本發(fā)明屬于鑄造
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種高透氣性高耐火性覆膜砂，本發(fā)明還涉及該種高透氣性高耐火性覆膜砂的制備方法。
背景技術(shù)：
：殼法鑄造是鑄造行業(yè)中一種常用的高精度鑄造工藝方法，被廣泛應(yīng)用于機械行業(yè)。用殼法鑄造生產(chǎn)的鑄件尺寸精度高、表面粗糙度低，且能夠滿足復(fù)雜精密鑄件的生產(chǎn)要求。隨著鑄造行業(yè)的不斷進步和發(fā)展，為提高鑄件質(zhì)量，鑄造工藝也在不斷改進和創(chuàng)新，但殼法鑄造的一些影響因素?zé)o法得到有效控制，使得鑄件質(zhì)量依舊會出現(xiàn)缺陷。殼型的質(zhì)量直接影響著鑄件的質(zhì)量，殼型的透氣性、耐火性以及強度都是影響鑄件質(zhì)量的直接因素。研究者一般通過改變覆膜砂的原料和配比以及改進覆膜砂的制備工藝來提高殼型的透氣性、耐火性和強度等參數(shù)，從而提高鑄件的質(zhì)量，覆膜砂的制備工藝已成為鑄造行業(yè)的研究熱點之一，覆膜砂的質(zhì)量與原料的選取、原料的配比以及制備步驟都有著直接關(guān)系。隨著殼法鑄造的應(yīng)用越來越廣泛，覆膜砂制備工藝的研究也在不斷的改進和創(chuàng)新。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種高透氣性高耐火性覆膜砂，解決了現(xiàn)有技術(shù)的覆膜砂，耐高溫性能和透氣性不夠理想，影響鑄件質(zhì)量的問題。本發(fā)明的另一目的在于提供該種高透氣性高耐火性覆膜砂的制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種高透氣性高耐火性覆膜砂，按照質(zhì)量百分比由以下原料組成：鋯英石原砂92.75％～99.25％；脲醛呋喃樹脂0.5％～5％；固化劑0.025％～0.5％；硬脂酸鋅或硬脂酸鈣0.025％～0.25％；氧化鐵0.1～0.5％；聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠粒或聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒0.1％～1％，合計100％。本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種高透氣性高耐火性覆膜砂的制備方法，按照以下步驟實施：步驟1、稱取原料按照質(zhì)量百分比分別稱取以下原料：鋯英石原砂92.75％～99.25％；脲醛呋喃樹脂0.5％～5％；固化劑0.025％～0.5％；硬脂酸鋅或硬脂酸鈣0.025％～0.25％；氧化鐵0.1～0.5％；聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠?；蚓奂谆┧峒柞ノ⒅榱?.1％～1％，合計100％；步驟2、制備高透氣性高耐火性覆膜砂2.1)將鋯英石原砂加熱到100～180℃，加入硬脂酸鋅或硬脂酸鈣中攪拌均勻，得到混合物a；2.2)將脲醛呋喃樹脂加入步驟2.1)得到的混合物a中繼續(xù)攪拌均勻20～40分鐘，得到混合物b；2.3)將混合物b降溫到80～130℃，將固化劑和氧化鐵加入混合物b中繼續(xù)攪拌均勻15～40分鐘，得到混合物c；2.4)將步驟2.3)得到的混合物c冷卻、破碎、過篩，然后加入聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠?；蚓奂谆┧峒柞ノ⒅榱嚢?0～20分鐘，得到混合物d；2.5)將步驟2.4)得到的混合物d過100-200目篩，得到成品覆膜砂。