各种典型铸造技术的原理和方法
3 特种铸造
表2-9 浇注过程各阶段参数的变化
加压过程的各个阶段
参 数 O－A 升液阶段 A－B 充型阶段 B－C 增压阶段 C－D 保压阶段 D－E 卸压阶段
时间τ /s 压力p/MPa
速度v /MPa/s
τ
1
τ
2
τ
3
τ
4
τ 0
5
p1=H1ρ μ
p2=H2ρ μ
p3（根据工艺）
p4（根据工艺）
－
v1
p1
表2-10 低压铸造应用范围举例
应用的合金 应用的铸型 应用的产品 铝合金、铜合金、铸铁、球铁、铸钢 砂型、金属型、壳型、石膏型、石墨型 汽车、拖拉机、船舶、摩托车、汽油机、机车车辆、医疗机械、仪表等
应用的零件 举例
铝合金铸件：消毒缸、曲轴箱壳、气缸盖、活塞、飞轮、轮毂、座架、气缸体、叶轮等 铜合金铸件：螺旋浆、轴瓦、铜套、铜泵体等 铸铁件：柴油机缸套、球铁曲轴等 铸钢件：曲拐
2、工艺措施
表面喷刷涂料。 预热。预热温度200-350C。 及时开型。
3.特点
（1）优点： 可“一型多铸”，便于实现机械化和自动化生产， 可大大提高生产率； 铸件精度(IT16~12，CT6)和表面质量 (Ra12.5~6.3mm),比砂型铸造显著提高； 冷却速度快，铸件晶粒较细，力学性能提高。 劳动条件显著改善。 （2）缺点： 成本高，周期长； 易出现浇不足、冷隔、裂纹等缺陷； 铸件的形状、尺寸有一定的限制。尺寸限制在 300mm，重量8kg以下。
2 特点
（1）优点 1. 补缩条件好，铸件组织致密，力学性能好； 2. 可省去型芯浇注冒口。 （2）缺点 1. 对铸件形状有特殊要求； 2. 易形成密度偏析； 3. 铸件内孔表面较粗糙，聚有熔渣，其尺寸不易 正确控制； 4. 不适于小批量。
铸造焊接工艺解析
铸造焊接工艺解析铸造焊接工艺是一种常见的金属加工技术，其通过熔化和熔接金属材料的方式将两个或多个金属零件连接在一起。
这种工艺在制造业中得到了广泛的应用，可以用来生产各种类型的产品，如机械零件、汽车配件、建筑材料等。
本文将对铸造焊接工艺进行解析，介绍其原理、应用、优缺点以及进一步发展的趋势。
一、原理铸造焊接工艺的原理可以简单概括为熔化和熔接两个主要过程。
首先，需要将待连接的金属零件加热至其熔点以上，使其表面熔化。
然后，在熔化的金属表面形成的熔池中，将另一个金属零件浸入并与之熔接。
通过控制加热和冷却过程，使两个金属零件在熔接后形成坚固的连接。
二、应用铸造焊接工艺具有广泛的应用领域。
首先，在机械制造行业中，它常用于制造大型机械零件，如发动机缸体、风力发电机箱等。
其次，在汽车制造领域，铸造焊接被用于生产汽车发动机铸件、车体等。
此外，它还可以应用于建筑材料的制造，如钢结构的连接等。
三、优缺点铸造焊接工艺具有一些明显的优点。
首先，它可以实现金属材料的高效连接，大大提高了生产效率。
其次，与传统的焊接工艺相比，铸造焊接可以在一次加工中完成整个连接过程，减少了加工步骤。
此外，由于熔化金属表面形成的熔池具有自洁能力，所以焊缝的质量较高。
然而，铸造焊接工艺也存在一些不足。
首先，它对金属材料的选择有一定的限制，只适用于可熔化的金属材料。
其次，由于焊接时需要加热金属零件到较高温度，所以会对材料的性能产生一定的影响。
此外，铸造焊接的设备和技术要求较高，对操作人员的技术水平有一定要求。
四、发展趋势随着制造业的发展和技术的进步，铸造焊接工艺也在不断发展。
首先，人们对金属材料的研究越来越深入，不断有新的材料被发现和应用。
这将进一步拓宽铸造焊接工艺的适用范围。
其次，随着电子技术的发展，自动化和智能化设备将更多应用于铸造焊接工艺中，提高生产效率和产品质量。
此外，精密铸造焊接工艺也在不断发展，可以实现对微小零件的高精度连接。
