液态成型工艺学试验指导书--造型材料-梁

1、前 言型砂（又称造型材料）泛指各种原沙、粘结剂和附加物等原材料，以及按一定比例，均匀配制而成的型砂、芯砂、涂料、胶合剂等，以用于造型和制芯。在铸件形成过程中，液体合金会和型（芯）砂制成的铸型（包括涂料层）发生热的、机械的、物理化学的相互作用，易导致铸件产生“三砂两孔”（粘砂、夹砂、胀砂、气孔、砂孔）等缺陷。因此，所配制的型（芯）砂必须具备优良的工作性能和工艺性能。而这些性能，在很大程度上由组成型（芯）砂的原材料性能，其中尤以砂和粘结剂的性能所决定。如砂子的化学成分、矿物成分、含泥量、烧结点、耐火度，粘结剂的发气量、溃散性、退让性、吸湿性、保存性等等。本书主要阐明部分原材料和型（芯）砂的实验技术

2、，以便重点掌握其检测方法和仪器设备的使用规则，提高分析和独立工作的能力。为了加大实验研究的力度，以深化对实验内容的理解，特选编了一个综合实验，其一般步骤是：调查研究实验设计测试、分析及处理数据实验报告。实验一 原砂性能测定一、概述：铸造用砂（也称原砂）是型砂的骨干材料，一般使用石英制原砂（硅砂）。其含泥量、颗粒组成、耐火度、烧结点和化学成分为其最基本质量指标，直接影响着型砂性能和铸件的质量。因此，生产上按照一定的技术要求选用原砂，并把含泥量、颗粒组成（粒度、粒形、分布状态）列为常规检验项目之一。二、实验目的：1. 了解铸造用砂的基本性能的测定方法及原理。2. 熟悉有关仪器设备的操作方法和注意事

3、项。3. 重点掌握铸造用砂含泥量的测定原理以及颗粒组成的表示方法。三、实验内容：1. 原砂含泥量测定；2. 原砂颗粒组成测定；3. 原砂颗粒形状与表面状态的显微镜观察。四、实验仪器、工具和材料：1. 仪器设备1） 天平（感量0.1g和0.01g）；2） SGH双盘红外线烘干器；3） SXW涡洗式洗砂机以及洗砂杯、虹吸管；4） 可调式电炉或烘箱；5） 筛砂机；SSD电磁微震筛砂机；SSZ震摆式筛砂机；6） SBS铸造用标准筛；7） MSL双目立体显微镜；2. 工具和材料1） 刷、牛角勺、吸液管、吸球、漏斗、大小瓷盘等；2） 造用砂若干种；3） 浓度5的焦磷酸钠水溶液；4） 滤纸（快速）。五、实验

4、原理和步骤：1测定含泥量含泥量（也称泥分），是指铸造用沙中，颗粒直径小于0.022mm（新标准规定为0.020mm）的细粉物质的质量分数。（1） 测定原理 测定含泥量通常采用冲洗法，其原理是利用悬浮在水中的沙和泥，由于颗粒大小不同而將两者分开。固体颗粒在水中下沉速度符合Stokes公式 V=d2(-2)g/（18） 式中：V颗粒沉降速度（cm/s） d颗粒直径（cm） 水的动力粘滞系数（g/cms）；g=981cm/s2; 下沉颗粒密度（g/cm3），一般取2.62 g/cm3； 2水的密度（g/cm3）；可近似取21 g/cm3，其中：4时为0.00157Pas 2时为0.001 Pas 3

5、时为0.0008 Pas 將已知数据带入公式可得 V=89.9d2/ 由于水温的变化，导致水的粘滞系数的明显变化，使测定结果造成较大的误差。水的温度越高，粘滞系数越低。根据水温在430粘滞系数的变化，推算出直径0.020mm砂粒的沉降速度，见表11，由表可以查出水温18左右0.022mm颗粒的沉降速度是25mm/min。试验取砂粒下降深度H=125mm,则颗粒下沉时间t=H/V=125/25=5(min),故在原砂与水充分搅拌后，静置5min最小砂粒之沉降距离为125(min)。此时所有砂粒必沉降至距水面125mm之下，而125mm之上的水中悬浮物结为泥分，可用虹吸管将其吸出而达到泥沙分离的目

