石墨砂在硅溶胶型壳中的应用

1、石墨砂在硅溶胶型壳中的应用2022-11-0710:04:331140广东省佛山市大磊金属制品阳海清 吴旭承阳鹏中国铸造协会周密铸造分会周泽衡 张耘 如以上类似的方法很多，但大多是从型壳以外去实行的措施，本文作者受国外阅历的启发， 制壳中的推广应用将起确定的推动作用。对石墨的根本生疏石墨是碳元素的同素异形体。自然界中由碳元素组成的固态物质可分为两大类， 即一类为无定形构造的非晶质物质，如木炭、焦炭、煤、活性炭等，另一类为晶体构造的物 藏量笫位的国家，主要分布在黑龙江、山东、河南、湖南等诸多省份，我国自然石墨来源 更高，有更广泛的应用领域。 0.1状构造，其特点是矿中碳的品位较高，一般为60%-

2、65%，有时到达 80%-98%，可塑性和滑腻性1 微米，在电子显微镜下才能见到晶形，它是微晶60%-80%，少数高达 90石可选性差，外表呈土状，缺乏光泽，润滑性差，但易与水基溶液混合。自然石墨是在高温下形成的变质矿床，含有SiO2、Al2O3、FeO2、CaO、P2O5、CuO 等杂质，CO2、H2、CH4、N2 等气体，详见表一。 压、模压或等静压的方法压制成形，再在2500-3000非氧化性气氛中进展石墨化处理而 获得的石墨质产品，如电极及各种外形的石墨制品，由于经过煅烧后的石油焦的碳含量高， 杂质少，又经过高压成形，因而这种人造石墨具有高纯度、高密度、高强度的特点见表二， 使用废了，

3、仍可将其裂开成砂和粉亦称为石墨碎，可作为优质的石墨材料使用。固定碳%固定碳%99.2灰分%0.4挥发分%0.1硫%0.05水分0.2石墨的特性及在精铸制壳材料上应用的可行性石墨呈灰黑色，质软，人为加压成形的人造石墨质地较硬，比重为1.92.3，熔点高达 385050。它的主要特性是：耐高温，即使在超高温的电弧灼烧下，重量损失也很小；线膨胀210-61/42/5，因此抗热震性高，温度突变时体积，特别的是导热系数随温度上升而降低，在高温下石墨几乎是绝热体；化学稳定性好，不与酸碱及有机溶剂起反响；此外还有很好的可塑性、润滑性和高温强度。及熔化有色金属的坩埚都是石墨制品石墨材料，以到达以下几个目的应是

4、可行的。 墨在低温下几乎不氧化，400以上才开头略微氧化，随着温度上升氧化速度加快，并生成CO2 或CO,1000以下时C + O2 CO210002C + O2 2CO ，因此 同时也不必担忧过渡层的石墨砂会在型壳焙烧中烧蚀而败退 缺乏以影响型壳强度。石墨种类加热温度重量损失到如下量时所需时间/h石墨种类加热温度重量损失到如下量时所需时间/h/高纯致密石墨一般人造石墨5006007005006007001%20070.660.750.26%251.82.50.7 塞，从而增加浇冒口对铸件的补缩力气，而且还可在型壳需要缓冷部位，单独的撒石墨砂， 使型壳各部有不同的冷却速度，弥补工艺设计的缺乏，

5、抑制铸件的缩孔缩松倾向。表四 人造石墨和块状石墨的主要成分表 入量也可适当增加。应用举例3.1 应用于形成复原性气氛有些材质的金属液在凝固过程中对复原性气氛有特别要求件的限制，制造的复原性气氛难以满足铸件的要求抑制“麻点”。如图四铸件的材质ZG20Cr1334.3Kg。在图示“A59mm 设置的冒口受 23mm 两槽的影响，极易在两槽的转角处形成缩裂，浇注完后承受两至三次的结壳而消灭大面积的“麻点”。 我们承受在制壳的第四层撒石墨砂替代莫来砂，当金属液“CO被推迟，一方面金属外表“麻点”的形成条件受到了限制，同时也使金属液的“补缩”通道向着挨次凝固的有利方向走，等补浇完毕再“盖箱”，虽然中间有

