铸造造型材料实用手册

前言

第1章 绪论

1.1 造型材料的分类及特点

1.1.1 造型材料的分类

1.1.2 造型材料的特点

1.2 造型材料在我国的发展历程

1.3 造型材料发展趋势与展望

第2章 原砂及耐火原料

2.1 概述

2.2 硅砂

2.2.1 硅砂的基本性质及用途

2.2.2 铸造用硅砂的来源及加工

2.2.3 铸造硅砂的性能及技术指标

2.2.4 熔模铸造用硅砂(粉)

2.2.5 熔融石英(石英玻璃)

2.3 非石英质原砂及耐火材料

2.3.1 锆砂

2.3.2 镁砂

2.3.3 橄榄石砂

2.3.4 铬铁矿砂

2.3.5 铝-硅系耐火材料

2.3.6 刚玉砂

2.3.7 硅藻土

2.3.8 碳质耐火材料

2.3.9 钛铁矿砂

2.3.10 石灰石砂

2.4 原砂基本性能测试

2.4.1 原砂堆密度的测定

2.4.2 原砂含水量的测定

2.4.3 原砂含泥量的测定

2.4.4 原砂粒度的测定

2.4.5 原砂比表面积的测定

2.4.6 原砂颗粒表面形貌(含角形因数及形貌)

2.4.7 原砂酸耗值的测定

2.4.8 原砂pH值的测定

2.4.9 原砂烧结点的测定

2.4.10 原砂耐火度的测定

2.4.11 原砂灼烧减量的测定

2.4.12 原砂发气量的测定

2.4.13 原砂的化学成分分析

第3章 粘结材料

3.1 无机粘结材料

3.1.1 粘土

3.1.2 水玻璃

3.1.3 水泥

3.1.4 磷酸盐粘结剂

3.2 合成树脂粘结剂及油类粘结剂

3.2.1 铸造合成树脂的分类

3.2.2 自硬树脂粘结剂

3.2.3 覆膜砂用酚醛树脂及固化剂

3.2.4 热(温)芯盒用树脂粘结剂

3.2.5 气硬冷芯盒用粘结剂

3.3 其他粘结剂(增稠剂)

3.3.1 淀粉类粘结剂

3.3.2 亚硫酸盐纸浆废液

3.3.3 羧甲基纤维素钠

3.3.4 糖浆

3.3.5 海藻酸钠

3.3.6 木质磺酸钙

3.3.7 田菁胶

3.3.8 松香

3.3.9 聚乙烯醇缩丁醛

3.3.10 聚丙烯酰胺

3.3.11 黄原胶

3.3.12 聚醋酸乙烯乳液(白乳胶)

3.3.13 煤焦油及沥青

3.3.14 硅酸乙酯

3.3.15 硅溶胶

3.3.16 硫酸盐

第4章 添加材料

4.1 煤粉光亮剂及其代用品

4.1.1 铸造用煤粉

4.1.2 煤粉的代用材料

4.2 增塑剂

4.2.1 邻苯二甲酸二丁酯

4.2.2 邻苯二甲酸二辛酯

4.2.3 磷酸三苯酯

4.2.4 磷酸三甲苯酯

4.2.5 聚乙二醇

4.3 增强剂

4.3.1 偶联剂

4.3.2 交联剂

4.4 铸件抗脉纹添加剂

4.4.1 概述

4.4.2 抗脉纹添加剂

第5章 辅助材料

5.1 有机溶剂

5.1.1 溶剂油

5.1.2 石油醚

5.1.3 环己烷

5.1.4 E庚烷

5.1.5 苯

5.1.6 甲苯

5.1.7 二甲苯

5.1.8 乙苯

5.1.9 松节油

5.1.10 二氯甲烷

5.1.11 三氯甲烷

5.1.12 甲醇

5.1.13 乙醇

5.1.14 异丙醇

5.2 脱模剂

5.2.1 紫胶漆

5.2.2 硝基外用磁漆

5.2.3 过氯乙烯外用磁漆

5.2.4 聚氨酯漆

5.2.5 石松子粉和滑石粉

5.2.6 全损耗系统用油和甲基硅油

5.3 修补膏(砂)、封箱条(膏)和粘合胶

5.3.1 修补膏(砂)

5.3.2 封箱膏(条)