6、的。 表11 各种水温下不同直径砂粒沉降速度温度砂粒下降速度（mm/min）温度砂粒下降速度（mm/min）0.020mm0.022mm0.020mm0.022mm4681012141613.7014.6215.3016.5017.5018.4219.4216.6017.7518.9019.9821.1822.3523.501820222426283020.4821.5022.6023.6524.7025.8527.0024.8026.0027.3028.5529.9031.2032.55(2)测定步骤：测定含泥量的方式有标准法、快速法两种。快速法：适用于没有洗砂机时，测定步骤为：1. 称取烘

7、干试料500.1g，置于洗衣机中，加入250ml水和浓度为5%的焦磷酸钠溶液10ml。2. 将洗砂杯放在电炉上煮沸3min，取下洗砂杯，在不断搅拌下再加入10ml焦磷酸钠溶液，并加入1520的水至规定高度（水面距杯底高度150ml）。3. 静置10min，用虹吸管吸去上部125mm高度的浑水，如图11。4. 再往洗砂杯中加入清水至规定高度，并于搅拌后静置5min，再用虹吸管将浑水排出。5. 按步骤反复进行，直至杯中水透明为止。6. 最后一次吸去杯中清水后，将砂粒和余水倒入漏斗中的滤纸上过滤。7. 过滤后，将湿砂连同滤纸，置于烘干盘（或玻璃器皿）内，在红外线烘干器（或烘箱）中烘干，冷却后称重。8

8、. 按下式计算含泥量x=(G1-G2)/G2100=（50G2）2()式中：x原砂含泥量 （）G1实验前试料重 （g）G2冲洗、烘干后试料重 （g）2. 测定原砂颗粒组成：原砂粒组成是指砂粒大小、形状、表面状态以及不同颗粒之间的比例（均匀质）。1) 测定原理：采用筛分法测定。即将冲洗拌泥分并经过烘干至恒重的原砂，放在一套铸造标准筛上进行筛分，而后称量停留在每个筛上砂粒的重量，计算其百分比。2) 测定设备 铸造标准筛：其规格，网目和网孔参数，见第四章有关部分。 筛砂机及其应用：筛砂机用以测定原砂的颗粒组成，以了解其粒度特性。同时，便于配制不同粒度的砂样供研究使用。目前常用SSD电磁微震式筛砂机，

9、或用SSZ震摆式筛砂机，见第四章。注意：实验后各筛上（包括底盘）砂量之和与含泥量相加，其重量不得超出501g的范围，否则说明实验不准确。3) 颗粒组成表示方法： 在取得各筛及地盘上的砂粒质量分数后，可用下面方法表示原砂的粒度。 列表法：按筛号及其上的砂粒停留量（），以及含泥量列表表示。 三筛分法：以筛分砂粒最集中的相邻的三个筛子的首尾筛号表示。并可写出在三个筛子上的总停留量（）。习惯上停留量大者写作分子，停留量小者写成分母，如4O/7O-80.2%。尾部百分数反映了砂粒的均匀度，表示简单明了。 图示法：以各筛号（包括地盘和泥分）为横坐标，各筛试料之停留量（）为纵坐标，绘出颗粒分布图，此法表达繁

10、琐，但很直观。 平均细度法：将每个筛子停留量百分数（），乘以上一层的筛子筛号（6、12、30号除外），并以其乘积总和除以砂粒总停留量（），所得之商，即为平均细度。它表示原砂的平均粒度。即：平均细度 N乘积之和砂粒总停留量 计算举例如表13 表13 平均细度求法举例符号停留量（）乘数乘积6122030405070100140200270底盘合计含泥量总计1.001.001.0216.3435.1637.126.000.520.200.120.100.4098.981.02100.00351020304050701001402003003510.2326.81054.81484.8300.036.

