第2章石膏型精密铸造.ppt

第2章 石膏型精密铸造（二） 二、填料 为使石膏型具有良好的强度，减小其线收缩和 裂纹倾向，需要在石膏中加入填料。 1、石膏型对填料的性能要求 （1）有合适的线膨胀率 （2）有较高的熔点和耐火度 （3）有良好的化学稳定性 （4）发气量少、吸湿性小、保水性好 （5）填料在石膏型浆体中有良好的悬浮弥散性 （6）能降低石膏混合料的裂纹倾向 2、常用填料 SiO2-Al2O3系耐火材料 （1）石英粉 （2）石英玻璃 （3）高岭土熟料 （4）煤矸石 （5）莫来石 （6）硅线石 （7）高铝矾土熟料 （8）氧化铝 （9）玻璃纤维 其他材料 （1）锆英石粉 （2）石墨 （3）石棉 填料种类对石膏混合料线膨胀率的 影响（加入量60%） 三、添加剂 为改善石膏浆料某方面性能，还应加入添加剂。 添加剂分别可作增强剂、促凝剂、缓凝剂、减缩 剂。 1、增强剂—增加石膏型的湿强度、焙烧后强 度和高温强度。这类增强剂有两类： 一类如硫酸镁，以硫酸盐为主体的复合增强 剂，其本身有胶凝特性，能与填料、杂质起作用 促凝石膏； 另一类如硅溶胶，本身为粘结剂，能增强石膏 强度。 2、促凝剂—能加速石膏浆料凝结，如 Na2SiF6、NaCl、NaF、MgCl2、MgSO4、Na2SO4、 NaNO3、KNO3、少量二水石膏等。 促凝剂能加速脱水石膏相的溶解速度；增多二 水石膏晶芽数量；提高脱水石膏相的溶解度。 3、缓凝剂—是减缓石膏浆料凝结的，如磷酸 盐、碱金属硼酸盐、硼酸及硼砂，有机酸及其可 溶性盐类像琥珀酸钠、柠檬酸、醋酸等蛋白胶、 皮胶、石灰活化的皮胶及纸浆废液、硅溶胶等。 缓凝剂能减少脱水石膏相的溶解度，降低脱水 石膏相的溶解速度，抑制二水石膏晶体长大和半 水石膏的溶解。 4、减缩剂——是减少石膏型收缩和裂纹倾向 的物质。根据作用原理分三类： 一类如卤化物像BaCl2、尿素CO(NH2)2，作用原 理是尿素不同时期发气或热分解产物助长了石膏 膨化抗缩； 第二类是硝酸盐如Al(NO3)3、Fe (NO3)3、 Be(NO3)2、ZrO (NO3)2、Mn(NO3)2，作用原理是加 热分解生成的高熔点氧化物包复在石膏晶体表 面，形成耐热膜阻碍二水石膏脱水及晶体变形产 生的体积收缩； 第三类是有机化合物及复合盐，如琥珀酸纳、 柠檬酸盐、NaCl、氯化钡、MgSO4，可抑制石膏同 质异构体转变所引起的体积收缩。 5、溃散剂——降低石膏型浇注后的残留强度， 便于铸件清理。 常用作溃散剂的有硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠、 磷酸钠、氯化钠、硫酸钾、硫酸钠等水溶性物质。 2.3.3石膏型的制备 一、石膏浆料配比 石膏浆料的配比及制备对石膏型及铸件质量影 响很大，要严加控制。 石膏混合料浆体由半水石膏、填料、添加剂以 及水等组成。配料时可以根据铸件的实际要求， 来确定它们之间的合适比例。 加水量多少（亦即水固比大小），与多种因素 有关，既受到固态粉料中石膏、填料、添加剂的 品种及其比例的影响，又受粉料粒度、水温等的 影响。 表2-12 石膏浆料配比 单位：质量分数，% 石膏含量对石膏型强度的影响 不同石膏和高岭土熟料含量 的石膏型热膨胀曲线 石膏浆料制备设备示意图 三、石膏型的制造 （一）真空灌浆 为提高浆料的充填能力，应在真空条件下灌浆。 灌浆室真空度：0.05～0.06MPa 灌浆时间：1～1.5min（取决于模组大小及复 杂程度） 灌完后破真空，取出石膏型，静置1～1.5h （二）干燥和脱蜡 将石膏型自干24h以上，使水分散逸强度增加。 然后用蒸汽、焙烧、微波或远红外脱蜡，没有水 溶性石膏芯的石膏型常用蒸汽脱蜡。 脱蜡温度：100℃左右 脱蜡时间：1～2h 脱蜡后的石膏型在80～90℃流动空气中干燥10h 以上，或在大气中干燥24h以上。 （三）焙烧 焙烧的主要目的： （1）去除残留于石膏型中的模料、结晶水以及 其它发气物体； （2）完成石膏型中一些组成物的相变过程，使 石膏型体积稳定。 焙烧温度要达700℃，将脱蜡时渗入石膏型内 的残蜡烧尽。 焙烧过程中，石膏发生相变，体积急剧变化， 石膏型导热性能差，应采用阶梯升温。 石膏型焙烧工艺 石膏型需随炉冷却，当温度降至300℃左右时 才可以出炉，否则石膏型容易开裂，对复杂型温 度应低些。 焙烧常