覆膜砂铸钢 高强度覆膜砂

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低发气覆膜砂的应用

　　气孔是发动机铸件常见的缺陷之一。覆膜砂的发气量大是造成气孔的主要原因，因此覆膜砂的发气量是其使用性能的重要指标。汽车铸件使用的砂芯特别是铝铸件砂芯和水套芯，在保证强度的条件下对覆膜砂的发气性能有较高要求。CA4GA发动机铸件的覆膜砂强度和灼减指标为常温抗拉强度2.2~2.5MPa，灼减＜1.7%。

　　从指标可以看出，铸铁件中的水套和铝铸件缸盖等对覆膜砂的发气要求最1高，因为这些铸件因发气所引起的气孔缺陷最严重。如何保证强度而最1大可能地减少覆膜砂的发气量，可以从原砂、树脂、增强剂三个方面予以解决。

　　（1）原砂覆膜砂测得的发气量不仅是树脂、辅料高温下产生的气体量，也包括原砂在高温下产生的气体量，这些气体主要是硅砂中的碳酸盐、碱土金属氧化物，以及杂质中含有的微量结晶水气化。即使使用烘干擦洗砂，如果不进行焙烧，这些杂质仍然存在，但如使用培烧砂，经济上不划算、资源上也浪费，因此使用低发气性的再生砂

（2）树脂配制低发气覆膜砂应选择高强度树脂，以减少砂芯在浇注过程中树脂的发气。高强度的树脂聚合速度较慢，一般情况下超过50s。低聚速树脂可以在制芯时增加固化时间，使有机气体尽量在砂芯固化时发出，以减少浇注时的气体量。

　　（3）增强剂配制一定强度指标的覆膜砂时，加入适量增强剂如γ-氨基三乙氧基硅1烷，充分发挥树脂和固化剂的粘结效率，达到少加树脂的目的。

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覆膜砂的分类随着覆膜砂应用范围的不断扩展，不同铸造工艺、不同材质要求以及不同结构的铸件对覆膜砂提出了不同的性能要求。自20世纪90年代以来，国内开发了不同性能的覆膜砂，按其性能特点来划分，可将国内市场上的覆膜砂分为干态和湿态两大类。其中干态类包括：普通类、耐高温类、高强度低发气类、易溃散类、离心铸造类等。湿态覆膜砂包括机械类和手工类两种。各类覆膜砂的主要成分、特点及适用范围如下：

1.普通覆膜砂其组成通常由石英砂热塑性酚醛树脂、乌洛托1品和硬脂酸钙构成，不加有关添加剂。其树脂加入量通常在一定强度要求下相对较高，不具备耐高温、低膨胀、低发气等特性，适用于一些要求不高、结构较简单的铸铁件生产。

2.高强度低发气覆膜砂是在普通覆膜砂的基础上，通过加入有关特性的“添加剂”和采用新的配制工艺，使树脂用量大幅下降，发气量显著降低，并能延缓发气速度。该覆膜砂具有高强度、低膨胀、低发气、慢发气等特点，特别适用于铸铁件、中小铸钢件中要求发气量低的砂芯，如阀体砂芯等。

3.耐高温覆膜砂该砂一般是指覆膜砂的热强度大、耐热时间长、高温变形小，而不是指其耐火度很高。它是通过特殊的工艺配方技术（一般都是在硅砂覆膜时加入一定量的惰性材料如铣砂、高铬矿砂、含碳材料或其他惰性材料等），生产出具有优异高温性能和综合铸造性能的新型覆膜砂。具有耐高温、高强度、低膨胀、低发气、慢发气等特点。特别适用于复杂薄壁精密的铸铁件（如汽车发动机缸体、缸盖等）以及高要求的铸钢件（如集装箱角和火车刹车缓冲器壳体等）的生产，可有效消除粘砂、变形、热裂和气孔等铸造缺陷。

4.易溃散覆膜砂它是针对有色金属（特别是铝合金）铸件不易清砂而研制的一种覆膜砂。该砂在具有较好的强度的同时具有优异的低温溃散性。用它生产有色金属（铝合金、铜合金等）铸件，不需要将铸件重新加热来清砂，只需将浇注后的铸件冷却24小时后，即可振动落砂。5.离心铸造覆膜砂该覆膜砂适用于离心铸造工艺，可用它替代涂料生产离心铸管等。根据铸管材质与直径大小及技术要求不同，可加工成不同性能的离心铸造覆膜砂。与其他各类覆膜砂的不同之处，是该覆膜砂的密度较大一些，发气量较低且发气速度慢。6.湿态机械类覆膜砂它是一种在室温下呈湿态的覆膜砂。在室温下长期存放不会自然固化（可存放1年以上），根据不同铸件的技术要求可使用湿态高强度低发气等各种不同特性的覆膜砂，该覆膜砂可完全替代热芯盒砂（射芯机射头不用改装来生产各种材质和各种类型的铸件）。7.湿态手工类覆膜砂该覆膜砂湿压强度可在0.1～0.3MPa内任意调整。存放期超过3 个月，适用于手工造型或制芯（类似于桐油砂和合脂砂），在室温下脱模后，将型（芯）放入烘箱或烘炉内加热，加热温度250～350℃，加热时间3～10min，固化后的型（芯）具有强度高、发气量低、蠕变形量小、不吸潮等特点。该覆膜砂适于单件、小批量及精度要求较高铸件的生产，特别适于乡镇企业采用。值得注意的是，在型（芯）加热固化时，必须等待炉温达到所需的温度时才能放入加热，切忌随炉升温加热。

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随着对铁路高速重载要求的提高，90年代末期，铁路货车重要铸钢件开始采用干法落砂工艺，目前已普遍使用。干法落砂的使用，显着减少了裂纹的产生，为铁路货车运行安全减少了隐患。

摇枕、侧架采用强力抛丸处理，提高了铸件的表面质量，同时在铸件的表面形成压应力，以提高铸件的表面强度，进而提高铸件的抗1疲劳性能。

货车铸钢摇枕、侧架为B+级钢，采用正火热处理工艺，车钩为E级钢，采用调质热处理工艺。为了提高铸件热处理质量的一致性，车钩已采用连续式热处理工艺，摇枕、侧架也已推广使用连续式热处理工艺。

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