11、420.016.820.01203397.8平均细度 N3397.898.9834.33平均细度与砂粒的总表面积基本上成正比。原砂颗粒的组成越粗，平均细度值越小，反之颗粒组成越细，则平均细度值就越大，故能反映出原砂表面积大小的情况。平均细度值，接近停留量最多的筛号处，大多在25（粗砂）到100（细砂）之间。但是该方法不仅需要一定量的计算工作，而且在砂粒大小分布状况上，未能提供更为准确的概念。例如砂粒平均细度相同，其粒度大小可以有较大的差异。4) 砂粒的观察：观察砂粒，主要视其情况（可分圆形、多角形、尖角形三种），表面状态（粗糙程度、裂纹、覆盖膜状况）以及颜色（包括透明度）。方法是将洗净筛分过的

12、原砂的主要部分混合均匀，并取少量砂粒，稀而松散地放在MSL型双目立体显微镜载物盘上，对单砂粒（非复合砂）的粒型与粒貌进行观察、分析。观察前，选择倍数（约放大40倍左右），调节焦距，使物象于眼中成像清晰。双目立体显微镜的结构和简单使用方法见第四章SML双目立体显微镜。六、实验报告要求：1将所测原砂的各项结果，认真进行整理；2对于原砂质量，从含水量、含泥量、颗粒组成的粒型几方面予以评价和分析。实验二 粘土砂基本性能测定：（一）、概述：以粘土（膨润土）为粘结剂的型（芯）砂称为粘土砂。在粘土砂中水分是重要的组成部分，因此粘土和含水量对粘土砂的一系列性能（诸如湿强度、透气性、造性性、发气性等）有决定性的

13、影响。采用优质粘土或改善粘土质量，就能以较小的加入量使型砂符合要求，另外在一定范围内变动水分，就能对粘土有效地调性，以便使其具有更大的粘结力和较好的透气性。故了解这些因素对性能的影响规律，是控制粘土砂性能的基本依据。实践证明：一般并不单纯追求型砂的最大强度和透气性，而往往寻找合适的型砂使某些重要性能均能有所兼顾，此时，粘土砂存在一个最佳量的水分（最适宜含水量），这是本实验的重点所在。由于型砂的组成不同（如粘土种类、质量、加入量），其最适宜含水量并非是一个固定不变得数值。检验型砂是否处在最适宜含水量状态，最简单有效地控制方法是测定型砂的紧实率。只要紧实率保持在一定范围内（如高压造型40左右，机器

14、造型45左右，手工造型50左右），不论型砂组成如何，其含水量皆处在最适宜状态，因此紧实率也被生产上列为常规检测项目。（二）、实验目的：1. 学会并熟悉混砂机，制样机，强度实验仪和透气性测定仪等的使用方法，以及掌握型砂各种湿态物理性能和机械性能的测定方法；2. 了解水分对粘土砂性能的影响规律；3. 了解粘土砂最适宜含水量与紧实率的含义，以及如何配制具有最适宜水分和粘土砂。（三）、实验仪器和材料：1. 仪器1) 托盘天平（0.1g）；2) SGH双盘红外线烘干器和电热鼓风干燥箱；3) SHN辗轮式混砂机；4) SYC锤击式制样机；5) STZ直读式透气性测定仪；6) SQY液压强度试验机；7) S

15、PQ破碎指数（韧性）测定仪。2. 工具1) 盛砂塑料桶（或塑料袋）；2) 铲子；3) 毛刷；4) 钢板尺。3. 材料1) 膨润土；2) 原砂；3) 煤粉。（四）、实验内容和步骤1. 混制型砂：1) 确定配方：以原砂重量为100，其余成分视为外加的，加入量按占原砂重量的百分数计算。膨润土加入量可在58范围内任选一种，煤粉可任选。外加水要根据膨润土、煤粉加入量确定。一般可通过试验先混一碾，测其紧实率，然后调整加水量。往往混24种配方，即可看出水分对型砂性能的影响规律。2) 混碾工艺：加料顺序一般先干后湿，即将原砂加入混砂碾内，稍加一部分水（为预计加水量的1/3左右），开机稍许混合使砂湿润，然后加入

16、膨润土进行干混，再加其余水湿混。3) 调匀：型砂混好后装入盛砂桶，并用湿布盖好或装入塑料袋内，放置15min再制试样。4. 测定含水量含水量是以铸造用砂或型砂中含有自由水分得质量分数表示。它直接影响着型砂的绝大部分性能，如强度、透气性、造型性等，是型砂性能控制的重要指标之一。含水量测定有快速法和标准法两种，一般常用快速法。快速法：称原砂干试料500.1g，置于盛砂杯中，均匀铺平，在红外线烘干器中进行烘干。烘至恒重（约8分钟）。取下盛砂盘，于冷却后，进行称重，按下式计算：x（G1G2）G1100（50G2）2（）式中：x试料含水量（） G2烘干前试料重（g） G1烘干后试料重（g）1. 测定紧实

