一種鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂，所述覆膜砂含有以下重量份的組分：原砂97～98份、酚醛樹脂2～2.5份、烏洛托品0.3～0.4份、硬脂酸鈣0.15～0.2份、無水硫酸銅0.1～0.3份。本發(fā)明所述鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂，采用特定組分及含量組合而成，尤其是其中含有的無水硫酸銅分解溫度高，要求650℃高溫以上高溫，當(dāng)澆注溫度到達1400℃時，由于覆膜砂是熱的不良導(dǎo)體，此分解溫度較合適，能保證覆膜砂的耐高溫性能和澆注后的潰散性能。同時，本發(fā)明還公開了所述覆膜砂的制備方法，所述方法采用特定的步驟及加料順序，能夠快速得到耐高溫易潰散的覆膜砂。
【專利說明】一種鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于鑄造領(lǐng)域中的覆膜砂，尤其是一種鑄造用耐高溫覆膜砂。
【背景技術(shù)】
[0002]覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一層固體樹脂膜的型砂或芯砂。有冷法和熱法兩種覆膜工藝:冷法用乙醇將樹脂溶解，并在混砂過程中加入烏洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇揮發(fā)，得覆膜砂；熱法把砂預(yù)熱到一定溫度，加樹脂使其熔融，攪拌使樹脂包覆在砂粒表面，加烏洛托品水溶液及潤滑劑，冷卻、破碎、篩分得覆膜砂。用于鑄鋼件、鑄鐵件。由于覆膜砂具有強度高、發(fā)氣量低、生產(chǎn)鑄件尺寸精度高、表面光潔、便于保存等優(yōu)點，近年來應(yīng)用日益廣泛。
[0003]在目前利用覆膜砂做砂芯的鑄造工藝中，當(dāng)澆注溫度在1400°C，通常會使用耐高溫覆膜砂，而耐高溫覆膜砂最大的缺點就是后期清理非常困難。現(xiàn)有市場有使用高錳酸鉀等高溫分解氧氣的產(chǎn)品作為覆膜砂的潰散劑，但由于其分解溫度低(在200-300°C )，只能用于有色鑄造(澆注溫度在800°C以下)，如果用于鑄鐵工藝(澆注溫度在800-1400°C )，會導(dǎo)致在澆注還沒完成時，潰散劑就會分解氧氣，發(fā)揮潰散作用，最終導(dǎo)致鑄件變形或報廢。所以急需一種在澆注時不分解、澆注完后易分解潰散的覆膜砂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種具有較好的耐高溫性能和常溫性能的同時，潰散性得到大幅提高的鑄造用覆膜砂；同時，本發(fā)明還提供了所述覆膜砂的制備方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂，含有以下重量份的組分:原砂97?98份、酚醛樹脂2?2.5份、烏洛托品0.3?0.4份、硬脂酸鈣0.15?0.2份、無水硫酸銅0.1?0.3份。
[0006]本發(fā)明所述鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂中，所含的無水硫酸銅加熱到650°C高溫時，可分解為黑色氧化銅、二氧化硫及氧氣。利用分解出的氧氣助酚醛樹脂分解燃燒，達到潰散的效果。相對其他類型的潰散劑(如高錳酸鉀200°C分解氧氣和硝酸鉀400°C分解氧氣)，無水硫酸銅的分解溫度高，要求650°C高溫以上高溫，當(dāng)澆注溫度到達1400°C時，由于覆膜砂是熱的不良導(dǎo)體，此分解溫度較合適，即能保證覆膜砂的耐高溫性能，又能保證澆注后的潰散性能。
[0007]作為本發(fā)明所述鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的優(yōu)選實施方式，所述無水硫酸銅的含量為酚醛樹脂含量的4?7%。作為本發(fā)明所述鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的更優(yōu)選實施方式，所述無水硫酸銅的含量為酚醛樹脂含量的4?6%。作為本發(fā)明所述鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的最優(yōu)選實施方式，所述無水硫酸銅的含量為酚醛樹脂含量的5%。所述覆膜砂的潰散性達到50%左右即可達到潰散的較好效果，而無水硫酸銅的添加量越多，在澆注時產(chǎn)生的氣體會越多，反而會影響產(chǎn)品的性能。本申請發(fā)明人經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)無水硫酸銅的含量為酚醛樹脂含量的5%時，即可達到較好的潰散性能，同時又不會在澆注時產(chǎn)生過量的氣體，效果最好。
