阅读说明：本技术 一种铸钢件覆膜砂用添加剂及其制备方法与应用 (Additive for steel casting precoated sand and preparation method and application thereof ) 是由 黄远霞 于 2020-12-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种铸钢件覆膜砂用添加剂及其制备方法与应用,该添加剂按照重量份,包括如下原料：硅微粉80-100份、二氧化钛微粉20-30份、玻璃纤维粉10-20份、氯丙烯研磨粉10-15份、氟碳表面活性剂6-10份、硅油10-15份。本发明铸钢件覆膜砂用添加剂配方设计合理,玻璃纤维粉受热后首先熔融并溢流出来形成靠近铁水的第一烧结层,硅微粉、二氧化钛微粉分散在氯丙烯研磨粉熔融层中形成第二烧结层,两层烧结层紧密贴合,有效阻挡铁水渗透进砂型以及砂粒剥落进入铁水,进而能够防止铸件产生粘砂或脉纹缺陷,保证铸件表面的光洁度。(The invention discloses an additive for steel casting precoated sand, a preparation method and an application thereof, wherein the additive comprises the following raw materials in parts by weight: 80-100 parts of silicon micropowder, 20-30 parts of titanium dioxide micropowder, 10-20 parts of glass fiber powder, 10-15 parts of chloropropene grinding powder, 6-10 parts of fluorocarbon surfactant and 10-15 parts of silicone oil. The additive for the steel casting precoated sand is reasonable in formula design, the glass fiber powder is firstly melted and overflows after being heated to form a first sintering layer close to molten iron, the silicon micro powder and the titanium dioxide micro powder are dispersed in the chloropropene grinding powder melting layer to form a second sintering layer, and the two sintering layers are tightly attached to each other, so that the molten iron is effectively prevented from permeating into a sand mold and sand grains are effectively prevented from being peeled off to enter the molten iron, further, the sand sticking or vein defects of a casting can be prevented, and the surface smoothness of the casting is ensured.)

一种铸钢件覆膜砂用添加剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种铸钢件覆膜砂用添加剂及其制备方法与应用。

背景技术

铸钢覆膜砂是一种具有优异高温性能和综合铸造性能的新型覆膜砂产品，铸钢覆膜砂具有强度高、流动性好、固化速度快、二氧化硅含量高、耐高温性强、发气量低、流动性好等特点，是一种广泛应用于阀壳、缓冲器接头、钢轴、工程挖掘机斗齿、集装箱角件等铸钢件的造型材料。

铸造生产过程中，组成铸型的骨料和主要成分是硅砂。现阶段覆膜砂原砂材质主要为石英质砂、非石英质砂、人造砂等。其中石英质砂子主要为普通的硅砂，非石英质砂又分为镁砂、橄榄石砂、烙铁矿砂、锆砂等，人造砂又分为人工复合砂、顽辉石砂、碳粒砂等。铸钢件用砂选材主要选用特种砂非石英质砂或者人造砂为主。但随着我国铸造行业的迅猛发展，对铸造材料的要求越来越高，传统覆膜砂铸造用砂的缺点变得越来越突出。石英质的硅砂出现耐火度较低、热膨胀量大的缺点，引起铸件出现粘砂、脉纹、变形以及开裂等缺陷；而非石英质砂的综合性能虽然较高，但资源稀缺、价格昂贵，同时也因为在生产过程中因机械破碎导致角形系数大，在相同树脂量的条件下强度偏低；人造复合砂虽然制作工艺简单，但因化学成分杂乱易引起铸件的冶金成分的变化，导致铸件出现质量的问题，处在浇铸时的高温环境时，优势不明显。

因此，有必要提供一种铸钢件覆膜砂用添加剂，能够减少特种砂的使用，且能增加覆膜砂的抗烧结性能。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种铸钢件覆膜砂用添加剂及其制备方法与应用。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种铸钢件覆膜砂用添加剂，该铸钢件覆膜砂用添加剂按照重量份，包括如下原料：硅微粉80-100份、二氧化钛微粉20-30份、玻璃纤维粉10-20份、氯丙烯研磨粉10-15份、氟碳表面活性剂6-10份、硅油10-15份。

进一步地，如上所述的铸钢件覆膜砂用添加剂，该铸钢件覆膜砂用添加剂按照重量份，包括如下原料：硅微粉85-95份、二氧化钛微粉22-26份、玻璃纤维粉12-16份、氯丙烯12-14份、氟碳表面活性剂7-9份、硅油12-14份。

进一步地，如上所述的铸钢件覆膜砂用添加剂，该铸钢件覆膜砂用添加剂按照重量份，包括如下原料：硅微粉90份、二氧化钛微粉24份、玻璃纤维粉14份、氯丙烯13份、氟碳表面活性剂8份、硅油13份。