总结起来，铸造焊接工艺是一种常见的金属加工技术，通过熔化和熔接金属材料的方式实现金属零件的连接。
覆膜砂铸造工艺(3篇)
第1篇摘要：覆膜砂铸造工艺是一种新型的铸造技术，具有许多优点，如砂芯表面质量好、尺寸精度高、生产效率高、环保性能好等。
本文将对覆膜砂铸造工艺的原理、特点、应用及发展趋势进行详细介绍。
一、引言随着我国工业的快速发展，对铸造产品的质量要求越来越高。
传统的铸造工艺由于砂芯表面质量差、尺寸精度低、生产效率低、环境污染严重等问题，已无法满足现代工业的需求。
覆膜砂铸造工艺作为一种新型铸造技术，具有许多优点，得到了广泛的应用。
二、覆膜砂铸造工艺原理覆膜砂铸造工艺是指在砂芯表面涂覆一层具有一定厚度和强度的有机膜，然后在膜上放置金属型腔，通过高温、高压的方式使熔融金属充填型腔，冷却凝固后取出砂芯，从而获得所需形状和尺寸的铸件。
1. 膜材料：覆膜砂铸造工艺所使用的膜材料主要有聚氨酯、酚醛树脂、环氧树脂等。
这些材料具有优良的耐热性、耐腐蚀性、绝缘性和粘结性。
2. 涂覆方法：覆膜砂铸造工艺的涂覆方法主要有浸涂法、刷涂法、喷涂法等。
其中，浸涂法操作简单，适用于大批量生产；刷涂法适用于小批量生产；喷涂法可提高涂覆效率，适用于自动化生产线。
3. 膜层厚度：覆膜砂铸造工艺的膜层厚度一般在0.1～0.5mm之间，过厚会影响铸件尺寸精度和表面质量，过薄则易造成砂芯损坏。
三、覆膜砂铸造工艺特点1. 砂芯表面质量好：覆膜砂铸造工艺的砂芯表面光滑，尺寸精度高，表面粗糙度低，可满足现代工业对铸件表面质量的要求。
2. 尺寸精度高：覆膜砂铸造工艺的砂芯尺寸精度高，可达到IT10～IT15等级，满足精密铸造的要求。
3. 生产效率高：覆膜砂铸造工艺的砂芯制备速度快，可提高生产效率，降低生产成本。
4. 环保性能好：覆膜砂铸造工艺采用环保型膜材料，无污染排放，有利于环境保护。
5. 可重复使用：覆膜砂铸造工艺的砂芯可重复使用，降低生产成本。
四、覆膜砂铸造工艺应用覆膜砂铸造工艺广泛应用于汽车、摩托车、航空航天、电子、机械、石油化工等行业。
以下列举几个典型应用案例：1. 汽车发动机缸盖：覆膜砂铸造工艺可制备出表面质量好、尺寸精度高的发动机缸盖，提高发动机性能。
黄铜翻砂铸造技术
黄铜翻砂铸造技术全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：黄铜翻砂铸造技术是一种常见的铸造方法，用于制造各种形状和尺寸的零件。
这种技术结合了黄铜的优良性能和翻砂铸造的优点，可以生产高质量的产品。
在本文中，我们将介绍黄铜翻砂铸造技术的工艺流程、优点和应用领域。
黄铜翻砂铸造技术的工艺流程通常包括以下几个步骤：模具制作、砂型制作、熔炼、浇注、冷却、分离和清理。
根据产品的形状和尺寸制作模具，并在模具中填充砂型。
然后，在熔炼炉中加热黄铜至其熔点，并在砂型中浇注熔化的黄铜。
待黄铜冷却凝固后，将砂型粘结剂破碎分离开，清理后即可得到成品。
黄铜翻砂铸造技术具有以下几项优点。
黄铜具有优良的机械性能和热导性能，可以满足各种工程要求。
翻砂铸造技术可以生产复杂形状和细节丰富的产品，且成本较低。
黄铜具有良好的耐腐蚀性能，适用于各种环境下的使用。
黄铜翻砂铸造技术在各个领域有着广泛的应用。
在机械制造业中，黄铜翻砂铸造技术可以制造各种零部件，如轴承、齿轮等。
在航空航天领域，黄铜翻砂铸造技术可用于制造飞机发动机零部件等高精度产品。
在建筑业和家具制造业中，也可以利用黄铜翻砂铸造技术制造各种装饰和配件。
黄铜翻砂铸造技术是一种重要的铸造方法，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，相信黄铜翻砂铸造技术将会得到进一步的完善和推广，为各个领域的发展做出更大的贡献。
