鑄造造型材料實用手冊

前言

鑄造是機械行業(yè)最基礎的產業(yè)。在我國鑄造又俗稱為“翻砂”，其中“砂”即為廣義的造型材料，而“翻”理解為使用造型材料的技術。日本人形象地將鑄造稱為“水隨方圓之器”的技術，其中“水”為金屬液，“方圓之器”即為用造型材料制成的鑄型（芯）。造型材料在鑄造中的重要性不言而喻。通常將造型、制芯及合箱澆注過程中所使用的一切非金屬的、有機的、無機的、消耗性的材料統(tǒng)稱為造型材料，其分類廣，性能（性狀）、規(guī)格各異，用途及使用效果也千差萬別。砂型鑄造與其他鑄造方法相比，其優(yōu)點是不受零件形狀、大小、復雜程度及合金種類的限制；所用材料來源廣，生產準備周期短，成本低。砂型鑄造是鑄造生產中應用最廣泛的一種方法，世界各國用砂型鑄造生產的鑄件占總產量的80％～90％。為此，本書所涉及的造型材料，是以砂型鑄造用材料為主，還適當介紹了其他特種鑄造用材料，如熔模鑄造用材料、消失模鑄造用材料等，它涵蓋了骨料材料、粘結材料、添加材料和輔助材料，以及諸如冒口套、覆蓋劑等工藝過程材料等。

