[发明专利]一种耐高温、高强度的铸造型砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，具体涉及一种耐高温、高强度的铸造型砂及其制备方法。

背景技术

砂型铸造是在砂型中生产铸件的方法，钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。

型砂是在铸造中用来造型的材料。型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成，型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30～50％。而在汽车配件等一些对质量要求较高的铸件生产中，型砂的好坏直接决定着产品的好次。汽车的一些配件在生产中通常面临着高温和高强度的工作环境，如何生产一种耐高温、高强度的铸造型砂，从而生产出耐高温、高强度的铸件成为人们研究的重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种耐高温、高强度的铸造型砂及其制备方法。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

一种耐高温、高强度的铸造型砂，其包含按重量份数计算的如下组分：红砂50-60份、石英砂24-26份、石墨粉7-9份、硬化剂4-6份、硅藻土8-10份、镁砂35-45份、煤粉6-10份、粘结剂15-25份、淀粉6-10份、石灰粉6-8份、空心微珠2-6份、耐火料16-26份、水30-50份。

在一些实施方案之中，所述石英砂包括石英新砂和石英再生砂，且所述石英新砂和石英再生砂的重量比为2-4:1。

在一些实施方案之中，所述的粘结剂包括酚醛树脂、呋喃树脂、植物油和塔油中的任意一种或两种以上的组合。

在一些实施方案之中，所述耐火料包括按质量比为3:2:1计算的莫来石、铝矾土和煤矸石。

在一些较为具体的实施方案之中，所述铝矾土中的氧化铝含量为55％。

在一些实施方案之中，还包括含有碳纤维的可燃物质，所述可燃物质包括木屑和/或农作物秸秆，所述木屑粒度为160-200目，所述农作物秸秆直径为4-6mm。

在一些实施方案之中，所述硬化剂为液态硬化剂。

本发明还提供了上述耐高温、高强度铸造型砂的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一、将红砂、石英砂、石墨粉、硬化剂和硅藻土分别加入到全部水分的1/4-1/3，制得组分Ⅰ；

步骤二、将镁砂、粘结剂、石灰粉、空心微珠、耐火料和剩余水混合，制得组分Ⅱ；

步骤三、将组分Ⅰ、组分Ⅱ、煤粉和淀粉混合并搅拌均匀，出砂即可。

在一些较为具体的实施方案之中，所述的步骤一包括将红砂、石英砂、石墨粉、硬化剂和硅藻土粉碎并过150-200目筛。

在一些较为具体的实施方案之中，所述步骤二中的空心微珠粒度为10-20μm。

与现有技术相比，本发明的优点包括：

1.本发明提供了一种耐高温、高强度的铸造型砂，通过在组分中添加石墨粉、硅藻土、空心微珠和煤粉使得本发明的铸造型砂具有强度高、耐高温的特点，而利用本发明的铸造型砂生产的铸件具有强度高，可在高温环境中工作的特性。

2.本发明提供了一种耐高温、高强度的铸造型砂的制备方法，通过将石墨粉与硅藻土配合使用，空心微珠与耐火料配合使用，使得本发明的型砂能够承受高温和高强度，从而大大降低铸件的残次品。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将结合若干实施例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

一种耐高温、高强度的铸造型砂，其包含按重量份数计算的如下组分：红砂50-60份、石英砂24-26份、石墨粉7-9份、硬化剂4-6份、硅藻土8-10份、镁砂35-45份、煤粉6-10份、粘结剂15-25份、淀粉6-10份、石灰粉6-8份、空心微珠2-6份、耐火料16-26份、水30-50份。

本发明还提供了上述耐高温、高强度铸造型砂的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一、将红砂、石英砂、石墨粉、硬化剂和硅藻土分别加入到全部水分的1/4-1/3，制得组分Ⅰ；

步骤二、将镁砂、粘结剂、石灰粉、空心微珠、耐火料和剩余水混合，制得组分Ⅱ；

步骤三、将组分Ⅰ、组分Ⅱ、煤粉和淀粉混合并搅拌均匀，出砂即可。

实施例1