[发明专利]一种环保型铸造用型砂

说明书

本发明公开了一种环保型铸造用型砂，主要由骨料和粘结剂按95‑118：5‑8的质量比均匀混合制成，所述骨料由以下重量份数的组分组成：CRT屏玻璃处理物45‑56份、石墨砂25‑30份、锆英砂16‑20份、松脂岩粉9‑12份，其中所述CRT屏玻璃处理物的制备方法包括以下步骤：（1）将回收的CRT屏玻璃粉碎至粒径3mm以下；（2）将粉碎后的CRT屏玻璃连续搅拌5分钟以上得到粒状屏玻璃；（3）将上述粒状屏玻璃过筛。本发明提供的环保型铸造用型砂机械强度高、热化学稳定性好，粘结性能突出，透气性较好，铸件冷凝速度均匀，冷凝后铸件表面不易产生裂纹和缩孔，尤其适宜制作质量要求高的铸件。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别是涉及了一种环保型铸造用型砂。

背景技术

铸造，是机械制造业制作零件毛坯的一种方法，先用某种材料制成外模(型)和内模(芯)，外模(型)和内模(芯)组合形成的型腔与所需目标零件形状相同、尺寸相近，再将选定材质的金属熔化成液体浇入型腔中，待金属液冷却凝固即生成所需的产品-铸件。依照制作型腔的材料不同，有砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、消失模铸造等铸造工艺，其中，砂型铸造由于材料成本低和生产率高，是一种主要的铸造工艺。

铸造用型砂是在砂型铸造中用来造型的材料，砂型铸造生产的铸件质量与铸造用型砂的质量关系重大，因铸造用型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的 30-50％。通常意义上判断型砂性能主要体现在以下几个方面：（1）具有较高的强度和热稳定性；（2）良好的流动性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒间相互移动的能力；（3）一定的可塑性，即型砂在外力作用下变形，当外力去除后能保持所给予的形状的能力；（4）较好的透气性，即型砂孔隙透过气体的能力；（5）高的溃散性，易于溃散清理。

铸造用型砂目前最常用的为石英砂，对于铸造用石英砂，缺点是由于天然石英砂属于晶态结晶体，由于晶体有异向性，在破碎时会出现晶体的解理现象，即沿石英晶体的解理面破裂，造成破碎后的石英颗粒角形系数（型砂试验中砂粒平均粒形的检测单位，角形系数越小砂形越接近圆形）较大，一般要求型砂的角形系数在1.3以下，但实际生产中未经处理的石英砂的角形系数很难达到这个标准，角形系数过大造成型砂的流动性不好，崩裂性下降，不利于铸件的后续处理，而且由于比表面积大，在混砂过成中辅料添加过多，既增加了制造成本，又降低了型砂的物理性能，使型砂的透气率降低，发气量增加，造成铸件气孔等缺陷；而且由于石英砂的熔点在1750摄氏度左右，且本身不具有可压缩性，在使用较低的铸造温度时，型砂的退让性不好，铸件易产生内应力或开裂，型砂越紧实，退让性越差，有时在型砂中加入木屑等物可以提高退让性，但加入过多的 辅助添加物，进一步降低了铸造用砂的质量可控性，增加了产品质量风险。

为了解决上述问题，CN107661960A公开了一种玻璃基质铸造用型砂，由原砂及粘接剂混合处理而成，以重量百分比计，所述原砂包括以下组份：SiO2:50%-65%、Al2O3:1%-6%、ZrO2:1%-4%、K2O:4%-8%、Na2O：5%-10%、Ca2O：1%-5%、SrO：6%-10%、BaO：6%-10%，所述原砂的平均粒径在0.03mm至2mm之间。本发明提供的铸造用型砂，其原砂通过CRT屏玻璃处理得来，解决CRT屏玻璃回收的环保问题，并且破碎时不存在解理面，而且机械强度高、热化学稳定性好，可以降低铸件生产时的生产成本并且提高铸造用型砂的铸造性能。但是发明人在实践中发现，单纯使用回收的CRT屏玻璃会出现铸件局部突然膨胀情况，从而出现铸件局部冷凝，由此使得铸件冷凝速度不均，产生应力，容易产生裂纹和缩孔，而且砂型透气性不好，铸件有气孔产生。

因此，需要开发性能更加优越的铸造用型砂。

发明内容

为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供一种环保型铸造用型砂。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：