第二篇示例：黄铜翻砂铸造技术是一种常见的铸造工艺，主要用于制造各种黄铜零件。
翻砂铸造是一种传统的制造方法，通过模具制作和砂型浇注的方式，将熔化的金属注入到砂型中，待冷却后取出成形的零件。
黄铜是一种常用的金属材料，具有良好的导热性、导电性和耐腐蚀性，因此被广泛应用于各种行业中。
黄铜翻砂铸造技术的工艺流程主要包括模具制作、砂型浇注、熔化黄铜、冷却固化和清理等环节。
根据所需零件的设计图纸制作铸造模具，模具的设计需要考虑到零件的形状、尺寸和表面质量要求。
然后，在模具中填充经过处理的砂型，使其与模具壁面完全接触，形成零件的负模型。
离心铸造的原理和方法
离心铸造的原理和方法离心铸造，这可是个超厉害的工艺呢！你知道吗，它就像一位神奇的魔法师，能把金属变成各种精美的形状。
离心铸造的原理其实并不复杂。
简单来说，就是利用离心力的作用，让液态金属在高速旋转的模具中成型。
就好像我们在游乐场玩的旋转飞椅，当它快速旋转起来的时候，我们会感觉到有一种向外的力量。
离心铸造就是利用了这种力量，让液态金属在模具中均匀地分布，从而形成一个完整的铸件。
在离心铸造的过程中，首先要准备好模具。
这个模具就像是一个容器，用来容纳液态金属。
模具的形状和尺寸决定了铸件的形状和大小。
然后，将液态金属注入模具中。
当模具开始高速旋转时，液态金属就会在离心力的作用下，向模具的内壁流动。
由于离心力的作用，液态金属会在模具内壁上形成一层均匀的金属层。
随着液态金属的不断注入和模具的持续旋转，这个金属层会越来越厚，最终形成一个完整的铸件。
离心铸造的方法有很多种呢！其中，最常见的是卧式离心铸造和立式离心铸造。
卧式离心铸造就像是一个长长的圆筒，模具水平放置在里面。
液态金属从一端注入，在模具的旋转作用下，向另一端流动，最终形成一个长长的铸件。
而立式离心铸造则是模具垂直放置，液态金属从上面注入，在重力和离心力的共同作用下，向下流动，形成一个圆形的铸件。
你想想看，离心铸造是不是很神奇呢？它可以制造出各种各样的铸件，从小小的零件到巨大的管道，都不在话下。
而且，离心铸造的铸件质量非常好，因为液态金属在离心力的作用下，会变得更加致密，从而提高了铸件的强度和硬度。
离心铸造还有一个很大的优点，就是可以节省材料。
由于液态金属在模具中均匀分布，所以可以减少铸件中的缩孔和疏松等缺陷，从而提高了材料的利用率。
而且，离心铸造还可以实现自动化生产，大大提高了生产效率。
总之，离心铸造是一种非常先进的铸造工艺，它具有很多优点。
它就像一个神奇的魔法，能把液态金属变成各种精美的铸件。
相信在未来，离心铸造会越来越广泛地应用于各个领域，为我们的生活带来更多的便利和惊喜。
(完整版)第二节常用的铸造方法
第二节常用的铸造方法(五)离心铸造离心铸造是将金属液浇入绕水平、倾斜或立轴旋转的铸型，在离心力的作用下凝固的铸造方法。
铸件的轴线与旋转铸型的轴线重合。
铸型可用金属型、砂型、陶瓷型、熔模壳型等。
1．离心铸造机离心铸造机是离心铸造所用的设备，按其旋转轴空间位置的不同分为立式、卧式二种。
立式离心铸造机的铸型是绕垂直轴旋转（图2-2-41a）,由于金属液的重力作用,铸件的内表面呈抛物线形,故铸件不易过高,它主要用于铸造高度小于直径的环类、套类及成形铸件。
卧式离心铸造机的铸型是绕水平轴旋转（图2-2-41b），铸件的壁厚较均匀，主要用长度大于直径的管类、套类铸件。
图2-2-41 离心铸造示意图图 2-2-9 离心铸造2．离心铸造的特点和应用与其它铸造方法相比，离心铸造的优点是：（1）优点1）铸件组织致密，无缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷，力学性能好。