[0008]作為本發(fā)明所述鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的優(yōu)選實施方式，所述覆膜砂含有以下重量份的組分:原砂97份、酚醛樹脂2份、烏洛托品0.4份、硬脂酸鈣0.2份，無水硫酸銅
0.1 份。
[0009]另外，本發(fā)明還提供一種如上任一所述鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的制備方法，所述方法包括以下步驟:
[0010]( I)將原砂預(yù)熱到要求溫度，然后加入到混砂機中；
[0011](2)加入酚醛樹脂，融化覆膜充分；
[0012](3)加入烏洛托品溶液；
[0013](4)等水分揮發(fā)完畢后，將無水硫酸銅與硬脂酸鈣混合均勻，加入無水硫酸銅與硬脂酸鈣混合物，冷卻、篩分、檢測、包裝即可。
[0014]本發(fā)明所述鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的制備方法中，需將無水硫酸銅與硬脂酸鈣混合一起，然后將二者的混合物一起加入。當(dāng)無水硫酸銅與水一起時，會產(chǎn)生含有結(jié)晶水的五水硫酸銅，所以五水硫酸銅要盡量最后加入。由于無水硫酸銅的加入量較少，因此，先將無水硫酸銅與硬脂酸鈣混合一起，然后再將二者的混合物加入，能夠有效提高無水硫酸銅的分散均勻性。
[0015]本發(fā)明所述鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂，采用特定組分及含量組合而成，且制備過程中需將無水硫酸銅和硬脂酸鈣混合后再一起加入，尤其是其中含有的無水硫酸銅，力口熱至650°C高溫時，可分解為黑色氧化銅、二氧化硫及氧氣。利用分解出的氧氣助酚醛樹脂分解燃燒，達到潰散的效果。無水硫酸銅的分解溫度高，要求650°C高溫以上高溫，當(dāng)澆注溫度到達1400°C時，由于覆膜砂是熱的不良導(dǎo)體，此分解溫度較合適，即能保證覆膜砂的耐高溫性能，又能保證澆注后的潰散性能。本發(fā)明所述鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的制備方法，采用特定的步驟及加料順序，制備工藝操作簡單，制備所得的覆膜砂在耐高溫性能和常溫性能不受影響的同時，潰散性得到大幅提高。
【具體實施方式】
[0016]為更好的說明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點，下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]實施例1
[0018]本發(fā)明鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的一種實施例，所述實施例的覆膜砂含有以下重量份的組分:原砂98份、酚醛樹脂2.5份、烏洛托品0.3份、硬脂酸鈣0.15份、無水硫酸銅0.3份。本實施例所述覆膜砂采用以下方法制備而成:
[0019](I)將原砂預(yù)熱到要求溫度，然后加入到混砂機中；
[0020](2)加入酹醒樹脂,融化覆膜充分；
[0021](3)加入烏洛托品溶液；
[0022](4)等水分揮發(fā)完畢后，將無水硫酸銅與硬脂酸鈣混合均勻，加入無水硫酸銅與硬脂酸鈣混合物，冷卻、篩分、檢測、包裝即可。
[0023]實施例2[0024]本發(fā)明鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的一種實施例，所述實施例的覆膜砂含有以下重量份的組分:原砂97.5份、酚醛樹脂2.2份、烏洛托品0.35份、硬脂酸鈣0.16份、無水硫酸銅0.11份。本實施例所述覆膜砂的制備方法同實施例1。
[0025]實施例3
[0026]本發(fā)明鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的一種實施例，所述實施例的覆膜砂含有以下重量份的組分:原砂97份、酚醛樹脂2份、烏洛托品0.4份、硬脂酸鈣0.2份、無水硫酸銅0.1份。本實施例所述覆膜砂的制備方法同實施例1。
[0027]實施例4
