1、石墨砂在硅溶膠型殼中的應用2022-11-0710:04:331140廣東省佛山市大磊金屬制品陽海清 吳旭承陽鵬中國鑄造協會周密鑄造分會周澤衡 張耘 如以上類似的方法很多，但大多是從型殼以外去實行的措施，本文作者受國外閱歷的啟發， 制殼中的推廣應用將起確定的推動作用。對石墨的根本生疏石墨是碳元素的同素異形體。自然界中由碳元素組成的固態物質可分為兩大類， 即一類為無定形構造的非晶質物質，如木炭、焦炭、煤、活性炭等，另一類為晶體構造的物 藏量笫位的國家，主要分布在黑龍江、山東、河南、湖南等諸多省份，我國自然石墨來源 更高，有更廣泛的應用領域。 0.1狀構造，其特點是礦中碳的品位較高，一般為60%-

2、65%，有時到達 80%-98%，可塑性和滑膩性1 微米，在電子顯微鏡下才能見到晶形，它是微晶60%-80%，少數高達 90石可選性差，外表呈土狀，缺乏光澤，潤滑性差，但易與水基溶液混合。自然石墨是在高溫下形成的變質礦床，含有SiO2、Al2O3、FeO2、CaO、P2O5、CuO 等雜質，CO2、H2、CH4、N2 等氣體，詳見表一。 壓、模壓或等靜壓的方法壓制成形，再在2500-3000非氧化性氣氛中進展石墨化處理而 獲得的石墨質產品，如電極及各種外形的石墨制品，由于經過煅燒后的石油焦的碳含量高， 雜質少，又經過高壓成形，因而這種人造石墨具有高純度、高密度、高強度的特點見表二， 使用廢了，

3、仍可將其裂開成砂和粉亦稱為石墨碎，可作為優質的石墨材料使用。固定碳%固定碳%99.2灰分%0.4揮發分%0.1硫%0.05水分0.2石墨的特性及在精鑄制殼材料上應用的可行性石墨呈灰黑色，質軟，人為加壓成形的人造石墨質地較硬，比重為1.92.3，熔點高達 385050。它的主要特性是：耐高溫，即使在超高溫的電弧灼燒下，重量損失也很小；線膨脹210-61/42/5，因此抗熱震性高，溫度突變時體積，特別的是導熱系數隨溫度上升而降低，在高溫下石墨幾乎是絕熱體；化學穩定性好，不與酸堿及有機溶劑起反響；此外還有很好的可塑性、潤滑性和高溫強度。及熔化有色金屬的坩堝都是石墨制品石墨材料，以到達以下幾個目的應是

4、可行的。 墨在低溫下幾乎不氧化，400以上才開頭略微氧化，隨著溫度上升氧化速度加快，并生成CO2 或CO,1000以下時C + O2 CO210002C + O2 2CO ，因此 同時也不必擔憂過渡層的石墨砂會在型殼焙燒中燒蝕而敗退 缺乏以影響型殼強度。石墨種類加熱溫度重量損失到如下量時所需時間/h石墨種類加熱溫度重量損失到如下量時所需時間/h/高純致密石墨一般人造石墨5006007005006007001%20070.660.750.26%251.82.50.7 塞，從而增加澆冒口對鑄件的補縮力氣，而且還可在型殼需要緩冷部位，單獨的撒石墨砂， 使型殼各部有不同的冷卻速度，彌補工藝設計的缺乏，

5、抑制鑄件的縮孔縮松傾向。表四 人造石墨和塊狀石墨的主要成分表 入量也可適當增加。應用舉例3.1 應用于形成復原性氣氛有些材質的金屬液在凝固過程中對復原性氣氛有特別要求件的限制，制造的復原性氣氛難以滿足鑄件的要求抑制“麻點”。如圖四鑄件的材質ZG20Cr1334.3Kg。在圖示“A59mm 設置的冒口受 23mm 兩槽的影響，極易在兩槽的轉角處形成縮裂，澆注完后承受兩至三次的結殼而消滅大面積的“麻點”。 我們承受在制殼的第四層撒石墨砂替代莫來砂，當金屬液“CO被推遲，一方面金屬外表“麻點”的形成條件受到了限制，同時也使金屬液的“補縮”通道向著挨次凝固的有利方向走，等補澆完畢再“蓋箱”，雖然中間有