17、率判断最适宜含水量。测定方法见第四章锤击式制样机部分.2. 测定型砂含水量：方法参见实验一。3. 制备圆柱试样（5050）：由于砂样的松散状态和紧实程度影响砂粒间的接触面积和孔隙大小，直接影响着型砂的强度、透气性等性能，故必须制作紧实条件一定的标准试样。制样在SYC锤击式制样机上进行，操作方法见第四章SAC锤击式制样机“使用与调整”。4. 测定透气性与强度将制备合格的圆柱试样，首先测定透气率，然后用顶样器将试样从样筒中顶出进行湿态抗亚强度试验。注意：顶出的试样在做湿态强度之前，先称其重量比并记录，以后按此标准重量继续制样。透气率测定在STZ直读式透气性测定仪上进行，实验方法及原理见第四章STZ

18、透气性测定仪部分。测定透气率的圆柱试样在SWY液压强度试验机上测定强度，操作方法见第四章SWY液压式强度试验机。5. 测定破碎指数（韧性）：在紧实功相同的条件下，韧性是型砂抵抗破坏的性能，能很好的反映型砂的造型性能。合适的韧性能使造型迅速方便，砂型表面质量好；韧性太低，砂型表面松散、粗糙、不易起模、修型困难；韧性过高，型砂的流动性较差，不易形成紧实度均匀，表面致密而光洁的型腔。粘土砂的韧性破碎指数，主要取决于含水量、粘土加入量。破碎指数高，则反映湿型砂的韧性高，一般破碎指数在6080范围内。其测定是将合格的圆柱标准试样放在SPQ型砂韧性实验仪上进行，具体方法见第四章。破碎指数（停留在筛上的砂块

19、重量）（试样重量）100（五）、实验结果整理各种试样的透气率、强度和破碎指数等值，至少要由三个试样平均算数值求得，但每个试样的数值与算数平均值之差不应超过10，否则应重做。实验报告1. 实验记录表格（供参考）原砂名称：原砂粒度：膨润土种类：班级组别配比（）性 能砂膨润土煤粉外加水紧实率（）含水量（）透气率湿压强度（M/2a）破碎指数（）标准样重（g）3100503423.5910.06701732. 实验结果分析和讨论1) 将水分对粘土砂、紧实率、湿压强度和破碎指数的对应关系，分别以坐标图（最好用方格坐标纸）表示。2) 说明水分对粘土砂上述性能的影响规律，并指出所配型砂最适宜水分是多少。3)

20、标准试样重量与透气率、紧实率之间有什么关系。4) 讨论实验中出现的问题与收获。（六）、注意事项：1. 混砂机底盘外缘及中心轴根部，因混碾不均，该处砂不应取用。2. 混砂时加水，勿使水倒在混砂机机件上，以免影响水分加入量。3. 盛砂桶装好混匀的型砂后，应及时用盖盖好，以免水分蒸发，并做好标记，不要把配方搞混。实验三 水玻璃砂性能测定（一）、概述：影响水玻璃砂强度的因素有很多，如水玻璃模数、浓度、型砂水分含量、粘土含量、硬化方法等。本实验着重硬化方法比较水玻璃砂的性能。实验采用吹CO2、加热烘干或其他硬化剂进行硬化。其中吹CO2时间和压力在制样过程中要加以控制。（二）、实验目的：1. 观摩和测定所

21、用水玻璃的密度（浓度）和凝结时间，了解其基本物理和化学特性。2. 分析、比较几种不同硬化方法和改变工艺参数对水玻璃砂强度性能的影响，并对其硬化特性建立感性认识。3. 明确在水玻璃砂硬化过程中控制吹CO2时间和压力的必要性。（三）、实验内容：1. 测定水玻璃的密度和凝结时间（表演观摩）1) 水玻璃密度：采用液体密度计观察水玻璃密度测定的方法；对水玻璃的密度和浓度（波美度）进行比较。2) 水玻璃凝结时间：水玻璃遇强酸或酸式盐等会很快析出硅酸胶体而凝结。水玻璃模数不同，遇酸后硬化速度也不同。因此，可以通过测定水玻璃凝结时间大致判断水玻璃模数的高低。测定方法：取20g水玻璃放入100ml的烧杯中，加入

