非石英質(zhì)原砂是指礦物組成中不含或只含少量游離SiO2的原砂。雖然硅砂來(lái)源廣，價(jià)格低亚脆，能滿足一般鑄鐵、鑄鋼和非鐵合金鑄件生產(chǎn)的要求而得到廣泛應(yīng)用盲泛，但是硅砂還有一些缺點(diǎn)：熱膨脹系數(shù)比較大濒持，熱擴(kuò)散率比較低，蓄熱系數(shù)比較低寺滚，容易與鐵的氧化物起作用等柑营。這些都會(huì)對(duì)鑄型與金屬的界面反應(yīng)起不良影響。在生產(chǎn)高合金銅鑄件或大型鑄鋼件時(shí)村视，使用硅砂配制的型砂官套，鑄件容易發(fā)生粘砂缺陷，使鑄件的清理十分困難蚁孔。清砂過(guò)程中奶赔，工人長(zhǎng)期吸入硅石粉塵易患矽肺。

　　為了提高鑄件表面質(zhì)量眠亿，改善勞動(dòng)條件衷屋，在鑄鋼生產(chǎn)中已逐漸采用一些非石英質(zhì)原砂來(lái)配制無(wú)機(jī)和有機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑型砂、芯砂或涂料也控。這些材料與硅砂相比尔粮，大多數(shù)都具有較高的耐火度、熱導(dǎo)率育床、熱擴(kuò)散率和蓄熱系數(shù)诡语，熱膨脹系數(shù)低而且膨脹均勻绒霹，與金屬氧化物的反應(yīng)能力低等優(yōu)點(diǎn)松浆，能得到表面質(zhì)量高的鑄件并改善清砂勞動(dòng)條件。但這些材料中有的價(jià)格較高擅啸，比較稀缺旧晴，故應(yīng)當(dāng)合理選用。目前可用的非石英質(zhì)原砂有橄欖石破碎领、鋯砂遮尚、鉻鐵礦砂、石灰石砂挡毅、鎂砂蒜撮、剛玉砂、鈦鐵礦砂跪呈、鋁礬土砂等等段磨。

　　粘土

　　粘土是濕型砂的主要粘結(jié)劑。粘土被水濕潤(rùn)后具有粘結(jié)性和可塑性耗绿，烘干后硬結(jié)苹支，具有干強(qiáng)度砾隅。而硬結(jié)的粘土加水后又能恢復(fù)粘結(jié)性和可塑性，因而具有較好的復(fù)用性债蜜。粘土資源豐富晴埂，價(jià)格低廉，所以應(yīng)用廣泛寻定。

　　粘土主要是由細(xì)小結(jié)晶質(zhì)的粘土礦物所組成的土狀材料儒洛。按晶體結(jié)構(gòu)可分為高嶺石（kaolinite）組，包括高嶺石狼速、珍珠陶土晶丘、地開(kāi)石、埃洛石等裁鸦；蒙脫石（montrillonite）組象体，包括蒙脫石、貝得石肮脱、綠脫石档改、皂石等；伊利石（illite）組夜痊，包括依利石谅囚、海綠石等。

　　鑄造工作者通常根據(jù)所含粘土礦物種類不同將所采用的粘土分為鑄造用粘土（fireclay）和鑄造用膨潤(rùn)土兩類淆捆。膨潤(rùn)土主要是由蒙脫石組礦物組成的雄防，主要用于濕型鑄造的型砂粘結(jié)劑。鑄造用粘土主要含有高嶺石或依利石類礦物暑懊。

　　附加物

　　型砂中除了含有原砂康局、粘土和水等材料以外，通常還加入一些附加物如煤粉蜒金、渣油蟆盐、淀粉等，目的是使型砂具有特定的性能遭殉，并改善鑄件的表面質(zhì)量石挂。

　　在鑄鐵及有色合金用濕型砂中加入煤粉，可以防止鑄件表面產(chǎn)生粘砂缺陷险污，并能改善鑄件的表面光潔程度痹愚。濕型鑄鐵件所用型砂中煤粉的含量常在3～8％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）范圍內(nèi)，根據(jù)鑄件大小和厚薄而異蛔糯。

　　煤粉的代用材料拯腮，包括固體瀝青或其乳化液，渣油或煤焦油或其乳合液，膨潤(rùn)土與瀝青或其他石油衍生物的混合粉末或漿液疾瓮，固態(tài)或水中分散的合成聚合物和淀粉等脖镀。鑄鐵面砂中淀粉含量（按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）一般為0.5％左右，鑄鋼面砂在0.5～1.0％左右狼电。

　　濕型砂性能要求及檢測(cè)方法

　　高質(zhì)量型砂應(yīng)當(dāng)具有為鑄造出高質(zhì)量鑄件所必備的各種性能蜒灰。根據(jù)鑄件合金的種類，鑄件的大小哥钉、厚薄蜗原、澆注溫度、金屬液壓頭峦铲、砂型緊實(shí)方法嗤锯、緊實(shí)比壓、起模方法筑轻、澆注系統(tǒng)的形狀钉栈、位置和出氣孔情況，以及砂型表面風(fēng)干情況等的不同具雹，對(duì)濕型砂性能提出不同的要求滥庭。最主要的，即直接影響鑄件質(zhì)量和造型工藝的濕型性能有水分衔系、透氣性胞讯、強(qiáng)度、緊實(shí)率砾褂、變形量炸涝、破碎指數(shù)、流動(dòng)性馍资、含泥量筒主、有效粘土含量、顆粒組成迷帜、緬化物物舒、砂溫、發(fā)氣性戏锹、有效煤粉含量、灼燒減量火诸、抗夾砂性锦针、抗粘砂性等。