內容概要

　　本書是一本關于鑄造造型材料的工具書，全面系統(tǒng)地介紹了鑄造造型材料及其應用。其主要內容包括：原砂及耐火原料、粘結材料、添加材料、輔助材料、工藝過程材料、無機粘結劑型砂和芯砂、有機化學粘結劑砂、其他鑄型（芯）砂、鑄造涂料、熔模鑄造材料、消失模鑄型。書中匯集了豐富的鑄造造型材料相關技術資料、數(shù)據(jù)和圖表，實用性較強?！　”緯晒╄T造工程技術人員、從事鑄造造型材料生產和銷售的相關人員參考，也可作為相關專業(yè)在校師生的參考書。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 造型材料的分類及特點1.1.1 造型材料的分類1.1.2 造型材料的特點1.2 造型材料在我國的發(fā)展歷程1.3 造型材料發(fā)展趨勢與展望第2章 原砂及耐火原料2.1 概述2.2 硅砂2.2.1 硅砂的基本性質及用途2.2.2 鑄造用硅砂的來源及加工2.2.3 鑄造硅砂的性能及技術指標2.2.4 熔模鑄造用硅砂（粉）2.2.5 熔融石英（石英玻璃）2.3 非石英質原砂及耐火材料2.3.1 鋯砂2.3.2 鎂砂2.3.3 橄欖石砂2.3.4 鉻鐵礦砂2.3.5 鋁-硅系耐火材料2.3.6 剛玉砂2.3.7 硅藻土2.3.8 碳質耐火材料2.3.9 鈦鐵礦砂2.3.10 石灰石砂2.4 原砂基本性能測試2.4.1 原砂堆密度的測定2.4.2 原砂含水量的測定2.4.3 原砂含泥量的測定2.4.4 原砂粒度的測定2.4.5 原砂比表面積的測定2.4.6 原砂顆粒表面形貌（含角形因數(shù)及形貌）2.4.7 原砂酸耗值的測定2.4.8 原砂pH值的測定2.4.9 原砂燒結點的測定2.4.10 原砂耐火度的測定2.4.11 原砂灼燒減量的測定2.4.12 原砂發(fā)氣量的測定2.4.13 原砂的化學成分分析第3章 粘結材料3.1 無機粘結材料3.1.1 粘土3.1.2 水玻璃3.1.3 水泥3.1.4 磷酸鹽粘結劑3.2 合成樹脂粘結劑及油類粘結劑3.2.1 鑄造合成樹脂的分類3.2.2 自硬樹脂粘結劑3.2.3 覆膜砂用酚醛樹脂及固化劑3.2.4 熱（溫）芯盒用樹脂粘結劑3.2.5 氣硬冷芯盒用粘結劑3.3 其他粘結劑(增稠劑)3.3.1 淀粉類粘結劑3.3.2 亞硫酸鹽紙漿廢液3.3.3 羧甲基纖維素鈉3.3.4 糖漿3.3.5 海藻酸鈉3.3.6 木質磺酸鈣3.3.7 田菁膠3.3.8 松香3.3.9 聚乙烯醇縮丁醛3.3.10 聚丙烯酰胺3.3.11 黃原膠3.3.12 聚醋酸乙烯乳液(白乳膠)3.3.13 煤焦油及瀝青3.3.14 硅酸乙酯3.3.15 硅溶膠3.3.16 硫酸鹽第4章 添加材料4.1 煤粉光亮劑及其代用品4.1.1 鑄造用煤粉4.1.2 煤粉的代用材料4.2 增塑劑4.2.1 鄰苯二甲酸二丁酯4.2.2 鄰苯二甲酸二辛酯4.2.3 磷酸三苯酯4.2.4 磷酸三甲苯酯4.2.5 聚乙二醇4.3 增強劑4.3.1 偶聯(lián)劑4.3.2 交聯(lián)劑4.4 鑄件抗脈紋添加劑4.4.1 概述4.4.2 抗脈紋添加劑第5章 輔助材料5.1 有機溶劑5.1.1 溶劑油5.1.2 石油醚5.1.3 環(huán)己烷5.1.4 E庚烷5.1.5 苯5.1.6 甲苯5.1.7 二甲苯5.1.8 乙苯5.1.9 松節(jié)油5.1.10 二氯甲烷5.1.11 三氯甲烷5.1.12 甲醇5.1.13 乙醇5.1.14 異丙醇5.2 脫模劑5.2.1 紫膠漆5.2.2 硝基外用磁漆5.2.3 過氯乙烯外用磁漆5.2.4 聚氨酯漆5.2.5 石松子粉和滑石粉5.2.6 全損耗系統(tǒng)用油和甲基硅油5.3 修補膏(砂)、封箱條(膏)和粘合膠5.3.1 修補膏(砂)5.3.2 封箱膏(條)5.3.3 砂芯膠合劑第6章 工藝過程材料6.1 冒口套6.1.1 概述6.1.2 冒口套用材料組成6.1.3 冒口套用保溫材料6.1.4 保溫冒口套的制作與應用6.2 發(fā)熱冒口6.2.1 發(fā)熱冒口套材料6.2.2 發(fā)熱冒口套配方6.3 覆蓋劑及其應用6.3.1 概述6.3.2 HM一1型冒口覆蓋劑6.3.3 xF型和MF型冒口覆蓋劑6.3.4 復合型冒口覆蓋劑6.4 液態(tài)鑄造合金用過濾器及澆注系統(tǒng)6.4.1 液態(tài)鑄造合金用過濾器及其性能特點6.4.2 耐火纖維編織過濾網(wǎng)6.4.3 直孔芯型陶瓷過濾器6.4.4 泡沫陶瓷過濾器6.4.5 過濾器在澆注系統(tǒng)中的位置及放置處澆道斷面面積的確定6.4.6 泡沫陶瓷過濾器的應用第7章 無機粘結劑型砂和芯砂7.1 粘土濕型砂7.1.1 粘土濕型砂的基本特點7.1.2 濕型砂的組分及其組分材料的選用7.1.3 濕型砂的配比及其性能控制7.1.4 舊砂回用及性能控制指標7.1.5 可能產生的缺陷及防止措施7.2 干型(芯)砂和表面烘干砂7.2.1 各種材料的選用7.2.2 干型砂和表面烘干砂的配比和性能控制7.3 水玻璃型砂和芯砂7.3.1 水玻璃CO2硬化砂7.3.2 烘干硬化水玻璃砂7.3.3 水玻璃自硬砂7.3.4 