铸型材料基础

出版时间：2009-6  出版社：化学工业出版社  作者：李远才　编著  页数：192  字数：307000  

前言

铸造是机械行业最基础的产业，在我国，铸造又俗称“翻砂”，其中“砂”即为广义的铸型（芯）材料，而“翻”理解为使用铸型（芯）材料的技术。铸型（芯）材料的主要特点是：①从学科理论来看，其开发、生产和应用涉及硅酸盐学、矿物学、陶瓷学、无机化学、高分子材料、有机合成、精细化工和铸造工艺等诸多学科，远远超出了铸造专业的研究范围，是多学科结合的产物。从事研究开发及应用的相关人员必须有较宽的知识面和合理的专业结构。②品种及规格繁多，给生产、应用、管理和质量控制带来了诸多问题，从而对其提出了更高的要求。③对铸件质量影响大，大多数铸造缺陷（据统计约70%）都与铸型（芯）材料的质量和选用有关。因此，铸型（芯）材料在铸造中的重要性不言而喻。砂型铸造与其它铸造方法相比，其优点是：不受零件形状、大小、复杂程度及合金种类的限制；所用材料来源广，生产准备周期短，成本低。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%。为此，《铸型材料基础》以砂型铸造为主线，首先以大量篇幅较系统全面地介绍各种无机和有机黏结剂砂的原材料性质、硬化工艺原理和生产应用；随后介绍砂型（芯）涂料；最后，首次将工艺过程材料列入铸型（芯）材料中加以介绍。作为型（芯）砂有机黏结剂，有天然的植物油和矿物油，工业副产物的合脂、渣油和纸浆废液，以及人工合成的树脂等。除了人工合成的树脂外，其它有机黏结剂曾在我国一段时期广泛使用，随着人工合成的树脂黏结剂的推广应用，其它有机黏结剂的缺点逐渐暴露，其应用领域和范围逐渐被人工合成的树脂黏结剂所取代。为此，为节省篇幅，本书不再介绍其它有机黏结剂（对其有兴趣的读者，请查阅其它铸造教科书或手册），而主要以热硬、自硬和气硬的固化原理为主线，介绍人工合成的树脂黏结剂。具体内容如下：在第1章绪言中，介绍了砂型和砂芯的制造方法及砂芯的分级，造型材料的分类及特点，造型材料发展趋势及展望等。在第2章中，较详细地介绍了硅砂的基本性质和性能，铸造用硅砂的技术指标和硅砂的处理等；对非石英质耐火骨料，主要介绍了锆砂、镁砂、橄榄石砂、铬铁矿砂、石灰砂、碳质砂及铝硅系耐火骨料等。在第3章中，主要介绍了黏土湿型砂用原材料及其配方，以及黏土湿型砂的典型铸造缺陷，同时还简单介绍了干型砂和表干型砂。在第4章中，重点介绍了水玻璃黏结剂砂，包括水玻璃的基本性质和性能、水玻璃的硬化及黏结强度和各种水玻璃砂的硬化方法；介绍了磷酸盐和水泥等其它无机黏结剂砂；就可溶芯黏结剂砂，重点介绍了水溶芯黏结剂砂的原材料、配方及其成型方法，并对可溶芯黏结剂砂的应用前景作了展望。在第5章中，重点对覆膜砂用原材料、配方及其覆膜工艺、覆膜砂制芯（型）工艺和覆膜砂及壳型（芯）典型铸造缺陷及其防止对策作了介绍；介绍了热芯盒树脂砂用原材料、射芯工艺和热芯盒法存在的主要问题及解决途径；简要介绍了具有应用前景的温芯盒法。在第6章中，就酸硬化的呋喃树脂、酯硬化的碱性酚醛树脂和胺硬化的酚尿烷树脂三种自硬砂，分别介绍了其黏结剂系统特征、硬化工艺原理和主要工艺参数，同时对其引起的典型铸造缺陷和型（芯）砂的再生也进行了介绍。在第7章中，重点介绍了目前广泛应用的三乙胺气体硬化的酚尿烷冷芯盒树脂砂工艺，包括该树脂砂用原材料、主要工艺过程及应用和该工艺的发展，还对酚尿烷／胺法冷芯盒芯砂及铸件的缺陷和防止措施进行了阐述；作为气硬冷芯盒砂，还介绍了二氧化硫硬化的呋喃、环氧树脂砂；最后简略介绍了几种具有开发前景的低毒、无毒的气硬冷芯盒工艺。在第8章中，介绍了铸造涂料的发展、分类与作用；铸造涂料的主要组成及其配制、施涂和干燥；几种典型的砂型（芯）涂料的特点；涂料常规性能的检测和常见的缺陷及其防止措施等。在本书的最后一章——第9章，先后介绍了冒口套、覆盖剂和过滤器用材料性质及组成、制作配方与应用效果。本书是在总结作者多年来从事《铸造工艺学》和《造型材料》等课程教学和科研的实践经验的基础上，同时吸取国内同仁多年的教学改革成果而编写成的。全书介绍了造型材料的基本知识和最新应用成果，汇集了较为翔实的技术资料、数据和图表，可读性和实用性较强。本书可作为高等院校铸造专业本科生教材；可作为材料成型及控制工程专业本科生及研究生的教材或参考书；本书还能供从事铸造技术管理及原辅材料生产、销售工作的人员等方便地查找并选取各自所需的内容，为相关行业的读者在生产、科研和教学中提供帮助与服务。在编写过程中，受到编者所在单位华中科技大学材料科学与工程学院领导及各位同仁的支持与关心，在此表示衷心感谢。由于编者知识面及视野有限，加之时间仓促，在学术观点及内容选取上难免有诸多不当和疏漏之处，敬请读者不吝赐教。编者于2008年10月

