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目录 1

第一节 石英质铸造用砂 5

第一章 铸造用砂 5

第一篇 铸造用砂和粘土 5

1．砂的矿物组成和化学成分 6

一、石英质砂的组成、性能和分类 6

2．原砂的含泥量和颗粒组成 10

二、原砂的选用 13

二、镁砂 15

一、石灰石砂 15

第二节 非石英质铸造用砂 15

三、锆砂 16

五、耐火熟料 17

四、铬铁矿砂 17

七、碳质材料 18

六、刚玉 18

二、粘土的种类 20

一、粘土的组成 20

第二章 铸造用粘土 20

第一节 粘土的组成、性能和分类 20

2．膨润土 21

1．普通粘土 21

三、粘土的性能和指标 21

1．粘土矿物颗粒的胶体特性 24

一、粘土的胶粘性 24

第二节 粘土的湿态粘结机理和影响因素 24

1．高岭石与蒙脱石的结晶构造 26

二、粘土矿物的结晶构造与胶粘性的关系 26

2．粘土的湿粘结性 26

2．粘土的离子交换性质 29

4．钙膨润土的活化 31

3．钠膨润土和钙膨润土的特性比较 31

三、粘土型砂的湿态和干态粘结 32

第三节 粘土的热变化和体积收缩 33

1．粘结力 34

一、粘土的选用 34

第四节 粘土的选用、鉴别和合理利用 34

二、普通粘土和膨润土的鉴别 35

4．抗夹砂能力 35

2．耐火度 35

3．耐用性 35

三、粘土的合理利用 36

第一节 湿强度 39

第一章 粘土型（芯）砂性能及其影响因素 39

第二篇 粘土型（芯）砂 39

第二节 透气性 43

第三节 流动性 46

第四节 可塑性和韧性 47

1．矿物内部结合水 48

一、型砂中水的种类和水分的测法 48

第五节 粘土型砂最适宜的水分范围 48

1．紧实率 49

二、粘土型砂最适宜水分范围的判别 49

2．矿物表面结合水 49

3．非结合水 49

2．过筛性 50

三、最适宜水分的工艺原理分析 51

一、粘砂的类型和鉴别 52

第一节 粘砂的类型及防止措施 52

第二章 粘土砂型铸造常见缺陷分析 52

1．机械粘砂的形成机理 54

二、机械粘砂的形成及影响因素 54

2．影响机械粘砂的因素 55

2．提高铸型的紧实度 58

1．使用细砂 58

三、防止机械粘砂的措施 58

3．湿型砂中加入煤粉 59

4．加入渣油液 61

四、化学粘砂的形成及其防止措施 62

7．采用非石英质原砂或涂料 62

5．中小件可均匀洒干石墨粉，中大件喷刷涂料于型腔和湿芯表面 62

6．尽可能地降低浇注温度 62

1．化学粘砂形成的机理 63

2．防止化学粘砂的措施 65

1．砂型在加热时的膨胀 66

二、夹砂的形成机理和形成过程 66

第二节 夹砂的形成及其防止措施 66

一、夹砂的形式 66

2．铸型内形成高湿度低强度层 67

三、夹砂的试验方法 71

1．型砂方面 72

四、夹砂的防止措施 72

2．工艺设计和工艺操作方面 74

2．防止胀砂的措施 75

1．造成型壁移动的原因 75

第三节 胀砂的形成及其防止措施 75

一、胀砂的形成和防止 75

2．反应性气孔 76

1．析出性气孔 76

二、型壁移动与铸件胀大和缩孔的关系 76

第四节 侵入气孔的产生及其防止措施 76

一、气孔的种类和鉴别 76

二、侵入气孔的形成条件 77

3．侵入性气孔 77

三、型（芯）砂发气特性与形成气孔的关系 78

四、防止侵入气孔的措施 80

二、防止砂眼的措施 81

一、砂眼的形成原因 81

第五节 砂眼的形成及其防止措施 81

二、湿型砂的种类及其基本性能要求 82

一、湿型铸造的特点 82

第三章 粘土型砂的应用和制备 82

第一节 铸铁件湿型砂 82

三、湿型砂的配方 83

1．原材料的选择 84