22、40ml水稀释。称取15ml浓度18的NH4Cl溶液，加30ml水稀释、摇匀。将稀释后的NH4Cl溶液倒入水玻璃的烧杯里，同时按动秒表计时，并用玻璃棒轻轻搅动，注意观察水玻璃溶液由浑浊便乳白，进而出现半透明的胶冻时水玻璃溶液不再流动，立即停止秒表，记录下凝结时间。2. 水玻璃砂硬化实验配制水玻璃砂，分别采用吹CO2硬化和加热烘干硬化后，测定其硬化后强度。（四）、实验仪器、用具和材料仪器：混砂机、制样器、强度试验机、密度计、烘箱、秒表、吹CO2装置（自制）、烘干器、天平（0.1）。用具：200ml烧杯、100ml和200ml量筒、带盖盛砂桶、铲、勺、刷子等。材料：水玻璃、NH4Cl水溶液（浓度1

23、8）、原砂、膨润土、CO2等。（五）、实验步骤1. 配制水玻璃砂：1) 配比：原砂为100（混砂重量35kg）；膨润土2；低模数水玻璃48（百分比自定）2) 混砂：加料顺序要“先干后湿”。2. 制样：水玻璃砂硬化后强度较高，因此采用抗拉强度试样即“8”字试样测定抗拉强度。“8”字试样制法，见第四章SAC锤击式制样机。但用吹CO2硬化时，“8”字试样是在吹CO2后取出。3. 硬化：1) 吹CO2气硬化在冲制完，尚未打开抗拉样盒的试样，放好吹头，打开CO2气瓶节门，进行吹CO2气（根据需要调整CO2瓶之输出压力，一般控制1.5大气压）。吹气时间分别为5、15、30、45、60秒等。每一种至少硬化5

24、个试样。2) 加热硬化（实质联合硬化）采用上述同样的吹气之压力和时间，再分别冲制5个试样，用于加热烘干硬化。把每种“8”字试样，于样盒中取出后，一一规则的放在烘干板上，装入110120温度的烘箱，进行烘干30min，取出冷却待测。3) 停放硬化同上述试样的条件，再分别制得5个试样，放在平板上，停放1小时（计时）后，测其强度。4) 高温加热后强度（选作）将吹气硬化后的试样3个（有条件5个）一组，再分别加热300、500、800保温30min，出炉冷却至室温，测定强度。4. 测抗拉强度：将按要求制得的试样置于液压强度机上进行抗拉强度测定，测定方法见第四章SWY液压强度试验机。每种试样至少测5个。然

25、后去掉最大值和最小值，取中间三个数值的平均值。三个数值中任一个不得与平均值相差超过10，否则应重新选取有代表性的数据或重测。5. 测残余水分：将不同硬化方法并测强度之后的每种试块分别留样、捣碎、过筛，称50g砂样，放在红外线灯泡下烘干，测其残余含水量，有助于不同硬化后强度的比较和分析，加深对硬化机理的理解。（六）、实验要求1. 预习1) 实验讲义。了解实验目的、内容、原理和方法、步骤。2) 学习教材水玻璃砂硬化机理和硬化特性的因素。2. 实验中认真做好记录，并整理成报告1) 实验项目2) 使用原材料及规格：如砂（名称、粒度、含泥量）、水玻璃（密度或浓度、模数）、膨润土等。3) 实验结果整理。组

26、别配砂序号配比（）吹CO2温度（）抗拉强度（MPa）备注砂水玻璃膨润土时间s压力室温烘干吹CO2时间（s）时间时间515304560吹热吹热吹热吹热吹热22100521.52.0600.110.891.52.02.253100521.511530109.45.63.82.24) 分析i. 水玻璃砂混碾时间长，则混的均匀，温度高，对不对？为什么？ii. 说明水玻璃砂吹CO2时间对硬化及强度影响的规律，并用方格图表示之。iii. 就本实验条件下，最适宜的吹CO2时间是多少？iv. 比较CO2硬化和烘干硬化两种结果，并说明原因。v. 设想：试样分别以5s、30s吹CO2之后。a) 马上测其强度；b)