2）铸造圆形中空铸件时，不用型芯和浇注系统，简化了工艺过程，降低了金属消耗。
3）提高了金属液的充型能力，改善了充型条件，可用于浇注流动性较差的合金及薄壁铸件。
4）可生产双金属铸件，如钢套内镶铜轴承等，其结合面牢固、耐磨，又可节约贵重金属材料。
5）离心铸造适应性较广，铸造合金的种类几乎不受限制。
既合适于铸造中空件，又可以铸造成形铸件。
中空铸件的内径通常为8～3000mm；铸件长度可达8000mm；质量可由几克至十几吨。
但离心铸造不宜生产易偏析的合金（如铅青铜等），铸件内表面较粗糙，尺寸不易控制。
（2）应用离心铸造主要用于生产各种管、套、环类铸件，如铸铁管、铜套、滑动轴承、缸套、双金属钢背铜套等铸件，也可用于生产齿轮、叶轮、涡轮等成形铸件。
（六）熔模铸造熔模铸造是指在易熔（如蜡料）制成的模样上包覆若干层耐火涂料，待其干燥硬化后熔出模样而制成型壳，型壳经高温培烧后即可浇注的铸造方法。
熔模铸造是精密铸造方法之一。
1．熔模铸造的工艺过程熔模铸造的工艺过程如动画2-2-7所示。
铸造的形成原理
铸造的形成原理铸造是一种常见的金属加工技术，它是指将液态金属或其它熔融物质倒入模具中，并在冷却凝固之后取出成型的过程。
铸造技术已经存在了数千年，被广泛应用于汽车、航空、造船、家具、建筑等领域。
铸造的形成原理有几个方面。
第一，熔融金属的物理与化学变化。
铸造过程的核心是将熔融金属倒入模具中，这会导致金属发生物理和化学变化，以实现所需形状与性质。
在熔融状态下，金属分子之间的相互作用变得更加松散，使它们可以更自由地交流和扩散。
因此，铸造造型可以固化形态和形状，而且金属能够在冷却的过程中重新结晶，使其变得更加有序和均匀。
第二，模具的制备。
模具是铸造过程中非常重要的组成部分，因为它直接决定了最终产品的形状和大小。
模具可以制成纸张、木材、塑料、金属等各种材料，使铸造过程既具备精确度，也使制造成本降低，生产效率提高。
通过模具的制备，可以更好地控制金属的形状和分布，从而获得更均匀的铸造件。
第三，熔融金属的温度和流动性。
在铸造过程中，必须将金属加热至足够高的温度，以使其成为液态状态，并充分流动到模具的每个角落。
温度对铸件的质量和形状非常关键，因为具有足够高的温度可以使金属更容易地流动和填充模具中的空间，从而得以形成理想的形状。
但是，温度不能过高，因为这使得金属不稳定、难以操作、容易氧化和失去质量。
因此，在操纵铸造过程时，需要保持温度测量，以确保液态金属的流动性和传输行为都正确地完成。
第四，熔融金属的水平和方向。
流动性对熔融金属的倾斜和冷却控制非常重要，因为它们直接影响金属的温度和流向。
在将熔融金属倒入模具之前，需要确保金属冷却系统和加热器具沿着需要的轴线运行，以确保液态金属能够在模具中自由地流动。
当液态金属填满整个空间时，需要立即向模具中的液态金属施加良好的压力，以便将任何气体和杂质从铸件中隔离出来。
最后，需要将模具冷却，让铸件的形状和尺寸变得十分结实并稳定。
总之，铸造是实现液态金属形态控制的主要加工方法之一，它涉及到多个物理原理和化学原理。
压力铸造的原理特点及应用
压力铸造的原理特点及应用1. 压力铸造的原理压力铸造是一种通过施加压力将熔化金属填充到模具中并形成零件的铸造方法。
其主要原理包括：1.1 熔化和注射压力铸造过程中，首先需要将金属材料熔化，通常使用电感加热炉或者电炉进行加热。
熔融金属被注射器推入到注射系统中。
1.2 注射系统注射系统通过一个活塞将熔融金属从炉中推入到模具中。
为了确保金属能够填充整个模具，通常需要将熔化金属进一步加压。
1.3 压力控制压力控制是压力铸造中的关键步骤之一。
在注射完成后，需要施加更高的压力来确保金属充分填充模具的细节和形状。