本發(fā)明的有益效果是：1)按照上述配比和混制工藝制得的覆膜砂具有高透氣性和高耐火性；2)該覆膜砂能夠滿足殼型鑄造對覆膜砂性能的基本要求，改善殼型的潰散性，提高殼型性能；3)本發(fā)明方法簡化了耐高溫覆膜砂的制備工藝，且原料來源廣泛，便于實施；4)本發(fā)明所用的聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠?；蚓奂谆┧峒柞ノ⒅榱Ｔ跐沧r遇到高溫液體金屬會氣化，殼型中形成小孔，大幅度提高了殼型的透氣性；5)氧化鐵能夠防止鑄件產(chǎn)生皮下小孔，提高鑄件質(zhì)量。具體實施方式下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明高透氣性高耐火性覆膜砂，按照質(zhì)量百分比由以下原料組成：鋯英石原砂92.75％～99.25％；(粘結(jié)劑)脲醛呋喃樹脂0.5％～5％；固化劑0.025％～0.5％；(潤滑劑)硬脂酸鋅或硬脂酸鈣0.025％～0.25％；氧化鐵0.1～0.5％；聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠粒或聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒0.1％～1％，合計100％。其中的固化劑為氯化銨與堿性尿素和水的混合溶液，且質(zhì)量配比為氯化銨：尿素：水＝1:3:3；鋯英石原砂的粒度為50～150目；聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠?；蚓奂谆┧峒柞ノ⒅榱５牧綖?.05mm～0.5mm。本發(fā)明高透氣性高耐火性覆膜砂的制備方法，按照以下步驟實施：步驟1、稱取原料按照質(zhì)量百分比分別稱取以下原料：鋯英石原砂92.75％～99.25％；(粘結(jié)劑)脲醛呋喃樹脂0.5％～5％；固化劑0.025％～0.5％；(潤滑劑)硬脂酸鋅或硬脂酸鈣0.025％～0.25％；氧化鐵0.1～0.5％；聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠?；蚓奂谆┧峒柞ノ⒅榱?.1％～1％，合計100％。步驟2、制備高透氣性高耐火性覆膜砂2.1)將鋯英石原砂加熱到100～180℃，加入硬脂酸鋅或硬脂酸鈣中攪拌均勻，得到混合物a；2.2)將脲醛呋喃樹脂加入步驟2.1)得到的混合物a中繼續(xù)攪拌均勻20～40分鐘，得到混合物b；2.3)將混合物b降溫到80～130℃，將固化劑和氧化鐵加入混合物b中繼續(xù)攪拌均勻15～40分鐘，得到混合物c；2.4)將步驟2.3)得到的混合物c冷卻、破碎、過篩，然后加入聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠?；蚓奂谆┧峒柞ノ⒅榱嚢?0～20分鐘，得到混合物d；2.5)將步驟2.4)得到的混合物d過100-200目篩，得到成品覆膜砂。其中，脲醛呋喃樹脂與硬脂酸鋅或硬脂酸鈣的質(zhì)量比為100：5；固化劑為氯化銨與堿性尿素和水的混合溶液，且質(zhì)量配比為氯化銨：尿素：水＝1:3:3。實施例1步驟1、稱取原料，按照質(zhì)量百分比分別稱取以下原料：鋯英石原砂92.75％；粘結(jié)劑脲醛呋喃樹脂5％；固化劑0.5％；潤滑劑硬脂酸鋅0.25％；氧化鐵0.5％；聚氨酯泡沫微珠粒1％，合計100％。鋯英石原砂粒度為50目；聚氨酯泡沫微珠粒粒徑為0.05mm。