[发明专利]金属液特性分析样杯用覆膜砂

说明书

技术领域

本发明涉及金属特性分析样杯用覆膜砂，用该覆膜砂制成的样杯，用于容纳金属溶液，并测量金属液的特性，属铸造技术领域。

背景技术

覆膜砂是指在砂粒表面覆上一层树脂膜的型(芯)砂。现有覆膜砂的制造方法是：先将砂粒加热到予定的温度，然后加入热塑性酚醛树脂，树脂受热熔融，并通过混砂机的搅拌包覆在砂粒表面，再加入固化剂六亚甲基四胺水溶液并搅拌均匀，再加润滑剂，经搅拌、冷却、破碎、筛分即成为覆膜砂。覆膜砂的成型方法是：覆膜砂经射芯机射入加热至230℃左右的热芯盒中，固化剂受热分解，与树脂反应交联固化，于是，一粒粒散砂即可按照热芯盒中所设定的几何形状交联为固体的壳型或壳芯。覆膜砂壳型铸造适用于尺寸精度高、表面光度高的铸件。因此，覆膜砂的应用范围越来越广泛，乃至可以替代熔摸铸造，生产部分要求精度高，结构复杂的薄壁铸件，金属特性分析样杯就是用覆膜砂制造的铸造检测器皿。把铸造铁水等金属液注入金属特性分析样杯，采集有关数据，确定金属液的各项特性，是目前常用的金属液检测方式。可是，由于金属液的温度很高，样杯注入金属液之后只能维持较短的时间，很快就会开裂剥落，而目前金属液特性分析的测定时间需要大于4分钟，而普通覆膜砂制造的样杯不能满足检测時间的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种覆膜砂，这种覆膜砂制造的金属液检测样杯，注入高温金属液以后，杯体可维持的时间大于4分钟，能够满足金属液检测的需要。

上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种金属液体特性分析样杯用覆膜砂，包括原砂、粘结剂、固化剂、增塑剂和润滑剂，其特点是：所述的固化剂的用量为粘结剂用量的40－50％，粘结剂的用量为原砂的3—5％，增塑剂的用量为粘结剂的1－5％，润滑剂的用量为原砂用量的0.1－0.5％。

所述固化剂的用量为粘结剂用量的45％，粘结剂的用量为原砂用量的4％，增塑剂的用量为粘结剂用量的3％，润滑剂的用量为原砂用量的0.3％。

所述粘结剂是按重量份由以下原料组成：热塑性酚醛树脂70－80份，磷酸铝5－7份，三聚磷酸二氢铝5－8份，石墨粉10－15份。

所述粘结剂是按重量份由以下原料组成：热型性酚醛树脂75份，磷酸铝6份，三聚磷酸二氢铝6份，石墨粉13份。

所述的原砂为内蒙古通辽市大林型砂有限公司生产的铸造用擦洗砂，二氧化硅含量大于90％，粒度70—140目。

所述固化剂是六亚甲基四胺。

所述润滑剂是硬脂酸钙。

所述增塑剂是邻苯二甲酸二丁酯。

本发明的有益效果是：覆膜砂的原料配比合理，耐高温特性显著增强，特别是粘结剂所用的磷酸铝具有高温粘结作用，三聚磷酸二氢铝具有阻燃作用，石墨粉具有增强树脂燃烧后的碳骨架强度的作用，三者协调互补，提高了样杯的耐高温性能，浇注金属液后4分钟内样杯不开裂、不脱层、不掉砂，能够满足铸造金属液即时分析的技术要求。

实施方式

本发明总的构思是改善了覆膜砂的原料配比，特别是粘结剂增加了耐高温、阻燃和增强的成分，延长了样杯在高温下的持续时间。下面围绕这一构思介绍五种实施例：

第一种实施例：这种金属液特性分析样杯用覆膜砂，包括原砂、粘结剂、固化剂、增塑剂和润滑剂。其中，粘结剂的组成成分及其重量份为：热型性酚醛树脂80，磷酸铝7，三聚磷酸二氢铝8，石墨粉15。固化剂为六亚甲基四胺，润滑剂为硬脂酸钙，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。固化剂的用量为粘结剂用量的50％，粘结剂的用量为原砂用量的5％，增塑剂的用量为粘结剂用量的5％，润滑剂的用量为原砂用量的0.5％。

实验表明，采用这种覆膜砂制造的金属液特性分析样杯，注入铁水后4分钟内不会出现开裂、剥落现象，能够满足炉前铁水性能检测的要求。

第二种实施例：这种金属液特性分析样杯用覆膜砂，包括原砂、粘结剂、固化剂、增塑剂和润滑剂。其中，粘结剂的组成成分及其重量份为热塑性酚醛树脂70，磷酸铝5，三聚磷酸二氢铝5，石墨粉10。固化剂为六亚甲基四胺，润滑剂为硬脂酸钙，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。固化剂的用量为粘结剂用量的40％，粘结剂的用量为原砂的3％，增塑剂的用量为粘结剂的1％，润滑剂的用量为原砂用量的0.1％。

实验表明，采用这种覆膜砂制造的金属液特性分析样杯，注入铁水后4分钟内不会出现开裂、剥落现象，能够满足炉前铁水性能检测的要求。