5.3.3 砂芯胶合剂

第6章 工艺过程材料

6.1 冒口套

6.1.1 概述

6.1.2 冒口套用材料组成

6.1.3 冒口套用保温材料

6.1.4 保温冒口套的制作与应用

6.2 发热冒口

6.2.1 发热冒口套材料

6.2.2 发热冒口套配方

6.3 覆盖剂及其应用

6.3.1 概述

6.3.2 HM一1型冒口覆盖剂

6.3.3 xF型和MF型冒口覆盖剂

6.3.4 复合型冒口覆盖剂

6.4 液态铸造合金用过滤器及浇注系统

6.4.1 液态铸造合金用过滤器及其性能特点

6.4.2 耐火纤维编织过滤网

6.4.3 直孔芯型陶瓷过滤器

6.4.4 泡沫陶瓷过滤器

6.4.5 过滤器在浇注系统中的位置及放置处浇道断面面积的确定

6.4.6 泡沫陶瓷过滤器的应用

第7章 无机粘结剂型砂和芯砂

7.1 粘土湿型砂

7.1.1 粘土湿型砂的基本特点

7.1.2 湿型砂的组分及其组分材料的选用

7.1.3 湿型砂的配比及其性能控制

7.1.4 旧砂回用及性能控制指标

7.1.5 可能产生的缺陷及防止措施

7.2 干型(芯)砂和表面烘干砂

7.2.1 各种材料的选用

7.2.2 干型砂和表面烘干砂的配比和性能控制

7.3 水玻璃型砂和芯砂

7.3.1 水玻璃CO2硬化砂

7.3.2 烘干硬化水玻璃砂

7.3.3 水玻璃自硬砂

7.3.4 水玻璃流态自硬砂

第8章 有机化学粘结剂砂

8.1 油类粘结剂砂概述

8.1.1 油砂

8.1.2 合脂砂

8.1.3 油砂和合脂砂的应用

8.2 自硬冷芯盒法粘结剂砂

8.2.1 概述

8.2.2 呋喃树脂自硬砂

8.2.3 酸自硬酚醛树脂砂

8.2.4 酯固化碱性酚醛树脂自硬砂

8.2.5 胺硬化酚脲烷树脂自硬砂

8.2.6 树脂自硬砂的再生

8.2.7 三种树脂自硬砂性能比较

8.3 覆膜砂

8.3.1 覆膜砂的应用及特点

8.3.2 覆膜砂的生产

8.3.3 覆膜砂的标准与分类

8.3.4 覆膜砂型(芯)的制造

8.3.5 覆膜砂型(芯)及铸件缺陷

8.3.6 覆膜砂热法再生与质量控制

8.4 热(温)芯盒砂

8.4.1 概述

8.4.2 热芯盒砂用原材料及其混制工艺

8.4.3 制芯工艺

8.4.4 热芯盒法存在的主要问题及解决途径

8.4.5 温芯盒法制芯

8.5 气硬冷芯盒树脂砂

8.5.1 概述

8.5.2 胺法冷芯盒制芯工艺

8.5.3 SO2硬化法芯砂

8.5.4 低毒、无毒气硬冷芯盒法

第9章 其他铸型(芯)砂

9.1 磷酸盐粘结剂型砂和芯砂

9.1.1 磷酸盐粘结剂型(芯)砂用固化剂及硬化机理

9.1.2 磷酸盐粘结剂型(芯)砂配方

9.1.3 磷酸盐粘结剂型(芯)砂的优缺点

9.2 水泥型(芯)砂

9.2.1 水泥型(芯)砂的优缺点

9.2.2 水泥型(芯)砂配方

9.3 影响水泥砂性能的因素

9.2.4 水泥砂造型工艺特点

9.2.5 双快水泥砂

9.2.6 聚乙烯醇(PVA)-水泥自硬砂

9.3 石灰石型(芯)砂

9.3.1 石灰石型(芯)砂原材料的选用及型(芯)砂配比

9.3.2 石灰石型(芯)砂易产生的铸件缺陷及防止措施

第10章 铸造涂料

