铸造造型材料实用手册

本书是一本介绍铸造造型材料及其应用技术的工具书。其主要内容包括:原砂及耐火原料、黏结材料、添加材料、辅助材料、工艺过程材料、无机黏结剂型砂和芯砂、有机化学黏结剂砂、其他铸型(芯)砂、铸造涂料、熔模铸造材料、消失模铸型、V法铸型和工艺。

第2版前言
第1版前言
第1章绪论1
1.1造型材料的分类及特点1
1.1.1造型材料的分类1
1.1.2造型材料的特点1
1.2造型材料在我国的发展历程2
1.2.1砂型铸造用造型材料2
1.2.2实型铸造和消失模铸造4
1.2.3V法铸造6
1.2.4熔模铸造7
1.3造型材料发展趋势与展望9
第2章原砂及耐火原料12
2.1概述12
2.2硅砂13
2.2.1硅砂的基本性质及用途13
2.2.2铸造用硅砂的来源及加工16
2.2.3铸造硅砂的性能及技术指标18
2.2.4熔模铸造用硅砂（粉）23
2.2.5熔融石英（石英玻璃）24
2.3非石英质原砂及耐火材料25
2.3.1锆砂25
2.3.2镁砂33
2.3.3橄榄石砂35
2.3.4铬铁矿砂36
2.3.5铝硅系耐火材料41
2.3.6刚玉砂48
2.3.7硅藻土50
2.3.8碳质耐火材料53
2.3.9钛铁矿砂59
2.3.10石灰石砂60
2.4原砂基本性能测试63
2.4.1原砂堆密度的测定64
2.4.2原砂含水量的测定64
2.4.3原砂含泥量的测定64
2.4.4原砂粒度的测定66
2.4.5原砂比表面积的测定67
2.4.6原砂颗粒表面形貌（含角形因数及形貌）67
2.4.7原砂酸耗值的测定67
2.4.8原砂pH的测定68
2.4.9原砂烧结点的测定68
2.4.10原砂耐火度的测定69
2.4.11原砂灼烧减量的测定70
2.4.12原砂发气量的测定70
2.4.13原砂的化学成分分析70
第3章黏结材料72
3.1无机黏结材料72
3.1.1黏土72
3.1.2水玻璃82
3.1.3水泥92
3.1.4磷酸盐黏结剂95
3.2合成树脂黏结剂及油类黏结剂98
3.2.1铸造用合成树脂的分类98
3.2.2自硬树脂黏结剂99
3.2.3覆膜砂用酚醛树脂及固化剂116
3.2.4热（温）芯盒用树脂黏结剂121
3.2.5气硬冷芯盒用黏结剂125
3.3其他黏结剂(增稠剂)134
3.3.1淀粉类黏结剂134
3.3.2亚硫酸盐纸浆废液136
3.3.3羧甲基纤维素钠137
3.3.4糖浆138
3.3.5海藻酸钠138
3.3.6木质磺酸钙139
3.3.7田菁胶139
3.3.8松香139
3.3.9聚乙烯醇缩丁醛140
3.3.10聚丙烯酰胺141
3.3.11黄原胶141
3.3.12聚醋酸乙烯乳液(白乳胶)142
3.3.13煤焦油及沥青143
3.3.14硅酸乙酯143
3.3.15硅溶胶144
3.3.16硫酸盐144
第4章添加材料145
4.1煤粉光亮剂及其代用品145
4.1.1铸造用煤粉145
4.1.2煤粉的代用材料148
4.2增塑剂156
4.2.1邻苯二甲酸二丁酯156
4.2.2邻苯二甲酸二辛酯157
4.2.3磷酸三苯酯157
4.2.4磷酸三甲苯酯157
4.2.5聚乙二醇158
4.3增强剂159
4.3.1偶联剂159
4.3.2交联剂161
4.4铸件抗脉纹添加剂164
4.4.1概述164
4.4.2抗脉纹添加剂165
第5章辅助材料169
5.1有机溶剂169
5.1.1溶剂油169
5.1.2石油醚170
5.1.3环己烷170
5.1.4正庚烷170
5.1.5苯171
5.1.6甲苯172
5.1.7二甲苯172
5.1.8乙苯173
5.1.9松节油174
5.1.10二氯甲烷174
5.1.11三氯甲烷175
5.1.12甲醇175
5.1.13乙醇176
5.1.14异丙醇177
5.2脱模剂178
5.2.1紫胶漆178
