鑄造用膨潤土簡介
鑄造用膨潤土是一種用于粘土粘結(jié)砂中的型砂粘結(jié)劑,主要分為鈉基膨潤土和鈣鈉膨潤土兩類 。鑄造用膨潤土是由含有蒙脫石的天然粘土經(jīng)過水洗、干燥、粉碎、活化等工藝制成的,具有良好的吸附性、粘結(jié)性、耐熱性和復(fù)用性等特點 。
鑄造用膨潤土在型砂中的作用主要是通過吸附水分和其他物質(zhì),使型砂具有一定的濕壓強度和干壓強度,以保證型砂在成型、冷卻和拆模過程中不會破裂或變形 。同時,鑄造用膨潤土還可以通過吸附氣體和雜質(zhì),減少型砂中的氣孔和夾雜物,提高鑄件的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量 。
鑄造用膨潤土的種類和品質(zhì)對型砂的性能和鑄件的質(zhì)量有重要影響,因此需要對其進行嚴格的檢測和控制 。下面我們將介紹鑄造用膨潤土的應(yīng)用、檢測項目、檢測方法和檢測標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。
鑄造用膨潤土應(yīng)用
鑄造用膨潤土廣泛應(yīng)用于各種金屬和合金的鑄造生產(chǎn)中,如鋼鐵、鋁、銅、鋅、鎂、錫等 。鑄造用膨潤土可以與各種類型的型砂配合使用,如硅砂、樹脂砂、水玻璃砂等 。鑄造用膨潤土可以根據(jù)不同的鑄件形狀、尺寸、重量和材料等因素,調(diào)節(jié)其添加量和活化度,以達到最佳的型砂性能 。
鑄造用膨潤土在使用過程中需要注意以下幾點:
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鑄造用膨潤土應(yīng)儲存在干燥、通風(fēng)、陰涼的地方,避免受潮或受污染。
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鑄造用膨潤土應(yīng)按規(guī)定比例與型砂混合,并充分攪拌均勻,以保證型砂的均勻性和穩(wěn)定性。
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鑄造用膨潤土應(yīng)根據(jù)不同的使用條件,選擇合適的品種和品級,以滿足型砂的要求。
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鑄造用膨潤土應(yīng)定期檢測其性能指標(biāo),以及型砂的有效膨潤土含量,以便及時調(diào)整和控制。
鑄造用膨潤土檢測介紹
鑄造用膨潤土的檢測項目主要有吸藍量、濕壓強度、熱濕拉強度、含水量、過篩率、膨潤值和復(fù)用性等,這些指標(biāo)反映了膨潤土的吸附能力、粘結(jié)能力、耐熱能力、水分控制能力、粒度分布、膨脹性能和循環(huán)使用性能等方面的特點 。
吸藍量
吸藍量是指膨潤土對亞甲基藍染料的吸附能力,反映了膨潤土中蒙脫石含量和活化程度的大小 。吸藍量越高,說明膨潤土中蒙脫石含量越高,活化程度越高,粘結(jié)性能越好 。
吸藍量的檢測方法是亞甲基藍法,即將一定質(zhì)量的膨潤土與一定濃度的亞甲基藍溶液混合,經(jīng)過一定時間的靜置后,用濾紙過濾,測定濾液的吸光度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出吸藍量。
吸藍量的檢測標(biāo)準(zhǔn)是鑄造用膨潤土 JB/T9227-2013 6.3,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試樣的取樣、制備、稱重、混合、靜置、過濾、測光和計算等步驟。該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了鑄造用膨潤土的吸藍量要求不小于25g/100g。
濕壓強度
濕壓強度是指型砂在濕態(tài)下經(jīng)過一定壓力成型后,在一定條件下承受外力而不破裂的最大強度 。濕壓強度反映了型砂在成型過程中的穩(wěn)定性和可塑性 。濕壓強度越高,說明型砂越穩(wěn)定,越不易變形或破裂 。
濕壓強度的檢測方法是壓力法,即將一定質(zhì)量和水分含量的型砂放入標(biāo)準(zhǔn)模具中,施加一定壓力成型,然后將成型后的試樣放入恒溫恒濕度箱中保持一定時間,然后用壓力機測定試樣的破斷強度。
濕壓強度的檢測標(biāo)準(zhǔn)是鑄造用膨潤土 JB/T9227-2013 6.2.2,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試樣的取樣、制備、稱重、混合、成型、保溫、破斷和計算等步驟。該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了不同品級的鑄造用膨潤土的濕壓強度要求,如下表所示:
等級代號
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濕壓強度(kPa)
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11
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≥ 110
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9
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> 90~110
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7
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> 70~90
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5
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50~70
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表2:鑄造用膨潤土 JB/T9227-2013 6.2.2 各品級濕壓強度要求
熱濕拉強度