2．全用新砂时湿型砂配方的拟定 87

3．旧砂（回用砂）的特点 89

4．回用旧砂时湿型砂配方的拟定 90

四、采用湿型型砂的经验举例 92

一、高压造型特点 94

第二节 高压造型用粘土型砂 94

二、高压造型用型砂的基本特点 95

三、高压造型有关工艺参数的控制 97

1．比压的选择 98

2．型砂成分的控制 101

3．型砂主要性能的控制 104

二、铸铁件干型（芯）砂的性能要求 107

一、干型的应用概况 107

第三节 干型砂 107

三、砂型和型芯的烘干工艺 109

一、表面干型铸造特点及目前应用情况 112

第四节 表面干型砂 112

1．型砂应具有高的透气性和低的发气性，以防止铸件产生气孔 113

二、铸铁件表面干型（芯）砂性能的特点 113

4．为提高抗粘砂的能力，砂型（芯）表面要刷涂料 114

3．型砂应具有好的抗夹砂能力 114

2．型砂应具有较好的湿强度 114

三、表面干型的工艺特点 115

1．铸钢的特点 117

一、铸钢件用粘土型砂 117

四、表面干型应用中值得注意的几个问题 117

第五节 铸钢及有色金属用粘土型砂 117

2．铸钢湿型砂的特点 118

3．铸钢干型砂 119

二、有色金属用粘土型砂 121

1．原材料准备及检验 122

一、粘土型砂的制备和质量控制 122

第六节 粘土型砂和涂料的制备 122

2．型砂混制和处理 124

3．型砂的质量检验与性能控制 126

1．涂料的基本组成 131

二、涂料的制备 131

2．涂料应具备的性能 132

3．涂料的制备 133

第一章 水玻璃的基本性能 134

第三篇 水玻璃砂及水泥砂 134

二、水玻璃的组成 135

一、水玻璃的制造方法 135

第一节 水玻璃的制造及其组成特性 135

一、硅酸钠的水解 137

第二节 水玻璃的硬化机理 137

二、硅酸溶胶的形成 138

1．模数 140

一、水玻璃的模数与比重 140

三、硅酸凝胶的形成 140

第三节 水玻璃的使用特性 140

3．模数、比重与水玻璃中Na2O％及SiO2％含量的关系 141

2．比重 141

三、模数的调整 142

二、模数、比重对水玻璃粘度和强度的影响 142

一、硬化原理 144

第一节 二氧化碳硬化砂硬化原理及硬化方法 144

第二章 二氧化碳硬化水玻璃砂 144

二、硬化方法 145

一、强度 147

第二节 二氧化碳硬化水玻璃砂的性能及其影响因素 147

三、高温性能 148

二、粘模性 148

一、原料和配方 149

第三节 二氧化碳硬化水玻璃砂的配制 149

1．粘砂产生的原因 150

一、粘砂 150

二、加料顺序 150

第四节 水玻璃砂存在的问题及解决途径 150

1．水玻璃砂的出砂性 152

二、出砂性问题 152

2．防止粘砂的措施 152

三、表面粉化（白霜） 153

2．改善出砂性的途径 153

第五节 水玻璃石灰石砂 154

四、旧砂回用 154

一、对石灰石原砂的要求 155

3．石灰石砂的强度 156

2．石灰石砂的透气性 156

二、水玻璃石灰石砂的主要性能 156

1．石灰石加热时的化学反应 156

5．高温强度及热膨胀 157

4．保存性 157

1．石灰石砂在液态金属的热作用下的物理化学反应 158

三、石灰石砂与铸件质量的关系 158

3．厚大铸件的缩沉 159

2．防粘砂作用 159

4．气孔问题 160

1．CO中毒问题 161

五、石灰石砂存在的其它问题 161

四、石灰石砂配方 161

第一节 硅酸二钙——水玻璃自硬砂 163

第三章 水玻璃自硬砂 163

2．旧砂回用问题 163

2．炉渣 164

1．赤泥 164

一、型（芯）砂组成物 164

二、硬化机理 165

1．配方 169

三、配方和混制工艺 169

