[發明專利]一種用于鑄鋁的型砂及其制備方法

在審

• 申請號: 202010002900.5
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN110899608A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 王元飛;陳迎旭;紀錦霞;王晨飛
• 申請（專利權）人: 西安昆侖工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B22C1/00
• 分類號: B22C1/00
• 代理公司: 北京權智天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11638
• 代理人: 徐小淇

本發明公開了一種用于鑄鋁的型砂，包括以下重量份的原料：新砂240?260份、膨潤土50?60份、滑石粉40?50份、碳化硅30?40份，綠碳化硅30?40份，改性石墨5?10份、海藻酸鈉4?7份、硅酸乙酯1?3份、六偏磷酸鈉3?5份和無水乙醇適量。本發明通過碳化硅與綠碳化硅的結合具有優良的導熱散熱性能，在各個材料的作用下使得型砂光滑，具有優異的透氣性、粘結性、韌性、可塑性，高溫時能抗氧化，硬度高，導熱性較好，耐磨性較強，制備方法簡單易操作，對環境友好，適合產業化，可廣泛應用于鋁制品的鑄造，保證了鋁制品工件的質量。

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，具體為一種用于鑄鋁的型砂及其制備方法。

背景技術

目前壓鑄合金應用比較廣泛的是壓鑄鋁合金。壓鑄鋁合金有良好的使用性能和工藝性能，因此鋁合金的壓鑄發展迅速，在各個工業部門中得到廣泛的應用，用量遠遠高于其他有色合金，在壓鑄生產中占有極其重要的地位；

型砂是在鑄造中用來造型的材料。型砂一般由鑄造用原砂、型砂粘結劑和輔加物等造型材料按一定的比例混合而成，也可用天然含粘土的硅砂，型砂按所用粘結劑不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、石英砂等，以粘土砂、水玻璃砂及石英砂用的最多。型砂在鑄造生產中的作用極為重要，因型砂的質量不好而造成的鑄件廢品約占鑄件總廢品的30～50％，所以型砂具有較高的強度和熱穩定性，以承受各種外力和高溫的作用；良好的流動性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒間相互移動的能力；一定的可塑性，即型砂在外力作用下變形，當外力去除后能保持所給予的形狀的能力；較好的透氣性，即型砂孔隙透過氣體的能力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于鑄鋁的型砂及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種用于鑄鋁的型砂，包括以下重量份的原料：新砂240-260份、膨潤土50-60份、滑石粉40-50份、碳化硅30-40份，綠碳化硅30-40份，改性石墨5-10份、海藻酸鈉4-7份、硅酸乙酯1-3份、六偏磷酸鈉3-5份和無水乙醇適量。

優選的，所述碳化硅由石英砂、焦炭、游離二氧化硅、陶瓷粉末、鈦白粉和陶瓷結合劑置入電爐中，以每分鐘升溫至100度持續加熱到不低于1900度保溫30-45min，經過化學工藝流程后得到碳化硅微粉。

優選的，所述綠碳化硅由石英砂、焦炭、游離二氧化硅、陶瓷粉末、鈦白粉、樹脂結合劑和鹽置入電爐中，以每分鐘升溫至100度持續加熱到不低于1900度保溫30-45min，經過化學工藝流程后得到碳化硅微粉。

優選的，所述無機結合劑為陶瓷結合劑或金屬結合劑。

優選的，所述有機結合劑為樹脂結合劑或橡膠結合劑。

一種用于鑄鋁的型砂的制備方法，包括以下步驟；

步驟一、將新砂、膨潤土、滑石粉、碳化硅、綠碳化硅和改性石墨按上述重量份數與無水乙醇為介質投入超聲波設備內進行混合；

步驟二、將混合好的原料投放到煅燒設備中，升溫至1400-1500度進行煅燒3-4h；

步驟三、將熱混合后的材料放入模具中進行冷卻、加壓固化；

步驟四、對固定化的材料與海藻酸鈉、硅酸乙酯和偏磷酸鈉混合并利用粉碎機進行粉碎，將粉碎后的材料采用研磨機進行研磨；

步驟五、將研磨好的材料利用球磨機濕混2-3h。

優選的，步驟一中，所述超聲波設備內的溫度控制在70-100度之間。

優選的，步驟二中，煅燒的前向煅燒設備內充入氬氣5-6min，并將煅燒設備內抽真空至0.03-0.05MPa。