本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體涉及一種鎂合金鑄造用砂。
背景技術(shù)：
鎂合金在澆注過(guò)程中極易產(chǎn)生氧化及燃燒，鑄造出的鎂合金鑄件常常出現(xiàn)燒斑、夾渣、氣孔等缺陷。為了解決鎂合金液體進(jìn)入鑄型后易產(chǎn)生氧化及燃燒問(wèn)題，改善鑄件質(zhì)量，必須提高鑄型的阻燃能力，即在鑄型內(nèi)腔受熱瞬間形成一種保護(hù)薄膜或者保護(hù)氣體膜。
石墨砂是一種新型鑄造用砂, 由于其具有高導(dǎo)熱率和吸熱能力、高耐火度和穩(wěn)定的化學(xué)中性、低的熱膨脹率和良好的抗震性、不易為金屬液及其氧化物所浸潤(rùn)等一系列優(yōu)良特性,因而具有良好的激冷性。
但是，現(xiàn)有石墨砂在應(yīng)用鎂合金澆注過(guò)程中，阻燃能力較低而無(wú)法在鑄型內(nèi)腔受熱瞬間形成保護(hù)膜而阻止鎂合金高溫情況下的氧化及燃燒。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的問(wèn)題是鎂合金鑄造用砂阻燃能力較低而無(wú)法在鑄型內(nèi)腔受熱瞬間形成保護(hù)膜而阻止鎂合金高溫情況下的氧化及燃燒的問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種鎂合金鑄造用砂，包括如下重量配比的組分：
100份的石墨砂；
3～6份的烷基磺酸納；
1～5份的陶土；
0.5～4份的糊精。
在進(jìn)一步方案中，該鎂合金鑄造用砂還包括重量配比為0.5～3份的硫磺。
在進(jìn)一步方案中，該鎂合金鑄造用砂還包括重量配比為0.5～1.5份的硼酸。
在進(jìn)一步方案中，所述石墨砂的粒度為20目～50目。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、該鎂合金鑄造用砂組分中的烷基磺酸鈉在高溫作用下釋放出以SO2和CO2為主的保護(hù)性氣體，鎂在CO2中不易產(chǎn)生氧化反應(yīng)。SO2與鎂金屬液反應(yīng)產(chǎn)生一層較薄較致密的MgS膜，該MgS膜阻止液體合金的氧化反應(yīng)。SO2和CO2都比空氣重，能驅(qū)逐型腔內(nèi)的空氣，同時(shí)能夠瞬間在金屬液體表面形成一層保護(hù)性氣膜，阻隔了空氣與鎂合金液的接觸，阻止了鎂合金高溫情況下的氧化及燃燒。
2、當(dāng)本發(fā)明的鎂合金鑄造用砂還包括重量配比為0.5～3份的硫磺時(shí)，硫磺與烷基磺酸納共同作用將會(huì)產(chǎn)生更多的SO2，因此，SO2與鎂金屬液反應(yīng)產(chǎn)生的MgS膜更致密，這樣，更能夠阻止鎂合金高溫情況下的氧化及燃燒。
3、由于本發(fā)明的鎂合金鑄造用砂還包括硼酸，硼酸在高溫作用下生成硼酐B2O3，硼酐在鎂合金液體表面反應(yīng)形成致密的Mg3B2保護(hù)膜，同時(shí)硼酐與液體表面的MgO反應(yīng)生成MgO?B2O5，MgO?B2O5是致密的釉質(zhì)保護(hù)膜，更能防止鎂合金液在澆注過(guò)程中燃燒。當(dāng)硼酸、硫磺和烷基磺酸納都采用時(shí)，所述鎂合金鑄造用砂的阻燃能力最好。
4、本發(fā)明的石墨砂的粒度為20目～50目，這樣的粒度使得透氣性好、強(qiáng)度和粘度好，透氣性好使得澆注的鑄件無(wú)氣泡，強(qiáng)度和粘性好使得澆注的鑄件表面光潔度高。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明提供一種鎂合金鑄造用砂，包括如下重量配比的組分：
