生产铸钢件用造型材料概述
2014.04.28 15:31
铸铁（尤其是球墨铸铁）件是以“糊状凝固方式”凝固的，发生共晶转变时又有一石墨化膨胀过程，容易导致型壁运动而影响铸件的尺寸精度。铸型表层胀大后，还会使内部的缩孔、缩松等缺陷扩大。既影响尺寸精度，又影响内在质量。
砂型中的低强度水分迁移层，再加以铸铁件的糊状凝固方式，还易于在铸件表面形成‘夹砂’、‘鼠尾纹’之类的膨胀缺陷。
铸钢件是以“硬皮形成方式”凝固的，浇注以后，砂型/金属面处的金属很快就形成坚固的硬壳，此后铸件内又没有石墨化膨胀的问题，这样就排除了水分凝聚层这一‘软肋’对铸件质量的影响。
3. 粘土湿型砂在生产铸钢件方面的应用
一些工业国家中，100㎏以下的铸钢件，特别是批量较大、持续供货的产品，大部分都采用粘土湿砂型铸造。日本有资料称：每型浇注钢液量在1吨以下的，都可考虑采用粘土湿砂型铸造。
由于需求量所限，小型铸钢件采用自动造型生产线的很少，大都用单台造型机造型，并配装有简便的砂箱、铸型转运设施。
为了保证产品质量，砂处理系统可以很小巧，但必须有效而完整。
有些铸钢件生产厂，在装备有多条树脂自硬砂生产线的同时，还设有小型的粘土湿型砂造型工部。
据我所知，上世纪50年代，我国就有些工厂采用粘土湿型砂，批量生产小型铸钢件，有的工厂还装备有造型生产线。但是，在当前各种自硬砂迅速推广应用的形势下，对于这一传统工艺，好象早就不在考虑之列了。不仅没有不断优化、改进和发展，反而使之日渐没落。
希望铸钢业界的同仁，不要将此工艺置之于不顾，要恰如其分地发挥其作用。
二、有关水玻璃粘结砂的几个问题我国铸钢行业采用水玻璃粘结砂（以下简称水玻璃砂）已有将近50年的历史。
水玻璃的制取工艺比较简单，原材料无匮乏之虞，价格也相当低廉。水玻璃砂的应用，好像门槛也很低，初步入门比较方便，这是其应用得以迅速推广的重要原因。
实际上，要用好水玻璃砂并不容易，还有很多课题需要深入的研究和探讨。
虽然水玻璃砂有不少重要的优点，但也的确存在一些问题，如落砂困难、铸件表面质量较差、旧砂不便回用和再生、以及铸型和芯子存放过程中强度下降等问题。由于在这方面研究工作的力度不够，在树脂自硬砂迅速推广应用的条件下，水玻璃砂的应用早已不复存在上世纪50年代那种红火的形势。
近年来，出于环境保护和清洁生产的考虑，使各国的铸造行业再次将注意力转向各种无机粘结剂方面，其中当然包括水玻璃。应该说，水玻璃砂的应用又有了新的起点，这方面的研究工作还只是刚刚起步。
2003年GIFA 展览会上，德国H.A.公司展出的新一代粘结剂Cordis4820，就是以改性硅酸钠为基础的。
水玻璃砂在我国铸钢行业中的应用，目前还是相当广泛的，前面提到的洛阳中信重工制造的重520 吨的大型液压机横梁，就是采用水玻璃砂造型制成的。但是，采用水玻璃砂的铸钢企业中，多数厂生产工艺还相当粗放，不符合当前形势的要求。
我国铸钢行业中，采用水玻璃砂造型的工艺方法主要有吹CO2硬化法、真空置换硬化法（以下简称VRH工艺）和有机酯自硬工艺。早期广泛应用的快干工艺已基本上淘汰了，微波硬化工艺的应用还很少。考虑到有机酯自硬工艺的应用比较稳定，问题不多，这里，只打算简单地说说吹CO2 硬化法、VRH工艺和有关旧砂再生的问题。（未完待续）