[0028]本發(fā)明鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的一種實施例，所述實施例的覆膜砂含有以下重量份的組分:原砂98份、酚醛樹脂2.5份、烏洛托品0.4份、硬脂酸鈣0.175份、無水硫酸銅0.175份。本實施例所述覆膜砂的制備方法同實施例1。
[0029]實施例5
[0030]本發(fā)明鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的一種實施例，所述實施例的覆膜砂含有以下重量份的組分:原砂97份、酚醛樹脂2份、烏洛托品0.3份、硬脂酸鈣0.18份、無水硫酸銅0.12份。本實施例所述覆膜砂的制備方法同實施例1。
[0031]實施例6
[0032]本發(fā)明鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的一種實施例，所述實施例的覆膜砂含有以下重量份的組分:原砂97份、酚醛樹脂2.5份、烏洛托品0.3份、硬脂酸鈣0.2份、無水硫酸銅
0.1份。本實施例所述覆膜砂的制備方法同實施例1。
[0033]實施例7本發(fā)明所述覆膜砂的耐高溫性能、常溫性能和潰散性試驗
[0034]試驗設(shè)置對照組和發(fā)明組，發(fā)明組分為發(fā)明組1-6，發(fā)明組1-6分別采用實施例1-6制備得到的覆膜砂。對照組分為對照組I和對照組2，對照組I和2采用的覆膜砂分別如下。
[0035]對照組I采用的覆膜砂含有以下重量份的組分:原砂97份、酚醛樹脂2份、烏洛托品0.4份、硬脂酸鈣0.2份、高錳酸鉀0.1份。
[0036]對照組2采用的覆膜砂含有以下重量份的組分:原砂97份、酚醛樹脂2份、烏洛托品0.4份、硬脂酸鈣0.2份、硝酸鉀0.1份。
[0037]對照組I和對照組2所述覆膜砂采用本發(fā)明實施例所述方法制備而成，不同的是先將高錳酸鉀或硝酸鉀與硬脂酸鈣混合，然后再一起加入。
[0038]分別按照以下方法檢測發(fā)明組和對照組的以下性能:
[0039]1、常溫抗拉強度:檢測方法參見JB/T8583-2008 ；
[0040]2、耐熱時間:將制好的“一”型樣塊，平穩(wěn)放置在“凹”型支架上，放入1000°C的高
溫爐中，測量其塌落時間；
[0041]3、潰散性:將制好的樣塊稱重后，放入托盤中，放入1000°C的高溫爐中，30秒后取出，等冷卻后，將散落的原砂稱重，除以原重，即為潰散性。
[0042]檢測結(jié)果見表I所示:
[0043]表I常溫抗拉強度、耐熱時間和潰散性檢測結(jié)果
[0044]
【權(quán)利要求】
1.一種鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂，其特征在于，含有以下重量份的組分:原砂97?98份、酚醛樹脂2?2.5份、烏洛托品0.3?0.4份、硬脂酸鈣0.15?0.2份、無水硫酸銅0.1 ?0.3 份。
2.如權(quán)利要求1所述的鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂，其特征在于，所述無水硫酸銅的含量為酹醒樹脂含量的4?7%。
3.如權(quán)利要求2所述的鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂，其特征在于，所述無水硫酸銅的含量為酚醛樹脂含量的4?6%。
4.如權(quán)利要求3所述的鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂，其特征在于，所述無水硫酸銅的含量為酚醛樹脂含量的5%。
5.如權(quán)利要求1所述的鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂，其特征在于，含有以下重量份的組分:原砂97份、酚醛樹脂2份、烏洛托品0.4份、硬脂酸鈣0.2份，無水硫酸銅0.1份。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述鑄造用耐高溫易潰散覆膜砂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將原砂預(yù)熱到要求溫度，然后加入到混砂機中； (2)加入酚醛樹脂，融化覆膜充分； (3)加入烏洛托品溶液； (4)等水分揮發(fā)完畢后，將無水硫酸銅與硬脂酸鈣混合均勻，加入無水硫酸銅與硬脂酸鈣混合物，冷卻、篩分、檢測、包裝即可。
【文檔編號】B22C1/02GK103521676SQ201310469475
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】任文虎 申請人:柳州市柳晶科技有限公司