1．性能 170

四、型（芯）砂性能和造型制芯工艺特点 170

2．混制工艺 170

2．造型制芯工艺特点 174

二、型（芯）砂发热硬化机理 175

一、硅自硬砂配方举例 175

第二节 硅铁粉——水玻璃发热自硬砂 175

1．附加物的影响 176

三、影响硅自硬砂性能的因素分析 176

2．混碾时间的影响 177

一、水玻璃流态自硬砂的特点及其应用 178

第三节 水玻璃流态自硬砂 178

四、造型、制芯工艺特点 178

五、存在问题 178

2．发泡剂发泡作用的分析 179

1．型砂流态的形成 179

二、型（芯）砂流态的形成与发泡剂的选择 179

3．流态砂发泡剂的选择 181

1．配方 182

三、流态砂的配制 182

2．混砂工艺 183

2．硬化时间 185

1．流动性 185

四、流态砂的性能控制 185

4．强度 186

3．透气性 186

3．涂料 187

2．防止粘模的措施 187

五、流态砂的铸造工艺特点 187

1．对模型、芯盒的要求 187

4．残留水分与烘干工艺 188

6．防止冲砂 189

5．“缩沉”产生的原因及预防措施 189

一、普通硅酸盐水泥的组成与特性 190

第一节 普通硅酸盐水泥 190

第四章 水泥自硬砂 190

二、硬化原理 191

5．加入附加物（添加剂） 192

4．水泥和水的比 192

三、影响水泥硬化过程的各个因素 192

1．水泥的矿物组成 192

2．水泥的粒度 192

3．湿度和温度 192

2．缓凝剂 193

1．速凝剂 193

四、水泥的化学添加剂 193

3．减水剂 194

2．水灰比 195

1．水泥加入量 195

第二节 水泥自硬砂的一般特性 195

一、水泥自硬砂配比的一般原则 195

二、水泥自硬砂的高温性能 196

一、普通硅酸盐水泥自硬砂 197

第三节 各种水泥自硬砂 197

二、矾土水泥自硬砂 199

1．双快水泥的原料和成分 201

三、双快水泥自硬砂 201

3．双快水泥自硬砂的硬化机理 202

2．双快水泥自硬砂的配方和混砂工艺 202

4．双快水泥自硬砂的性能及控制 204

5．存在问题 206

一、按材料来源对有机粘结剂分类 207

第一节 铸造用有机粘结剂的种类 207

第四篇 有机粘结剂砂 207

第一章 铸造用有机粘结剂 207

二、按化学组成分类 209

三、有机粘结剂的硬化特性 210

1．强度特性 211

四、有机粘结剂的强度和其他特性 211

一、对有机粘结剂的基本要求 212

第二节 对有机粘结剂的要求和选用 212

2．亲水特性 212

3．其它特性 212

三、有机粘结剂的选用 213

二、型芯的分级 213

一、植物油粘结剂的组成 215

第一节 植物油粘结剂 215

第二章 植物油粘结剂及油砂 215

二、植物油粘结剂的硬化原理 217

1．质量指标 218

三、植物油粘结剂的质量指标和技术条件 218

2．技术条件 219

4．其它工艺特性 220

3．发气性 220

第二节 油砂的工艺性能 220

一、油砂工艺性能的特点 220

1．干强度高、容让性和出砂性好 220

2．湿强度低、流动性好 220

1．改善油砂湿强度 221

二、油砂工艺性能的控制 221

2．合理选择油的加入量 222

3．合理选择原砂 223

1．烘干温度 224

二、油砂芯的烘干 224

第三节 油砂的配制和烘干工艺 224

一、油砂的配制 224

1．油砂的配方 224

2．油砂的混制 224

2．烘干时间 226

1．合脂粘结剂的来源和组成 228

一、合脂粘结剂的组成 228

第三章 合脂粘结剂及合脂砂 228

第一节 合脂粘结剂 228

2．溶剂 229

1．硬化原理 230

二、合脂的硬化特性和质量指标 230

