專利名稱：鉻鐵礦砂不定型冷鐵及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種鉻鐵礦砂不定型冷鐵，本發(fā)明還公開了一種該冷鐵的 制備工藝。
背景技術(shù)：
鑄件在凝固過程中，由于鑄鐵的液態(tài)收縮和凝固收縮，往往在鑄件最后
凝固的部位出現(xiàn)縮松；對球墨鑄鐵而言，在凝固過程中會(huì)析出石墨相而產(chǎn)生 體積膨脹，可以抵消在收縮過程中可能產(chǎn)生的縮松；但是若型腔強(qiáng)度不夠， 不能抵制石墨膨脹產(chǎn)生的力而發(fā)生變形，則不能抵消收縮形成的縮松，從而 使鑄件存在縮松。
鑄件中存在任何形態(tài)的縮松，都會(huì)減少鑄件的受力面積，在縮松的尖角 處產(chǎn)生應(yīng)力集中，使鑄件的力學(xué)性能顯著降低?？s松是裂紋產(chǎn)生源，可使疲 勞強(qiáng)度下降50%左右。
對于風(fēng)力發(fā)電的鑄件而言，它們長期處在惡劣環(huán)境之中，溫度變化范圍 大，工作時(shí)間長達(dá)20年，若存在縮松將降低鑄件的壽命和安全系數(shù)，因此風(fēng) 電產(chǎn)品對縮松的要求非常嚴(yán)格，UT探傷要求為2級。
防止縮松的工藝措施有放置冷鐵和冒口。冷鐵可以減少或消除熱節(jié)，加 速鑄鐵壁局部熱節(jié)的冷卻，實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固原則；對球墨鑄鐵而言，型腔及坭 芯的強(qiáng)度增加也有利于解決縮松問題。
冷鐵按材料不同，可分為鋼冷鐵、鑄鐵冷鐵、石墨冷鐵等；按形狀不同， 可分為成型冷鐵、通用冷鐵以及不定型冷鐵，成型冷鐵在造型過程中不易放 置，增加了工人的工作量，冷鐵的跑偏也會(huì)影響表面質(zhì)量，加大打磨的工作 量；普通冷鐵只適用于平面，不能貼合復(fù)雜形狀的模具；不定型冷鐵制作方 便，形狀容易控制，適用于各種復(fù)雜形狀的鑄件。
鉻鐵礦砂以黑色的塊狀，粒狀或菱狀產(chǎn)出，它的熱導(dǎo)率比硅砂大好幾倍， 可以迅速帶走熱量，加快區(qū)域鐵水的冷卻；而且，鉻鐵礦砂的比重相對硅砂 大(硅砂的密度為2.65g/cm3，鉻鐵礦砂的密度為4~4.8g/cm3)，比熱相對較 高，因此蓄熱效果也好，可以作為冷鐵使用。另外鉻鐵礦砂強(qiáng)度相對普通樹 脂砂強(qiáng)度(抗彎強(qiáng)度1.8~2.2Mpa)高，增加了鑄型的剛度，有利于消除球墨 鑄鐵的縮松。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種可在鑄造工 藝中降低縮松廢品率、降低平均縮松面積的鉻鐵礦砂不定型冷鐵。 本發(fā)明的另一目的是提供一種上述冷鐵的制備工藝。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述鉻鐵礦砂不定型冷鐵包含如下組份
鉻鐵礦砂、鉻鐵礦砂重量2.8% 3.2%的呋喃樹脂、呋喃樹脂重量40%~60%的 二甲苯環(huán)酸以及呋喃樹脂重量0.2%~0.3%的硅烷。
所述鉻鐵礦砂粒徑為70-100目。
上述鉻鐵礦砂不定型冷鐵的制備工藝包含如下步驟
a、 將硅烷按上述配比比例加入到呋喃樹脂中并攪勻，放置3 4小時(shí)，備
用；
b、 運(yùn)用單砂雙混法，按上述配比比例先將二甲苯環(huán)酸加入到鉻鐵礦砂中， 攪拌2(K30秒后加入含有硅烷的呋喃樹脂，再次攪拌20 30秒，形成冷鐵混 合料；
c、 將配好的冷鐵混合料放入坭芯殼中，將冷鐵混合料緊實(shí)，硬化后起模， 得到冷鐵。
本發(fā)明的鉻鐵礦砂不定型冷鐵可在鑄造工藝中降低縮松廢品率，降低平 均縮松面積，而且該冷鐵制備工藝簡單易行。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
鑄造Vestasl.5MW輪轂