内容概要

本书分为9章，较系统地介绍了砂型铸造用铸型(芯)材料的基本知识和最新信息。第1章为绪言，第2章介绍了型（芯）砂用骨干耐火材料，第3章和第4章分别介绍了黏土黏结剂型（芯）砂和水玻璃型（芯）砂及其它无机黏结剂型(芯)砂，第5～7章分别介绍了热硬、自硬和气硬树脂型（芯）砂，第8章介绍了铸造涂料，第9章介绍了包括冒口套、覆盖剂和过滤器等的工艺过程材料。     本书可作为高等院校铸造专业本科生教材；也可作为材料成型与控制工程专业本科生及研究生的教材或参考书；也可供从事铸造技术管理及铸型（芯）原辅材料生产、销售工作的人员参考。

书籍目录

第1章　绪论 　1.1　砂型和砂芯的制造方法 　1.2　砂芯的分级与黏结剂的选用 　　1.2.1　砂芯的分级 　　1.2.2　砂芯黏结剂的分类 　　1.2.3　砂芯黏结剂的选用 　1.3　铸型（芯）材料的分类 　1.4　铸型（芯）材料的特点 　1.5　铸型（芯）材料的发展趋势与展望 第2章　型（芯）砂用骨干耐火材料 　2.1　概述 　2.2　硅砂 　　2.2.1　硅砂的基本性质 　　2.2.2　铸造用硅砂的来源和筛分 　　2.2.3　铸造硅砂的性能 　　2.2.4　铸造用硅砂的技术指标 　　2.2.5　原砂的预处理 　2.3　非石英质原砂 　　2.3.1　锆砂 　　2.3.2　镁砂（magnesite） 　　2.3.3　橄榄石砂（olivine sand） 　　2.3.4　铬铁矿砂 　　2.3.5　铝?硅系耐火骨料 　　2.3.6　碳质耐火材料 第3章　黏土黏结剂型（芯）砂 　3.1　概述 　3.2　黏土湿型 　　3.2.1　黏土湿型用原材料 　　3.2.2　湿型砂的制备和性能控制 　　3.2.3　湿型砂的紧实 　3.3　干型（芯）砂和表面烘干型砂 　3.4　湿型砂典型的铸造缺陷 　　3.4.1　砂眼 　　3.4.2　膨胀缺陷——夹砂结疤和鼠尾 　　3.4.3　胀砂第4章　水玻璃型（芯）砂及其它无机黏结剂型（芯）砂 　4.1　概述 　4.2　水玻璃黏结剂型（芯）砂　　4.2.1　水玻璃黏结剂的物理化学性能　　4.2.2　水玻璃的硬化及黏结强度　　4.2.3　CO2吹气硬化水玻璃砂　　4.2.4　水玻璃自硬砂　　4.2.5　烘干法和微波硬化法水玻璃砂　4.3　磷酸盐黏结剂型（芯）砂　　4.3.1　磷酸盐黏结剂　　4.3.2　磷酸盐黏结剂型（芯）砂配方　　4.3.3　磷酸盐黏结剂型（芯）砂的抗吸湿性　4.4　可溶芯黏结剂砂　　4.4.1　概述　　4.4.2　水溶芯黏结剂砂　　4.4.3　非水溶性可溶芯黏结剂砂　　4.4.4　可溶芯的发展方向第5章　热硬树脂黏结剂型（芯）砂第6章　自硬冷芯盒树脂型（芯）砂第7章　气硬冷芯盒法型（芯）砂第8章　铸造涂料第9章　工艺过程材料参考文献