　　水分置蜀、最適宜濕程度和緊實(shí)率

　　為了得到所需要的濕態(tài)強(qiáng)度和韌性奈搜，粘土砂必須含有適量水分，太干或太濕均不適于造型，也難鑄造出合格鑄件馋吗。因此焕盟，型砂的干濕程度必須保持在一個(gè)適宜的范圍內(nèi)。

　　判斷型砂干濕程度有以下幾種方法：

　「Ａ（1）水分也叫含水量或濕度

　　它是表示型砂中所含水分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)铣飘，這是一般工廠中確定型砂干濕程度最常用的傳統(tǒng)方法。測(cè)定的原理是稱取定量的型砂秋孕，放入105～110℃烘干裝置中使之干燥卤酬，由烘干前后的質(zhì)量差異計(jì)算出型砂的水分。

　〗屎（2）手捏感覺(jué)

　　有實(shí)際操作的混砂或造型工人常根據(jù)用手捏型砂時(shí)砂是否容易成團(tuán)和是否沾手來(lái)判斷型砂的干濕程度枕娱，還根據(jù)捏緊動(dòng)作中砂是否柔軟和變形情況來(lái)判斷型砂的可塑性；根據(jù)手指掐碎砂團(tuán)時(shí)用力大小來(lái)判斷型砂的強(qiáng)度是否合適覆逊。

　∫端亍（3）緊實(shí)率

　　是指濕型砂用1MPa的壓力壓實(shí)或者在鼓擊式制作機(jī)上打擊三次，其試樣體積在緊實(shí)前后的變化百分率波媒，用試樣緊實(shí)前后高度變化的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示沧蛉，即緊實(shí)率=［（筒高一緊實(shí)距離）筒高］×100%。

　　手工和機(jī)器造型用型砂最適干濕狀態(tài)下的緊實(shí)率接近50％滋遗；高壓造型和氣沖造型時(shí)為35～45％蟀思；擠壓造型時(shí)為35～40％；不管型砂中有效膨潤(rùn)上溉跃、煤粉和灰分的含量有多少村刨，只要將緊實(shí)率控制在上述范圍內(nèi)，手捏感覺(jué)的干濕程度就處于最適宜狀態(tài)撰茎。這時(shí)型砂的水分可稱為最適宜水分嵌牺。

　　緊實(shí)的型砂能讓氣體通過(guò)而逸出的能力稱為透氣性。透氣性的高低主要受砂粒的大小龄糊、粒度分布逆粹、粒形、含泥量炫惩、粘結(jié)劑種類僻弹、加入量和混砂時(shí)粘結(jié)劑在砂粒上的分布狀況以及型砂緊實(shí)度的影響。對(duì)于濕型的單一砂和面砂而言他嚷，透氣性不但要有下限蹋绽，而且必須嚴(yán)格規(guī)定其上限。
型砂必須具備一定的強(qiáng)度以承受各種外力的作用筋蓖。型砂的強(qiáng)度用型砂標(biāo)準(zhǔn)試樣在外力作用下遭到破壞時(shí)的應(yīng)力值來(lái)表示卸耘。常用計(jì)量單位為兆帕(MPa)或千帕(kPa)。濕型鑄造時(shí)，往往主要檢查型砂石的濕態(tài)抗壓強(qiáng)度笙铸，有的也測(cè)濕態(tài)抗剪強(qiáng)度和濕態(tài)抗拉強(qiáng)度洗念。對(duì)普通機(jī)器造型用濕型砂，通辰碧ぃ控制濕壓強(qiáng)度為0.06~0.12MPa之間提蕴，高密度造型用濕型砂，濕壓強(qiáng)度扯荚В控制在0.09~0.20MPa难踱。

　　在生產(chǎn)中常采用表面硬度計(jì)測(cè)定硬度，以此反映型砂緊實(shí)的質(zhì)量猪楣，反映鑄型表面強(qiáng)度刷络。

　　流動(dòng)性

　　型砂在外力或自重作用下，沿模樣和砂粒之間相對(duì)移動(dòng)的能力稱為流動(dòng)性象掖。流動(dòng)性好的型砂可形成緊實(shí)度均勻丽优、無(wú)局部疏松、輪廓清晰腾蔼、表面光潔的型腔手趣，這有助于防止機(jī)械粘砂，獲得光潔的鑄件肥荔。此外绿渣，還能減輕造型緊實(shí)砂的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率和便于實(shí)現(xiàn)造型燕耿、造芯過(guò)程的機(jī)械化中符。

　　目前測(cè)流動(dòng)性的方法還未統(tǒng)一，較多采用以下幾種方方法來(lái)判定型砂流動(dòng)性：①用濕型硬度計(jì)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)試樣兩個(gè)端面硬度值的差別誉帅，硬度差別越小淀散，指明型砂的流動(dòng)性越好；②在標(biāo)準(zhǔn)圓柱形試樣簡(jiǎn)中放置一塊高25mm的半圓形金屬塊蚜锨，測(cè)定階梯試樣兩平面的硬度差值档插；③測(cè)定在底側(cè)有環(huán)形空腔型砂試樣筒中沖擊成的試樣的高度；④側(cè)孔法：測(cè)定在沖擊型砂試樣時(shí)圓柱形試樣簡(jiǎn)側(cè)面12mm 小孔中擠出的型砂的質(zhì)量亚再。⑤試樣質(zhì)量法：即對(duì)比測(cè)定緊實(shí)率后的試樣質(zhì)量郭膛，容積密度愈大，則流動(dòng)性好针余。

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