需要结合型砂质量进行严格把关控制。
具体到铸铁件生产中型砂的有效应用,其存在的问题同样也是比较突出的,这种型砂方面的问题主要表现在型砂的配比以及后续应用两个环节中。
对于型砂的具体配比而言,其在原砂、粘土、煤粉以及砂芯粘结剂等方面存在任何的质量障碍,或者是型号不合理问题的话,都极有可能会导致其最终配置后的质量受到威胁,并且对于这些基本原材料的添加量控制不当,相应原材料之间的数量存在明显差异的话,对于最终铸铁件生产质量形成的威胁同样也是比较明显的。
专科《材料成型工艺》一、(共75题,共150分)1. 断面形状为()的横浇道的热损失最小和流动最平稳,但造型工艺较复杂。
(2分)A.半圆形B.圆形C.梯形D.椭圆形.标准答案:B2. 当铸钢的轴心区域凝固体收缩得不到钢液的有利的补缩,而且该区域内的金属几乎是同时凝固时容易出现()。
(2分)A.气孔B.缩孔C.缩松D.裂纹.标准答案:C3. 3.以下是那个不是钠水玻璃砂工艺在生产中存在的主要问题()。
(2分)A.溃散性差B.砂型芯表面易粉化C.砂型造型困难D.砂型芯抗吸湿性差以及旧砂再生和回用困难.标准答案:C4. 以下哪个不是呋喃树脂自硬砂用无机酸性催化剂()。
(2分)A.磷酸B.硫酸单酯C.硫酸乙酯D.萘磺酸.标准答案:D5. 煤粉在湿型砂中的作用是()(2分)A.防止铸铁件产生粘砂和夹砂,提高型砂溃散性B.提高型砂粘结性C.增加传热性能D.增加透气性.标准答案:A6. 熔模铸造中,水玻璃型壳界面硬化的速度大大()硬化剂在型壳中的扩散,所以,型壳的硬化速度主要由()速度来决定。
(2分)A.高于,扩散硬化B.低于,界面硬化C.高于,界面硬化D.低于,扩散硬化.标准答案:A7. 消失模铸造中,提高型砂的紧实度、降低浇注温度和真空度、增加涂料的厚度和均匀性等都有利于防止()缺陷。
(2分)A.粘砂B.冷隔C.塌箱D.皱皮.标准答案:A 8. 低压铸造和差压铸造主要在()阶段不同。
(2分)A.合模阶段B.充填成形阶段C.凝固阶段D.出模阶段.标准答案:C9. 以下哪种问题不是因为锻件内圆角过小而引起的()。
(2分)A.金属流动时形成的纤维容易被割断,导致力学性能下降B.产生回流、形成折叠,使锻件报废C.模具中凸出部分压塌而影响锻件出模D.增加机械加工余量和金属损耗.标准答案:D10. 在毛坯中心钻出一直径为D0的孔,当毛坯在凸模施加压力F的作用下,分流面以外的金属向外流动充满凹模齿廓,分流面以内的金属向内流动,通过减压孔的收缩而实现分流。