砂鑄造的標準是什麼

① 鑄造沙有什麼要求

中國在公元17世紀已使用硅砂作造型材料，用於製造鍾、鏡、鍋和火炮等鑄件。但早期使用的多為含粘土的天然硅砂即山砂和河砂，它有較好的可塑性，可直接用於製造鑄型和型芯，適於當時手工生產的條件。鑄件進入工業化的大規模生產後，特別是造型機械化後，這種含粘土的天然硅砂性能的均一性差，型砂的質量難以控制，不能滿足工藝要求，因此開始建砂廠，對天然硅砂進行水洗、擦洗、精選，得到各種高質量硅砂。 鑄造砂
或將硅石破碎製成的人工硅砂。同時，也擴大了各種非硅質砂的使用。樹脂砂造型造芯工藝的應用和發展，對鑄造用砂的質量又提出了更高的要求，如細粉少，比表面積小，耗酸值低等。此外，對砂粒大小形狀和粒度分布狀況也有了新的要求。一些缺乏優質砂源的國家還發展了硅砂浮選技術，以提高硅砂的品位和質量。
編輯本段基本要求
鑄造砂應滿足以下的要求：①較高的純度和潔凈度，以硅砂為例，鑄鐵用砂要求SiO2含量在90％以上，較大的鑄鋼件則要求SiO2含量在97％以上；②高的耐火度和熱穩定性;③適宜的顆粒形狀和顆粒組成;④不易被液態金屬潤濕；⑤價廉易得。
編輯本段顆粒形狀和組成
鑄造砂的顆粒形狀和顆粒組成對型砂的流動性、緊實性、透氣性、強度和抗液態金屬的滲透性等性能有影響，是鑄造砂質量的重要指標。
編輯本段顆粒形狀
鑄造砂的形狀一般分3種。①圓形砂:顆粒為球形或接近於球形，表面光潔，沒有突出的稜角。②多角形砂:顆粒成多角形，且多為鈍角。③尖角形砂：顆粒成尖角形，且銳角較多。鑄造砂的顆粒形狀一般以角形系數（砂粒實際比表面積／球形砂粒理論比表面積之比）來表示。（見圖）
編輯本段顆粒組成
砂子的顆粒組成是用篩號來表示的，測定的方法是將經水洗去泥分烘乾後的干砂倒入標准篩，再放到篩砂機上篩分，篩分後將各篩子上停留的砂子分別稱重，通常用標准篩篩分後砂粒最集中的3個相鄰篩子的頭尾篩號表示顆粒組成。
編輯本段種類和用途
鑄造砂按礦物組成不同分為石英砂和特種砂兩大類，石英砂俗稱硅砂。
編輯本段硅砂
主要礦物組成為石英，主要化學成分為SiO2。①天然硅砂：因其化學成分，粒度組成不同，分別用於有色合金鑄件、鑄鐵件及中小型鑄鋼件的型砂和芯砂。②精選天然硅砂：用於以有機物作為粘結劑的各種鑄鋼件型砂和芯砂。③人工硅砂：用於精鑄、打爐襯或鑄鋼件的型砂和芯砂。
編輯本段非硅質砂
非硅質砂種類較多，用途各異。①石灰石砂：由石灰岩破碎而成，主要礦物組成是CaCO3，用於鑄鋼件的型砂和芯砂。②鋯砂:主要礦物組成是ZrO2·SiO2，用於大型鑄鋼件及合金鋼件的芯砂或砂型的面砂，或將其粉料用作塗料。③鎂砂：主要礦物組成是MgO，用於高錳鋼鑄件的面砂、芯砂，其粉料可用作塗料。④鉻鐵礦砂：主要礦物組成是鉻鐵礦FeO·Cr2O3，用於大型或特殊鑄鋼件的面砂、芯砂，其粉料可用作塗料。⑤剛玉砂：主要礦物組成是剛玉α-Al2O3，用於熔模、陶瓷型鑄造的制殼材料。⑥橄欖石砂：主要礦物組成是橄欖石(MgFe)2SiO4，用於鑄鐵件、有色合金鑄件以及高錳鋼鑄件的型砂和芯砂。
編輯本段資源
自然界中硅砂資源充足，但適合鑄造用的SiO2含量高的天然硅砂並不太多。中國於1951年開始，對境內的鑄造砂資源陸續進行了普查，但主要限於交通干線和主要工業城市附近。普查結果表明，中國可用於鑄造的天然硅砂資源十分豐富，分布范圍很廣。內蒙古哲里木盟，天然硅砂儲藏量達數億噸，其顆粒形狀接近圓形，SiO2含量為90％左右。福建晉江、東山的海砂，SiO2含量為94～98％，含泥量低，均是較好的天然硅砂。江西的都昌、星子、永修縣均有大量第四紀河湖相積沉硅砂，SiO2含量為90％左右，含鐵量低，鹼性氧化物少，粒度均勻，是較好的湖砂。廣州、湖南等地有豐富的易破碎的風化砂岩，可加工成人工硅砂，其SiO2含量在96％以上，可用於鑄鋼件的生產。

