铸造用铸钢砂怎么做

㈠ 湿型铸造的所用原材料

湿型砂是由原砂、粘土、附加物及水按一定配比组成的。常用的加料顺序是先将回用砂和新砂、粘土粉、煤粉等干料混匀，再加水混至要求的水分。型砂的配方应根据浇注合金种类、铸件特征和要求、造型方法和工艺、清理方法等因素确定型砂应具有的性能范围，然后再根据各种造型原材料的品种和规格、砂处理方法和设备性能、砂铁比等因素拟定。
(1) 石英质原砂(具体参数请查询铸造技术数据-铸造技术-铸造工艺参数-铸造造型材料-铸造用砂)
铸造生产中使用量最大的原砂是以石英为主要矿物成分的天然硅砂。天然硅砂资源丰富，分布极广，易于开采，价格低廉，能满足铸造上多数情况的要求。生产中通常根据铸件的合金种类、质量、壁厚的不同来选定原砂的化学成分和矿物组成。例如铸钢的浇注温度高达1500℃左右，钢液含碳量较低，型腔中缺乏能防止金属氧化的强还原性气氛，与铸型相接触的界面上金属容易氧化生成FeO和其他金属氧化物，因而较易与型砂中杂质进行化学反应而造成化学粘砂。所以要求原砂中SiO2含量应较高，有害杂质亦应严格控制。铸钢件的浇注温度越高，壁厚越厚，则对原砂中SiO2含量的要求就越高。
(2) 非石英质原砂
非石英质原砂是指矿物组成中不含或只会少量游离SiO2的原砂。虽然硅砂来源广，价格低，能满足一般铸铁、铸钢和非铁合金铸件生产的要求而得到广泛应用，但是硅砂还有一些缺点：热膨胀系数比较大，热扩散率比较低，蓄热系数比较低，容易与铁的氧化物起作用等。这些都会对铸型与金属的界面反应起不良影响。在生产高合金铜铸件或大型铸钢件时，使用硅砂配制的型砂，铸件容易发生粘砂缺陷，使铸件的清理十分困难。清砂过程中，工人长期吸入硅石粉尘易患矽肺。
为了提高铸件表面质量，改善劳动条件，在铸钢生产中已逐渐采用一些非石英质原砂来配制无机和有机化学粘结剂型砂、芯砂或涂料。这些材料与硅砂相比，大多数都具有较高的耐火度、热导率、热扩散率和蓄热系数，热膨胀系数低而且膨胀均匀，与金属氧化物的反应能力低等优点，能得到表面质量高的铸件并改善清砂劳动条件。但这些材料中有的价格较高，比较稀缺，故应当合理选用。目前可用的非石英质原砂有橄榄石破、锆砂、铬铁矿砂、石灰石砂、镁砂、刚玉砂、钛铁矿砂、铝矾土砂等等。
(3) 粘土(粘结剂数据查询)
粘土是湿型砂的主要粘结剂。粘土被水湿润后具有粘结性和可塑性，烘干后硬结，具有干强度。而硬结的粘土加水后又能恢复粘结性和可塑性，因而具有较好的复用性。粘土资源丰富，价格低廉，所以应用广泛。
粘土主要是由细小结晶质的粘土矿物所组成的土状材料。按晶体结构可分为高岭石（kaolinite）组，包括高岭石、珍珠陶土、地开石、埃洛石等；蒙脱石（montrillonite）组，包括蒙脱石、贝得石、绿脱石、皂石等；伊利石（illite）组，包括依利石、海绿石等。
铸造工作者通常根据所含粘土矿物种类不同将所采用的粘土分为铸造用粘土（fireclay）和铸造用膨润土两类。膨润土主要是由蒙脱石组矿物组成的，主要用于湿型铸造的型砂粘结剂。铸造用粘土主要含有高岭石或依利石类矿物。
(4) 附加物(辅助材料数据查询)
型砂中除了含有原砂、粘土和水等材料以外，通常还加入一些附加物如煤粉、渣油、淀粉等，目的是使型砂具有特定的性能，并改善铸件的表面质量。
在铸铁及有色合金用湿型砂中加入煤粉，可以防止铸件表面产生粘砂缺陷，并能改善铸件的表面光洁程度。湿型铸铁件所用型砂中煤粉的含量常在3～8%（质量分数）范围内，根据铸件大小和厚薄而异。
煤粉的代用材料，包括固体沥青或其乳化液，渣油或煤焦油或其乳合液，膨润土与沥青或其他石油衍生物的混合粉末或浆液，固态或水中分散的合成聚合物和淀粉等。铸铁面砂中淀粉含量（按质量分数计）一般为0.5%左右，铸钢面砂在0.5～1.0%左右。