熱濕拉強度是指型砂在濕態(tài)下經(jīng)過一定溫度和時間的烘烤后,在一定條件下承受拉力而不斷裂的最大強度 。熱濕拉強度反映了型砂在冷卻過程中的穩(wěn)定性和抗裂性 。熱濕拉強度越高,說明型砂越穩(wěn)定,越不易產(chǎn)生裂紋或脫落 。
熱濕拉強度的檢測方法是拉伸法,即將一定質(zhì)量和水分含量的型砂放入標(biāo)準(zhǔn)模具中,施加一定壓力成型,然后將成型后的試樣放入恒溫恒濕箱中保持一定時間,再放入烘箱中加熱一定時間,最后用拉力機測定試樣的斷裂強度。
熱濕拉強度的檢測標(biāo)準(zhǔn)是鑄造用膨潤土 JB/T9227-2013 6.2.3,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試樣的取樣、制備、稱重、混合、成型、保溫、加熱、斷裂和計算等步驟。該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了不同品級的鑄造用膨潤土的熱濕拉強度要求,如下表所示:
等級代號
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熱濕拉強度(kPa)
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35
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>3.5
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25
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>2.5~3.5
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15
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>1.5~2.5
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5
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0.5~1.5
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表3:鑄造用膨潤土 JB/T9227-2013 6.2.3 各品級熱濕拉強度要求
含水量
含水量是指膨潤土中所含水分的質(zhì)量與干基質(zhì)量之比,反映了膨潤土的干燥程度和吸水能力 。含水量越高,說明膨潤土越干燥,吸水能力越差 。含水量越低,說明膨潤土越濕潤,吸水能力越好 。含水量對膨潤土的粘結(jié)性能和復(fù)用性能有影響 ,因此需要控制在合理范圍內(nèi)。
含水量的檢測方法是干燥法,即將一定質(zhì)量的膨潤土放入恒溫恒濕箱中保持一定時間,然后放入干燥箱中加熱至恒重,測定其干基質(zhì)量和水分質(zhì)量,根據(jù)公式計算出含水量。
含水量的檢測標(biāo)準(zhǔn)是鑄造用膨潤土 JB/T9227-2013 6.4,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試樣的取樣、制備、稱重、保溫、干燥和計算等步驟。該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了鑄造用膨潤土的含水量要求:含水量不大于13.0%,冬季允許不大于15.0%。
過篩率
過篩率是指膨潤土經(jīng)過一定規(guī)格的篩網(wǎng)篩分后,通過篩網(wǎng)的部分與總質(zhì)量之比,反映了膨潤土的粒度分布和均勻性 。過篩率越高,說明膨潤土的粒度越細,均勻性越好 。過篩率越低,說明膨潤土的粒度越粗,均勻性越差 。過篩率對膨潤土的吸附性能和復(fù)用性能有影響 ,因此需要控制在合理范圍內(nèi)。
過篩率的檢測方法是篩分法,即將一定質(zhì)量的膨潤土放入一定規(guī)格的篩網(wǎng)中,用機械振動或手動搖動一定時間,然后測定通過篩網(wǎng)和留在篩網(wǎng)上的質(zhì)量,根據(jù)公式計算出過篩率。
過篩率的檢測標(biāo)準(zhǔn)是鑄造用膨潤土 JB/T9227-2013 6.5,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試樣的取樣、制備、稱重、篩分和計算等步驟。該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了鑄造用膨潤土的過篩率要求,0.075mm干篩過篩率應(yīng)不小于90%。
膨潤值
膨潤值是指膨潤土在水中浸泡后,其體積與原始體積之比,反映了膨潤土的膨脹性能和活化程度 。膨潤值越高,說明膨潤土的膨脹性能越好,活化程度越高 ,粘結(jié)性能越好 。膨潤值越低,說明膨潤土的膨脹性能越差,活化程度越低 ,粘結(jié)性能越差。
膨潤值的檢測方法是水浴法,即將一定質(zhì)量和形狀的膨潤土放入水中浸泡一定時間,然后測定其濕態(tài)和干態(tài)的體積,根據(jù)公式計算出膨潤值。
膨潤值的檢測標(biāo)準(zhǔn)是鑄造用膨潤土 JB/T9227-2013 6.6,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試樣的取樣、制備、稱重、浸泡、干燥和計算等步驟。
復(fù)用性
復(fù)用性是指膨潤土在型砂中經(jīng)過多次使用后,其性能指標(biāo)的變化情況,反映了膨潤土的循環(huán)使用能力和耐久性 。復(fù)用性越好,說明膨潤土的性能變化越小,循環(huán)使用次數(shù)越多 。復(fù)用性越差,說明膨潤土的性能變化越大,循環(huán)使用次數(shù)越少 。復(fù)用性對型砂的成本和環(huán)境影響有重要意義 ,因此需要進行檢測和評價。
復(fù)用性的檢測方法是復(fù)用試驗法,即將一定質(zhì)量和水分含量的型砂與一定比例的膨潤土混合,經(jīng)過一定壓力成型后,放入烘箱中加熱一定時間,然后將試樣從模具中取出,打碎后再次混合、成型、加熱,重復(fù)若干次,每次測定試樣的各項性能指標(biāo),根據(jù)公式計算出復(fù)用性。
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