造型材料课件-2(粘土及附加物)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,造型材料,(2),造型材料(2),1,铸造用黏土,普通：,主要用于干型、半干型,膨润土：,主要用于湿型,铸造用黏土 普通：主要用于干型、半干型,2,普通粘土,矿物组成：高岭石、,化学成分：硅酸盐,高岭石晶体结构,两层型：,一层Si-O四面体，一层AL-（O,OH）八面体,普通粘土 矿物组成：高岭石、高岭石晶体结构,3,（二）铸造用膨润土,1.概述,膨润土原矿石,膨润土粉,（二）铸造用膨润土1.概述膨润土原矿石膨润土粉,4,膨润土,的矿物组成：蒙脱石 化学成分：硅酸盐,蒙托石晶体结构,三层型：,两层Si-O四面体，中间一层AL-（O,OH）八面体,膨润土的矿物组成：蒙脱石 化学成分：,5,膨润土在水中的膨胀性能,膨润土在水中的膨胀性能,6,黏土差热分析曲线,1-高岭石 2-蒙脱石,吸热谷：晶体结构水失去，晶体结构破坏，高岭土失效600,左右,第一个吸热谷：层间吸附水失去；100200,第二个吸热谷：晶体结构水失去，晶体结构破坏，膨润土失效500700左右,黏土差热分析曲线 吸热谷：晶体结构水失去，晶体结,7,2.膨润土矿的形成与开采,2.膨润土矿的形成与开采,8,造型材料课件-2(粘土及附加物),9,造型材料课件-2(粘土及附加物),10,3.膨润土质量评定,1）湿态粘结力,3.膨润土质量评定1）湿态粘结力,11,膨润土吸蓝量的测定,膨润土的纯度,膨润土吸蓝量的测定膨润土的纯度,12,膨润土的工艺试样湿压强度和吸蓝量与它的适用范围,序号,湿压强度kPa,吸蓝量g/100g,造型方法,铸件气孔砂眼缺陷,1,110,35,气冲、高压、挤压造型,要求极严,2,90,32,机器造型,要求严格,3,70,30,机器造型和手工造型,一般要求,4,50,25,手工造型,无要求,膨润土的工艺试样湿压强度和吸蓝量与它的适用范围 序号湿压,13,2）热湿态粘结力,钠基土与钙基土,对水分敏感性的比较,2）热湿态粘结力 钠基土与钙基土对水分敏感性的比较,14,膨润土的热湿拉强度,膨润土的热湿拉强度,15,膨润土的工艺试样,热湿拉强度和膨润值与它的适用范围（膨润土,2g,）,序号,热湿拉强度kPa,膨润值 ,铸件特征,铸件夹砂缺陷,1,3.5,100,铸钢中、大件,要求严格,2,2.5,60,铸铁中、大件，铸钢小件,要求严格,3,1.5,30,铸铁小件,一般要求,4,0.8,8,薄壁铸铁、铜、铝小件，对热稳定性无要求,膨润土的工艺试样热湿拉强度和膨润值与它的适用范围（膨润土2,16,钠基膨润土与钙基膨润土工艺性能比较,性 能,钠基膨润土,钙基膨润土,吸水膨胀、胶体分散性,混砂时强度增长率,型砂流动性,型砂韧性,湿压强度,热湿拉强度,抗膨胀缺陷能力,回用性,落砂性,大,中等,中等,好,高或稍低,高,好,好,较差,中等,快,好,中等,高,较低,较低,较差,好,钠基膨润土与钙基膨润土工艺性能比较性 能钠基膨润土钙基,17,膨润土的钠化处理,用碳酸钠对钙基膨润土进行处理，使原来所含的钙离子被钠离子置换，称为膨润土的“钠化处理”或“活化处理”，制得产品称为“钠化膨润土”或“活化膨润土”。