铸造工艺学复习大纲
砂型结构及其工作条件
型（芯）砂的组成：原砂+粘结剂+附加物。
砂型的结构：是具有一定强度的微孔-多孔体系，由原砂、粘接剂、附加物和微孔构成。
①原砂：硅砂SiO2等。骨干材料，占型砂总质量的82-99%。
②粘结剂：粘土、无机化学粘结剂（水玻璃）、有机化学粘结剂（油、树脂）。以薄膜形式覆盖砂粒，使型砂具有必要的强度和韧性。按粘接力产生机制分为：物理固结、化学粘接和机械粘接。
③附加物：改善型砂的工艺和使用性能。
原砂的作用：①提供必要的耐高温和热物理性能，以保证充型、冷却、凝固顺利，获得优质铸件。②提供众多孔隙，使砂型具有透气性、退让性。
铸型的工作条件：
①力学作用：
浇注时冲击、冲刷—影响铸件的形状、夹砂；
充型后浮力、静压力---变形、尺寸精度；
冷却收缩—铸件应力、变形。
②热作用：
热辐射—铸型升温；
铸型内腔—气体压力升高，迁移。
③物理作用：机械粘砂、铸渗等。
④化学作用：粘结剂燃烧、分解；界面化学反应。
【传质】：一种物质在另一媒介物中传递。铸造工艺中常见的传质现象：湿型风干、烘干、水分蒸发、迁移、凝聚吹气硬化、有机粘结剂的燃烧、分解产生气体的扩散和铸件表面的合金化。
砂型表层的水分迁移：
【微观膨胀】：砂粒的膨胀能被湿粘土膜的收缩所抵消，仅减小孔隙而不引起砂型尺寸变化。
膨胀缺陷：夹砂结疤、鼠尾、沟槽。控制热湿拉强度是控制夹砂结疤类缺陷的关键。备注：夹砂等缺陷原因有两个：①水分迁移；②砂粒膨胀。
液态金属的冲刷及其造成的缺陷：砂眼、抬箱和跑火、偏芯及形状不合格。
气体和侵入性气孔主要成分：H2、N2、CO、CO2、O2。CO/CO2 是表征铸型气氛还原性的标志。
【反应性气孔】金属与铸型、金属与溶渣或金属液内某些元素、化合物之间发生反应形成的气孔。反应性气孔来源：①水蒸气与合金成分的反应；②型砂组分的分解；③固体碳的燃烧及气化反应。其形成机理：CO核心说、H2核心说。
粘砂分机械粘砂和化学粘砂两大类。机械粘砂为型砂与金属的机械混合物；化学粘砂又称为烧结粘砂，主要发生在大型铸钢件。
第二篇 砂型和砂芯的制造 第一章 湿 型
粘土型砂据合型和浇注状态可分为：湿型（湿砂型或潮型）——砂型不烘干，直接浇；干型——合型和浇注前送窑烘干；表面烘干型——型腔表层烘干一定深度。
粘土型砂按造型可分为：面砂、背砂和单一砂。
湿型铸造法基本特点：型（芯）无需烘干，不存在硬化过程。
主要优点：①生产灵活，效率高，成本低，周期短；②易实现机械化和自动化；③省烘干设备、燃料、电力及空间；④砂箱使用寿命长；⑤容易落砂。
主要缺点：易夹砂结疤、粘砂、气孔、砂眼、胀砂等。
型（芯）砂应具备的性能：①造型、制芯和合型阶段：湿度、流动性、强度、可塑性、韧性、不粘模性；
②铸件浇注、冷却、落砂、清理阶段：耐火度、透气性、发气量、退让性、溃散性。
铸造用原砂基本性能：含泥量（原砂中直径小于20μm的细颗粒的含量）、颗粒组成（筛分法）、颗粒形状（圆形、钝角形、尖角形三种，用符号“○”、“□”、“△”表示。）
粘土的性能特点：被水湿润后具有粘结性和可塑性；烘干后硬结具干强度，加水恢复粘结性和可塑性；资源丰富，价格低廉，应用广泛。
铸造用粘土分类 8、膨润土分类
9、附加物常用：煤粉、渣油、淀粉、锯末等；目的：使型砂具特定性能，并改善铸件表面质量。
煤粉作用：①在高温金属液作用下产生大量还原性气体，可防止金属液被氧化，并使铁液表面的氧化铁还原，减少金属氧化物和造型材料化学反应可能；②受热形成的半焦充填堵塞砂型表面颗粒间的孔隙，使金属液不能渗入；③受热后变成胶质体，具有可塑性，可以缓冲石英颗粒在该温度区间因受热而形成的膨胀应力，减少受热膨胀类缺陷。④受热产生碳氢化物挥发分在高温下分解，析出光亮碳，阻止界面反应，防止机械粘砂。
无机化学粘结剂
无机化学粘结剂通过物理化学反应而达到硬化，其分类和硬化方法如下：
水玻璃型（芯）砂优点：
①型（芯）砂流动性好，易于紧实，造型（芯）劳动强度低；②硬化快，强度较高，生产周期短，劳动生产率高；③可在型（芯）硬化后起模，型、芯尺寸精度高；④可提高铸件质量，减少铸件缺陷；⑤可降低能耗，改善工作环境和工作条件。
水玻璃型（芯）砂缺点：
①铸型浇注后溃散性差；②旧砂难以用摩擦法再生；③硬化的型芯保存性差（尤其在寒冷潮湿的条件下）；④对某些铸件，型芯硬化后的强度还不够理想。
钠水玻璃的参数主要有模数、密度、浓度和粘度等。
备注：【模数】：钠水玻璃中SiO2与Na2O的摩尔数之比。对比下述冒口中模数！
【水玻璃的硬化】：水玻璃在一定条件下逐渐变硬的过程。硬化方法：
①CO2
