Comment améliorer la force et la capacité anti-collante du sable enduit dans la coulée de sable?

1. Mesures clés pour améliorer la force

un. Optimisation de la résine et du système de durcissement

Sélection de la résine:

Choisir un degré élevé de résine phénolique de polymérisation (comme la résine phénolique linéaire), qui a des chaînes moléculaires plus longues et une teneur en carbone résiduelle plus élevée à des températures élevées, peut améliorer la résistance à haute température des moules de sable; La dose de résine est contrôlée à 1,8% ~ 2,2% (rapport de poids du sable brut) et peut être augmentée à 2,2% ~ 2,5% pour les moules de sable inférieur ou des moulages à parois épaisses.

En utilisant des résines modifiées (comme l'ajout d'une petite quantité de résine époxy ou d'agent de couplage de silane) pour améliorer la liaison interfaciale entre la résine et les particules de sable, la résistance à la traction à température ambiante peut être augmentée de 10% à 15%.

Réglage de l'agent de durcissement:

L'urotropine (hexaméthylènetétramine) est sélectionnée comme agent de durcissement, avec une dose de 12% à 15% de la teneur en résine, et 0,5% à 1% du stéarate de calcium est ajouté pour améliorer l'uniformité du revêtement de résine et éviter les fluctuations de résistance causées par un "pontage" insuffisant entre les particules de sable.

né Contrôle de classement des particules de sable brut et de sable

Sélection du sable brut:

L'utilisation de sable de quartz avec une bonne rondeur et une surface lisse (coefficient de rondeur> 0,8) peut réduire les lacunes angulaires entre les particules de sable, améliorer la densité d'emballage après compactage et augmenter la résistance à température ambiante de 5% à 8%; Évitez d'utiliser du sable brut avec une teneur en boue supérieure à 0,2% pour empêcher les impuretés d'argile d'affaiblir l'effet de liaison de résine.

Grading des grains:

En utilisant du sable mélangé à double ou multipue (tel que le mélange de maille 50/100 et 70/140 maille dans un rapport de 7: 3) pour combler les lacunes entre les particules de sable, la compacité est augmentée à 90% ~ 95%, et la résistance est améliorée en conséquence.

c. Amélioration assistée par le processus

Processus de revêtement de film:

Contrôler la température de revêtement à 180-200 ℃ et le temps de revêtement de résine à 3 à 5 minutes pour garantir un film de résine uniforme et continu (épaisseur de 5-8 μm) est formée à la surface des particules de sable, évitant l'amincissement ou l'accumulation locale.

Contrôle de l'étanchéité:

Adoptant le procédé de compactage de compactage de sable ou de vibration + compactage de compactage, la compacité du moule de sable inférieur est ≥ 95%, et la compacité du moule de sable supérieur est ≥ 90%, pour éviter le relâchement et la résistance insuffisante.

2. La méthode de base pour améliorer la capacité de résister à l'adhésion au sable

un. Améliorer la résistance au feu et les propriétés de la barrière

Sable brut réfractaire élevé et additifs:

Use zircon sand (with a fire resistance of 1850 ℃) or chromite sand (1800 ℃) instead of quartz sand in areas prone to sticking sand (such as the bottom and thick walls), or add 3% to 5% magnesium sand powder (MgO) and bauxite powder to the mix, forming a high melting point isolation layer at high temperatures to prevent the reaction between molten iron and sand particles to produce low melting point compounds (such comme feo · sio ₂).

Ajout de poudre inerte:

Ajouter 2% à 4% de flocon comme la poudre de graphite ou le disulfure de molybdène (MOS ₂) pour former un film de carbone lubrifiant à des températures élevées, réduisant l'infiltration du fer fondu dans le moule de sable. Dans le même temps, la conductivité thermique du graphite peut accélérer la dissipation de la chaleur locale et raccourcir le temps de séjour à haute température du fer fondu.

né Optimiser la suppression de la réaction d'interface

Renforcement du revêtement:

Brosser le revêtement en poudre de zircon (concentration 40% ~ 50%) ou le revêtement à base de graphène sur la surface du moule de sable, avec une épaisseur de revêtement de 0,3 ~ 0,5 mm, formant une barrière physique; 1% ~ 2% d'acide borique peut être ajouté au revêtement pour générer une phase de verre à des températures élevées, remplissant les lacunes entre les particules de sable et bloquant davantage la pénétration du fer fondu.

Additif de sable anti-adhésif:

Ajouter 1% à 2% de carbonate de calcium (CACO) ou de carbonate de magnésium (MGCO) aux ingrédients, qui se décomposeront à des températures élevées pour produire du gaz CO ₂, formant un film de gaz à la surface du moule de sable et entravant l'adhésion mécanique du fer fondu au sable; Le CAO et le MGO générés par décomposition simultanée peuvent réagir avec le FEO dans le fer fondu, réduisant l'adhésion chimique du sable.

c. Contrôle la génération de gaz et la stabilité des moisissures de sable

Formule à faible émission:

Sécher le sable cru à 200-250 ℃ pendant 2 heures avant utilisation pour éliminer l'humidité et la matière organique; La résine est sélectionnée comme résine phénolique à faible libération de gaz, avec un taux de libération de gaz inférieur à 20 ml / g, pour éviter le ramollissement local du moule de sable et l'infiltration du fer fondu causée par une évasion de gaz à des températures élevées.

Fragmentation et équilibre de force:

Ajouter 0,5% ~ 1% de sulfate de baryum (Basox) à la résine, qui se décompose légèrement à des températures élevées pour affaiblir la résistance du film de résine, ce qui rend le moule de sable sujet à s'effondrer après la solidification et à prévenir les résidus de collage du sable; Dans le même temps, assurez-vous une résistance à haute température (résistance à la traction> 0,8 MPa à 800 ℃) pour éviter un ramollissement prématuré du moule de sable.

3. Stratégie d'optimisation collaborative (équilibrage de la force et de la résistance au sable)

Réglage de couplage de formule:

Par exemple, un mélange de sable de zircon réfractaire élevé (60%) et de sable de quartz (40%), combiné avec une résine phénolique modifiée à 2,2%, 15% d'urotropine, 3% de poudre de sable de magnésia et 2% de poudre de graphite, assure la force de sable à haute température du moule de sable tout en supprimant le sable de sable à travers l'effet composite du sable de magnésia et du graphite.

Validation et itération du processus:

Comparez les moulages avec différentes formulations lors de la production d'essai:

Test de résistance: la résistance à la traction cible à température ambiante est de 1,2 à 1,5 MPa, et la résistance à la chausse à 800 ℃ est supérieure à 0,8 MPa;

Effet d'adhésion anti-sable: disséquer la coulée et observer l'épaisseur de la couche d'adhésion de sable. La norme qualifiée est <0,5 mm et la rugosité de surface PR est ≤ 25 μm.

Résumé:

La résistance et la capacité d'adhésion anti-sable doivent être obtenues grâce à la synergie de "liaison renforcée en résine, barrière de matériau réfractaire et inhibition de la réaction d'interface". Dans la production réelle, la modification de la résine et le sable réfractaire élevé peuvent être utilisés pour améliorer les performances de base, puis combinés avec des revêtements et des additifs pour optimiser la capacité de sable anti-collage de l'interface. Dans le même temps, la génération de gaz et la collapsibilité peuvent être contrôlées pour éviter d'exacerber le collage du sable en raison d'une collapsibilité insuffisante causée par une forte résistance.