6、45 分钟的时间，铸件清理后的“麻点”问题却很少见或不行见。图五为紫铜铸件重 5.1Kg，一串两个和浇注系统共重21Kg。纯紫铜是纯金属，液态纯金属的凝固与合金不同的是没有凝固区域 分开,由外至里逐层向内凝固，这样的凝固方式其凝固时间特长。纯铜极易氧化和吸气，是 果是承受砂型铸造一般都会承受干型并在其型腔外表刷石墨涂料 气氛条件下的冷却方法。针对此件的构造和材质的凝固特性，补缩承受向浇冒口补浇45 次铜液，时间间隔共有几分钟。假设再承受常规的硅溶胶制壳工艺制壳 16301016的制壳工艺没有转变。焙烧温度设定850，保温时间25 分钟，铸件加工后没有觉察问题。图五右呈现的是将浇注后的模壳敲破后

7、的断面和与金属液接触的外表状况方框内被“烧”掉的孔洞存在；在其下部石墨砂层仍“犬牙穿插镶崁”在涂料层间依稀可认。之前105040 45mm1mm 的浇注温度和速度无关，主要在焙烧上，由于“过烧”致使“碳”成分被氧化掉，当铜液浇 了。解决厚薄不均的模壳构造而引起的焙烧不透现象有些铸件的沟槽或构造性的局部位置凹陷，形成的模壳层间连在一起形成“搭桥2、缩松等问题。图六示铸件的材质是“SCS13”，铸件的中部有一凹槽，模壳工艺要求7 层在粘浆的过程中此槽也简洁淤浆也是造成填平的原 因之一，此处的模壳层实际厚度最少是12 层的构造。模壳的焙烧时此处很难烧透，易产生“麻点”。我们曾承受过第五层后填砂，但由

8、于封闭困难，焙烧后漏砂致使在浇注过程中消灭“漏钢”，断芯或孔变形、或两孔间不同轴现象的缺陷。现承受在第五层后撒石墨砂， 在焙烧掉的只是镶崁的石墨而已，事实 的“高温绝热”性质便开头发挥“效益”了，假设我们把它理解为有一种“放热”作用，那么这个石墨层就是一个“热火层” 。因而此处的型壳焙烧时间不但不需要延长，相反还可缩度薄多了；其三在焙烧的过程中，石墨砂受焙烧时间的长短和氧化气氛或气场强弱影响， 必定消灭或多或少的“烧损”而消灭空隙，空隙利于保温，假设石墨未烧尽，它本身就是保温，相对震壳清砂就简洁多了。应用于转变型壳局部的冷却速度 层数后在其某部位上刷蜡后再制壳，焙烧后某部位形成空隙，即“空隙保

9、温法”。此法对铸件局部补缩效果好但操作有些麻烦。图七右文字说明的位置，在未加石墨砂前简洁发生缩孔，由于最厚的壁厚与孔壁厚度差是2.5:1，尽管球形冒口有足够的补缩力气，但因孔壁与下壁厚相差太大，下部还未冷却需要 3.2解泱脱壳清理的困难等因素的影响，这里需要特别指出的是铸造材质的影响最为突出。1.67Kg5.5g。 触后的再“燃烧”，使得模壳只剩下浆料的网络架，但还没有“散架”，其镶崁的石墨砂粒已烧蚀分别，不像其它的氧化质耐火材料如莫来石砂仍“死死地”镶崁在涂料浆形成的 石英来改善脱壳性也是不行行的，由于在铜合金的浇注温度下熔融石英不行能实现晶形转 变。为此我们对于小于0.5Kg 的铜铸件，在

10、其次层过渡层就直接撒石墨砂，连续作两层0.5Kg削减材料品种和使用设备，对工艺治理也是有利的。完毕语佛山大磊公司在硅溶胶精铸型壳中，多方面和多种产品上使用石墨砂的实践，说明石墨砂在形成型壳内腔的复原气氛以及它在高温下的绝热性和烧蚀后的溃散性等三个方面的 400。国内也早有企业在最终两层浆及封浆中参与石墨粉以提高型壳透气性和溃散性。对石墨砂粉的使用应当是有选择的，而不能作为一个通用的工艺，我们使用石墨砂粉的目的是补充完善原有通用型壳特性的缺乏 等，并且应通过试验取得确实效果后才能编入正式的制壳工艺中。选择质量适宜的石墨砂是关键，为到达使石墨砂用在过渡层，当高温金属液进入型腔 开发，通过行业沟通形成我国精铸行业的一种特别的专用制壳材料。参