② 砂型鑄造對鑄件結構設計有什麼要求

砂型鑄造對鑄件結構設計有什麼要求
答:砂型造型鑄件設計,不僅要考慮工作功能和力學性能的要求,還必須考慮合金鑄造性能、鑄造工藝對鑄件結構的要求。鑄件結構設計是否合理,對鑄件質量、生產率和製造成本都有很大影響。鑄件的結構,假如不能滿意合金鑄造性能的要求,將可能產生澆不到、冷隔、縮孔、縮松、氣孔、裂紋和變形等缺陷。
流動性好的合金,充型能力強,鑄造時就不易產生澆不到、冷隔等缺陷,而且能鑄出鑄件的最小壁厚也小。不同的合金,在一定的鑄造條件下能鑄出的最小壁厚也不同。設計鑄件的壁厚時,一定要大寸:該合金的「最小答應壁厚」,以保證鑄件質量。鑄件的「最小允許壁厚「主要取決於合金種類、鑄造方法和鑄件的大小等。表5—1為鑄件最小允許壁厚值。但是,鑄件壁也不宜太厚。厚壁鑄件晶粒粗大,組織疏鬆,易產生縮孔和縮松,力學性能下降。鑄件艱載能力並不是隨截面積增大成比例地增加。設計過厚的鑄件壁,將會造成金屬浪費。為了提高鑄件承載能力而不增加壁厚,鑄件的結構設計應選用合理的截面形狀。
此外,鑄件內部的筋或壁,散熱條件比外壁差,冷卻速度慢。為防止內壁的晶粒變粗和產生內應力,一般內壁的厚度應小於外壁。表5—2為鑄鐵件外壁、內壁和加強筋的最大臨界壁厚。鑄件各部分壁厚若相差過大,厚壁處會產生金屬局部積聚形成熱節,凝固收縮時在熱節處易形成縮孔、縮松等缺陷。此外,各部分冷卻速度不同,易形成熱應力,致使鑄件薄壁與厚壁連接處產生裂紋。因此在設計鑄件時,應盡可能使壁厚均勻,以防止上述缺陷產生。
檢查鑄件壁厚是否均勻時,應將鑄件的加工餘量考慮在內。如果零件圖上各處壁厚是均勻的,加上加工餘量後,加工面上的鑄造厚度將增加,鑄件熱節卻很大。

③ 鑄造時應選用什麼砂

1.鑄造用砂的類別與鑒定

鑄造用砂根據石英和含泥量分為三種：石英砂、石英長石砂、黏土砂，分別用字母S、SC、N表示。根據砂的顆粒在三個篩上停留量之和的多少，分為顆粒集中的和分散的砂（其中分散的砂用F表示）。原砂的牌號表示：種類＋數字（顆粒度）＋字母（分散的砂）＋（粒形符號），如4S75／15OF（○）表示四級石英砂（根據砂的石英含量劃分級別），粒度集中在75、100、150號篩上的分散的圓形砂。對不同的鑄造用砂，黏結劑加入後砂的強度也不同，為了能對黏結劑使用效果有一個較為准確的評價，規定了鑒定黏結劑的標准用砂，其牌號為NBS55／100（○），N、B、S分別表示黏結劑、標准、石英砂的第一個漢語拼音字母。標准砂的粒度組成如表1所示。標准砂（內蒙古通遼市大林型砂有限公司）的化學成分：W（SIO2）＞88％，W（AL203）＜6％，W（FE203）＜0.7％，ｗCAO＋MｇO）＜0.7％，ｗ（K2O＋NA2O）＜35％，W（TIO2）＜0.4，灼減＜0.5％，W（H2O）＜0.3％。

2.鑄造用原砂的加工

自然界中的砂，雜質含量高，顆粒尺寸也不符合鑄造用砂的要求，不能直接用來生產鑄型，必須進行加工改造，以符合鑄造用砂的需要。對原砂的加工改造包括降低除SIO2外的其他雜質含量、篩選或加工使砂粒尺寸符合要求，主要包括以下幾個過程：

（1）水洗：通過水流的強烈沖洗，使原砂中的含泥量降低到1％以下。

（2）篩分：除去較大顆粒和微細顆粒。

（3）精選：降低除SIO2外的其他成分的含量，提高石英含量。

（4）烘乾：用烘乾設備除去原砂中的水分。

3.鑄造用砂的選用

在保證鑄件質量的前提下，鑄造用砂一般根據鑄件的合金類別、鑄件大小、鑄型類別和造型方法選用，以降低成本，如表2所示。

表1 標准砂的粒度組成

表2 鑄造用砂的基本選用原則