砂型铸造——黏土砂型.pptVIP

6.1 黏土砂型 6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求 2. 非石英质原砂: 是指矿物组成中不含或只会少量游离Si02的原砂。在铸钢生产中采用非石英质原砂来配置无机和有机化学黏结剂型砂、芯砂或涂料。 1)优点：较高的耐火性、热传导率和较低的蓄热系数、热膨胀系数， 膨胀均匀，无体积突变，与金属氧化物的反应能力低。 2）缺点：材料中某种配料价格较高。 6.1 黏土砂型 6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求 3. 黏土：湿型砂中的主要黏结剂，主要是由细小结晶质的黏土矿物所组成。根据所含黏土矿物种类不同，黏土分为：铸造用黏土和铸造用膨润土 1)黏土的矿物成分： 矿物的主要成分是含水的铝硅酸盐。黏土矿物按晶体结构分为： （1）高岭石组 （2）蒙脱石组 （3）伊利石组 6.1 黏土砂型 6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求 2)黏土的结晶特征： 黏土矿物的结构中包含两种基本结构单位： （1）硅氧四面体晶片 （2）铝氧八面体晶片 6.1 黏土砂型 6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求 2)黏土的结晶特征： （1）高岭石是1:1型两层结构的黏土矿物，它的每一单位晶层是由一层硅氧四面体层和一层铝氧八面体层结合而成。 （2）蒙脱石是2:1型三层结构的黏土矿物，其晶体晶层是由两层硅氧四面体、中间夹着一层铝氧八面体组成。 （3）伊利石是2:1型三层结构的黏土矿物，与蒙脱石类似，所不同的是伊利石Si-O四面体层中有1/4的Si4+被Al3+置换，导致结构单位层的正电荷不足。 6.1 黏土砂型 6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求 3）黏土的表面电荷和可交换性阳离子 （1）黏土颗粒表面带有负电荷，因此黏土通常吸附Ca2+、 Mg2+等阳离子。由破键和外露氢氧基尔吸附的阳离子有可能被其他阳离子交换出来，能被交换出来的吸附的阳离子称为交换性阳离子。 （2）黏土中所含交换性阳离子的数量为阳离子交换容量。通常用氯化铵溶液处理粘土，以每一百克黏土可与多少毫摩尔的铵离子小交换来量度。 6.1 黏土砂型 6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求 3）黏土的表面电荷和可交换性阳离子 国家专业标准规定： (1)膨润土中如果某一交换性阳离子量占阳离子交换容量的50%或以上时，称其为主要交换性阳离子. a.如果主要交换性阳离子为钠离子则成为钠膨润土（PNa）; b.如果主要交换性阳离子为钙离子则成为钙膨润土（PCa）; (2)如果任一交换性阳离子量均占阳离子交换容量的50%以下时，则以其中含量相对较多的两种交换性阳离子表示. 6.1 黏土砂型 6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求 4）黏土的黏结机理 （1）胶体化学观点：认为黏土在水中形成的黏土——水体系是胶体，带负电的黏土颗粒将极性水分子吸引在自己的周围，形成胶团的水化膜，依靠黏土颗粒间的公共水化膜，通过其中的水化阳离子所起的键的作用，使黏土颗粒互相结合起来。 （2）一般地，粘土颗粒所带电荷越多或黏土颗粒越细小，比表面积越大，则湿黏结力越大。 6.1 黏土砂型 6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求 4）黏土的黏结机理 （3）黏土型砂的干态黏结机理：烘干过程中砂型逐步失水，使砂粒和黏土颗粒本身之间相互靠近，紧密接触而产生附着作用。 6.1 黏土砂型 6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求 4 附加物 加入附加物的目的：使型砂具有特定的性能，并改善铸件的表面质量。 1） 煤粉 煤粉是用烟煤磨细制成。加入型砂中主要可以防止铸件表面产生黏砂缺陷，并改善铸件的表面粗糙程度。作用： （1）在铁液的高温作用下，煤粉产生大量还原性气体，防止金属液被氧化，并使铁液表面的氧化铁还原，减少了金属氧化物和造型材料进行化学反应的可能性。 6.1 黏土砂型 6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求 1） 煤粉 （2）煤粉受热形成的半焦充填堵塞砂型表面颗粒间的空隙，使金属液不能渗入。 （3）煤粉受热后变为胶质体，具有可塑性。可以减少砂型因热膨胀而产生的铸件缺陷。 （4）煤粉在受热时产生碳氢化合物挥发物在高温和还原气氛中发生气相热解而在金属和铸型界面上析出一层带有光泽的碳（光亮碳），则值了型砂与铁液的界面反应，而且使型砂不易被金属液所润湿。 6.1 黏土砂型 6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求 1） 煤粉 缺点： （1）增加了型砂灰分、焦炭物质和适宜水分； （2）降低了型砂透气性、流动性和韧性； （3） 恶化了车间环境。 6.1 黏土砂型 6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求 2） 淀粉 （1）目的是：减少夹砂结疤缺陷和冲蚀缺陷，怎家星沙变形量，提高型砂韧性和可塑性，降低起模时模样与砂型间的摩擦阻力，减少因砂型表面风干和强度下降而引起的砂孔缺陷。 （2）湿型用淀粉实际是冻胶化淀粉，由玉米粉经加热处理制成。 6.