进一步地，如上所述的铸钢件覆膜砂用添加剂，所述硅微粉去除烧失量成分后，其中SiO₂的含量大于85％，所述硅微粉的平均粒径小于50μm。

进一步地，如上所述的铸钢件覆膜砂用添加剂，所述二氧化钛微粉的粒径为20-100μm，且平均粒径小于50μm。

进一步地，如上所述的铸钢件覆膜砂用添加剂，所述玻璃纤维粉的粒径为40-80μm，且平均粒径小于60μm。

进一步地，如上所述的铸钢件覆膜砂用添加剂，所述氯丙烯研磨粉的粒径为50-100μm，且平均粒径小于75μm。

进一步地，如上所述的铸钢件覆膜砂用添加剂，该铸钢件覆膜砂用添加剂的制备方法包括如下步骤：

(1)按照上述配比，称取各原料备用；

(2)将称取的氟碳表面活性剂、硅油进行预混合，再加入其他原料混合搅拌均匀。

一种铸钢件覆膜砂用添加剂在铸钢件覆膜砂中的应用。

进一步地，如上所述的铸钢件覆膜砂用添加剂在铸钢件覆膜砂中的应用，将所述的铸钢件覆膜砂用添加剂与制备覆膜砂的各原料混合，搅拌均匀即可。

本发明的有益效果是：

1、本发明铸钢件覆膜砂用添加剂配方设计合理，玻璃纤维粉受热后首先熔融并溢流出来形成靠近铁水的第一烧结层，硅微粉、二氧化钛微粉分散在氯丙烯研磨粉熔融层中形成第二烧结层，两层烧结层紧密贴合，有效阻挡铁水渗透进砂型以及砂粒剥落进入铁水，进而能够防止铸件产生粘砂或脉纹缺陷，保证铸件表面的光洁度。

2、本发明的铸钢件覆膜砂用添加剂制备方便快捷，只需在覆膜砂现有生产工艺基础上加入添加剂即可，使用本发明添加剂的铸钢砂按照正常流程制芯浇铸即可，无需其他额外步骤，添加剂的加入量占硅砂重量较少，随时能满足使用需求，不需要增加额外的工艺或者设备即可实施，使用该添加剂后铸件表面光洁度好。

3、在保证制造的覆膜砂性能的同时，使用本发明的添加剂后降低了覆膜砂中树脂的加入量，减缓了树脂燃烧发气，降低了对环境的污染，使用该添加剂后大幅减少特种砂，减少了对自然资源的开采和破坏，对环境保护资源节约具有重要的意义。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下述各实施例中，对原料的统一要求如下：

硅微粉去除烧失量成分后，其中SiO₂的含量大于85％，所述硅微粉的平均粒径小于50μm。

二氧化钛微粉的粒径为20-100μm，且平均粒径小于50μm。

玻璃纤维粉的粒径为40-80μm，且平均粒径小于60μm。

氯丙烯研磨粉的粒径为50-100μm，且平均粒径小于75μm。

实施例1

本实施例为一种该铸钢件覆膜砂用添加剂按照重量份，包括如下原料：硅微粉90份、二氧化钛微粉24份、玻璃纤维粉14份、氯丙烯研磨粉13份、氟碳表面活性剂8份、硅油13份。

本实施例铸钢件覆膜砂用添加剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照上述配比，称取各原料备用；

(2)将称取的氟碳表面活性剂、硅油进行预混合，再加入其他原料混合搅拌均匀。

实施例2

本实施例为一种该铸钢件覆膜砂用添加剂按照重量份，包括如下原料：硅微粉80份、二氧化钛微粉30份、玻璃纤维粉10份、氯丙烯研磨粉15份、氟碳表面活性剂6份、硅油10份。

本实施例铸钢件覆膜砂用添加剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照上述配比，称取各原料备用；

(2)将称取的氟碳表面活性剂、硅油进行预混合，再加入其他原料混合搅拌均匀。

实施例3

本实施例为一种该铸钢件覆膜砂用添加剂按照重量份，包括如下原料：硅微粉85份、二氧化钛微粉26份、玻璃纤维粉12份、氯丙烯研磨粉14份、氟碳表面活性剂7份、硅油12份。

本实施例铸钢件覆膜砂用添加剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照上述配比，称取各原料备用；

(2)将称取的氟碳表面活性剂、硅油进行预混合，再加入其他原料混合搅拌均匀。

实施例4

本实施例为一种该铸钢件覆膜砂用添加剂按照重量份，包括如下原料：硅微粉95份、二氧化钛微粉22份、玻璃纤维粉16份、氯丙烯研磨粉12份、氟碳表面活性剂9份、硅油14份。

本实施例铸钢件覆膜砂用添加剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照上述配比，称取各原料备用；

(2)将称取的氟碳表面活性剂、硅油进行预混合，再加入其他原料混合搅拌均匀。

实施例5

本实施例为一种该铸钢件覆膜砂用添加剂按照重量份，包括如下原料：硅微粉100份、二氧化钛微粉20份、玻璃纤维粉20份、氯丙烯研磨粉10份、氟碳表面活性剂10份、硅油15份。

本实施例铸钢件覆膜砂用添加剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照上述配比，称取各原料备用；

(2)将称取的氟碳表面活性剂、硅油进行预混合，再加入其他原料混合搅拌均匀。

实施例6

将上述各实施例中的添加剂加入用于制备覆膜砂，制备方法如下：

(1)将100份骨料砂加热至130℃；

(2)加入4份树脂，同时加入0.5份所述覆膜砂用添加剂；

(3)加入0.1份水；

(4)加入0.2份乌洛托品；

(5)降温，加0.2份钙粉混合均匀后出砂。

对比例为未加入覆膜砂用添加剂时制备的覆膜砂，分别检测加入上述各实施例和对比例制备的覆膜砂的即时抗弯、常温抗弯、熔点、高温流动性等性能，得到测试结果，如表1所示：

表1

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。