1.4 冷却和凝固当金属填充完成后，需要冷却和凝固。
通常采用水冷却系统来加速冷却过程，以便更快地取出零件。
1.5 压力释放和模具打开在冷却完成后，需要释放压力，然后打开模具并取出成型的零件。
2. 压力铸造的特点压力铸造具有许多独特的特点，使其成为一种广泛应用的铸造方法：2.1 高精度和复杂形状压力铸造能够生产出高精度和复杂形状的零件，因为金属在注射过程中能够完全填充模具，并保持细节的清晰度和一致性。
2.2 高生产效率压力铸造具有较高的生产效率，通常可以在较短的时间内生产出大批量的零件。
注射和冷却过程可以同时进行，节省了生产时间。
2.3 节约材料由于压力铸造可以准确地控制金属的注射和填充过程，可以减少材料的浪费。
相比于其他铸造方法，压力铸造可以更大程度地利用原材料。
2.4 优异的物理性能压力铸造的零件通常具有较高的密度和较好的物理性能。
由于金属在注射过程中形成了均匀的晶粒结构，因此零件的强度和韧性较好。
2.5 可降低后续加工工序压力铸造生产的零件通常具有较好的表面光洁度和尺寸精度，因此可以减少后续的加工工序。
这样可以节省时间和成本。
3. 压力铸造的应用压力铸造被广泛应用于各个领域，包括：3.1 汽车工业压力铸造能够生产出高强度和轻量化的零件，因此在汽车工业中得到了广泛应用。
例如汽车发动机的缸体、传动箱壳等零件都可以通过压力铸造进行生产。
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1 各种典型铸造技术的原理和方法
根据铸型特点分类，有一次型铸造(砂型铸造、熔模铸造、石膏型铸造、实型铸造等)、半永久型铸造(陶瓷型铸造、石墨型铸造等)、永久型铸造(金属型铸造、压力铸造、挤压铸造、离心铸造等)； 根据浇注时金属液的驱动力及压力状态分类，有重力作用下的铸造和外力作用下的铸造。金属液在重力驱动下完成浇注称自由浇注或常压浇注。金属液在外力作用下实现充填和补缩，如压力铸造、挤压铸造、离心铸造和反重力铸造等。 本章介绍的铸造技术有：属于重力充型的有砂型铸造、金属型铸造和熔模铸造；属于外力充型的有压力铸造、离心铸造和挤压铸造；属于反重力铸造的有低压铸造和差压铸造/真空吸铸等。 铸造业中砂型铸造约占80％。型砂中粘土砂、水玻璃砂和树脂砂等又占了90％的份额。三种型砂间的比例视各国具体情况而异，平均来看，大致为5：3：2。以型砂铸造与其它铸造方法相比，其缺点是：劳动条件较差，铸件外观质量欠佳；铸型只能使用一次，生产率低。优点是：不受零件形状、大小、复杂程度及合金种类的限制；造型材料来源广，生产准备周期短，成本低。因此，砂型铸造是铸造生产中应用最广泛的一种方法，世界各国用砂型铸造生产的铸件占总产量的80%~90%。 本章的重点在砂型铸造。而铸造用砂型的种类及制造是重中之重。
第1节 砂型铸造
一、铸造用砂型的种类及制造 （一）概述 1．砂型铸造的特征及工艺流程 配制型砂—造型—合型—浇注—冷却—落砂—清理—检查—热处理—检验—获得铸件 特征：使用型砂构成铸型并进行浇注的方法，通常指在重力作用下的砂型铸造过程。
名词： 型砂——将原砂或再生砂+粘结剂+其它附加物等所混制成的混合物； 铸型——形成铸件外观轮廓的用型砂制成的空腔称为铸型； 砂芯——形成铸件内腔的用芯砂制成的实体(用于制做砂芯的型砂称为芯砂)； 造型——制造砂型的工艺过程； 制芯——制造砂芯的工艺过程。
