[發(fā)明專利]一種具有優(yōu)良可塑性的鑄造型砂的制備工藝

在審

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• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112371900A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王安
• 申請（專利權(quán)）人: 含山縣榮盛機械鑄造有限公司
• 主分類號: B22C1/02
• 分類號: B22C1/02
• 代理公司: 合肥廣源知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34129
• 代理人: 汪綱

本發(fā)明公開了一種具有優(yōu)良可塑性的鑄造型砂的制備工藝，涉及合金鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體工藝如下：1）采用鉬酸鈉和硫脲作為原料，通過水熱反應(yīng)得到硫化鉬納米棒；2）在氨氣環(huán)境下對硼粉和石墨粉進行球磨，經(jīng)熱反應(yīng)得到硼碳氮納米管；3）以五水硝酸鉍和二氧化硒作為原料，硼碳氮納米管作為沉積生長的基體，得到復(fù)合納米管；4）將硫化鉬納米棒以及復(fù)合納米管加入到石英基環(huán)保型砂中，混勻后即可出砂。本發(fā)明提供的工藝方法，在提升型砂可塑性能的同時，盡可能的避免型砂流動性的降低，從而使得型砂在具有優(yōu)良可塑性的同時，流動性能依然可以滿足需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有優(yōu)良可塑性的鑄造型砂的制備工藝。

背景技術(shù)

型砂在鑄造中用來造型的材料，般由鑄造用原砂、型砂粘結(jié)劑和輔加物等造型材料按一定的比例混合而成。型砂按所用粘結(jié)劑不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、樹脂砂等，以粘土砂、水玻璃砂及樹脂砂用的最多。型砂在鑄造生產(chǎn)中的作用極為重要，因型砂的質(zhì)量不好而造成的鑄件廢品約占鑄件總廢品的30-50%。通常對型砂的要求是：1、具有較高的強度和熱穩(wěn)定性，以承受各種外力和高溫的作用；2、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；3、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；4、較好的透氣性，即型砂孔隙透過氣體的能力；5、高的潰散性，又稱出砂性，即在鑄件凝固后型砂是否容易破壞，是否容易從鑄件上清除的性能。

型砂在外力作用下變形，當除去外力后能完整保持所賦予的形狀的能力稱為可塑性。型砂可塑性的優(yōu)劣，關(guān)系到能否制造出形狀準確、輪廓清晰的型腔；起模時是否易損壞；是否容易修型以及鑄件夾砂缺陷的多少。因此，提高型砂的可塑性，對提高鑄件的質(zhì)量具有重要的作用。例如中國專利CN2014102292216公開了一種可塑性好型砂及其制備方法，該技術(shù)工藝采用加入藍晶石、絹云母，經(jīng)煅燒，結(jié)合木糖醇、聚四氟乙烯、蓖麻油等粘結(jié)劑的方式增加了型砂的可塑性，但是在型砂中，粘結(jié)成分的引入易導(dǎo)致型砂結(jié)塊，顯著降低了其流動性，從而破壞了型砂的緊實度；又例如中國專利CN2015104864549公開了一種鑄鋼件用高可塑性的改性呋喃樹脂砂及其制備方法，該技術(shù)工藝采用含軟質(zhì)粘土的改性呋喃樹脂粘接劑提高型砂的可塑性，雖然型砂的可塑性得到很好的提升，但是該技術(shù)工藝依然沒有解決引入的粘接劑導(dǎo)致型砂流動性降低的技術(shù)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的問題，提供了一種具有優(yōu)良可塑性的鑄造型砂的制備工藝。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種具有優(yōu)良可塑性的鑄造型砂的制備工藝，具體工藝如下：

1）按重量份計，稱取鉬酸鈉0.7-0.9份、鹽酸羥胺0.6-0.8份以及硫脲1.3-1.6份，溶解于50-70份去離子水中，接著加入0.3-0.5份芐基三乙基氯化銨和0.25-0.35份葡萄糖于上述溶液中，采用濃度為2-2.5mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)pH至5.5-6.5，以80-130r/min攪拌1-2h后轉(zhuǎn)入水熱反應(yīng)釜中，在160-170℃下反應(yīng)23-26h，待反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫，將產(chǎn)物用去離子水和無水乙醇交替洗滌4-5次，在60-70℃下干燥10-13h，得到硫化鉬納米棒；本發(fā)明中，采用鉬酸鈉和硫脲作為鉬源和硫源，通過水熱合成法制得棒狀結(jié)構(gòu)的納米硫化鉬，硫化鉬的棒狀納米結(jié)構(gòu)有助于將滑動摩擦轉(zhuǎn)為滾動摩擦，降低了型砂的砂粒之間的摩擦系數(shù)，從而使得型砂的砂粒之間的容易相互滑動，從而可以避免型砂流動性的降低，同時，組成棒狀結(jié)構(gòu)的硫化鉬納米片很容易發(fā)生層間滑動而形成片層狀納米結(jié)構(gòu)，在自身重力作用下流動填充到型砂的空隙處，從而有助于提高型砂的緊實度；