27、 隔一段时间测其强度，此二者与吹CO2时间的关系、趋势怎样？为什么？5) 体会和建议（七）、注意事项1. 注意合理使用实验时间，把烘干硬化、停放硬化和吹后立即硬化的顺序安排好；并在实验过程中穿插进行水玻璃密度的测定与凝结时间的观摩试验。2. 操作过程中，注意勿使水玻璃溅入眼内，如溅入立即用清水冲洗眼睛。3. 水玻璃接触过的仪器、用具和工作台等及时清理、擦洗干净。实验四 膨润土性能测定（一）、实验目的1. 了解铸造用膨润土各项基本理化性能的意义；2. 学会膨润土质量检测的基本方法；3. 了解造型用膨润土质量与粘结力的关系。（二）、实验内容1. 测定12种膨润土的膨润值，吸蓝量；2. 测定膨润土经

28、高温加热后的吸蓝量（有条件选作）。（三）、原理和步骤1. 粘土膨润值测定1) 试样制备将膨润土在105110，普通粘土在140160的恒温箱中烘干后磨细，过70目筛筛分，去掉粗颗粒。2) 实验过程称取3g经烘干的膨润土粉，倒入100ml具塞量筒中，加75ml蒸馏水，摇匀5min，再加入5ml1N NH4Cl溶液，再加水至满刻度（100ml），然后摇匀，静置24h后读出沉淀物界面毫升数。膨润值可以判断膨润土地类型，估计膨润土地热湿粘结力。2. 主要仪器和材料仪器：1) 可调式电炉；2) 50ml自动滴定管；3) 高温电阻炉（最高温度达1300）;4) 精密天平（精度0.001g以上）。材料：1)

29、 膨润土与普通粘土；2) 焦磷酸钠溶液（浓度1）；3) 亚甲蓝溶液（浓度0.2）；4) 200ml250ml三角烧瓶；5) 定性中速滤纸；6) 其他。3. 实验方法采用滴定管逐步往膨润土试液中滴入亚甲蓝溶液，并逐步在滤纸上进行点滴试验。如果所加入的亚甲蓝全部被吸附，则试液中没有游离状态的亚甲蓝。假如试样吸附的染料已经饱和，则试液中开始出现亚甲蓝，此时即已达到终点。终点以前滴入的亚甲蓝数量，即为膨润土的吸蓝量。4. 操作步骤1) 烘干、过筛：膨润土试料需在1055恒温下烘干、冷却，并过100目筛，置于干燥器中备用。2) 称样、分散：用精度为0.001g的天平，称量0.2g试样（旧砂、型砂称0.5

30、g）放入250ml的三角烧瓶中，加入1的焦磷酸钠溶液100ml，摇匀后放在可调试电炉上加热，经10min轻微沸腾，使之充分分散，然后冷却至室温。3) 预加、摇匀：用滴定管加入浓度为0.2的亚甲蓝溶液，先加入预定量的2/3，用手摇匀30s。4) 点滴、判断：用玻璃棒沾液体点在滤纸上，以判断终点。当深色圆点之外未出现蓝绿色晕环，表明未达终点，则再加1ml亚甲蓝溶液，摇30s，并点一滴在滤纸上，重复操作，开始出现蓝绿色晕环。一、 旧砂中有效粘土含量和有效煤粉含量的测定（一）、概述：中小型铸铁件经常采用含有煤粉的粘土砂作为湿型用砂。经过铁水的浇注，部分膨润土因矿物结构破坏，变成无粘性的“死粘土”；部分

31、煤粉燃烧、分解，变成灰分失去抗夹砂、抗粘砂的能力，甚至砂粒由于反复胀、缩而碎裂细化，粉尘增加，使型砂发脆、透气性降低，吸水性增加等等，但仍有部分的粘土和煤粉依然“有效”。因此其有效量的测定是旧砂组成检查中很重要的两项内容。测定这里两项内容，既可以在配砂时正确地确定粘土和煤粉补加量，又可以避免型砂中累计越来越多的粘土和煤粉而恶化型砂质量。（二）实验目的：学会用亚甲蓝滴定法测定旧砂中有效膨润土含量的方法。学会利用发气性测定仪测定旧砂中有效煤粉含量的方法。了解造型材料发气量和发气速度的测定方法。实验步骤用亚甲蓝滴定法滴定型（旧）砂中有效膨润土含量（1） 将待测型砂（旧砂）在1055烘干。（2） 称量