其化学反应简单示意如下：,Ca,蒙脱石+Na,2,CO,3,2Na,蒙脱石+CaCO,3,膨润土的钠化处理用碳酸钠对钙基膨润土进行处理，使原来所含的钙,18,3）膨润土的复用性,右图表明钠膨润土比钙膨润土具有较好的耐热复用性,1、2钠基膨润土,3、4钙基膨润土,注:型砂配比：标准砂95，膨润土5，加水量按型砂紧实率451控制,3）膨润土的复用性 右图表明钠膨润土比钙膨润土具有较好,19,煤粉,煤粉：来源及加工,煤粉煤粉：来源及加工,20,煤粉的抗粘砂机理:,（1）在铁液的高温作用下，煤粉产生大量,还原性气体,，防止铁液被氧化，并可使铁液表面的氧化铁还原，减少金属氧化物和型砂进行化学反应的可能性。,煤粉的抗粘砂机理:（1）在铁液的高温作用下，煤粉产生大量还原,21,（2）煤粉受热后产生气、液、固三相的,胶质体,，胶质体的体积膨胀可部分地堵塞砂型表面砂粒间的孔隙，使铁液不易渗入。,（3）煤粉在受热时产生的碳氢化物（主要为芳烃类）的挥发分在6501000高温下，于还原性气氛中发生气相热解，而在金属液和铸型的界面上析出一层带有光泽的微细结晶碳，称为,“光亮碳”,或“光泽碳”。这层光亮碳使砂型不受铁液润湿和难以向砂粒孔隙中渗透，从而得到表面光洁的铸件。,（4）煤粉受热后开始,软化,，具有可塑性。如果由开始软化至固化之间温度范围比较宽和时间比较长，则可缓冲石英颗粒在该温度区间受热而形成的膨胀应力，从而可以减少因砂型受热膨胀而产生的铸件夹砂缺陷。,（2）煤粉受热后产生气、液、固三相的胶质体，胶质体的体积膨胀,22,铸件表面粘砂,a)不浸润 b)浸润,铸件表面粘砂a)不浸润 b)浸润,23,质量指标：,灰分 10；挥发分 25；,焦渣特性 46级 ；含硫量 2；光亮碳812%,质量指标：灰分 10；挥发分 25；,24,发气性,的测定,发气性 的测定,25,焦渣特征:,国家标准 GB/T2122001将煤的“焦渣特征”分为8级，能够区分煤粉受热时是否生成起粘结作用的液相，以及是否发生膨胀。,12级为粉状，没有相互粘着的棵粒。34级为弱粘着或不熔融粘着。56级为不膨胀熔融粘结或微膨胀熔融粘结。78级为膨胀熔融粘结。,焦渣特征:国家标准 GB/T2122001,26,淀粉,淀粉：天然淀粉、糊精和糊化淀粉（淀粉）；,淀粉,淀粉,糊精 酸、高温、转化,淀粉淀粉：天然淀粉、糊精和糊化淀粉（淀粉）；,27,应用于铸造生产中的淀粉类附加物主要有三种：普通淀粉，糊精和,淀粉。也有些工厂使用面粉厂落地面粉，其效果与普通淀粉近似。,糊精能提高湿型砂的韧性和增加砂型表面强度，但会使型砂流动性和湿压强度强烈降低，不适合作为机器造型型砂的煤粉替代材料。,淀粉比起,淀粉和糊精对型砂性能有更多改进，而且不损害型砂流动性和湿压强度。同时还有利于防止铸件表面粘砂。,应用于铸造生产中的淀粉类附加物主要有三种：普通淀粉，糊精和,28,淀粉类附加物对型砂性能的影响,材料,名称,湿压,强度,流动,性,透气性,破碎,指数,表面强度,热湿拉强度,抗激热性能,顶出力,钠基,膨润土,钙基,膨润土,钠基,膨润土,钙基,膨润土,钠基,膨润土,钙基,膨润土,淀粉,淀粉,糊精,注：水平箭头表示基本不变，箭头向上或向下表示提高或降低，双箭头表示显著提高或降低。,淀粉类附加物对型砂性能的影响湿压流动透气性破碎表面强度热湿拉,29,常用的有机物和添加剂的配方,添加剂类型,名称,加入量,碳质材料,煤粉,1.按型砂的挥发物(VCM)品质分数控制在2.03.0，,2.按型砂的灼烧减量（LOI）品质分数控制在3.04.5,沥青和沥青石,煤粉重量的1/4,碱性褐煤,煤粉重量的1/5,纤维素,玉米芯粉、木粉、花生壳粉,膨润土重量的1.03.5%,谷物、淀粉、糊精和葡萄糖,谷物,膨润土重量的0.50.8%,常用的有机物和添加剂的配方添加剂类型名称加入量碳质材料煤粉1,30,