10.1 概述

10.1.1 铸造涂料的分类与组成

10.1.2 铸造涂料的功能和作用

10.1.3 铸造涂料的发展方向

10.2 涂料的主要组成

10.2.1 耐火粉料

10.2.2 载体

10.2.3 悬浮剂

10.2.4 粘结剂

10.3 涂料的配制、施涂和干燥

10.3.1 涂料的配制

10.3.2 涂料的施涂

10.3.3 涂料的干燥

10.4 几种典型的铸型(芯)涂料

10.4.1 砂型(芯)铸造涂料

10.4.2 重力及非重力金属型铸造涂料

10.5 涂料常见的缺陷及其防止措施

10.5.1 涂料在制备与储存过程中出现的缺陷

10.5.2 涂料工艺性能缺陷

10.5.3 流涂工艺常见缺陷

10.5.4 涂料工作性能缺陷

10.5.5 因涂覆不当造成铸件缺陷

10.6 涂料常规性能的检测

10.6.1 涂料工艺性能的检测

10.6.2 涂料烘干态性能的检测

10.6.3 涂料高温性能的检测

第11章 熔模铸造材料

第12章 消失模铸型

参考文献

《铸造造型材料实用手册》是一本关于铸造造型材料的工具书，全面系统地介绍了铸造造型材料及其应用。其主要内容包括:原砂及耐火原料、粘结材料、添加材料、辅助材料、工艺过程材料、无机粘结剂型砂和芯砂、有机化学粘结剂砂、其他铸型(芯)砂、铸造涂料、熔模铸造材料、消失模铸型。书中汇集了丰富的铸造造型材料相关技术资料、数据和图表，实用性较强。

《铸造造型材料实用手册》可供铸造工程技术人员、从事铸造造型材料生产和销售的相关人员参考，也可作为相关专业在校师生的参考书。

《铸造手册(第4卷):造型材料(第3版)》共分铸铁、铸钢、铸造非铁合金、造型材料、铸造工艺和特种铸造6卷出版。《铸造手册(第4卷):造型材料(第3版)》为第4卷《造型材料》。

第3版在第2版基础上，进行了全面修订，更新和完善了许多技术内容。《铸造手册(第4卷):造型材料(第3版)》共有绪论、原砂与耐火材料、粘土型砂、水玻璃砂、树脂黏结剂型砂与芯砂、油砂及其他有机黏结剂砂、涂料、过滤网、发热-保温冒口套与覆盖剂、其他辅助材料、造型材料测试方法共11章，分别论述了砂型铸造使用的各种材料发展与现状、选择和应用造型材料过程中所必须掌握的知识、各种造型材料的最新国家及行业相关标准。

第3版前言

第2版前言

第1章 绪论

1.1 造型材料的重要性

1.2 我国造型材料的发展概况

1.3 造型材料发展趋势与展望

参考文献

第2章 原砂与耐火材料

2.1 概述

2.2 硅砂

2.2.1 性状和用途

2.2.2 来源和分类

2.2.3 石英的结构转变特性

2.2.4 矿物组成和杂质成分的影响

2.2.5 硅砂粒度控制和表示方法

2.2.6 硅砂的表面状态和颗粒形状

2.2.7 硅砂的加工

2.2.8 铸造用硅砂的技术指标

2.2.9 鉴定铸造黏结剂用标准砂的技术指标

2.3 特种砂

2.3.1 锆砂

2.3.2 镁砂

2.3.3 橄榄石砂

2.3.4 铬铁矿砂

2.3.5 钛铁矿砂

2.3.6 钛渣砂、铬渣砂、钒渣砂

2.3.7 刚玉砂

2.3.8 耐火熟料(铝矾土砂、焦宝石砂、煤矸石砂)

2.3.9 陶粒砂

2.3.10 碳质砂(石墨和焦炭)