水玻璃流態(tài)自硬砂第8章 有機化學粘結劑砂8.1 油類粘結劑砂概述8.1.1 油砂8.1.2 合脂砂8.1.3 油砂和合脂砂的應用8.2 自硬冷芯盒法粘結劑砂8.2.1 概述8.2.2 呋喃樹脂自硬砂8.2.3 酸自硬酚醛樹脂砂8.2.4 酯固化堿性酚醛樹脂自硬砂8.2.5 胺硬化酚脲烷樹脂自硬砂8.2.6 樹脂自硬砂的再生8.2.7 三種樹脂自硬砂性能比較8.3 覆膜砂8.3.1 覆膜砂的應用及特點8.3.2 覆膜砂的生產8.3.3 覆膜砂的標準與分類8.3.4 覆膜砂型(芯)的制造8.3.5 覆膜砂型(芯)及鑄件缺陷8.3.6 覆膜砂熱法再生與質量控制8.4 熱(溫)芯盒砂8.4.1 概述8.4.2 熱芯盒砂用原材料及其混制工藝8.4.3 制芯工藝8.4.4 熱芯盒法存在的主要問題及解決途徑8.4.5 溫芯盒法制芯8.5 氣硬冷芯盒樹脂砂8.5.1 概述8.5.2 胺法冷芯盒制芯工藝8.5.3 SO2硬化法芯砂8.5.4 低毒、無毒氣硬冷芯盒法第9章 其他鑄型(芯)砂9.1 磷酸鹽粘結劑型砂和芯砂9.1.1 磷酸鹽粘結劑型(芯)砂用固化劑及硬化機理9.1.2 磷酸鹽粘結劑型(芯)砂配方9.1.3 磷酸鹽粘結劑型(芯)砂的優(yōu)缺點9.2 水泥型(芯)砂9.2.1 水泥型(芯)砂的優(yōu)缺點9.2.2 水泥型(芯)砂配方9.3 影響水泥砂性能的因素9.2.4 水泥砂造型工藝特點9.2.5 雙快水泥砂9.2.6 聚乙烯醇(PVA)-水泥自硬砂9.3 石灰石型(芯)砂9.3.1 石灰石型(芯)砂原材料的選用及型(芯)砂配比9.3.2 石灰石型(芯)砂易產生的鑄件缺陷及防止措施第10章 鑄造涂料10.1 概述10.1.1 鑄造涂料的分類與組成10.1.2 鑄造涂料的功能和作用10.1.3 鑄造涂料的發(fā)展方向10.2 涂料的主要組成10.2.1 耐火粉料10.2.2 載體10.2.3 懸浮劑10.2.4 粘結劑10.3 涂料的配制、施涂和干燥10.3.1 涂料的配制10.3.2 涂料的施涂10.3.3 涂料的干燥10.4 幾種典型的鑄型(芯)涂料10.4.1 砂型(芯)鑄造涂料10.4.2 重力及非重力金屬型鑄造涂料10.5 涂料常見的缺陷及其防止措施10.5.1 涂料在制備與儲存過程中出現(xiàn)的缺陷10.5.2 涂料工藝性能缺陷10.5.3 流涂工藝常見缺陷10.5.4 涂料工作性能缺陷10.5.5 因涂覆不當造成鑄件缺陷10.6 涂料常規(guī)性能的檢測10.6.1 涂料工藝性能的檢測10.6.2 涂料烘干態(tài)性能的檢測10.6.3 涂料高溫性能的檢測第11章 熔模鑄造材料第12章 消失模鑄型參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第2章 原砂及耐火原料2.1 概述耐火原料的種類繁多，分類方法也多種多樣。按原料的生成方式分，可分為天然礦物原料與人工合成原料兩大類。天然礦物原料仍然是耐火原料的主體。自然界中存在的各種礦物是由構成這些礦物的各種元素所組成?，F(xiàn)在已探明氧、硅、鋁三種元素的總量約占地殼中元素總量的90％，氧化物、硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物占明顯優(yōu)勢，是蘊藏量十分巨大的天然耐火原料。天然耐火原料的主要品種有：硅石、石英、硅藻土、蠟石、粘土、鋁礬土、藍晶石族礦物原料、菱鎂礦、白云石、石灰石、鎂橄欖石、蛇紋石、滑石、綠泥石、鋯英石、珍珠巖、鉻鐵礦和天然石墨等。天然原料通常含雜質較多，成分不穩(wěn)定，性能波動較大，只有少數(shù)原料可直接使用，大部分都要經過提純、分級，甚至煅燒加工后才能滿足耐火材料的生產要求。按耐火原料的化學組分，可分為氧化物原料與非氧化物原料。按耐火原料化學特性分，又可分為酸性耐火原料，如硅石、鋯英石等；中性耐火原料，如剛玉、鋁礬土（偏酸性）、莫來石（偏酸性）、鉻鐵礦（偏堿性）、石墨等；堿性耐火原料，如鎂砂、白云石砂、鎂鈣砂等。 習慣上，人們通常按耐火原料的化學礦物組成、開采或加工方法、特性以及在耐火材料中的作用進行綜合分類。耐火原料是鑄造冶金行業(yè)應用最為廣泛的非金屬材料。在鑄造生產的造型、制芯及鑄型涂料的配制中，使用的耐火原料通常以粒狀（稱為砂）或粉狀形式出現(xiàn)的。作為原砂，其中用量最大的是以石英為主要礦物成分的天然硅砂。這是因為天然硅砂資源豐富、分布極廣、易于開采、價格低廉，能滿足鑄造大多數(shù)工藝的要求。 雖然硅砂來源廣、價格低，能滿足一般鑄鐵、鑄鋼和非鐵合金鑄件生產的要求而得到廣泛應用，但是硅砂還有一些缺點：熱膨脹系數(shù)比較大，而且會因相變而產生突然膨脹；熱擴散率比較低；蓄熱系數(shù)比較低；容易與鐵的氧化物起作用等。這些都會對鑄型與金屬液的界面反應起不良影響。在生產高合金鋼鑄件或大型鑄鋼件時，使用硅砂配制的型砂，鑄件容易發(fā)生粘砂缺陷，使鑄件的清砂十分困難。清砂過程中，工人長期吸入硅砂粉塵易患矽肺病等。

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