發(fā)布時間：2017-07-19 01:03

  本文關鍵詞：熱硬磷酸鹽鑄造粘結劑制備工藝的研究

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【摘要】：磷酸鹽粘結劑是一種新型鑄造粘結劑,與有機樹脂粘結劑相比,具有發(fā)氣量低、潰散性好和無毒環(huán)保等特點,很有應用價值。但磷酸鹽粘結劑的型芯容易吸濕且粘結劑的穩(wěn)定性差,使得型芯的強度下降很快,影響了其應用。本文根據鑄造生產要求,研制出了一種熱硬鋁鋅復合磷酸鹽鑄造粘結劑,具有高強度、抗吸濕等特點,可應用于鑄造生產。首先,進行了磷酸鹽制備工藝的理論分析,確定了制備磷酸復鹽的組成主要為磷酸二氫鋁、磷酸二氫鋅,并進行了無機合成。試驗表明鋁鋅磷酸復鹽在強度及穩(wěn)定性方面有很大的優(yōu)勢,但是其抗吸濕性相對較差,有待進一步改善。接下來,試驗研究了改性劑的種類及加入量對磷酸鹽性能的影響,選擇了氧化鎂和M劑作為改性劑,并且同時加入兩種改性劑效果更佳。在確定磷酸和水加入量配比為265:70的基礎上,以砂芯的抗拉強度為考核指標,通過正交試驗優(yōu)化了各組分的比例,制備出一種改性鋁鋅磷酸復鹽粘結劑,即磷酸溶液:氫氧化鋁:氧化鋅:氧化鎂:M劑=265:35:26:9:10,粘結劑穩(wěn)定性好。然后,對硬化工藝進行了研究,試驗表明粘結劑的抗吸濕性和抗拉強度等性能與硬化工藝有密切聯系,當烘干溫度過高、過低或烘干時間過長、過短都會影響粘結劑強度。最后確定硬化工藝為:200℃×20min。最終進行了粘結劑性能測試,所制得的磷酸鹽粘結劑性能指標如下:粘度475mpa·s;硬化工藝200℃×20min,粘結劑加入量3%,砂芯初始抗拉強度為3.05MPa,24h抗拉強度為2.47MPa;發(fā)氣量為10ml/g,高溫殘留強度(800℃×30min)為0MPa;生產驗證試驗得到表面較為光潔的鑄件,有良好的潰散性。
【關鍵詞】：鑄造粘結劑 鋁-鋅磷酸鹽 熱硬 復合改性 抗吸濕
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG221
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 鑄造粘結劑的分類及特點10-12
• 1.2 國內外磷酸鹽粘結劑研究現狀12-15
• 1.3 磷酸鹽粘結劑的應用前景15-16
• 1.4 磷酸鹽粘結劑的分類及特點16-18
• 1.5 本課題研究內容18-21
• 1.5.1 粘結劑的合成19
• 1.5.2 改性劑的選擇與復合19
• 1.5.3 硬化工藝的優(yōu)化19-21
• 第2章 試驗所需原料、設備及方法21-26
• 2.1 試驗主要原料及主要試劑21
• 2.2 實驗儀器及設備21-22
• 2.2.1 合成粘結劑用儀器及設備21-22
• 2.2.2 工藝性能試驗儀器及設備22
• 2.3 試驗方法22-26
• 2.3.1 粘結劑的合成22-23
• 2.3.2“8”字試樣的制備23-24
• 2.3.3 試樣抗拉強度的測量24
• 2.3.4 磷酸鹽粘結劑粘度的測定24
• 2.3.5 型砂可使用時間的測量24
• 2.3.6 型砂潰散性的測定24
• 2.3.7 型砂發(fā)氣量的測定24-26
• 第3章 磷酸鹽基礎制備工藝的研究26-36
• 3.1 磷酸鹽的合成原理26
• 3.2 磷酸鹽粘結劑的粘結機理和硬化機理26-28
• 3.3 磷酸鹽制備的探索性試驗28-34
• 3.4 磷酸鹽粘結劑影響因素分析34-36
• 第4章 磷酸鹽的改性工藝研究36-58
• 4.1 磷酸鹽粘結劑的改性36-43
• 4.1.1 氧化鎂對磷酸鹽粘結劑的改性36-37
• 4.1.2 氫氧化鈣對磷酸鹽粘結劑的改性37-39
• 4.1.3 M劑對磷酸鹽粘結劑的改性39-41
• 4.1.4 氧化銅對磷酸鹽粘結劑的改性41-42
• 4.1.5 其他改性劑的研究42-43
• 4.2 磷酸鹽粘結劑改性劑組分的確定43
• 4.3 改性磷酸鹽正交試驗及驗證試驗43-49
• 4.4 磷酸鹽加熱硬化工藝的確定49-51
• 4.5 磷酸鹽粘結劑工藝性能的測定51-56
• 4.5.1 磷酸鹽粘結劑砂芯斷口形貌的研究51-54
• 4.5.2 磷酸鹽粘結劑粘度的測定54
• 4.5.3 磷酸鹽粘結劑可使用時間的測定54-55
• 4.5.4 磷酸鹽粘結劑潰散性的測定55-56
• 4.5.5 磷酸鹽粘結劑發(fā)氣量的測定56
• 4.6 粘結劑綜合性能的評價56-58
• 第5章 生產驗證試驗58-61
• 5.1 造型58
• 5.2 澆注58-59
• 5.3 清理鑄件59-60
• 5.4 結果評價60-61
• 第6章 結論61-62
• 參考文獻62-67
• 在學研究成果67-68
• 致謝68

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本文編號：560515