【造型材料】06章_水泥自硬砂

　　水【泥自导硬入砂案是一例种】以水各类泥水自泥硬为粘砂结的剂应能自用行硬化的型砂或芯

　　砂。这种型（芯）砂的物理化学性能绝大多数都是水泥、水、砂三 者之间相互作用的特性的具体表现。水泥砂是与水玻璃砂、树 脂砂等相类似的一种自硬砂，它的特点是流动性好，与粘土砂 相比浇出的铸件表面十分光滑，铸件不易产生夹砂、气孔、冲砂等 缺陷，是铸造生产中一种较良好的型砂。 水泥砂是与水玻璃砂、树脂砂等相类似的一种自硬砂，它的特 点是流动性好，与粘土砂相比浇出的铸件表面十分光滑，铸件不易 产生夹砂、气孔、冲砂等缺陷，是铸造生产中一种较良好的型 砂。 水泥砂是与水玻璃砂、树脂砂等相类似的一种自硬砂，它的特 点是流动性好，与粘土砂相比浇出的铸件表面十分光滑，铸件不易 产生夹砂、气孔、冲砂等缺陷，是铸造生产中一种较良好的型 砂。

　　一6般.3使.1用硅的酸水盐泥标水号泥为自400硬或5砂00号。用低标号水泥时用量较多，

　　在10%左右，使用高标号时，可用7%~8%。水泥的矿物组成， 要求含快凝组分越高越好，且水泥表面积应尽量大。 糖浆的作用是促使水泥早凝早硬，并能改善型砂的出砂性能 和造型性能。糖浆加入量一般为3%~4%。 水的加入量也很重要，由于糖浆改善了水泥颗粒的分散状 况，水灰比控制在0.5左右，水的加入量在3%~4%已经足以满足 水泥水化反应和发展强度的需要。如果加水过多，水分蒸发缓 慢，可能会影响起模时间和24h以后的强度。

　　大气温度和湿度等条件来才决定。 水泥砂中含水量高时必然导致强度降低，凝结缓慢且发气量大，使铸

　　件质量不能够确保。因此，确定合适的水灰比是很重要的，应综合各方面 因素加以考虑。

　　一般生产条件下，水灰比可选择在0.75~1.0的范围内，不宜有较 大的波动。铸型浇注时的残留水分应在2%~3%以下，残余水分 过多，浇注时铸件易产生气孔等缺陷。经实际测定，确定浇注时 允许的残余水分可参照表6-1。

　　铸型及型芯经过烘干后，可以有效的预防铸件产生气孔，但烘干温度 不能过高，一般都会采用200~300℃，否则会明显影响型砂强度。

　　铸件型芯使用范围 壁厚≤15mm铸件的型芯 壁厚15mm铸件的型芯 局部与铁水接触的型芯

　　水6泥.2砂水受热泥以自后，硬水砂化物的会高发生温脱性水现能象，分解成氧化钙。水泥砂加热 到不一样的温度的强度变化和试样失重的百分率见图6.1。

　　根据水泥标号选定水泥加入量，正常的情况下以6%~12%为宜。 如遇到水泥的早期强度低，影响起模，则可加入速凝剂； 如硬化太快影响正常操作则可加入缓凝剂

　　在硬化的水泥自硬砂中，水以下列三种形式存在： 硬化水化物的化合水，即结晶水； 水化物凝胶体的吸附水； 所有毛细孔和孔隙中所包含的水。 这三种形式的水的配比，由水泥水化的时间、水化的深度、水灰比、

　　改6变.2水水灰泥比自或在硬水砂泥的中加高入温添性加剂能对高温强度都有影响。如

　　使用1.5%的氧化钙为速凝剂，因其能促进水化反应，使水化物 结晶完善而使常见的250℃高峰不再出现，但使用0.5%的氯化 钙时，则还会出现250℃高峰。

　　从水泥自硬砂的高温曲线特点能够准确的看出，水泥砂的激热强度 比粘土砂差。在金属液长时间的高温作用下，水泥砂铸型可能 被冲刷破坏，使铸件产生砂眼、冲砂、夹砂等缺陷。实验也证 明：在1300℃进行激热试验时，随时间增长，型砂的抗住压力的强度 逐渐降低，激热250s后，各种成分的水泥自硬砂的抗压强度均 低于0.2MPa，激热600s以后则均低于0.lMPa。

　　当各温种度配达比到的1水00泥0℃砂时，，它水们化的 物高全温部强分度解曲，线水形泥式的相粘同结。作在 用25受0℃到时完都全出破现坏强，度强最度高达峰到 最，低这点是。由在于1水10泥0℃凝时胶，脱曲水线与 稍部有分提氢高氧趋化势钙，产可生能加是速水结泥晶 中，氧起化了铁增和进氧密化度钙的熔作融用生。成升 的高类温似度玻则璃强体度物开质始而下引降起，一在 定40的0~强50化0℃。时到，13强00度℃恢时复形到成 的室玻温璃强体度又，被这熔是化水，化其硅强酸度钙 又和下水降化。铝此酸外钙，脱水水泥引砂起的的常。 温在强40度0~与80高0℃温之强间度，之除间水有化一 定物关分系解，外常，温还强有度石高英则砂高受温热 强膨度胀也的高影。响，会引起颗粒间 的相对移动，使水泥粘结强

　　苏州机床厂生在对水泥砂进行各种各样的性能试验的基础上，确定超早 强水泥的最佳配料表为：新砂100%，水泥8%，硼酸0.2%~0.4%， 水分8%~10%。该种水泥拥有非常良好的流动性，使用该早强水泥砂 成功生产了CY5112型立式车床的立柱和横臂，比较用水泥砂和粘 土砂两者的效果能够准确的看出，不论是造型劳动力、清砂时间，还是 原材料节约等方面，水泥砂均优于粘土砂。

　　型（芯）砂配比要保证型砂具有一定的成型性能，然后经过 一段时间之后能达到一定强度和其它性能，使制成的铸型、 型芯能适于浇注，并获得质量良好的铸件。

　　水泥自硬砂成型后，当其抗压强度达到0.2~0.4MPa即可起模或折除芯 盒，对于大中型铸件，达到1~2MPa即可进行浇注。

　　因此，当用水泥自硬砂浇铸大型铸件时，应采取对应的工艺 措施，以免产生铸造缺陷。

　　6.3.1 硅酸盐水泥自硬砂 6.3.2 矾土水泥自硬砂 6.3.4 双快水泥自硬砂

　　硅酸盐水泥自硬砂可用于铸铁及有色合金铸件的铸型和型芯。 几种常用硅酸盐水泥自硬砂的配比见表6-2，此表仅作参考.应根 据详细情况适当调整。