Làm thế nào để cải thiện sức mạnh và khả năng chống dính của cát phủ trong đúc cát?

1. Các biện pháp chính để tăng cường sức mạnh

Một. Tối ưu hóa nhựa và hệ thống bảo dưỡng

Lựa chọn nhựa:

Chọn mức độ cao của nhựa phenolic trùng hợp (như nhựa phenolic tuyến tính), có chuỗi phân tử dài hơn và hàm lượng carbon còn lại cao hơn ở nhiệt độ cao, có thể cải thiện cường độ nhiệt độ cao của khuôn cát; Liều lượng nhựa được kiểm soát ở mức 1,8% ~ 2,2% (tỷ lệ trọng lượng của cát thô) và có thể được tăng lên 2,2% ~ 2,5% đối với khuôn cát đáy hoặc đúc có tường dày.

Bằng cách sử dụng nhựa được sửa đổi (chẳng hạn như thêm một lượng nhỏ nhựa epoxy hoặc tác nhân ghép silane) để tăng cường liên kết giao thoa giữa nhựa và các hạt cát, cường độ kéo ở nhiệt độ phòng có thể tăng từ 10% đến 15%.

Điều chỉnh tác nhân bảo dưỡng:

Urotropin (hexamethylenetetramine) được chọn làm tác nhân chữa bệnh, với liều từ 12% đến 15% hàm lượng nhựa và 0,5% đến 1% canxi stearate được thêm vào để cải thiện tính đồng nhất của lớp phủ nhựa và tránh biến động cường độ gây ra bởi sự thiếu hụt ".

b. Phân loại kiểm soát cát thô và các hạt cát

Lựa chọn cát thô:

Sử dụng cát thạch anh với độ tròn tốt và bề mặt mịn (hệ số tròn> 0,8) có thể làm giảm các khoảng trống góc giữa các hạt cát, cải thiện mật độ đóng gói sau khi nén và tăng cường độ ở nhiệt độ phòng lên 5% lên 8%; Tránh sử dụng cát thô với hàm lượng bùn lớn hơn 0,2% để ngăn ngừa tạp chất đất sét làm suy yếu hiệu ứng liên kết nhựa.

Phân loại kích thước hạt:

Sử dụng cát hỗn hợp kép hoặc đa hạt (như trộn lưới 50/100 và lưới 70/140 theo tỷ lệ 7: 3) để lấp đầy khoảng trống giữa các hạt cát, độ nén được tăng lên 90%~ 95%và cường độ được cải thiện tương ứng.

c. Quy trình hỗ trợ nâng cao

Quá trình phủ phim:

Kiểm soát nhiệt độ lớp phủ ở 180-200 và thời gian phủ nhựa ở 3-5 phút để đảm bảo màng nhựa đồng nhất và liên tục (độ dày 5-8 m) được hình thành trên bề mặt của các hạt cát, tránh làm mỏng hoặc tích tụ cục bộ.

Kiểm soát độ kín:

Việc áp dụng quá trình nén nén hoặc đầm nén của cát+quá trình nén tổng hợp, độ nén của khuôn cát dưới cùng là ≥ 95%và độ nén của khuôn cát trên là ≥ 90%, để tránh sự lỏng lẻo và không đủ sức mạnh.

2. Phương pháp cốt lõi để tăng cường khả năng chống lại độ bám dính của cát

Một. Cải thiện tính chất chống cháy và các đặc tính rào cản

Cát và phụ gia thô có độ lửa cao:

Sử dụng cát zircon (với điện trở lửa năm 1850) hoặc cát crôm (1800) thay vì cát thạch anh ở các khu vực dễ bị dính cát (như đáy và thành dày như feo · sio ₂).