稱取100Kg鉻鐵礦砂，開啟攪拌式混砂機(jī)，先加入1.5Kg二甲苯環(huán)酸， 攪拌30s后加入呋喃樹脂3Kg (含6g硅垸)，再次攪拌30s即混制結(jié)束。將 鉻鐵礦砂混合料放入坭芯殼中，用木棒搗緊壓實(shí)，待硬化后取出，然后將該 冷鐵放在外模中相應(yīng)部位造型。運(yùn)用本發(fā)明的冷鐵使鑄件圓弧面上的縮松廢 品率由原來未使用冷鐵的5.0%降到本發(fā)明使用冷鐵后的2.5%，廢品率降低 了 50%，合格品中平均縮松面積由12000mn^減少到8100mm2，減少了大約 32.5%。
實(shí)施例2
鑄造美國通用能源1.5MW輪轂
稱取120Kg格鐵礦砂，開啟攪拌式混砂機(jī)，先加入1.344Kg二甲苯環(huán)酸，攪拌30s后加入呋喃樹脂3.36Kg和10.08g硅垸)，再次攪拌30s即混制結(jié)束。 將鉻鐵礦砂混合料放入坭芯殼中，用木棒搗緊壓實(shí)，待硬化后取出，然后將 該冷鐵放在外模中相應(yīng)部位造型。運(yùn)用本發(fā)明的冷鐵使圓弧面上的縮松廢品 率由原來未使用冷鐵的6.5%降到本發(fā)明使用冷鐵后的3.4%，廢品率降低了 47.6%,合格品中平均縮松面積由原來未使用冷鐵的9600mm2減少到本發(fā)明 使用冷鐵后的6100mm2，減少了大約36.4%。 實(shí)施例3
鑄造美國通用能源1.5MW底座
稱取90Kg鉻鐵礦砂，開啟攪拌式混砂機(jī)，先加入1.728Kg二甲苯環(huán)酸， 攪拌30s后加入呋喃樹脂2.88Kg和7.2g硅烷，再次攪拌30s即混制結(jié)束。 將鉻鐵礦砂混合料放入坭芯殼中，用木棒搗緊壓實(shí)，待硬化后取出，然后將 該冷鐵放在外模中相應(yīng)部位造型。使底座拐角熱節(jié)處的縮松廢品率由原來原 來未使用冷鐵的4.2%降到原來未使用冷鐵的2.1%，廢品率降低了 50%，合 格品中平均縮松面積由86000mm2減少到68000mm2，減少了大約20.9%。
權(quán)利要求
1、一種鉻鐵礦砂不定型冷鐵，其特征在于所述冷鐵包含如下組份鉻鐵礦砂、鉻鐵礦砂重量2.8％～3.2％的呋喃樹脂、呋喃樹脂重量40％～60％的二甲苯環(huán)酸以及呋喃樹脂重量0.2％～0.3％的硅烷。
2、 如權(quán)利要求l所述的鉻鐵礦砂不定型冷鐵，其特征是所述鉻鐵礦砂 粒徑為70~100目。
3、 制備權(quán)利要求1所述鉻鐵礦砂不定型冷鐵的工藝，其特征在于，所述工藝包含如下步驟a、 將硅烷按所述配比比例加入到呋喃樹脂中并攪勻，放置3 4小時(shí)，備用；b、 運(yùn)用單砂雙混法，按所述配比比例先將二甲苯環(huán)酸加入到鉻鐵礦砂中， 攪拌20 30秒后加入含有硅垸的呋喃樹脂，再次攪拌20 30秒，形成冷鐵混 合料；c、 將配好的冷鐵混合料放入坭芯殼中，將冷鐵混合料緊實(shí)，硬化后起模， 得到冷鐵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉻鐵礦砂不定型冷鐵，本發(fā)明還公開了一種該冷鐵的制備工藝，所述鉻鐵礦砂不定型冷鐵包含如下組份鉻鐵礦砂、鉻鐵礦砂重量2.8％～3.2％的呋喃樹脂、呋喃樹脂重量40％～60％的二甲苯環(huán)酸以及呋喃樹脂重量0.2％～0.3％的硅烷。所述鉻鐵礦砂粒徑為70～100目。上述鉻鐵礦砂不定型冷鐵的制備工藝包含如下步驟a.將硅烷按配比比例加入到呋喃樹脂中并攪勻，放置3～4小時(shí)，備用；b.運(yùn)用單砂雙混法，按配比比例先將二甲苯環(huán)酸加入到鉻鐵礦砂中，攪拌20～30秒后加入含有硅烷的呋喃樹脂，再次攪拌20～30秒，形成冷鐵混合料；c.將配好的冷鐵混合料放入坭芯殼中，將冷鐵混合料緊實(shí)，硬化后起模，得到冷鐵。
文檔編號(hào)B22C9/02GK101502869SQ20091002577
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者俞旭如, 張森林, 晶 李, 李川度, 王秋新, 蔡佳佳 申請人:無錫一汽鑄造有限公司