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电熔白刚玉在熔模铸造生产中的应用 宁波天业精密铸造有限公司郭军常明安 摘 要：电熔白刚玉粉及砂完全可以取代锫英砂、锆英粉做面层，是优质的耐火材科。早在上个世纪四十年代广泛 应用在航空叶片制造、汽轮机叶片制造．并应用在定向结晶、单晶叶片的生产中，至今还在应用。 ．、o—‘ 日Ⅱ 舀 熔模铸造常用的白刚玉即a--A1203电熔白刚玉。氧化铝(A1203)在自然界中很少以游离状态 在自然界并存。 小且均匀。从室温加热至2000℃其膨胀总量为2％。刚玉属两性氧化物，在高温下呈弱碱性或是中 性，抗酸碱的作用能力强，在氧化剂、还原剂及各种高温金属液的作用下不发生变化、铝、锰、铁、 锡、硅、钻、镍等金属都不与它发生反应。用电熔刚玉制造的型壳，其尺寸稳定，热稳定性及高温 化学稳定性均优于石英及锆英材料．是熔模铸造良好的耐火材料。目前广泛应用了耐热合金，不锈 钢及镁合金等铸件的制壳材料上，特别是定向结晶及单晶等航空叶片铸造。同时也是很好的制芯材 料。 电熔刚玉有白刚玉和棕刚玉两种。白刚玉是用工业氧化铝在电弧炉内经高温(2300℃)熔融， 出炉冷却结晶，再经破碎、筛选而得。电熔刚玉砂(粉)的技术条件，根据国家标准GB／T2479— 1996《白刚玉技术条件》和GB胞478—1996《棕刚玉技术条件》规定，主要规定粒度和化学成分。 以上规定主要是满足磨料行业的要求，而不是作为熔模铸造耐火材料要求。棕刚玉是电熔铝矾土所 制得的产品，主要用作磨料。但也可以作熔模铸造制壳材料。一般用于背层。我国山东淄博第四砂 这种优质的棕刚玉也可以作面层材料。 1熔模铸造用自刚玉技术要求 1．1 白刚王化学成分及物理性能 工业氧化铝(俗称铅氧粉)我国储量丰富。东北辽宁、中原河南、山东淄博、贵州贵阳金关、 贵州省清镇等都有丰富藏量。一五期间建立了十几个砂轮厂，都能生产优质的电熔白刚玉，其中以 贵州为最佳。工业氧化铝除电熔生产的白刚玉之外还是电解铝的主要原料。 自刚玉的化学成分决定其耐火度。郑州铝城三星白刚玉厂的屯熔自刚玉理化指标如下： 物理性能 化学成分％ 晶系六方体 Als0399 主品相Q--Als03 Na20≤0．4 色泽白色 Si02≤0．10 真密度(g／cm3t3．9 Fe203≤O．03 堆积密度(g／cm3)1．75-1．95 英氏硬度9 线膨胀系数(1／℃)8．3X10叫 灼减(％)≤0．06 耐火度2050℃ Fe203≤0．1、Si02≤02、Na20≤0．6即满足要求。航空、航天部门的己应用多年。 一157— 1．2白刚玉的粒度要求 9个规格等。用于研磨行业的砂和粉粒度比较单一，不符合我 目5个规格，更细的粉从W63--一W3．5 们熔模铸造双峰值的要求，特别是面层的粉状材料。用比较粗的粉，沉降比较快，刚玉比重比较大． 如果用L搅拌机进行涂料搅拌会造成中间流杯粘度小，而桶边的流杯粘度大，造成粘度偏析。如果 用粒度过细W级的粉会造成粘度过大而无法涂覆。 作面层涂料是最佳配比。 白刚玉砂可选80目比较好。如果铸件比较小的话砂可用60％100目和40％80目的砂混起来用 效果更好。 1．3 自刚玉粉中的水分要求和砂中含粉量要求 白刚玉粉大部分是在球磨机中球磨生产。球磨机是用高锰钢的球和材板，有些是用高铬钢球及 衬板，球磨后要进行酸洗除铁。在酸洗过程中要加水，然后用水漂洗。粉中有一定的水分。如果粉 中含水龉超过一定标准时涂料的工艺性能有较大影响，所以灼减量要严格控制在O．1％以下。 砂中含粉量也是一个非常重要的技术指标、由大块的电熔刚玉还进行破碎后筛分砂中一定混有 少量的粉。砂中的粉会影响型壳的涂挂质量，淋砂时粉先粘在涂料上然后砂子就粘不上了。面层型 壳涂挂不匀，因此面层砂(包括背层砂)中的含粉量一定严格控制一般小于0．3％。 砂子的粒形，一部分