Como melhorar a força e a capacidade anti -aderência da areia revestida no elenco de areia?

1. Medidas -chave para aumentar a força

um. Otimização de resina e sistema de cura

Seleção de resina:

A escolha do alto grau de resina fenólica de polimerização (como resina fenólica linear), que possui cadeias moleculares mais longas e maior teor de carbono residual em altas temperaturas, pode melhorar a força de alta temperatura dos moldes de areia; A dosagem de resina é controlada em 1,8% ~ 2,2% (razão de peso de areia crua) e pode ser aumentada para 2,2% ~ 2,5% para moldes de areia inferior ou peças fundidas espessas.

Ao usar resinas modificadas (como adicionar uma pequena quantidade de resina epóxi ou agente de acoplamento de silano) para melhorar a ligação interfacial entre as partículas de resina e areia, a resistência à tração à temperatura ambiente pode ser aumentada em 10% a 15%.

Ajuste do agente de cura:

A urotropina (hexametilenetetramina) é selecionada como agente de cura, com uma dose de 12% a 15% do conteúdo de resina, e 0,5% a 1% do estearato de cálcio é adicionado para melhorar a uniformidade das partículas de areia e evitar a resina causadas por "ponte insuficiente" entre as partículas de areia.

b. Controle de classificação de partículas de areia crua e areia

Seleção de areia crua:

O uso de areia de quartzo com boa redondeza e superfície lisa (coeficiente de redondeza> 0,8) pode reduzir as lacunas angulares entre as partículas de areia, melhorar a densidade de embalagem após a compactação e aumentar a força à temperatura ambiente em 5% a 8%; Evite usar areia crua com um teor de lama maior que 0,2% para impedir que as impurezas da argila enfraquecem o efeito de ligação da resina.

Classificação de tamanho de grão:

Usando areia misturada dupla ou multi -partícula (como mistura de malha 50/100 e malha 70/140 em uma proporção de 7: 3) para preencher as lacunas entre as partículas de areia, a compactação é aumentada para 90%~ 95%e a força é melhorada.

c. Melhoria assistida pelo processo

Processo de revestimento de filme:

Controle a temperatura do revestimento em 180-200 ℃ e o tempo de revestimento de resina em 3-5 minutos para garantir um filme uniforme e contínuo de resina (espessura de 5-8 μm) é formado na superfície das partículas de areia, evitando o afinamento ou acumulação local.

Controle de tensão:

Adotando o processo de compactação composta de explosão ou compactação de vibração+compactação, a compactação do molde de areia inferior é ≥ 95%e a compactação do molde de areia superior é ≥ 90%, para evitar frouxidão e força insuficiente.

2. O método central para melhorar a capacidade de resistir à adesão de areia

um. Melhorar a resistência ao incêndio e propriedades de barreira

Areia crua e aditiva refratária e refratária:

Use zircon sand (with a fire resistance of 1850 ℃) or chromite sand (1800 ℃) instead of quartz sand in areas prone to sticking sand (such as the bottom and thick walls), or add 3% to 5% magnesium sand powder (MgO) and bauxite powder to the mix, forming a high melting point isolation layer at high temperatures to prevent the reaction between molten iron and sand particles to produce low melting point compounds (como feo · sio ₂).

Adição de pó inerte:

Adicione 2% a 4% de flocos como pó de grafite ou dissulfeto de molibdênio (MOS ₂) para formar um filme de carbono lubrificante em altas temperaturas, reduzindo a infiltração de ferro fundido no molde de areia. Ao mesmo tempo, a condutividade térmica da grafite pode acelerar a dissipação de calor local e reduzir o tempo de permanência de alta temperatura do ferro fundido.

b. Otimizar a supressão da reação da interface

Reforço de revestimento:

Coquetamento em pó de zircão de escova (concentração de 40%~ 50%) ou revestimento à base de grafeno na superfície do molde de areia, com uma espessura de revestimento de 0,3 ~ 0,5 mm, formando uma barreira física; O ácido bórico de 1% ~ 2% pode ser adicionado ao revestimento para gerar uma fase de vidro em altas temperaturas, preenchendo as lacunas entre as partículas de areia e bloqueando ainda mais a penetração do ferro fundido.

Aditivo de areia anti -adesivo:

Adicione 1% a 2% de carbonato de cálcio (CACO) ou carbonato de magnésio (MGCO) aos ingredientes, que se decompõem em altas temperaturas para produzir gás Co ₂, formando um filme a gás na superfície do molde de areia e impedindo a adesão mecânica do ferro molteado à areia; O CAO e o MGO gerados por decomposição simultânea podem reagir com FeO no ferro fundido, reduzindo a adesão química de areia.

c. Geração de gás de controle e estabilidade do molde de areia

Fórmula de baixa emissão:

Seque a areia crua em 200-250 ℃ por 2 horas antes do uso para remover a umidade e a matéria orgânica; A resina é selecionada como baixa resina fenólica de liberação de gás, com uma taxa de liberação de gás inferior a 20 ml/g, para evitar o amolecimento local do molde de areia e a infiltração de ferro fundido causado pela escape de gás em altas temperaturas.

Fragmentação e equilíbrio de força:

Adicione 0,5% ~ 1% de sulfato de bário (Basox) à resina, que se decompõe levemente em altas temperaturas para enfraquecer a força do filme de resina, tornando o molde de areia propenso a colapso após a solidificação e a prevenção de resíduos de areia; Ao mesmo tempo, verifique se a força de alta temperatura (resistência à tração> 0,8MPa a 800 ℃) para evitar amolecimento prematuro do molde de areia.

3. Estratégia de otimização colaborativa (equilibrando força e resistência à areia)

Ajuste do acoplamento de fórmula:

Por exemplo, uma mistura de areia de zircão refratária alta (60%) e areia de quartzo (40%), combinada com resina fenólica modificada de 2,2%, 15% de urotropina, 3% de magnésia em pó de areia e 2% de grafite em pó de areia de areia de alta temperatura.

Validação e iteração do processo:

Compare peças fundidas com diferentes formulações durante a produção de ensaios:

Teste de força: A resistência à tração alvo à temperatura ambiente é de 1,2-1,5MPa, e a força quente a 800 ℃ é maior que 0,8MPa;

Efeito de adesão anti -areia: Disseca a fundição e observe a espessura da camada de adesão de areia. O padrão qualificado é <0,5 mm e a rugosidade da superfície AR é ≤ 25 μm.

Resumo:

A capacidade de força e adesão anti -areia precisa ser alcançada através da sinergia de "ligação reforçada com resina, barreira de material refratário e inibição da reação da interface". Na produção real, a modificação da resina e a areia alta refratária podem ser usadas para melhorar o desempenho básico e, em seguida, combinado com revestimentos e aditivos para otimizar a capacidade de areia anti -aderência da interface. Ao mesmo tempo, a geração e a cobrança de gás podem ser controlados para evitar a exacerbação da areia devido à colapsibilidade insuficiente causada por alta resistência.