章节摘录

插图：锆砂没有晶相转变状态，膨胀率约为0.3％，与硅砂相比，锆砂具有良好的导热性。由于锆砂的密度大、价格高、型号有限，限制了它的应用。锆砂因此更适用于对质量要求高和尺寸精密性要求高的铸造领域，如液压件等。铬铁矿砂（Feo-CrzO3）与锆砂一样都不存在晶相转变。虽然它的膨胀率约为0.6％，并且比锆砂便宜得多。但与硅砂和锆砂相比，铬砂有许多缺点。它是一种破碎了的矿物质，颗粒形状不规则，而且表面化学杂质是碱，这就导致了用其生产出的覆膜砂强度偏低。（2）取代硅砂和锆砂的覆膜砂用原砂  随着对铸件质量要求的日趋严格（比如薄壁轻量化、形状复杂化、尺寸精度提高等），所要求的铸型特性也日趋严格。比如缸体水套的水路砂芯以及液压阀砂芯等，其形状复杂、薄壁，硅砂原砂的覆膜砂壳芯出现折断问题，铸件产生脉纹、粘砂、气孑L以及浇注后出砂困难等问题。为防止上述铸造缺陷，对覆膜砂用原砂提出了更高的要求，比如：a.砂粒表面须洁净；b.粒形应圆整；c.具有低膨胀率；d.耐热性好；e.硬度较高，旧砂回用性好；f.价格相对低廉等。如使用能满足上述要求的低膨胀率和高耐热性锆砂等特种砂时，其原砂的价格高，来源有限，且其密度大等，因而在使用中受到限制。因此寻找能部分取代硅砂和锆砂的原砂，是壳法覆膜砂研究的重点之一。目前国内外开发的三种原砂值得关注。①顽辉石砂顽辉石砂是熔炼铁镍合金的副产物——熔融状态的炉渣用空气吹散，冷却后成为细小的球状颗粒（粒径在0.5mm以下），然后再在槽式磨矿机内加水研磨而得到的一种非常适于作铸造原砂的球形砂，日本商品名称是“太阳珠砂”。因为开发顽辉石砂是利用废弃物，故成品砂的价格只略高于硅砂。因炼铁镍合金的原矿是由含镍的橄榄岩风化而成的，故熔炼铁镍合金的炉渣，化学成分也大体上类似于天然的橄榄岩，主要组分为二氧化硅、氧化镁、氧化铁及氧化钙等。其矿物组成为顽火辉石、苦土橄榄石、透辉石等。不存在游离的si02、Mgo和cao。其主要化学1成分如下：Si02 50％～55％，Mg（）27％～36％，A12 03 1.5％～2.5％，Fe2 03 8％～16％，Ca0 O.5％～5％。

用户评论 (总计2条)

•   正版的书。很不错的样子
•   书是正品，印刷不错，到了以后有一本有点皱。