5.2.2硝基外用磁漆179
5.2.3过氯乙烯外用磁漆181
5.2.4聚氨酯漆182
5.2.5石松子粉和滑石粉184
5.2.6全损耗系统用油和甲基硅油184
5.3修补膏（砂）、封箱膏（条）和胶合剂186
5.3.1修补膏（砂）186
5.3.2封箱膏（条）186
5.3.3砂芯胶合剂187
第6章工艺过程材料189
6.1冒口套189
6.1.1概述189
6.1.2冒口套用保温材料193
6.1.3保温冒口套203
6.1.4发热保温冒口套213
6.1.5发热冒口套224
6.2覆盖剂230
6.2.1发热保温覆盖剂230
6.2.2HM1型冒口覆盖剂232
6.2.3XF型和MF型冒口覆盖剂233
6.2.4复合型冒口覆盖剂235
6.2.5发热保温覆盖剂的加入量235
6.3液态铸造合金用过滤网236
6.3.1概述236
6.3.2耐火纤维过滤网240
6.3.3直孔陶瓷过滤网241
6.3.4泡沫陶瓷过滤网246
6.3.5过滤网的设计与应用256
第7章无机黏结剂型砂和芯砂262
7.1黏土湿型砂262
7.1.1黏土湿型砂的基本特点262
7.1.2湿型砂的组分及其组分材料的选用263
7.1.3湿型砂的配比及其性能控制264
7.1.4旧砂回用及性能控制指标272
7.1.5可能产生的缺陷及防止措施275
7.2干型（芯）砂和表面烘干砂276
7.2.1各种材料的选用277
7.2.2干型砂和表面烘干砂的配比和性能控制277
7.3水玻璃型砂和芯砂281
7.3.1水玻璃CO2硬化砂281
7.3.2烘干硬化水玻璃砂293
7.3.3水玻璃自硬砂294
7.3.4水玻璃流态自硬砂302
第8章有机化学黏结剂砂303
8.1植物油砂和矿物油砂303
8.1.1植物油砂303
8.1.2塔油砂307
8.1.3合脂砂310
8.1.4渣油砂312
8.2自硬冷芯盒法黏结剂砂316
8.2.1概述316
8.2.2呋喃树脂自硬砂316
8.2.3酸自硬酚醛树脂砂332
8.2.4酯固化碱性酚醛树脂自硬砂333
8.2.5胺硬化酚脲烷树脂自硬砂339
8.2.6自硬树脂砂的混制347
8.2.7自硬树脂砂的再生351
8.3覆膜砂364
8.3.1覆膜砂的应用及特点364
8.3.2覆膜砂的生产366
8.3.3覆膜砂的标准与分类372
8.3.4覆膜砂型（芯）的制造374
8.3.5覆膜砂型（芯）及铸件缺陷376
8.3.6覆膜砂热法再生与质量控制379
8.4热（温）芯盒砂380
8.4.1概述380
8.4.2热芯盒砂用原材料及其混制工艺381
8.4.3制芯工艺383
8.4.4热芯盒法存在的主要问题及解决途径383
8.4.5温芯盒法制芯383
8.5气硬冷芯盒树脂砂384
8.5.1概述384
8.5.2胺法冷芯盒制芯工艺384
8.5.3SＯ2硬化法芯砂388
8.5.4低毒、无毒气硬冷芯盒法390
第9章其他铸型（芯）砂391
9.1磷酸盐黏结剂型砂和芯砂391
9.1.1磷酸盐黏结剂型（芯）砂用固化剂及硬化机理391
9.1.2磷酸盐黏结剂型（芯）砂配方392
9.1.3磷酸盐黏结剂型（芯）砂的优缺点392
9.2水泥型（芯）砂393
9.2.1水泥型（芯）砂的优缺点393
9.2.2水泥型（芯）砂配方394
9.2.3影响水泥砂性能的因素394
9.2.4水泥砂造型工艺特点397
9.2.5双快水泥砂398
9.2.6聚乙烯醇（PVA）水泥自硬砂398
9.3石灰石型（芯）砂399
9.3.1石灰石型（芯）砂原材料的选用及型（芯）砂配比399
9.3.2石灰石型（芯）砂易产生的铸件缺陷及防止措施399
第10章铸造涂料401
10.1概述401
10.1.1铸造涂料的分类与组成401
10.1.2铸造涂料的功能和作用402
10.1.3铸造涂料的发展方向402
