生產(chǎn)鑄鋼件用造型材料概述
2014.04.28 15:31
鑄鐵（尤其是球墨鑄鐵）件是以“糊狀凝固方式”凝固的，發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變時又有一石墨化膨脹過程，容易導(dǎo)致型壁運(yùn)動而影響鑄件的尺寸精度。鑄型表層脹大后，還會使內(nèi)部的縮孔、縮松等缺陷擴(kuò)大。既影響尺寸精度，又影響內(nèi)在質(zhì)量。
砂型中的低強(qiáng)度水分遷移層，再加以鑄鐵件的糊狀凝固方式，還易于在鑄件表面形成‘夾砂’、‘鼠尾紋’之類的膨脹缺陷。
鑄鋼件是以“硬皮形成方式”凝固的，澆注以后，砂型/金屬面處的金屬很快就形成堅固的硬殼，此后鑄件內(nèi)又沒有石墨化膨脹的問題，這樣就排除了水分凝聚層這一‘軟肋’對鑄件質(zhì)量的影響。
3. 粘土濕型砂在生產(chǎn)鑄鋼件方面的應(yīng)用
一些工業(yè)國家中，100㎏以下的鑄鋼件，特別是批量較大、持續(xù)供貨的產(chǎn)品，大部分都采用粘土濕砂型鑄造。日本有資料稱：每型澆注鋼液量在1噸以下的，都可考慮采用粘土濕砂型鑄造。
由于需求量所限，小型鑄鋼件采用自動造型生產(chǎn)線的很少，大都用單臺造型機(jī)造型，并配裝有簡便的砂箱、鑄型轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施。
為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，砂處理系統(tǒng)可以很小巧，但必須有效而完整。
有些鑄鋼件生產(chǎn)廠，在裝備有多條樹脂自硬砂生產(chǎn)線的同時，還設(shè)有小型的粘土濕型砂造型工部。
據(jù)我所知，上世紀(jì)50年代，我國就有些工廠采用粘土濕型砂，批量生產(chǎn)小型鑄鋼件，有的工廠還裝備有造型生產(chǎn)線。但是，在當(dāng)前各種自硬砂迅速推廣應(yīng)用的形勢下，對于這一傳統(tǒng)工藝，好象早就不在考慮之列了。不僅沒有不斷優(yōu)化、改進(jìn)和發(fā)展，反而使之日漸沒落。
希望鑄鋼業(yè)界的同仁，不要將此工藝置之于不顧，要恰如其分地發(fā)揮其作用。
二、有關(guān)水玻璃粘結(jié)砂的幾個問題我國鑄鋼行業(yè)采用水玻璃粘結(jié)砂（以下簡稱水玻璃砂）已有將近50年的歷史。
水玻璃的制取工藝比較簡單，原材料無匱乏之虞，價格也相當(dāng)?shù)土�。水玻璃砂的�?yīng)用，好像門檻也很低，初步入門比較方便，這是其應(yīng)用得以迅速推廣的重要原因。
實際上，要用好水玻璃砂并不容易，還有很多課題需要深入的研究和探討。
雖然水玻璃砂有不少重要的優(yōu)點，但也的確存在一些問題，如落砂困難、鑄件表面質(zhì)量較差、舊砂不便回用和再生、以及鑄型和芯子存放過程中強(qiáng)度下降等問題。由于在這方面研究工作的力度不夠，在樹脂自硬砂迅速推廣應(yīng)用的條件下，水玻璃砂的應(yīng)用早已不復(fù)存在上世紀(jì)50年代那種紅火的形勢。
近年來，出于環(huán)境保護(hù)和清潔生產(chǎn)的考慮，使各國的鑄造行業(yè)再次將注意力轉(zhuǎn)向各種無機(jī)粘結(jié)劑方面，其中當(dāng)然包括水玻璃。應(yīng)該說，水玻璃砂的應(yīng)用又有了新的起點，這方面的研究工作還只是剛剛起步。
2003年GIFA 展覽會上，德國H.A.公司展出的新一代粘結(jié)劑Cordis4820，就是以改性硅酸鈉為基礎(chǔ)的。
水玻璃砂在我國鑄鋼行業(yè)中的應(yīng)用，目前還是相當(dāng)廣泛的，前面提到的洛陽中信重工制造的重520 噸的大型液壓機(jī)橫梁，就是采用水玻璃砂造型制成的。但是，采用水玻璃砂的鑄鋼企業(yè)中，多數(shù)廠生產(chǎn)工藝還相當(dāng)粗放，不符合當(dāng)前形勢的要求。
我國鑄鋼行業(yè)中，采用水玻璃砂造型的工藝方法主要有吹CO2硬化法、真空置換硬化法（以下簡稱VRH工藝）和有機(jī)酯自硬工藝。早期廣泛應(yīng)用的快干工藝已基本上淘汰了，微波硬化工藝的應(yīng)用還很少。考慮到有機(jī)酯自硬工藝的應(yīng)用比較穩(wěn)定，問題不多，這里，只打算簡單地說說吹CO2 硬化法、VRH工藝和有關(guān)舊砂再生的問題。（未完待續(xù)）
