[发明专利]一种铸造用耐高温易溃散覆膜砂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于铸造领域中的覆膜砂，尤其是一种铸造用耐高温覆膜砂。

背景技术

覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。有冷法和热法两种覆膜工艺：冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂。用于铸钢件、铸铁件。由于覆膜砂具有强度高、发气量低、生产铸件尺寸精度高、表面光洁、便于保存等优点，近年来应用日益广泛。

在目前利用覆膜砂做砂芯的铸造工艺中，当浇注温度在1400℃，通常会使用耐高温覆膜砂，而耐高温覆膜砂最大的缺点就是后期清理非常困难。现有市场有使用高锰酸钾等高温分解氧气的产品作为覆膜砂的溃散剂，但由于其分解温度低（在200-300℃），只能用于有色铸造（浇注温度在800℃以下），如果用于铸铁工艺（浇注温度在800-1400℃），会导致在浇注还没完成时，溃散剂就会分解氧气，发挥溃散作用，最终导致铸件变形或报废。所以急需一种在浇注时不分解、浇注完后易分解溃散的覆膜砂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有较好的耐高温性能和常温性能的同时，溃散性得到大幅提高的铸造用覆膜砂；同时，本发明还提供了所述覆膜砂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种铸造用耐高温易溃散覆膜砂，含有以下重量份的组分：原砂97～98份、酚醛树脂2～2.5份、乌洛托品0.3～0.4份、硬脂酸钙0.15～0.2份、无水硫酸铜0.1～0.3份。

本发明所述铸造用耐高温易溃散覆膜砂中，所含的无水硫酸铜加热到650℃高温时，可分解为黑色氧化铜、二氧化硫及氧气。利用分解出的氧气助酚醛树脂分解燃烧，达到溃散的效果。相对其他类型的溃散剂（如高锰酸钾200℃分解氧气和硝酸钾400℃分解氧气），无水硫酸铜的分解温度高，要求650℃高温以上高温，当浇注温度到达1400℃时，由于覆膜砂是热的不良导体，此分解温度较合适，即能保证覆膜砂的耐高温性能，又能保证浇注后的溃散性能。

作为本发明所述铸造用耐高温易溃散覆膜砂的优选实施方式，所述无水硫酸铜的含量为酚醛树脂含量的4～7%。作为本发明所述铸造用耐高温易溃散覆膜砂的更优选实施方式，所述无水硫酸铜的含量为酚醛树脂含量的4～6%。作为本发明所述铸造用耐高温易溃散覆膜砂的最优选实施方式，所述无水硫酸铜的含量为酚醛树脂含量的5%。所述覆膜砂的溃散性达到50%左右即可达到溃散的较好效果，而无水硫酸铜的添加量越多，在浇注时产生的气体会越多，反而会影响产品的性能。本申请发明人经过大量研究发现，当无水硫酸铜的含量为酚醛树脂含量的5%时，即可达到较好的溃散性能，同时又不会在浇注时产生过量的气体，效果最好。

作为本发明所述铸造用耐高温易溃散覆膜砂的优选实施方式，所述覆膜砂含有以下重量份的组分：原砂97份、酚醛树脂2份、乌洛托品0.4份、硬脂酸钙0.2份，无水硫酸铜0.1份。

另外，本发明还提供一种如上任一所述铸造用耐高温易溃散覆膜砂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将原砂预热到要求温度，然后加入到混砂机中；

（2）加入酚醛树脂，融化覆膜充分；

（3）加入乌洛托品溶液；

（4）等水分挥发完毕后，将无水硫酸铜与硬脂酸钙混合均匀，加入无水硫酸铜与硬脂酸钙混合物，冷却、筛分、检测、包装即可。

本发明所述铸造用耐高温易溃散覆膜砂的制备方法中，需将无水硫酸铜与硬脂酸钙混合一起，然后将二者的混合物一起加入。当无水硫酸铜与水一起时，会产生含有结晶水的五水硫酸铜，所以五水硫酸铜要尽量最后加入。由于无水硫酸铜的加入量较少，因此，先将无水硫酸铜与硬脂酸钙混合一起，然后再将二者的混合物加入，能够有效提高无水硫酸铜的分散均匀性。