高強(qiáng)度低發(fā)氣量覆膜砂制備工藝及性能研究.pdf

1、覆膜砂具有較高的強(qiáng)度，優(yōu)異的流動(dòng)性和潰散性以及低發(fā)氣量，越來越廣泛地應(yīng)用于鋼鐵及鋁合金鑄造業(yè)領(lǐng)域。然而，為了滿足特殊鑄件對覆膜砂性能更高的要求，進(jìn)一步提高覆膜砂的強(qiáng)度，降低發(fā)氣量，本文首先研究了覆膜砂體系的基本組成如原砂類型、原砂粒度、樹脂種類、樹脂加入量對覆膜砂性能的影響，并探索添加硅烷偶聯(lián)劑、對原砂高溫焙燒、酸洗等改性處理對覆膜砂性能的影響。
　　以Y91型熱塑性酚醛樹脂為粘結(jié)劑，分別采用粒度為50/100目、70/140目、

2、100/200目的寶珠砂和硅砂為原砂，在相同的熱法覆膜工藝下制備覆膜砂樣品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，寶珠砂覆膜砂的強(qiáng)度是硅砂覆膜砂的1.2-1.6倍，灼燒減量比硅砂覆膜砂小0.2-0.3％。在硅砂中摻加寶珠砂能顯著提高覆膜砂的強(qiáng)度，其強(qiáng)度隨著寶珠砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而提高。寶珠砂覆膜砂在50-200目粒徑范圍內(nèi)，強(qiáng)度隨原砂粒徑減小而提高。將不同粒徑的原砂混合有利于提高覆膜砂的強(qiáng)度，粒徑平均分布在四篩或五篩上的原砂制備的覆膜砂其強(qiáng)度較佳。
　　采用7

3、0/140目寶珠砂為原砂，分別采用Y91、Y80、S901、S902四種型號的樹脂為粘結(jié)劑制備覆膜砂樣品。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，寶珠砂覆膜砂的強(qiáng)度隨樹脂加入量的增加而提高，但是常溫比抗拉強(qiáng)度和比抗彎強(qiáng)度隨著樹脂的加入量的增加而降低。四種樹脂中，采用S902型樹脂制備的覆膜砂強(qiáng)度最佳。常溫比抗拉強(qiáng)度為1.92MPa、常溫比抗彎強(qiáng)度為4.10MPa。當(dāng)樹脂加入量為原砂質(zhì)量2.5％時(shí)，覆膜砂的灼燒減量為2.69％。樹脂種類對覆膜砂灼燒減量的影響不大，樹脂

4、加入量每增加1％會使覆膜砂的灼燒減量增加約1.04％。
　　采用寶珠砂制備覆膜砂時(shí)，添加硅烷偶聯(lián)劑KH-550、KH-560、KH-570、KH-792、BTSE可以使覆膜砂的強(qiáng)度提高10％左右，其中1，2-雙（三乙氧基硅基）乙烷的效果最顯著。在樹脂加入量為原砂質(zhì)量2.5％，硅烷偶聯(lián)劑加入量為樹脂質(zhì)量0.6％時(shí)，覆膜砂的常溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到了5.97MPa，是未加硅烷偶聯(lián)劑的1.45倍;常溫抗彎強(qiáng)度達(dá)到了10.22MPa，是未加硅烷偶

5、聯(lián)劑的1.14倍。硅烷偶聯(lián)劑對覆膜砂灼燒減量影響不大。寶珠砂在經(jīng)過高溫焙燒處理后，制備的覆膜砂其強(qiáng)度明顯的降低，常溫抗拉強(qiáng)度降低了24％，常溫抗彎強(qiáng)度降低了27％。采用稀硫酸溶液對寶珠砂原砂進(jìn)行酸洗處理，覆膜砂的強(qiáng)度顯著提高。當(dāng)酸洗液濃度為10w％，酸洗時(shí)間為5min時(shí)，覆膜砂的常溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到了5.31MPa，是未經(jīng)過處理的1.29倍，常溫抗彎強(qiáng)度達(dá)到了10.11MPa，是未經(jīng)過處理的1.13倍。提高酸洗溶液濃度或者延長酸洗時(shí)間都能有