10.2涂料的主要组成403
10.2.1耐火粉料404
10.2.2载体406
10.2.3悬浮剂409
10.2.4黏结剂412
10.3涂料的配制、施涂和干燥413
10.3.1涂料的配制413
10.3.2涂料的施涂414
10.3.3涂料的干燥415
10.4几种典型的铸型（芯）涂料416
10.4.1砂型（芯）铸造涂料416
10.4.2重力及非重力金属型铸造涂料424
10.5涂料常见的缺陷及其防止措施431
10.5.1涂料在制备与储存过程中出现的缺陷及其防止措施431
10.5.2涂料工艺性能缺陷及其防止措施432
10.5.3流涂工艺常见缺陷及其防止措施433
10.5.4涂料工作性能缺陷及其防止措施434
10.5.5因涂覆不当造成的铸件缺陷及其防止措施435
10.6涂料常规性能的检测436
10.6.1涂料工艺性能的检测436
10.6.2涂料烘干态性能的检测441
10.6.3涂料高温性能的检测444
第11章熔模铸造材料448
11.1熔模449
11.1.1模料用原材料449
11.1.2模料配制及其技术指标450
11.1.3常用模料的性能检测457
11.1.4回收模料458
11.1.5熔模和模组的制造459
11.2型壳461
11.2.1制壳常用材料461
11.2.2型壳及其性能477
11.2.3涂料及型壳性能检测483
11.3熔模型芯491
11.3.1陶瓷型芯491
11.3.2水溶性型芯493
11.3.3型芯检验495
11.4熔模型壳、型芯常见缺陷及其防止措施496
11.4.1熔模型壳常见缺陷及其防止措施496
11.4.2熔模型芯常见缺陷及其防止措施502
第12章消失模铸型504
12.1泡沫塑料模样504
12.1.1消失模铸造用泡沫塑料模样材料504
12.1.2泡沫塑料模样成形513
12.1.3泡沫塑料模样质量控制521
12.1.4泡沫塑料的检验524
12.2消失模铸造涂料527
12.2.1涂料的作用和配比527
12.2.2涂料的配制531
12.2.3涂料的涂覆与烘干532
12.2.4涂料的性能检测533
12.3填砂与造型540
12.3.1原砂的选择540
12.3.2填砂与紧实541
12.4消失模模样的热解特性及其废气处理543
12.5消失模铸件的质量标准552
第13章V法铸型及工艺555
13.1V法铸造工艺原理及特点555
13.2V法铸造用塑料薄膜556
13.2.1塑料薄膜及性能556
13.2.2新型塑料薄膜及其性能558
13.2.3V法铸造用塑料薄膜成型工艺的发展561
13.2.4EVA塑料薄膜及性能563
13.2.5几种V法用EVA塑料薄膜的性能566
13.2.6V法铸造用EVA塑料薄膜覆膜工艺试验574
13.2.7V法铸造用EVA塑料薄膜企业标准577
13.3V法铸造用型砂及砂芯580
13.3.1V法工艺用原砂种类及特点580
13.3.2型砂性能581
13.3.3铸型与铸件的热传导586
13.3.4镁砂在V法铸造工艺中的应用588
13.3.5V法铸造工艺用砂芯591
13.4V法铸造工艺用涂料597
13.4.1对V法铸造涂料的性能要求597
13.4.2V法铸造涂料组分及配方600
13.4.3涂料的施涂及烘干工艺602
13.4.4V法铸造涂料特殊性能的检测方法604
13.4.5V法铸造涂料企业标准610
13.5V法铸造工艺及装备612
13.5.1V法铸造工艺设计基础612
13.5.2浇注位置、分型面和浇冒口系统614
13.5.3V法铸造工艺设备616
13.6V法工艺过程及参数选择619
13.6.1模样的制作619
13.6.2V法工艺过程620
13.6.3真空度控制623
13.7V法铸造工艺应用实例624
13.7.1用V法铸造工艺生产铸铁锅片624