2．质量指标 231

1．性能特点 232

一、合脂砂的工艺性能 232

第二节 合脂砂的性能和应用 232

2．影响合脂砂性能的主要因素 234

1．配方和混制 237

二、合脂砂的配制和应用 237

3．存在的问题及解决途径 239

2．烘干工艺 239

4．合脂型芯涂料问题与合脂面砂的应用 240

1．乳化机理 241

三、乳化合脂的应用 241

3．乳化合脂砂的工艺性能 242

2．合脂乳化液的配制 242

第一节 渣油砂 243

第四章 渣油砂及其它有机粘结材料 243

4．苏打碱化合脂 243

1．渣油的来源和主要特性 244

一、渣油粘结剂 244

2．稀释剂和催化剂 245

3．硬化机理 246

1．渣油砂各种成分对湿态和干态性能的影响 247

二、渣油砂的性能和控制 247

2．发气性 249

3．出砂性（溃散性） 250

3．烘干工艺 251

2．混砂 251

4．防粘砂性和抗夹砂性 251

5．回用性 251

三、渣油砂的配制和烘干工艺 251

1．配方 251

1．沥青的来源和特性 253

五、沥青粘结剂和沥青砂 253

四、渣油砂的应用效果和发展趋势 253

3．乳化沥青砂的性能和配比 254

2．乳化沥青粘结剂 254

1．纸浆废液的特性 255

一、纸浆废液粘结剂 255

第二节 其它有机粘结材料 255

2．纸浆废液的技术条件 256

3．羧甲基纤维素（CMC） 257

2．糖浆 257

二、糊精、糖浆及其代用材料 257

1．糊精 257

1．修补膏 258

四、型芯用胶合修补材料 258

三、聚乙烯醇粘结剂 258

3．修补砂 259

2．胶合剂 259

概述 260

第五章 合成树脂砂 260

2．配方和混制 269

1．原材料 269

第一节 壳芯用酚醛树脂砂 269

一、壳芯树脂砂的制备 269

2．制壳的工艺参数 271

1．制芯方法 271

二、壳芯法制芯工艺 271

3．分型剂 272

三、壳芯树脂砂优缺点 273

1．呋喃Ⅰ型树脂 274

一、糠醇改性脲醛树脂砂 274

第二节 热芯盒用树脂砂 274

2．呋喃Ⅰ型树脂砂的制备 276

3．呋喃Ⅰ型树脂砂的工艺性能及其影响因素 277

4．呋喃Ⅰ型树脂砂应用中存在的问题 280

3．呋喃Ⅱ型树脂砂的性能特点 282

2．呋喃Ⅱ型树脂砂的制备 282

二、糠醇改性酚醛树脂砂 282

1．呋喃Ⅱ型树脂 282

1．苯基苯酚——甲醛树脂砂 283

三、其它树脂砂 283

2．糠醇——酚醛树脂砂 284

一、扩散气体冷芯盒法 285

第三节 冷芯盒用树脂砂 285

1．自硬冷芯盒法概述 286

二、自硬冷芯盒法 286

2．7501呋喃树脂砂 287

3．自硬冷芯盒树脂砂的制备 288

三、温芯盒法 289

1．选取平均样品及试料（按JB437—63） 290

一、铸造用砂的试验 290

附录 290

（2）标准方法 291

（1）快速方法 291

2．测定原砂的含水量 291

（2）测定方法与步骤 292

（1）测定原理 292

3．测定原砂的含泥量 292

（1）铸造用标准筛筛网规格及网孔参数 293

4．测定原砂的粒度 293

5．原砂颗粒形状与表面状况的评定 294

（2）试验步骤 294

6．测定原砂的烧结温度 295

二、铸造用膨润土和普通粘土的试验 296

8．原砂的牌号及表示方法 296

7．测定原砂的灼烧减量 296

2．测定粘土的工艺试样强度 297

1．选取平均样品及试料 297

（2）试验方法 298

（1）试样试锥的制备 298

3．测定膨润土的PH值 298

4．测定膨润土工艺试样的热湿拉强度 298

5．测定粘土的耐火度 298

6．测定粘土的吸水率 299

7．测定粘土的吸蓝量（包括型砂或旧砂中有效膨润土含量的测定） 300

