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鋯英面砂替代材料的試驗結(jié)果及分析

來源:開封市華能電爐有限公司 | 作者:huanengdl | 發(fā)布時間: 2017-04-21 | 2930 次瀏覽 | 分享到:

實驗對比了面層撒砂材料分別為試驗砂H和鋯英砂的型殼的常溫、高溫和殘留強度。由可見．替代鋯英砂后型殼強度基本無變化，經(jīng)分析可能因為型殼面層耐火材料比較薄，型殼的強度主要決定于過渡層和背層撒砂材料。

    實驗對比了面層撒砂材料分別為試驗砂H和鋯英砂的型殼的常溫、高溫和殘留強度。由可見．替代鋯英砂后型殼強度基本無變化，經(jīng)分析可能因為型殼面層耐火材料比較薄，型殼的強度主要決定于過渡層和背層撒砂材料。
    由前面的分析可見，采用煤矸砂H替代面層鋯英砂對型殼的強度及透氣性影響不大，因此采用H替代面層鋯英砂的關(guān)鍵在于考察其對型殼的高溫變形性能及型殼面層耐火度的影響。高溫變形實驗采用重復(fù)制取面層的方法來放大面層撒砂材料不同對型殼高溫膨脹的影響效果。由圖2中數(shù)據(jù)可見二者的變形量隨溫度變化趨勢一致，在5 0 mm的基準試樣升溫到】0 00℃時，兩種型殼的直徑變形量僅差0.1 mmo這兩種型殼對應(yīng)圖3中的1#和2#，而圖3中的3#則代表用煤干粉砂制得的過渡層和背層。
    在某精鑄公司進行了碳鋼、低合金鋼和不銹鋼的生產(chǎn)澆注實驗．結(jié)果表明，采用替代用面砂所型殼澆注低合金鋼可以獲得較好的表面質(zhì)量，表4為低合金鋼澆注情況，相比之下，澆注不銹鋼鑄件時，則出現(xiàn)了鑄件毛刺及裂紋的問題，該試驗砂應(yīng)用于不銹鋼澆注。其材料和面層工藝尚需改進。
    鑄件表面產(chǎn)生毛刺的原因是型殼出現(xiàn)裂紋，澆注時金屬液滲入型殼裂紋凝固后形成。一般認為型殼裂大部分由于在型殼干燥過程中硅溶膠膠凝不均者脫蠟過程中蠟?zāi)崤蛎浺鹦蜌ぎa(chǎn)生裂紋。過一系列澆注實驗表明型3#層材料的+2性能也有一定的關(guān)系。3#線膨脹率曲線在180~270℃之間斜率發(fā)生明顯變化，這是由于煤矸石有的β方石英→α-方石英，產(chǎn)生體積效應(yīng)+2.8%25~950℃之間，1#和2#的線膨脹率差值最大約0.2/10，因此認為在這個溫度段兩種面層因3#代表的過渡層及背層影響產(chǎn)生的效果是一樣的。但在1000℃后1#和2#對應(yīng)線膨脹率曲線變化趨勢明顯不同：面層撒砂材料采用H的型殼(2#)，其對應(yīng)線膨張率在25r-1030℃范圍內(nèi)穩(wěn)定上升，在1030℃以后則一直下降到0；面層采用鋯英砂的型殼(1#)對應(yīng)線澎脹率1300～1400℃間穩(wěn)定在3.8×10，而代表過渡層和背層的型殼(3#)則穩(wěn)定在4.5×10，與2#更如近。1#與3#型殼層之間材料在高溫段線膨脹率上的極大差異可能導致型殼表面存在應(yīng)力，使得型殼在澆注過程中受金屬液的壓力而產(chǎn)生裂紋，進而使鑄件帶有毛刺。工廠實驗澆注中低合金鋼與不銹鋼，對應(yīng)型殼焙燒溫度及澆注溫度均相同，但澆注結(jié)果表明后者對應(yīng)的面層使用煤矸砂H的．型殼生產(chǎn)的鑄件缺陷較多，可能受金屬不同密度、流動性等因素的影響，當然也與型殼的抗沖擊性及對不同金屬的耐火度相關(guān)。