步驟2、制備高透氣性高耐火性覆膜砂2.1)將鋯英石原砂加熱到100℃，加入硬脂酸鋅潤滑劑并攪拌均勻，得到混合物a；2.2)將脲醛呋喃樹脂粘結(jié)劑加入步驟2.1)得到的混合物a中繼續(xù)攪拌均勻20分鐘，得到混合物b；2.3)將混合物b降溫到80℃，將固化劑和氧化鐵加入步驟2.2)得到的混合物b中繼續(xù)攪拌均勻15分鐘，得到混合物c；2.4)將步驟2.3)得到的混合物c冷卻、破碎、過篩，然后加入聚氨酯泡沫微珠粒攪拌10分鐘得到混合物d；2.5)將步驟2.4)得到的混合物d過100目篩得到成品覆膜砂。其中，脲醛呋喃樹脂與硬脂酸鋅的質(zhì)量比為100：5；固化劑為氯化銨與堿性尿素和水的混合溶液，且質(zhì)量配比為氯化銨：尿素：水＝1:3:3。實施例2步驟1、稱取原料，按照質(zhì)量百分比分別稱取以下原料：鋯英石原砂95.8％；粘結(jié)劑脲醛呋喃樹脂3％；固化劑0.25％；潤滑劑硬脂酸鈣0.15％；氧化鐵0.2％；聚苯乙烯微珠粒0.6％，合計100％。鋯英石原砂粒度為100目；聚苯乙烯珠粒粒徑為0.3mm。步驟2、制備高透氣性高耐火性覆膜砂2.1)將鋯英石原砂加熱到150℃，加入硬脂酸鈣潤滑劑并攪拌均勻，得到混合物a；2.2)將脲醛呋喃樹脂粘結(jié)劑加入步驟2.1)得到的混合物a中繼續(xù)攪拌均勻30分鐘，得到混合物b；2.3)將混合物b降溫到100℃，將固化劑和氧化鐵加入步驟2.2)得到的混合物b中繼續(xù)攪拌均勻25分鐘，得到混合物c；2.4)將步驟2.3)得到的混合物c冷卻、破碎、過篩，然后加入聚苯乙烯珠粒攪拌15分鐘得到混合物d；2.5)將步驟2.4)得到的混合物d過150目篩得到成品覆膜砂。其中，脲醛呋喃樹脂與硬脂酸鋅的質(zhì)量比為100：5；固化劑為氯化銨與堿性尿素和水的混合溶液，且質(zhì)量配比為氯化銨：尿素：水＝1:3:3。實施例3步驟1、稱取原料，按照質(zhì)量百分比分別稱取以下原料：鋯英石原砂98.6％；粘結(jié)劑脲醛呋喃樹脂1％；固化劑0.05％；潤滑劑硬脂酸鋅0.05％；氧化鐵0.1％；聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒0.2％，合計100％。鋯英石原砂粒度為150目左右；聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒粒徑為0.5mm左右。步驟2、制備高透氣性高耐火性覆膜砂2.1)將鋯英石原砂加熱到180℃，加入硬脂酸鋅潤滑劑并攪拌均勻，得到混合物a；2.2)將脲醛呋喃樹脂粘結(jié)劑加入步驟2.1)得到的混合物a中繼續(xù)攪拌均勻40分鐘，得到混合物b；2.3)將混合物b降溫到130℃，將固化劑和氧化鐵加入步驟2.2)得到的混合物b中繼續(xù)攪拌均勻40分鐘，得到混合物c；2.4)將步驟2.3)得到的混合物c冷卻、破碎、過篩，然后加入聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒攪拌20分鐘得到混合物d；2.5)將步驟2.4)得到的混合物d過200目篩得到成品覆膜砂。其中，脲醛呋喃樹脂與硬脂酸鋅的質(zhì)量比為100：5；固化劑為氯化銨與堿性尿素和水的混合溶液，且質(zhì)量配比為氯化銨：尿素：水＝1:3:3。本發(fā)明方法制備的覆膜砂，與現(xiàn)有技術(shù)制備的覆膜砂的主要性能對比見表1：表1、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的覆膜砂主要性能對比表耐火骨料類型粒度耐火溫度微粒珠透氣性cm2/pa·min石英砂50～100目1300～1400℃不加100～150鋯英石原砂50～100目1700～1800℃不加100～150鋯英石原砂50～100目1700～1800℃加0.1～1％250～300可見，本發(fā)明的覆膜砂，主要性能均優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的覆膜砂。當(dāng)前第1頁12