[发明专利]用于制备覆膜砂的组合物和制备覆膜砂的方法及覆膜砂

说明书

本公开涉及一种用于制备覆膜砂的组合物和制备覆膜砂的方法及覆膜砂，该组合物包括：第一骨料、第二骨料、粘结剂和固化剂，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述第二骨料的含量为10‑150重量份，所述粘结剂的含量为1‑6重量份，所述固化剂的含量为0.05‑1.2重量份，所述第一骨料为石英硅砂和/或铬铁矿砂，所述第二骨料为宝珠砂和/或四氧化三铁砂。该组合物所制备的覆膜砂具有激冷性好、耐火度高、强度高、发气量低等优点，可以满足铸钢及高合金铸铁件的生产需要，能够批量运用于工业使用。

技术领域

本公开涉及铸造造型材料领域，具体地，涉及一种用于制备覆膜砂的组合物和制备覆膜砂的方法及覆膜砂。

背景技术

覆膜砂可以广泛用于汽车缸体、缸盖、各类管件、泵体等复杂铸件的生产。现有的覆膜砂产品采用沙漠的风积砂或者海砂为骨料，在铸造过程中远远满足不了铸钢及高合金铸铁件浇注温度高、收缩快、收缩量大、同时又需要覆膜砂本身强度高、发气量小的特点。

若铸件的浇注温度高，铸件容易出现烧结和脉纹的缺陷，从而严重影响铸件内腔及外观的表面质量，铸件清理困难甚至造成产品报废，导致铸件产品的不良率居高不下；同时铸钢及高合金铸铁件在冷却凝固过程中收缩快、收缩量大，现有覆膜砂品类中没有激冷效果及高的透气性，往往造成铸件开裂及表面气孔缺陷而报废；另外，现有的覆膜砂产品大多采用一般普通的硅砂，砂芯的抗拉、抗弯强度低、而发气量高，因此会造成漂芯(砂芯在铁水浮力作用下，发生移位、变形等问题)、铸件变形及铸件气孔缺陷而报废。

目前国内的覆膜砂厂家主要采用提高酚醛树脂加入量、添加耐高温添加剂、偶联剂来提高产品的耐火度，来克服铸钢及高合金铸铁件浇注温度的特点，但效果远达不到客户对铸件产品的品质要求，随着树脂量加入量提高，覆膜砂受热时释放的气量会迅速增加，极易造成铸件气孔缺陷，此外，废气排放对环境有极大的污染。

发明内容

本公开的目的是提供一种用于制备覆膜砂的组合物和制备覆膜砂的方法及覆膜砂，该组合物所制备的覆膜砂具有激冷性好、耐火度高、强度高、发气量低等优点，可以满足铸钢及高合金铸铁件的生产需要，能够批量运用于工业使用。

为了实现上述目的，本公开第一方面：提供一种用于制备覆膜砂的组合物，该组合物包括：第一骨料、第二骨料、粘结剂和固化剂，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述第二骨料的含量为10-150重量份，所述粘结剂的含量为1-6重量份，所述固化剂的含量为0.05-1.2重量份，所述第一骨料为石英硅砂和/或铬铁矿砂，所述第二骨料为宝珠砂和/或四氧化三铁砂。

可选地，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述第二骨料的含量为30-100重量份，所述粘结剂的含量为2-5重量份，所述固化剂的含量为0.3-1重量份。

可选地，所述第一骨料为石英硅砂和铬铁矿砂，所述石英硅砂和铬铁矿砂的重量比为1：(0.05-1.5)。

可选地，所述第二骨料为宝珠砂和四氧化三铁砂，所述宝珠砂和四氧化三铁砂的重量比为1：(0.05-2)。

可选地，所述石英硅砂的SiO₂含量为85-95重量％，粒度分布为30目-270目；所述铬铁矿砂的Cr₂O₃含量为45-100重量％，粒度分布为30目-270目；所述宝珠砂的Al₂O₃含量为70-85重量％，粒度分布为30目-270目；所述四氧化三铁砂的Fe₃O₄含量为75-90重量％，粒度分布为30目-270目。

可选地，所述粘结剂为酚醛树脂。

可选地，所述固化剂为选自六亚甲基四胺、硫酸乙酯和石油磺酸中的至少一种。

可选地，所述组合物还包括润滑剂，以100重量份的所述第一骨料为基准，所述润滑剂的含量为0.1-1重量份。