32、已烘干的试样5g置于250ml的锥形瓶中，先加入50ml蒸馏水，使试样先湿润。（3） 往瓶中加入1焦磷酸钠溶液20ml，摇晃均匀后置于石棉网的电炉上加热，并轻微沸腾五分钟，然后放入冷水中冷却至室温。（4） 用滴定管滴入浓度为0.2的亚甲基蓝溶液，先加入预定量的2/3，以后每次滴加12ml。检验中点的方法见实验三的有关内容。（5） 根据亚甲基蓝的滴定量，可以对照曲线上查出型砂的有效膨润土的含量。 实验应进行23次，实验结果取其平均值，但两次测定值之差不能超过2ml。注意：运用滴蓝法测定旧砂的主要条件为： 砂中只有单一的的粘土品种； 粘土要充分分散； 忽略石英粉、煤粉和失效粘土的吸蓝量。用发气性测

33、定仪测0.01g煤粉和旧砂的发气性操作步骤，方法见第四章SFQ造型材料发气性测定仪。各用两个试样，测定煤粉或型砂的发气性，取其平均值，其中任何一个试样的测定值与算术平均值相差10时应重测。 （六） 试验报告要求1. 旧砂中有效膨润土含量测定根据表1-4数据，绘出本实验所测膨润土的标准对照曲线。列出所测旧砂滴定亚甲蓝溶液之用量亚甲基蓝溶液浓度 0.2旧砂（型砂） 5g亚甲蓝滴定量第一次 ml第二次 ml 平均值 ml(3) 根据亚甲基蓝滴定量在标准对照曲线查出旧砂中有效膨润土含量。2. 根据实测煤粉和旧砂发气性记录，绘制煤粉发气量时间曲线。（七）、思考题：1. 滴蓝法测定旧砂（型砂）中有效膨润土

34、含量的原理是什么？如果型砂中以普通粘土为粘结剂能否测定？如果型砂中混有几种膨润土能测吗？2. 测定旧砂中有效煤粉含量的原理是什么？3. 检查旧砂组成有那些项目？这些项目对于旧砂的利用有何意义，如何利用？实验五 有机砂干强度和发气性测定（一）、概述有机粘结剂多用于型芯，所处条件极为恶劣，除在浇注过程中受到铁水的高温作用、冲刷作用、浮力（金属液凝固前）、压缩力（金属凝固收缩时）等作用外，而且排气条件很差，因此要求型芯干强度要高，发气量要低，并具有良好的容让性和溃散性等。而芯砂的干强度和发气性，又是粘结剂能否采用和推广的两大主要因素。正确地芯砂配方与混制工艺、合理的烘干规范，可以获得优异的烘干效果，

35、以保证铸件的质量。本实验选取复合渣油FZ1（新型的有机复合粘结剂）或合脂配成芯砂测其干拉强度与发气性。（二）、实验目的1. 学会芯砂干拉强度和发气性的测定方法。2. 了解砂样烘干工艺对烘干质量的明显作用。（三）、实验内容1. 测定FZ1砂（或合脂砂）在不同烘干温度（或烘干时间）下的干拉强度和发气性。2. 固定烘干工艺，改变芯砂组成，测其干拉强度和发气性。（四）、实验仪器、用具和材料1. 主要仪器：混砂机；制样机；强度仪；干燥箱；发气性测定仪；天平（感量0.1和0.001）；2. 用具：带盖砂桶；烘干板；捣样锅；40筛子；3. 材料：水洗砂（50/100）；膨润土和FZ1（或合脂）粘结剂。（五）、实验步骤1. 配砂1) 配比：原砂100；膨润土1.5；粘结剂（FZ1或合脂）3。2) 混砂：2. 制样制样是在制样机上进行，因其强度较高，故冲制“8”字试样，测定抗拉强度。见