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鋯英面砂替代材料的試驗(yàn)結(jié)果及分析

來(lái)源:開封市華能電爐有限公司 | 作者:huanengdl | 發(fā)布時(shí)間: 2017-04-21 | 2933 次瀏覽 | 分享到:

    實(shí)驗(yàn)對(duì)比了面層撒砂材料分別為試驗(yàn)砂H和鋯英砂的型殼的常溫、高溫和殘留強(qiáng)度。由可見．替代鋯英砂后型殼強(qiáng)度基本無(wú)變化，經(jīng)分析可能因?yàn)樾蜌っ鎸幽突鸩牧媳容^薄，型殼的強(qiáng)度主要決定于過(guò)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(duì)型殼的強(qiáng)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(duì)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(shí)驗(yàn)采用重復(fù)制取面層的方法來(lái)放大面層撒砂材料不同對(duì)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(shì)一致，在5 0 mm的基準(zhǔn)試樣升溫到】0 00℃時(shí)，兩種型殼的直徑變形量?jī)H差0.1 mmo這兩種型殼對(duì)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(guò)渡層和背層。
    在某精鑄公司進(jìn)行了碳鋼、低合金鋼和不銹鋼的生產(chǎn)澆注實(shí)驗(yàn)．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(shí)，則出現(xiàn)了鑄件毛刺及裂紋的問(wèn)題，該試驗(yàn)砂應(yīng)用于不銹鋼澆注。其材料和面層工藝尚需改進(jìn)。
    鑄件表面產(chǎn)生毛刺的原因是型殼出現(xiàn)裂紋，澆注時(shí)金屬液滲入型殼裂紋凝固后形成。一般認(rèn)為型殼裂大部分由于在型殼干燥過(guò)程中硅溶膠膠凝不均者脫蠟過(guò)程中蠟?zāi)崤蛎浺鹦蜌ぎa(chǎn)生裂紋。過(guò)一系列澆注實(shí)驗(yàn)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(rèn)為在這個(gè)溫度段兩種面層因3#代表的過(guò)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(duì)應(yīng)線膨脹率曲線變化趨勢(shì)明顯不同：面層撒砂材料采用H的型殼(2#)，其對(duì)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(duì)應(yīng)線澎脹率1300～1400℃間穩(wěn)定在3.8×10，而代表過(guò)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(dǎo)致型殼表面存在應(yīng)力，使得型殼在澆注過(guò)程中受金屬液的壓力而產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而使鑄件帶有毛刺。工廠實(shí)驗(yàn)澆注中低合金鋼與不銹鋼，對(duì)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(duì)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(dòng)性等因素的影響，當(dāng)然也與型殼的抗沖擊性及對(duì)不同金屬的耐火度相關(guān)。