100份的石墨砂；
3～6份的烷基磺酸納；具體的，烷基磺酸鈉在高溫作用下釋放出以SO2
和CO2為主的保護(hù)性氣體，鎂在CO2中不易產(chǎn)生氧化反應(yīng)。SO2與鎂金屬液反應(yīng)
產(chǎn)生一層較薄較致密的MgS膜，該MgS膜阻止液體合金的氧化反應(yīng)。SO2和CO2
都比空氣重，能驅(qū)逐型腔內(nèi)的空氣，同時(shí)能夠瞬間在金屬液體表面形成一層保
護(hù)性氣膜，阻隔了空氣與鎂合金液的接觸，阻止了鎂合金高溫情況下的氧化及
燃燒，比如，烷基磺酸納的重量配比為3份、3.1份、3.3份、3.35份、3.45
份、3.74份、3.9份、4份、4.55份、4.85份、5.4份、5.5份、5.63份、5.75
份、5.8份或6份；
1～5份的陶土；具體的，陶土是粘土的一種，是該鎂合金鑄造用砂中的輔
助粘結(jié)劑，用于提高鎂合金鑄造用砂的強(qiáng)度，比如，陶土的重量配比為1份、
1.1份、1.3份、1.35份、1.45份、1.74份、1.9份、2份、2.55份、2.85份、
3.4份、3.5份、4.63份、4.75份、4.8份或5份；
0.5～4份的糊精。具體的，糊精在水中溶解度大，粘結(jié)性能好，可提高鎂合金鑄造用砂的強(qiáng)度，比如，糊精的重量配比為0.5份、0.55份、0.69份、0.8份、0.93份、1份、1.5份、1.63份、1.81份、1.92份、2份、2.15份、2.18份、2.23份、3.31份、3.36份、3.45份或4份。
在進(jìn)一步方案中，該鎂合金鑄造用砂還包括重量配比為0.5～3份的硫磺，具體的，硫磺與烷基磺酸納共同作用將會(huì)產(chǎn)生更多的SO2，因此，SO2與鎂金屬液反應(yīng)產(chǎn)生的MgS膜更致密，這樣，更能夠阻止鎂合金高溫情況下的氧化及燃燒，比如，硫磺的重量配比為0.5份、1.2份、1.3份、1.35份、1.4份、1.5份、2.56份、2.65份、2.8份、2.88份或3份。
在進(jìn)一步方案中，該鎂合金鑄造用砂還包括重量配比為0.5～1.5份的硼酸，具體的，硼酸在高溫作用下生成硼酐B2O3，硼酐在鎂合金液體表面反應(yīng)形成致密的Mg3B2保護(hù)膜，同時(shí)硼酐與液體表面的MgO反應(yīng)生成MgO?B2O5，MgO?B2O5是致密的釉質(zhì)保護(hù)膜，更能防止鎂合金液在澆注過(guò)程中燃燒，當(dāng)硼酸、硫磺和烷基磺酸納都采用時(shí)，所述鎂合金鑄造用砂的阻燃能力最好。比如，硼酸的重量配比為0.5份、0.56份、0.62份、0.65份、0.75份、0.95份、1.07份、1.15份、1.23份、1.38份、1.46份或者1.5份。
在進(jìn)一步方案中，所述石墨砂的粒度為20目～50目，這樣的粒度使得透氣性好、強(qiáng)度和粘度好，透氣性好使得澆注的鑄件無(wú)氣泡，強(qiáng)度和粘性好使得澆注的鑄件表面光潔度高。
在一種具體實(shí)施方式中，鎂合金鑄造用砂的各組分重量配比為100份的石墨砂；2.5份的烷基磺酸納；2.5份的陶土；2分的糊精；1份的硫磺；0.6份的硼酸；組分中石墨砂的粒度為30目。
在另一種具體實(shí)施方式中，鎂合金鑄造用砂的各組分重量配比為100份的石墨砂；4份的烷基磺酸納；4份的陶土；3份的糊精；2份的硫磺；1.2份的硼酸；組分中石墨砂的粒度為40目。
本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說(shuō)明即可。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。