造型(芯)方法按机械化程度可分为手工造型(芯)和机器造型(芯)两大类。 选择合适的造型(芯)方法和正确的造型(芯)工艺操作，对提高铸件质量、降低成本、提高生产率有极重要的意义。 （1）手工造型(芯) 手工造型(芯)是最基本的方法，这种方法适应范围广，不需要复杂设备，而且造型质量一般能够满足工艺要求，所以，到目前为止，在单件、小批生产的铸造车间中，手工造型(芯)仍占很大比重。在航空、航天、航海领域应用广泛。手工造型(芯)劳动强度大，生产率低，铸件质量不易稳定，在很大程度上取决于工人的技术水平和熟练程度。手工造型方法很多，如模样造型、刮板造型、地坑造型，各种造型方法有不同的特点和应用范围。 （2）机器造型(芯) 用机器完成全部或部分造型工序，称为机器造型。和手工造型相比，机器造型生产率高，质量稳定，劳动强度低，对工人的技术要求不像手工造型那样高。但设备和工艺装备费 2
用较高，生产准备时间长，一般适用于一个分型面的两箱造型。机器造型(芯)主要适用于黑色金属铸件的大批量生产。
2． 砂型/芯制造方法分类 在制造各砂型、芯的过程中，根据其本身建立强度时其粘结机理的不同，通常可分为三大类： （1）机械粘结剂型芯----以粘土为粘结剂的粘土型芯砂所产生的粘结； （2）化学粘结剂型芯----型芯砂在造型、芯过程中，依靠其粘结剂本身发生物理、化学反应达到硬化，从而建立强度，使砂粒牢固地粘结为一个整体。有机、无机粘结剂，其中无机粘结剂包括钠水玻璃及硅溶胶，而有机粘结剂则包括热硬、自硬和气硬树脂砂型（芯）； （3）物理固结----指用物理学原理产生的力将不含粘结剂的原砂固结在一起，磁型铸造法、负压造型法或真实密封造型法或薄膜负压造型法，以及消失模造型法。
（二）粘土湿型 1.湿型及其特点 （1）生产灵活性大，适用面广，既可手工，又可机器、以及流水线生产，既可生产大件，也可生产小件，可铸钢（中小件），也可铸铁，有色合金等。 （2）生产效率高，生产周期短，便于流水线生产，可实现机械化及自动化，汽车，柴油机，抢拖拉机行业应用最广（300～500kg铸铁薄裂件）。(汽车缸体图)(或生产车间全貌图) （3）原材料成本低，来源广。 （4）节省能源、烘干设备和车间生产场地面积。 （5）因不需烘干，砂箱寿命长。 （6）缺点：操作不当，易产生一些铸造缺陷：夹砂结疤，鼠尾，砂眼，胀砂，粘砂等。 2．粘土湿型所用的主要原材料 粘土湿型的配方为：原砂（或旧砂）100，粘土（膨润土）1～5％，煤粉～8％，水～6％，以及其它附加物。 （1）原砂－石英砂 其砂子是火成岩中稳定的部分，主要成分为二氧化硅（SiO2）和少量的杂质（Na,k,Ca,Fe等氧化物）。含SiO2极高的砂子称石英砂，有高的熔点，1700℃，摩氏硬度7级（一般将材料分为10级，其中滑石为1级，金刚石为10级），随夹杂物含量的增加，其耐火度下降，SiO2含量高，砂子的颜色接近无色透明，一般用石英砂色白并略带灰色。 铸造生产所用的石英砂与建筑用砂不同，它有其特殊的要求，主要有：含泥量；颗粒组成；原砂颗粒形状及表面状况；原砂的矿物组成和化学成分等。 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和其它金属氧化物，因而较易与型砂中的杂质进行化学反应而造成化学粘砂。所以要求原砂中Si02含量应较高，有害杂质亦应严格控制。铸钢件的浇注温度愈高，壁厚愈厚，则对原砂中Si02含量的要求就愈高。 铸铁的浇注温度一般在1400℃以下，铁液中含有较多碳分，湿型浇注时型砂中加入有煤等附加物，能产生大量还原性气氛，在与铸型相接触的界面上金属基本不氧化，实际上湿型铸铁件无化学粘砂现象。 烧结点指的是原砂颗粒表面或砂粒间混合物开始熔化的温度。它是原砂各种组合成分耐火性能的综合反应。所以，有时采用测定原砂烧结点的办法能更直观地说明原砂做为耐火材料的性能，而且可用来推测原砂中SiO2含量高低和杂质多少。长石、云母及其杂质中所含有的碱金属氧化物(Na20、K20)、碱土金属 3