㈡ 铸造工艺流程

砂型铸造的主要流程有：

1. 模具生产部分：按照图纸要求制作制作模具，一般单件生产可以用木模、批量生产可以制作塑料模、金属模，大批量铸件可以制作模板。

2.混砂阶段：按照砂型制造的要求及铸件的种类不同，配制合格的型砂，以供造型所用。

3.造型（制芯）阶段：包括了造型（用型砂形成铸件的形腔）、制芯（形成铸件的内部形状）、配模（把坭芯放入型腔里面，把上下砂箱合好）。造型是铸造中的关键环节。

4.熔炼阶段：按照所需要的金属成份配好化学成份，选择合适的熔化炉熔化合金材料，形成合格的液态金属液（包括成份合格，温度合格）

5.浇注阶段：把合格的融熔金属注入配好模的砂箱里。浇注阶段危险性比较大，要特种注意。

6.清理阶段：浇注后等融熔金属凝固后，把型砂清除掉，打掉浇口等附设件，就形成了所需要的铸件了。

(2)铸造用铸钢砂怎么做扩展阅读

总体概述

制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度，在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏，一般要在铸造中加入型砂粘结剂，将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。

粘土湿砂

以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂，制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久，应用较广。湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度，经舂实制成砂型后，即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工艺因素。

以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，液态金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。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。

砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。为了提高铸件的表面质量，常在砂型和型芯表面刷一层涂料。涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂，另外还加有便于施涂的载体（水或其他溶剂）和各种附加物。

粘土湿砂型铸造的优点是：①粘土的资源丰富、价格便宜。②使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后，绝大部分均可回收再用。③制造铸型的周期短、工效高。④混好的型砂可使用的时间长。⑤砂型舂实以后仍可容受少量变形而不致破坏，对拔模和下芯都非常有利。缺点是：①混砂时要将粘稠的粘土浆涂布在砂粒表面上，需要使用有搓揉作用的高功率混砂设备，否则不可能得到质量良好的型砂。②由于型砂混好后即具有相当高的强度,造型时型砂不易流动，难以舂实,手工造型时既费力又需一定的技巧，用机器造型时则设备复杂而庞大。③铸型的刚度不高，铸件的尺寸精度较差。④铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。

