[發明專利]一種高透氣性鑄造型砂及其制備方法

有效

• 申請號: 201911087164.1
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110625058B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 江進華
• 申請（專利權）人: 含山縣能華鑄造有限公司
• 主分類號: B22C1/02
• 分類號: B22C1/02;B22C1/18
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 付濤

本發明屬于屬于鑄造技術領域，尤其是一種高透氣性鑄造型砂及其制備方法，本發明公開的型砂節約能源、有害氣體污染基本消除、粉塵污染和固體廢棄物排放極大降低，鑄件表面質量改善，內在質量提升，尺寸精度提高，成品率極高，型砂回用性好、耗砂量少，成本降低，適用于手工和機器造型的鑄鐵生產。

技術領域

本發明屬于鑄造技術領域，尤其是一種高透氣性鑄造型砂及其制備方法。

背景技術

砂型鑄造是指在砂型中生產鑄件的鑄造方法。鋼、鐵和大多數有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由于砂型鑄造所用的造型材料價廉易得，鑄型制造簡便，對鑄件的單件生產、成批生產和大量生產均能適應，長期以來，一直是鑄造生產中的基本工藝。制造砂型的基本原材料是鑄造砂和型砂粘結劑。最常用的鑄造砂是硅質砂。硅砂的高溫性能不能滿足使用要求時則使用鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂。為使制成的砂型和型芯具有一定的強度，在搬運、合型及澆注液態金屬時不致變形或損壞，一般要在鑄造中加入型砂粘結劑，將松散的砂粒粘結起來成為型砂。孔洞類表面缺陷，一般是指鑄件加工后暴露出來的氣孔、縮孔、砂眼、渣孔、缺肉等。此外，鑄件機加工后出現的表面磕碰、劃傷等也屬于此類缺陷。這類缺陷呈現孤立分布，形狀、大小不一，位置不一，有較大的隨機性。這類缺陷一般呈現對立分布，深度有限，可見度，又有基體支撐，有進行修補的可能性。氣孔產生原因多為造型材料中水分過多或含有大量的發氣物質；型砂和芯砂的透氣性差；澆注速度過快；砂眼產生原因則為型砂強度不夠；型砂緊實度不足；澆注速度太快等。

發明內容

針對上述問題，本發明旨在提供一種高透氣性鑄造型砂及其制備方法。

本發明通過以下技術方案實現：

一種高透氣性鑄造型砂，按重量份計由以下成分制成：海水鎂砂、磷酸二氫鎂膠3~6、改性硅藻土8~10、甘油單山崳酸酯2~4、聚乙烯亞胺1.5~2.5、葉蠟石粉3~5、鈦酸鉀晶須3~6、球黏土2~5、銻酸鈉3.5~4.5、水8~12；所述球黏土經過活化處理，

所述高透氣性鑄造型砂的制備方法為在Y型混料器中先加入海水鎂砂80~90、磷酸二氫鎂膠、改性硅藻土、甘油單山崳酸酯并混合10~15分鐘，然后加入聚乙烯亞胺、葉蠟石粉、鈦酸鉀晶須，混合60~90分鐘，最后加入球黏土、銻酸鈉、水， 然后再混合80~100分鐘，出料即可。

進一步的，所述海水鎂砂粒徑為0.8~1.0mm。

進一步的，所述球黏土經過酸活化處理具體為：將球黏土在350~400℃下煅燒20~30min，然后自然冷卻至25~28℃，添加到質量分數為2~3%的谷氨酸鈉溶液中浸泡10~15min，然后取出，再添加到質量分數為2~5%的碳酸鈉溶液中浸泡20~40min，然后取出，采用去離子水對球黏土表面清洗至中性，然后在110~120℃下烘干1h，即可。

進一步的，所述磷酸二氫鎂膠為質量分數89%的磷酸二氫鎂溶液。

進一步的，所述改性硅藻土制備方法為：

（1）將硅藻土分散到去離子水中，配制成質量分數為10%的硅藻土懸浮液，加熱至80℃，再加入硅藻土質量5%的乳酸鈉鋯，攪拌均勻后得到混合溶液，采用質量分數為8~10%的醋酸溶液，調節混合溶液的pH值為3.5，然后以500r/min轉速攪拌2小時，得到活化液；

（2）向步驟（1）中制備的活化液中添加其質量0.05%的2-甲基丙烯酸氯化鉻，加熱至90℃，以150r/min轉速攪拌30min，然后靜置2小時，得到改性液；

（3）將步驟（2）中制備的改性液經過微波處理，然后靜置2~4小時，過濾，采用去離子水洗滌至中性，然后烘干1h，即可，所述微波處理為微波頻率2000~2450MHz、微波源功率為100~300kW條件下處理100~180s。

本發明的有益效果：