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铸铁件砂芯制造工艺对铸件质量的影响

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专业：车辆工程—09

日期：2011、09、27

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摘要：造芯材料的合理选用，合理的工艺制造砂芯，保证铸件质量。

关键词：强度、透气性、退让性、粘砂、铸件质量。

一、引言

砂芯的主要作用是用来形成铸件的内腔，有时也用于组成铸件的外形。

由于砂芯的四周被高温金属液所包围，受到的冲刷及烘烤比砂型厉害。通

常要在干态下工作，有较大的吸湿性，从而使强度降低，发气量增加。在

金属液高温作用下，砂中的粘结剂粘力若不失去，砂芯取出困难，同时在

冷却过程中由于凝固收缩，受到很大压缩力。因此砂芯制造工艺要比砂型

严格，砂芯应具有良好的透气性、溃散性、退让性和更高的强度。才能有

效防止铸件的气孔、粘砂、夹砂、变形等缺陷。

二、造芯材料

1、硅砂的选用

铸铁的熔点低于铸钢，浇注温度一般在1200—1400℃左右，因此，对

硅砂耐火度的要求比铸钢低，粒度也可以细一些。铸铁用的硅砂种类范围

较宽：一般用93、90、85级硅砂，而大件砂芯用93或90硅砂，小件砂芯

可用85级硅砂。粒度可用30/50、40/70、50/100、70/140、100/200粗粒、

中粒和细粒砂。

铸铁用硅砂，并不是Si0含量越高越好，Si0含量高，耐火度高，对

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防止某些铸造缺陷烧结有好处；但是砂子受热后体积变化大，铸件易产生

夹砂。因此；铸铁一般选用Si0含量为85级硅砂。

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1）粒度。硅砂粒度越大，芯砂耐火度越高，透气性越好。但是芯砂强

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度低，铸件表面粗糙。

2）均匀度。砂粒集中则粒度均匀，粒度均匀则透气性好。铸造用硅砂

主要粒度组成部分三筛不小于75%，四筛不小于85%。

3）颗粒形状。用角形因数描述硅砂颗粒形状的圆整程度。角形因数越

大，则砂粒形状越偏向于尖角形。圆形砂粒组成的空隙最大，透气性最好，

尖角形砂粒表面往往粗糙，易粘附粘结剂，利于获得较高的强度。

2、粘土。是一种比砂子细得很多的粒径为1—2μm天然土状细颗粒材

料，一般为白色或灰白色。粘土是铸造生产中用量最大的一种粘结剂，被

水润湿后，具有粘性和塑性，烘干后有一定的干强度，它的耐火度较高，

复用性好，资源丰富，价格低廉。

1）铸造粘土（又称高岭土、白泥、甘子土、陶土、瓷土等。）粘土越

细粘结力越好，粘土吸水率、膨胀性都较小，湿强度较低，烘干时收缩率

很小，不易产生裂纹。铸造用粘土含ALO较多、耐火度较高的可称为耐火

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粘土，其熔点为1545—1750℃。主要用于需要烘干芯砂粘结剂，对于较大

铸件所用的干砂芯选用粘土应有较高的干强度和耐火度。

2）膨润土（又叫陶土），具有较大的吸水膨胀性、吸附性、离子交换

性、湿态粘结性能。它的粘结能力比铸造粘土大2—4倍。烘干后收缩率大，

易产生裂纹，其熔点1250—1350℃，因加入量少透气性好，一般用于粘土

湿型（芯）粘结剂，如果用于干芯上，最好与铸造粘土或其它粘土同时使

用。

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3、辅助材料

1）石墨粉。耐高温，化学性质稳定，不与金属液发生化学反应，确保

不产生铸件的化学粘砂，是很好