氧化物(CaO、MgO)等能与Si02和氧化铁生成易熔物质。例如Si02与NaO的质量比为73：27的混合物，其熔点仅793℃．K2O与SiO2可形成熔点仅525℃低熔物, 烧结点低。 （ 2）原砂－非石英质原砂 硅砂缺点：热膨胀系数比较大，而且在573℃时会因相变而产生突然膨胀-----铸件若裂；热扩散率比较低；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。在生产高合金钢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，使铸件的清砂十分困难。 非石英质原砂是指矿物组成中不含或只含少量游离Si02的原砂。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，无体积突变，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砂、锆砂、铬铁矿砂、石灰石砂、镁砂、刚玉砂、钛铁矿砂、铝矾土砂等。真正广泛使用的仍为石英砂。 （3）粘土----膨润土 粘土的矿物成分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。粘土主要是由细小结晶质的粘土矿物所组成的土状材料。 粘土矿物的种类很多，按晶体结构可分为高岭石和蒙脱石等。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(bentonite)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。 根据国家专业标准《铸造用膨润土和粘土》(JBlT 9227—1999)的规定，膨润土中如果某一交换性阳离子量占阳离子交换容量的≥50％时，称其为主要交换性阳离子，如果为钠离子则称为钠膨润土，以PNa表示(P是膨润土代号)；如果为钙离子，则称为钙膨润土，以PCa表示。我国钙基膨润土资源较多，开采和供应比较方便。有时要根据粘土的阳离子交换特性，对钙土进行处理，使之转变为钠基膨润土。这种离子交换过程，通常称为膨润土的活化处理，最常用的活化剂为碳酸钠。这一过程的化学反应机理简单示意如下 Ca2+一蒙脱石+Na2C03一-Na+一蒙脱石+CaC03+。 （4）粘土的粘结机理 粘土在水中形成的粘土-水体系是胶体，带负电的粘土颗粒将极性水分子吸引在自己的周围，形成胶团的水化膜，依靠粘土颗粒间的公共水化膜，通过其中的水化阳离子所起的“桥”或键的作用，使粘土颗粒相互结合起来，在水化膜中处在吸附层的水分子被粘土质点表面吸附得很紧，而处于扩散层中的水分子较松，公共水化膜就是粘土胶粒间的公共扩散层。粘土和水量比例适宜时，才能获得最佳的湿态粘结力（图）。一般说来，粘土颗粒所带电荷愈多或粘土颗粒愈细小，比表面积愈大，则湿粘结力愈大。 关于粘土颗粒与砂粒之间的粘结则被解释为：砂粒因自然破碎及其在混碾过程中产生新的破碎面而带微弱负电，也能使极性水分子在其周围规则地定向排列。这样，粘土颗粒与砂粒之间的公共水化膜，通过其中水化阳离子的“桥’’或键的作用，使粘土砂获得湿态强度。 （5）附加物 3．湿型砂的混制工艺及旧砂的处理 生产中常用的混砂机有碾轮式(vertical wheel sand muller)、摆轮式(horizontal wheel sand muller，speed muller)、叶片式(blade mixer)等。各有优缺点。 生产1t铸件约需要5-10t湿型型砂，配制型砂时都尽量回用旧砂(即重复使用过的型砂)，即经济也是保护环境的需要。但简单地重复使用旧砂，会使型砂性能变坏，铸件质量下降。必须了解旧砂的特性，掌