13.7.2用V法铸造工艺生产铸铁浴缸627
13.7.3用V法铸造工艺生产平衡重铸铁件630
13.7.4用V法铸造工艺生产球墨铸铁管件632
13.7.5用V法铸造工艺生产球墨铸铁桥壳634
13.7.6用V法工艺生产汽车前桥铸钢件635
13.7.7用V法铸造工艺生产铸钢汽车桥壳637
13.7.8用V法铸造工艺生产铸钢摇枕和侧架638
13.7.9用V法铸造工艺生产高锰钢铸件642
13.7.10V法铸造工艺日常质量控制644
13.8V法铸造缺陷及其防止措施645
13.8.1V法铸钢件氧化缺陷及其防止措施645
13.8.2V法铸（铁）件粘砂缺陷及其防止措施646
13.8.3V法铸件气孔缺陷及其防止措施648
13.8.4V法铸造烂砂缺陷及其防止措施652
13.8.5V法铸造生产阀门铸钢件渗漏原因及防止措施654
13.8.6摇枕、侧架铸件缺陷及其防止措施655
参考文献659

第2版前言《铸造造型材料实用手册》自2009年3月出版以来，深受铸造工作者的欢迎（第1版印刷两次，现已售罄）。近年来，随着国内外科学技术的快速发展，先进制造技术工艺不断涌现，各类铸造标准及工艺参数不断更新，特别是高新技术的引入，使铸造行业的产品及技术结构发生了根本变化。因此，为了适应当前生产实际及技术发展的需要，满足广大读者的需求，我们决定对该手册进行修订，出版第2版。 修订后的手册在原12章的基础上增加了1章，即第13章V法铸型及工艺，并对第1版中陈旧落后的技术内容进行了删改，增加了近年来国内外涌现出的新技术、新工艺、新材料及新设备的相关内容，全面贯彻了最新的铸造造型材料相关的国家或行业标准。 本书全面系统地介绍了铸造造型材料及其应用技术，书中汇集了丰富的相关技术资料、数据和图表，实用性较强。其主要内容包括：原砂及耐火原料、黏结材料、添加材料、辅助材料、工艺过程材料、无机黏结剂型砂和芯砂、有机化学黏结剂砂、其他铸型（芯）砂、铸造涂料、熔模铸造材料、消失模铸型、V法铸型及工艺。希望本书能够对铸造工程技术人员、从事铸造造型材料生产和销售的相关人员，以及相关专业的在校师生有所帮助。 全书共分13章，其中第1章～第4章、第6章、第8章～第10章和第13章由李远才编写，第5章、第7章、第11章、第12章由董选普编写。 由于作者水平有限，书中难免存在疏漏和错处，热忱希望广大读者批评指正。 作者第1版前言铸造是机械行业最基础的产业。在我国铸造又俗称为“翻砂”，其中“砂”即为广义的造型材料，而“翻”理解为使用造型材料的技术。日本人形象地将铸造称为“水随方圆之器”的技术，其中“水”为金属液，“方圆之器”即为用造型材料制成的铸型（芯）。造型材料在铸造中的重要性不言而喻。 通常将造型、制芯及合箱浇注过程中所使用的一切非金属的、有机的、无机的、消耗性的材料统称为造型材料，其分类广，性能（性状）、规格各异，用途及使用效果也千差万别。 砂型铸造与其他铸造方法相比，其优点是不受零件形状、大小、复杂程度及合金种类的限制；所用材料来源广，生产准备周期短，成本低。砂型铸造是铸造生产中应用最广泛的一种方法，世界各国用砂型铸造生产的铸件占总产量的80%～90%。为此，本书所涉及的造型材料，是以砂型铸造用材料为主，还适当介绍了其他特种铸造用材料，如熔模铸造用材料、消失模铸造用材料等，它涵盖了骨料材料、黏结材料、添加材料和辅助材料，以及诸如冒口套、覆盖剂等工艺过程材料等。 本书全面系统地介绍了铸造造型材料及其应用技术，书中汇集了丰富的相关技术资料、数据和图表，实用性较强。希望本书能够对铸造工程技术人员、从事铸造造型材料生产和销售的相关人员有所帮助。 全书共分12章，第1章、第2章、第3章、第6章、第8章、第9章、第10章由李远才编写；第4章由李远才、冀运东编写；第5章、第7章、第11章、第12章由董选普编写。 由于作者水平有限，书中难免存在疏漏和错处，热忱希望广大读者批评指正。 作者