生产条件和存在的问题提高了对不锈钢铸件的质量要求,促进了新的铸造造型方法和设备的发展。新的造型方法和设备对型砂的性能提出了更高的要求。型砂可以解决铸造生产中的气体缺陷问题。
目前,我国一些铸造厂生产的不锈钢铸件表面质量较差,废品率较高。主要原因之一是所用型砂原料质量较差。那么影响铸型砂质量的因素有哪些呢?
1.膨润土。膨润土在型砂中起着粘结剂的作用,其湿粘附性、热湿粘附性和可重复使用性是反映膨润土质量的主要指标。如果使用的膨润土质量不好,需要添加更多的膨润土来保证砂型的强度,型砂中积累的非粘性死粘土就会逐渐增多。
2、型砂的密实率,即型砂的干度和湿度。如果型砂太干,则膨润土的粘结力不能充分发挥,会造成型砂强度不足,不利于喷砂等造型方法对砂型的压实。砂型容易损坏,不锈钢铸件容易出现喷砂、砂眼等缺陷;型砂太湿,型砂流动性差,砂型不易致密、均匀。同时,水分过多还会造成铸件出现气孔、针孔、火烧、夹砂等缺陷。一般情况下,高压冲击成型要求成型站的压实率为35%~40%。
3、型砂含水率是造成铸件出现针孔、气孔等缺陷的主要因素。当型砂处于干湿状态时,其含水率越低越好。膨润土和煤粉的质量以及混砂工艺直接影响型砂的含水率。在国外,采用高压造型和鼓风造型方法生产汽车铸件的灰铸铁、球墨铸铁铸造厂型砂含水率大多在2.3%~3.8%之间。
4、型砂湿强度反映砂型承受各种外力的能力。砂型在生产过程中必须经过脱模、运输、定芯、合模等工序。为了避免损坏和倒塌,它们必须具有足够的湿强度。在浇注过程中,砂型还要承受熔融金属的侵蚀和冲击以及石墨析出时的膨胀力。这些原因可能造成砂眼、松动、胀砂等缺陷。特别是发动机缸体、缸盖等复杂铸件,对型砂的湿强度要求很高。一般型砂压实率为40%时,湿压强度至少达到0.18MPa。
5、型砂的含泥量包括有效和失效的膨润土煤粉、粉尘、新砂、膨润土、煤粉等原料带入的灰分、硅砂颗粒破碎而产生的细粉等。型砂为膨润土和煤粉。泥含量的主要来源。含泥量过多会增加型砂的含水量,降低透气性。不锈钢铸件容易出现针孔、气孔等缺陷。而且,当达到相同的湿压强度水平时,型砂的韧性和热湿抗拉强度降低,铸件容易出现砂孔和夹砂缺陷。