¿Cómo mejorar la fuerza y la capacidad anti -pegajosa de la arena recubierta en la fundición de arena?

1. Medidas clave para mejorar la fuerza

a. Optimización del sistema de resina y curado

Selección de resina:

Elegir un alto grado de resina fenólica de polimerización (como la resina fenólica lineal), que tiene cadenas moleculares más largas y un mayor contenido de carbono residual a altas temperaturas, puede mejorar la resistencia de alta temperatura de los moldes de arena; La dosis de resina se controla a 1.8% ~ 2.2% (relación de peso de arena cruda), y se puede aumentar a 2.2% ~ 2.5% para moldes de arena inferiores o piezas paredes gruesas.

Al usar resinas modificadas (como agregar una pequeña cantidad de resina epoxi o agente de acoplamiento de silano) para mejorar la unión interfacial entre las partículas de resina y arena, la resistencia a la tracción a temperatura ambiente se puede aumentar en un 10% a 15%.

Ajuste del agente de curado:

La urotropina (hexametilenetetramina) se selecciona como agente de curado, con una dosis del 12% al 15% del contenido de resina, y el 0.5% al 1% del estearato de calcio se agrega para mejorar la uniformidad del recubrimiento de resina y evitar las fluctuaciones de resistencia causadas por "bridging" entre partículas de arena.

b. Control de calificación de arena cruda y partículas de arena

Selección de arena cruda:

El uso de arena de cuarzo con buena redondez y superficie lisa (coeficiente de redondez> 0.8) puede reducir los espacios angulares entre las partículas de arena, mejorar la densidad de empaquetado después de la compactación y aumentar la resistencia a temperatura ambiente en un 5% a 8%; Evite usar arena cruda con un contenido de lodo superior al 0.2% para evitar que las impurezas de arcilla debieran el efecto de unión de resina.

Calificación del tamaño de grano:

Usando arena mixta de doble o múltiples partículas (como mezclar malla 50/100 y una malla 70/140 en una proporción de 7: 3) para llenar los huecos entre las partículas de arena, la compacidad se incrementa al 90%~ 95%, y la resistencia se mejora correspondientemente.

do. Proceso de mejora asistida

Proceso de recubrimiento de películas:

Controle la temperatura de recubrimiento a 180-200 ℃ y el tiempo de recubrimiento de resina a los 3-5 minutos para garantizar una película de resina uniforme y continua (espesor de 5-8 μ m) se forma en la superficie de las partículas de arena, evitando el adelgazamiento local o la acumulación.

Control de opresión:

Adoptando la explosión de arena o la compactación de vibración+proceso de compactación de composición de compactación, la compacidad del molde de arena inferior es ≥ 95%, y la compacidad del molde de arena superior es ≥ 90%, para evitar la flojedad y la resistencia insuficiente.

2. El método central para mejorar la capacidad de resistir la adhesión de arena

a. Mejorar la resistencia al fuego y las propiedades de la barrera

Alta arena y aditivos crudos refractarios:

Use arena de circón (con una resistencia al fuego de 1850 ℃) o arena de cromita (1800 ℃) en lugar de arena de cuarzo en áreas propensas a la arena adhesiva (como la parte inferior y las paredes gruesas), o agregue del 3% al 5% del polvo de arena de magnesio (MGO) y el polvo de bauxita a la mezcla, formando una altura de las lisas de la mezcla a la altura de las capas altas de las temperaturas altas de las temperaturas para evitar la reacción entre el hierro y la arena de la arena, para producir un punto de combustión. (como FEO · SIO ₂).

Adición de polvo inerte:

Agregue el flake de 2% al 4%, como el polvo de grafito o el disulfuro de molibdeno (MOS ₂) para formar una película de carbono lubricante a altas temperaturas, reduciendo la infiltración de hierro fundido en el molde de arena. Al mismo tiempo, la conductividad térmica del grafito puede acelerar la disipación de calor local y acortar el tiempo de residencia de alta temperatura del hierro fundido.

b. Optimizar la supresión de la reacción de la interfaz

Refuerzo de recubrimiento:

Cubra de polvo de circón de cepillo (concentración 40%~ 50%) o recubrimiento a base de grafeno en la superficie del molde de arena, con un espesor de recubrimiento de 0.3 ~ 0.5 mm, formando una barrera física; Se puede agregar 1% ~ 2% de ácido bórico al recubrimiento para generar una fase de vidrio a altas temperaturas, llenando los espacios entre las partículas de arena y bloqueando aún más la penetración del hierro fundido.

Aditivo de arena anti adhesiva:

Agregue 1% a 2% de carbonato de calcio (caCo) o carbonato de magnesio (MGCO) a los ingredientes, lo que se descompondrá a altas temperaturas para producir gas CO, formando una película de gas en la superficie del molde de arena y obstaculizar la adhesión mecánica del hierro fundido a la arena; El CAO y el MgO generados por descomposición simultánea pueden reaccionar con FEO en el hierro fundido, reduciendo la adhesión de arena química.

do. Control de generación de gas y estabilidad del molde de arena

Fórmula de baja emisión:

Secia la arena cruda a 200-250 ℃ durante 2 horas antes de usarse para eliminar la humedad y la materia orgánica; La resina se selecciona como resina fenólica de liberación de gas baja, con una tasa de liberación de gas de menos de 20 ml/g, para evitar el ablandamiento local del molde de arena y la infiltración de hierro fundido causado por el escape de gas a altas temperaturas.

Fragmentación y equilibrio de fuerza:

Agregue 0.5% ~ 1% de sulfato de bario (basox) a la resina, que se descompone ligeramente a altas temperaturas para debilitar la resistencia de la película de resina, lo que hace que el molde de arena sea propenso a colapsar después de la solidificación y prevenir los residuos adhesivos de arena; Al mismo tiempo, garantice una alta resistencia a la temperatura (resistencia a la tracción> 0.8MPa a 800 ℃) para evitar el ablandamiento prematuro del molde de arena.

3. Estrategia de optimización colaborativa (fuerza de equilibrio y resistencia a la arena)

Ajuste de acoplamiento de fórmula:

Por ejemplo, una mezcla de arena de circón refractaria alta (60%) y arena de cuarzo (40%), combinada con 2.2% de resina fenólica modificada, 15% de urotropina, 3% de polvo de arena de magnesia y 2% de grafito en polvo asegura la resistencia a la alta temperatura del molde de arena mientras suprime la arena que se adhiere a través del efecto de arena de magnesia y grafito.

Validación y iteración del proceso:

Compare piezas fundidas con diferentes formulaciones durante la producción de prueba:

Prueba de resistencia: la resistencia a la tracción objetivo a temperatura ambiente es de 1.2-1.5MPa, y la resistencia en caliente a 800 ℃ es mayor que 0.8MPa;

Efecto de adhesión contra la arena: diseccione la fundición y observe el grosor de la capa de adhesión de arena. El estándar calificado es <0.5 mm, y la rugosidad de la superficie RA es ≤ 25 μ m.

Resumen:

La capacidad de resistencia y adhesión contra la arena debe lograrse a través de la sinergia de "enlace reforzado con resina, barrera de material refractaria e inhibición de la reacción de interfaz". En la producción real, la modificación de la resina y la alta arena refractaria se pueden usar para mejorar el rendimiento básico, y luego combinarse con recubrimientos y aditivos para optimizar la capacidad de la arena anti -Sticking de la interfaz. Al mismo tiempo, la generación de gas y la colapso se pueden controlar para evitar la exacerbación de la adhesión de arena debido a la colapsibilidad insuficiente causada por la alta resistencia.