（2）光电比色法 301

（1）染色滴定法 301

（3）型砂（旧砂）中有效膨润土含量的测定 302

9．测定粘土胶质价 303

（2）吸蓝量法 303

8．测定粘土的耐用性 303

（1）强度法 303

（2）实验设备及步骤 304

（1）原理 304

10．测定膨润土膨胀倍数 304

11．粘土的差热分析 304

12．测定膨润土盐基总量和各阳离子含量 305

2．测定煤粉光泽炭析出量 306

1．测定煤粉的挥发分 306

三、煤粉性能的试验 306

1．标准工艺试样的制作 307

四、型砂性能的检验 307

3．测定煤粉的灰分 307

4．测定煤粉的固定碳量 307

2．测定型砂透气性（率） 308

（3）高压造型用的型砂试样 308

（1）冲制圆柱形试样操作步骤 308

（2）冲制抗拉和抗弯试样操作步骤 308

（2）快速法 309

（1）标准法 309

3．测定型砂的强度 312

5．测定型砂过筛性（松散指数） 313

4．测定型砂湿度（含水量） 313

（1）测定试样两端硬度值的差别 314

8．测定型砂的流动性 314

6．测定型砂紧实率 314

7．测定型砂的紧实度（密度） 314

（4）侧孔重量法 315

（3）漏孔重量法 315

（2）测定阶梯试样两平面的硬度值差别 315

（2）测定破碎指数（冲击韧性）试验步骤 316

（1）抗压变形法 316

（5）环形空腔测定流动性 316

9．测定型砂的韧性 316

11．测定型砂发气性（包括型砂或旧砂有效煤粉含量测定） 317

10．测定砂型的表面硬度 317

（2）测定方法与步骤 318

（1）实验用仪器 318

（3）发气性仪的改进 319

（4）型砂或旧砂有效煤粉含量的测定 321

13．测定型砂热压应力 322

（2）试验过程 322

12．测定型砂热湿拉强度 322

（1）试样制备 322

14．测定型砂高温强度 323

（2）试验设备 323

（1）原理 323

（3）膨胀力的测定 324

（2）无阻碍线膨胀值测定 324

（1）试样制备 324

五、自硬砂性能检验 325

16．测定旧砂中残留碳酸钠（苏打）量 325

（4）高温强度的测定 325

15．测定型砂中重油的含量 325

（1）实验原理 326

1．水玻璃模数的测定 326

（3）实验内容 327

（2）仪器和药品 327

4．强度的测定 328

3．透气性的测定 328

2．水玻璃砂回用砂中Na2O含量的测定（包括水玻璃自硬砂旧砂） 328

9．水泥凝结时间的测定 329

8．出砂性的测定 329

5．可使用时间的测定 329

6．表面稳定性的测定 329

7．残留水分的测定 329

10．流态砂的流动性测定 330

（1）仪器水值的确定 331

1．油类粘结剂粘度测定 331

11．发泡剂发泡能力与稳定性试验 331

六、有机粘结剂性能试验 331

（1）测定原理 332

2．油类粘结剂碘值的测定 332

（2）试验方法 332

（3）测定步骤 333

（2）测定试剂 333

（2）测定步骤 334

（1）测定试剂 334

3．油类粘结剂酸值的测定 334

（1）试剂 334

（2）测定步骤 334

4．油类粘结剂皂化值测定 334

7．固体酚醛树脂流动性测定 335

6．固体酚醛树脂聚合速度测定 335

5．固体酚醛树脂软化点测定 335

（1）试验用仪器 335

（2）测定方法 335

3．涂料悬浮性测定 336

2．涂料粘度测定 336

8．固体酚醛树脂粘度测定 336

七、涂料性能试验 336

1．涂料比重测定 336

6．涂料抗粘砂性试验 337

5．涂料高温抗裂性试验 337

4．涂料烘干抗裂性试验 337

八、我国部分铸造用砂和粘土 338