[发明专利]一种镁合金铸件用型砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种镁合金铸件用型砂及其制备方法。

背景技术

目前型砂存在的主要问题有:1、粒径大小难控制，如果型砂粒径太大，虽然透气性较好，但是铸件表面比较粗糙，光洁度不好；如果型砂料径太小，导致砂型透气性不好，铸件有气孔产生。2、散热不良，激冷效果差，复杂铸件内部易出现缩松、缩孔现象。3、分散性、流动性不好，易结块、起砂豆。4、易沾污铸件。5、脱模性差。6、对于不同种类的合金缺少针对性的型砂。

传统粘土型砂有很多优点，但是存在不易回收利用，透气性差、流动性不好、分散性不好、溃散性差、散热不好、环境污染严重的缺点。

因此，型砂存在的以上缺点需要克服。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镁合金铸件用型砂及其制备方法，该型砂不仅透气性好、流动性好、分散性好，而且铸件表面光滑，还可以回收再利用，散热性好，可塑性好，适用于镁合金铸件，铸件光亮、皮下气孔现象少。

本发明的技术方案如下：

一种镁合金铸件用型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：膨润土10-12、微晶纤维素1-2、尿素0.6-0.8、碳酸钠0.3-0.5、棕刚玉粉10-15、聚乙烯蜡2-3、废旧镁砖粉20-26、阔叶木浆5-7、聚乙二醇辛基苯基醚1-2、硅铁粉6-8、石墨烯7-10、粘土200-220、水适量、助剂20-30；

    所述助剂由下列重量份的原料制成：废瓷18-22、废玻璃2-3、碳酸钠2-3、膨润土3-4、羧甲基纤维素0.5-1、粘土3-4、六偏磷酸钠1-1.4、PP蜡1-1.4、糊精 1-1.4、水适量；制备方法为：将废瓷、废玻璃、碳酸钠、膨润土混合后进行球磨，过200目筛，在1200-1220℃下煅烧5-6小时，粉碎成粒径小于2mm的颗粒；将粘土、羧甲基纤维素、糊精加入4-5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，搅拌均匀，烘干，粉碎，粒径在0.05-2mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。

所述镁合金铸件用型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将粘土、棕刚玉粉、废旧镁砖粉混合，粉碎，过50目筛，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，送入煅烧炉中，在300-400℃下预烧20-25分钟，然后在1230-1270℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；

（2）将取30-40重量份的水，加入膨润土、尿素、碳酸钠，搅拌均匀，加热至70-80℃，搅拌10-15分钟，烘干得到膨润土粉；

（3）将所述粘土颗粒、第（2）步得到的膨润土粉与其他剩余成分混合，再加入4.3-5.3%重量份的水混合7-10分钟，即得。

本发明的有益效果

本发明型砂通过使用粘土，粒径大小合适，不仅透气性好、流动性好、分散性好，而且铸件表面光滑，还可以回收再利用；通过使用硅铁粉、石墨烯，增加了型砂的散热性；该型砂可塑性好，添加了尿素对膨润土进行改性，适用于镁合金铸件，铸件光亮、皮下气孔现象少。本发明助剂使用了废瓷、废玻璃，耐热性好，表面包覆有粘土，与粘土颗粒有良好的相容性，同时可增加型砂的流动性、分散性，防止粘土颗粒高温时粘结，利于回收利用。

具体实施方式

一种镁合金铸件用型砂，由下列重量份（公斤）的原料制成：膨润土11、微晶纤维素1.5、尿素0.7、碳酸钠0.4、棕刚玉粉13、聚乙烯蜡2.5、废旧镁砖粉23、阔叶木浆6、聚乙二醇辛基苯基醚1.5、硅铁粉7、石墨烯8、粘土210、水适量、助剂25；

    所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：废瓷20、废玻璃2.5、碳酸钠2.5、膨润土3.5、羧甲基纤维素0.7、粘土3.5、六偏磷酸钠1.2、PP蜡1.2、糊精 1.2、水适量；制备方法为：将废瓷、废玻璃、碳酸钠、膨润土混合后进行球磨，过200目筛，在1210℃下煅烧5.5小时，粉碎成粒径小于2mm的颗粒；将粘土、羧甲基纤维素、糊精加入4.5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，搅拌均匀，烘干，粉碎，粒径在0.05-2mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。

所述镁合金铸件用型砂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将粘土、棕刚玉粉、废旧镁砖粉混合，粉碎，过50目筛，加入8%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，送入煅烧炉中，在350℃下预烧23分钟，然后在1250℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；