6、45 分鐘的時間，鑄件清理后的“麻點”問題卻很少見或不行見。圖五為紫銅鑄件重 5.1Kg，一串兩個和澆注系統共重21Kg。純紫銅是純金屬，液態純金屬的凝固與合金不同的是沒有凝固區域 分開,由外至里逐層向內凝固，這樣的凝固方式其凝固時間特長。純銅極易氧化和吸氣，是 果是承受砂型鑄造一般都會承受干型并在其型腔外表刷石墨涂料 氣氛條件下的冷卻方法。針對此件的構造和材質的凝固特性，補縮承受向澆冒口補澆45 次銅液，時間間隔共有幾分鐘。假設再承受常規的硅溶膠制殼工藝制殼 16301016的制殼工藝沒有轉變。焙燒溫度設定850，保溫時間25 分鐘，鑄件加工后沒有覺察問題。圖五右呈現的是將澆注后的模殼敲破后

7、的斷面和與金屬液接觸的外表狀況方框內被“燒”掉的孔洞存在；在其下部石墨砂層仍“犬牙穿插鑲崁”在涂料層間依稀可認。之前105040 45mm1mm 的澆注溫度和速度無關，主要在焙燒上，由于“過燒”致使“碳”成分被氧化掉，當銅液澆 了。解決厚薄不均的模殼構造而引起的焙燒不透現象有些鑄件的溝槽或構造性的局部位置凹陷，形成的模殼層間連在一起形成“搭橋2、縮松等問題。圖六示鑄件的材質是“SCS13”，鑄件的中部有一凹槽，模殼工藝要求7 層在粘漿的過程中此槽也簡潔淤漿也是造成填平的原 因之一，此處的模殼層實際厚度最少是12 層的構造。模殼的焙燒時此處很難燒透，易產生“麻點”。我們曾承受過第五層后填砂，但由

8、于封閉困難，焙燒后漏砂致使在澆注過程中消滅“漏鋼”，斷芯或孔變形、或兩孔間不同軸現象的缺陷?，F承受在第五層后撒石墨砂， 在焙燒掉的只是鑲崁的石墨而已，事實 的“高溫絕熱”性質便開頭發揮“效益”了，假設我們把它理解為有一種“放熱”作用，那么這個石墨層就是一個“熱火層” 。因而此處的型殼焙燒時間不但不需要延長，相反還可縮度薄多了；其三在焙燒的過程中，石墨砂受焙燒時間的長短和氧化氣氛或氣場強弱影響， 必定消滅或多或少的“燒損”而消滅空隙，空隙利于保溫，假設石墨未燒盡，它本身就是保溫，相對震殼清砂就簡潔多了。應用于轉變型殼局部的冷卻速度 層數后在其某部位上刷蠟后再制殼，焙燒后某部位形成空隙，即“空隙保

9、溫法”。此法對鑄件局部補縮效果好但操作有些麻煩。圖七右文字說明的位置，在未加石墨砂前簡潔發生縮孔，由于最厚的壁厚與孔壁厚度差是2.5:1，盡管球形冒口有足夠的補縮力氣，但因孔壁與下壁厚相差太大，下部還未冷卻需要 3.2解泱脫殼清理的困難等因素的影響，這里需要特別指出的是鑄造材質的影響最為突出。1.67Kg5.5g。 觸后的再“燃燒”，使得模殼只剩下漿料的網絡架，但還沒有“散架”，其鑲崁的石墨砂粒已燒蝕分別，不像其它的氧化質耐火材料如莫來石砂仍“死死地”鑲崁在涂料漿形成的 石英來改善脫殼性也是不行行的，由于在銅合金的澆注溫度下熔融石英不行能實現晶形轉 變。為此我們對于小于0.5Kg 的銅鑄件，在

10、其次層過渡層就直接撒石墨砂，連續作兩層0.5Kg削減材料品種和使用設備，對工藝治理也是有利的。完畢語佛山大磊公司在硅溶膠精鑄型殼中，多方面和多種產品上使用石墨砂的實踐，說明石墨砂在形成型殼內腔的復原氣氛以及它在高溫下的絕熱性和燒蝕后的潰散性等三個方面的 400。國內也早有企業在最終兩層漿及封漿中參與石墨粉以提高型殼透氣性和潰散性。對石墨砂粉的使用應當是有選擇的，而不能作為一個通用的工藝，我們使用石墨砂粉的目的是補充完善原有通用型殼特性的缺乏 等，并且應通過試驗取得確實效果后才能編入正式的制殼工藝中。選擇質量適宜的石墨砂是關鍵，為到達使石墨砂用在過渡層，當高溫金屬液進入型腔 開發，通過行業溝通形成我國精鑄行業的一種特別的專用制殼材料。參