Bổ sung bột trơ:

Thêm 2% đến 4% vảy như bột than chì hoặc molybdenum disulfide (MOS) để tạo thành màng carbon bôi trơn ở nhiệt độ cao, làm giảm sự xâm nhập của sắt nóng chảy vào khuôn cát. Đồng thời, độ dẫn nhiệt của than chì có thể tăng tốc độ tản nhiệt cục bộ và rút ngắn thời gian cư trú ở nhiệt độ cao của sắt nóng chảy.

b. Tối ưu hóa việc triệt tiêu phản ứng giao diện

Củng cố lớp phủ:

Bàn chải lớp phủ bột zircon (nồng độ 40%~ 50%) hoặc lớp phủ dựa trên graphene trên bề mặt khuôn cát, với độ dày lớp phủ 0,3 ~ 0,5mm, tạo thành hàng rào vật lý; 1% ~ 2% axit boric có thể được thêm vào lớp phủ để tạo ra một pha thủy tinh ở nhiệt độ cao, lấp đầy các khoảng trống giữa các hạt cát và làm chặn thêm sự xâm nhập của sắt nóng chảy.

Phụ gia cát chống dính:

Thêm 1% đến 2% canxi cacbonat (CACO) hoặc magiê cacbonat (MGCO) vào các thành phần, sẽ phân hủy ở nhiệt độ cao để tạo ra khí, tạo thành màng khí trên bề mặt khuôn cát và cản trở sự kết dính cơ học của sắt nóng chảy vào cát; CaO và MgO được tạo ra bằng cách phân hủy đồng thời có thể phản ứng với FEO trong sắt nóng chảy, làm giảm độ bám dính của cát hóa học.

c. Kiểm soát việc tạo khí và ổn định khuôn cát

Công thức phát thải thấp:

Làm khô cát thô ở 200-250 trong 2 giờ trước khi sử dụng để loại bỏ độ ẩm và chất hữu cơ; Nhựa được chọn là nhựa phenolic giải phóng khí thấp, với tốc độ giải phóng khí dưới 20ml/g, để tránh làm mềm cục bộ của khuôn cát và thâm nhiễm sắt nóng chảy do thoát khí ở nhiệt độ cao.

Sự phân mảnh và cân bằng sức mạnh:

Thêm 0,5% ~ 1% barium sulfate (Basox) vào nhựa, phân hủy một chút ở nhiệt độ cao để làm suy yếu sức mạnh của màng nhựa, khiến khuôn cát dễ bị sụp đổ sau khi hóa rắn và ngăn ngừa dư lượng dính cát; Đồng thời, đảm bảo cường độ nhiệt độ cao (cường độ kéo> 0,8MPa ở 800) để tránh làm mềm sớm khuôn cát.

3. Chiến lược tối ưu hóa hợp tác (cân bằng sức mạnh và khả năng chống cát)

Điều chỉnh kết hợp công thức:

Ví dụ, hỗn hợp cát zircon chịu lửa cao (60%) và cát thạch anh (40%), kết hợp với nhựa phenolic biến đổi 2,2%, 15% urotropin, 3% bột cát magnesia và 2% bột than chì, đảm bảo độ bền của lớp cát.

Xác thực và lặp lại quy trình:

So sánh đúc với các công thức khác nhau trong quá trình sản xuất thử nghiệm:

Kiểm tra cường độ: Độ bền kéo mục tiêu ở nhiệt độ phòng là 1,2-1,5MPa và cường độ nóng ở mức 800 lớn hơn 0,8MPa;

Hiệu ứng bám dính cát: Phân tích đúc và quan sát độ dày của lớp bám dính cát. Tiêu chuẩn đủ điều kiện là <0,5mm và độ nhám bề mặt RA là ≤ 25 m.

Bản tóm tắt:

Sức mạnh và khả năng bám dính chống cát cần phải đạt được thông qua sức mạnh tổng hợp của "liên kết gia cố nhựa, hàng rào vật liệu chịu lửa và ức chế phản ứng giao diện". Trong sản xuất thực tế, sửa đổi nhựa và cát chịu lửa cao có thể được sử dụng để cải thiện hiệu suất cơ bản, sau đó kết hợp với lớp phủ và chất phụ gia để tối ưu hóa khả năng chống dính của giao diện. Đồng thời, việc tạo ra khí và khả năng thu gọn khí có thể được kiểm soát để tránh làm trầm trọng thêm cát do không đủ khả năng thu gom gây ra bởi cường độ cao.