粘土干砂型制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。

粘土砂芯用粘土砂制造的简单的型芯。

㈢ 铸造沙有什么要求

中国在公元17世纪已使用硅砂作造型材料，用于制造钟、镜、锅和火炮等铸件。但早期使用的多为含粘土的天然硅砂即山砂和河砂，它有较好的可塑性，可直接用于制造铸型和型芯，适于当时手工生产的条件。铸件进入工业化的大规模生产后，特别是造型机械化后，这种含粘土的天然硅砂性能的均一性差，型砂的质量难以控制，不能满足工艺要求，因此开始建砂厂，对天然硅砂进行水洗、擦洗、精选，得到各种高质量硅砂。 铸造砂
或将硅石破碎制成的人工硅砂。同时，也扩大了各种非硅质砂的使用。树脂砂造型造芯工艺的应用和发展，对铸造用砂的质量又提出了更高的要求，如细粉少，比表面积小，耗酸值低等。此外，对砂粒大小形状和粒度分布状况也有了新的要求。一些缺乏优质砂源的国家还发展了硅砂浮选技术，以提高硅砂的品位和质量。
编辑本段基本要求
铸造砂应满足以下的要求：①较高的纯度和洁净度，以硅砂为例，铸铁用砂要求SiO2含量在90％以上，较大的铸钢件则要求SiO2含量在97％以上；②高的耐火度和热稳定性;③适宜的颗粒形状和颗粒组成;④不易被液态金属润湿；⑤价廉易得。
编辑本段颗粒形状和组成
铸造砂的颗粒形状和颗粒组成对型砂的流动性、紧实性、透气性、强度和抗液态金属的渗透性等性能有影响，是铸造砂质量的重要指标。
编辑本段颗粒形状
铸造砂的形状一般分3种。①圆形砂:颗粒为球形或接近于球形，表面光洁，没有突出的棱角。②多角形砂:颗粒成多角形，且多为钝角。③尖角形砂：颗粒成尖角形，且锐角较多。铸造砂的颗粒形状一般以角形系数（砂粒实际比表面积／球形砂粒理论比表面积之比）来表示。（见图）
编辑本段颗粒组成
砂子的颗粒组成是用筛号来表示的，测定的方法是将经水洗去泥分烘干后的干砂倒入标准筛，再放到筛砂机上筛分，筛分后将各筛子上停留的砂子分别称重，通常用标准筛筛分后砂粒最集中的3个相邻筛子的头尾筛号表示颗粒组成。
编辑本段种类和用途
铸造砂按矿物组成不同分为石英砂和特种砂两大类，石英砂俗称硅砂。
编辑本段硅砂
主要矿物组成为石英，主要化学成分为SiO2。①天然硅砂：因其化学成分，粒度组成不同，分别用于有色合金铸件、铸铁件及中小型铸钢件的型砂和芯砂。②精选天然硅砂：用于以有机物作为粘结剂的各种铸钢件型砂和芯砂。③人工硅砂：用于精铸、打炉衬或铸钢件的型砂和芯砂。
编辑本段非硅质砂
非硅质砂种类较多，用途各异。①石灰石砂：由石灰岩破碎而成，主要矿物组成是CaCO3，用于铸钢件的型砂和芯砂。②锆砂:主要矿物组成是ZrO2·SiO2，用于大型铸钢件及合金钢件的芯砂或砂型的面砂，或将其粉料用作涂料。③镁砂：主要矿物组成是MgO，用于高锰钢铸件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料。④铬铁矿砂：主要矿物组成是铬铁矿FeO·Cr2O3，用于大型或特殊铸钢件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料。⑤刚玉砂：主要矿物组成是刚玉α-Al2O3，用于熔模、陶瓷型铸造的制壳材料。⑥橄榄石砂：主要矿物组成是橄榄石(MgFe)2SiO4，用于铸铁件、有色合金铸件以及高锰钢铸件的型砂和芯砂。
编辑本段资源
自然界中硅砂资源充足，但适合铸造用的SiO2含量高的天然硅砂并不太多。中国于1951年开始，对境内的铸造砂资源陆续进行了普查，但主要限于交通干线和主要工业城市附近。普查结果表明，中国可用于铸造的天然硅砂资源十分丰富，分布范围很广。内蒙古哲里木盟，天然硅砂储藏量达数亿吨，其颗粒形状接近圆形，SiO2含量为90％左右。福建晋江、东山的海砂，SiO2含量为94～98％，含泥量低，均是较好的天然硅砂。江西的都昌、星子、永修县均有大量第四纪河湖相积沉硅砂，SiO2含量为90％左右，含铁量低，碱性氧化物少，粒度均匀，是较好的湖砂。广州、湖南等地有丰富的易破碎的风化砂岩，可加工成人工硅砂，其SiO2含量在96％以上，可用于铸钢件的生产。

㈣ 砂型铸造的手工造型方法有哪些

1、粘土湿砂

以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂，制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久，应用较广。

湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度，经舂实制成砂型后，即可满足合型和浇注的要求。

2、粘土干砂

制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。粘土干砂型一般用于制造铸钢件和较大的铸铁件。自化学硬化砂得到广泛采用后，干砂型已趋于淘汰。

3、化学硬化砂型

① 自硬：自硬法主要用于造型，但也用于制造较大的型芯或生产批量不大的型芯。

② 气雾硬化：气雾硬化法主要用于制芯，有时也用于制造小型砂型。

③ 加热硬化：加热硬化法除用于制造小型薄壳砂型外，主要用于制芯。

(4)铸造用铸钢砂怎么做扩展阅读

砂型铸造优势

砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以像汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。

当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤，而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。

因砂型铸造具有以上的优势，所以，其在铸造产业中应用越来越广泛。未来，其将会在铸造业中扮演着越来越重要的角色。