①机床铸件改性淀粉加入量对芯砂于拉强度的影响。改性淀粉黏结剂加入量从1%~
7%的干拉强度、比强度变化情况如图5-11所示。从图中可以看出:当加入量在
3%~4%时,芯砂已具备较高的干拉强度和***高的比强度。此时黏结剂膜刚好覆
盖在砂粒表面,形成完整的黏结桥。随着黏结剂加入量的增加,黏结剂膜厚度增
加,因而干强度不断提高,但过多的黏结剂膜被挤到砂粒间隙,使烘干时不能完
全固化,黏结剂得不到充分发挥,干强度提高缓慢,比强度下降。
②铸铁平台烘干温度的影响。烘干温度是影响改性淀粉砂的硬化反应、抗吸湿性和
抗高温冲刷性能的主要因素。烘干温度过低,黏结剂脱水反应不充分,反应速度
较慢,达到的于强度较低,且抗吸湿性和高温冲刷性差;烘干温度过高,脱水反
应过快,容易发生表面过烧现象,且可能造成已生成的聚合物分解,强度大大下
降,丧失了抗吸湿性、部分丧失抗高温冲刷性。
改性淀粉砂在150℃已具备较高的干拉强度,随着烘干温度
提高,干拉强度明显上升,190℃达到峰值1. 84MPa。当温度超过210℃,干拉
强度开始下降,至250℃已降至峰值的50%左右。可见改性淀粉砂的烘干温度以
170~210℃为宜。改性淀粉砂的烘干温度比合脂油砂低30~40℃就达到峰值,但峰值相差不大。可见改性淀粉砂比合脂砂更节能。
③芯砂发气量。改性淀粉砂的发气量为15~18mL/g,远
低于合脂砂的20~27mL/g。改性淀粉砂3s开始发气,15s达到***大值,合脂砂
12s开始发气,26s达到***大值。可见改性淀粉砂产生气孔倾向远低于合脂砂。
1-改性淀粉黏结剂砂;2-合脂砂
④砂芯抗蠕变性。改性淀粉砂的蠕变性远小于合脂砂。因此,改性淀粉砂
比合脂砂更能保证砂芯尺寸精度,更适合制造尺寸精度要求高的灰铁铸件。
⑤砂芯抗吸湿性。淀粉类黏结剂含有许多吸水性基团,虽经改性,但仍具
有一定的吸水性。
⑥砂芯抗高温冲刷性。淀粉砂普遍存在高温强度低的问题,抗高温冲刷性
差。改性淀粉黏结剂***化后可显著提高其高温度强度。加入抗高温冲刷剂
后,在高温下可生成AIP04、Na2r2 (P04)3等耐热物质,因此可显著提高其抗
高温冲刷性。将≯5 0mm×50mm标准圆柱形试样放在1000℃炉内保持一段时间,
机床铸件改性淀粉砂芯的烘干升温速度不宜过快,以50~100℃/h较宜。否则可造成表面急骤收缩开裂,甚至过烧。由于烘干主要是脱水反应和交联反应,可根据经验缩短保温时间,利用炉温进一步
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