2.3.11 石灰石砂

2.4 原砂技术指标汇总

参考文献

第3章 粘土型砂

3.1 概述

3.2 粘土

3.2.1 铸造用粘土

3.2.2 铸造用膨润土

3.3 煤粉及其他辅助材料

3.3.1 煤粉及其复合添加剂

3.3.2 重油和渣油

3.3.3 淀粉类材料

3.4 湿型砂的特点

3.5 粘土砂各种材料的选用

3.6 湿型砂的配比和性能

3.6.1 配比

3.6.2 型砂性能及其对铸件质量的影响

3.7 型砂性能检测频率和检测结果整理分析

3.7.1 型砂性能检测频率

3.7.2 检测结果的整理

3.8 各种湿型砂对性能的基本要求

3.9 砂处理系统

3.10 混砂机及混砂工艺

3.10.1 混砂机

3.10.2 混砂工艺

3.11 型砂性能的在线检测与控制

3.12 湿型砂循环使用中的问题

3.12.1 热砂问题

3.12.2 粉尘的积累问题

3.12.3 废砂的排放问题

3.13 粘土旧砂的再生

3.13.1 旧砂再生后用于湿型砂

3.13.2 旧砂再生后用于制芯

3.13.3 热-机械再生法

3.13.4 烘干-机械再生法

3.13.5 分别落砂-机械再生法

3.13.6 废砂和粉尘的再利用

参考文献

第4章 水玻璃砂

4.1 概述

4.2 水玻璃

4.2.1 概述

4.2.2 水玻璃的硬化

4.2.3 水玻璃的粘结强度

4.2.4 水玻璃的制法和规格

4.2.5 水玻璃模数和浓度的调整

4.2.6 水玻璃的老化和物理改性

4.2.7 助粘剂

4.2.8 水玻璃的化学改性剂

4.2.9 水玻璃的复合改性

4.2.10 水玻璃砂溃散剂

4.2.11 水玻璃硬化剂--有机酯

4.3 以水玻璃为黏结剂的型砂和芯砂

4.3.1 CO2吹气硬化水玻璃砂

4.3.2 水玻璃自硬砂

4.3.3 有机酯水玻璃砂冷芯盒工艺

4.3.4 烘干硬化水玻璃砂

4.4 水玻璃旧砂再生

4.4.1 砂块破碎

4.4.2 旧砂表面水玻璃膜的去除

4.4.3 水玻璃旧砂干法再生

4.4.4 水玻璃旧砂热法再生

4.4.5 水玻璃旧砂湿法再生

4.4.6 水玻璃旧砂热湿法干法联合再生

4.4.7 关于水玻璃旧砂的化学再生

4.4.8 水玻璃旧砂再生方法的选择

参考文献

第5章 树脂黏结剂型砂与芯砂

5.1 概述

5.1.1 树脂黏结剂砂的特点

5.1.2 自硬冷芯盒法

5.1.3 热(温)芯盒法

5.1.4 壳法

5.1.5 冷芯盒法

5.2 自硬冷芯盒黏结剂砂

5.2.1 概述

5.2.2 自硬呋喃树脂砂

5.2.3 自硬酚醛树脂砂

5.2.4 自硬碱性酚醛树脂砂

5.2.5 自硬酚尿烷树脂砂

5.2.6 自硬树脂砂混砂装置及混砂工艺

5.3 覆膜砂

5.3.1 概述

5.3.2 覆膜砂用原材料

5.3.3 覆膜砂配方及混制工艺

5.3.4 覆膜砂的标准与分类

5.3.5 覆膜砂型(芯)的制造

5.3.6 覆膜砂型(芯)铸件缺陷

5.3.7 覆膜砂热法再生与质量控制

5.4 热(温)芯盒黏结剂砂

5.4.1 概述

5.4.2 热(温)芯盒用树脂黏结剂

5.4.3 热芯盒法工艺

5.4.4 热芯盒法存在的主要问题及解决途径

5.4.5 温芯盒法制芯

5.5 气硬冷芯盒黏结剂砂

5.5.1 概述

5.5.2 胺法冷芯盒黏结剂砂

5.5.3 SO2硬化法黏结剂砂

5.5.4 低毒、无毒气硬冷芯盒法黏结剂砂

5.6 自硬树脂砂的再生

5.6.1 概述

5.6.2 自硬树脂砂干法再生

5.6.3 自硬树脂砂热法再生

5.6.4 自硬树脂砂湿法、化学法和组合法再生

5.6.5 自硬树脂砂再生性能及控制

参考文献

第6章 油砂及其他有机黏结剂砂

6.1 油砂

6.1.1 植物油砂

6.1.2 塔油砂

6.1.3 合脂砂

6.1.4 渣油砂

6.1.5 乳化沥青砂

6.2 聚乙烯醇砂

6.2.1 聚乙烯醇黏结剂

6.2.2 聚乙烯醇型(芯)砂

6.3 JD复交芯砂

6.3.1 JD复交黏结剂

6.3.2 JD-2型复交芯砂

参考文献

第7章 涂料

7.1 概述

7.1.1 涂料的主要组成

7.1.2 铸造涂料的分类

7.1.3 铸造涂料的功能和作用

7.2 涂料主要组分及选用

7.2.1 耐火粉料

7.2.2 黏结剂(增稠剂)

7.2.3 悬浮剂

7.2.4 载体

7.3 涂料的配制工艺及设备

7.3.1 涂料的配制

7.3.2 涂料的配制设备

7.4 涂料的施涂方法及设备

7.4.1 概述

7.4.2 刷涂法

7.4.3 浸涂法

7.4.4 喷涂法

7.4.5 流涂法

7.4.6 粉末涂料施涂法和静电喷涂法

7.4.7 非占位涂料

7.5 涂料的干燥

7.5.1 水基涂料的几种干燥方式的比较

7.5.2 醇基涂料的点燃干燥

7.6 几种典型砂型(芯)铸造涂料

7.6.1 树脂砂型(芯)涂料

7.6.2 湿砂型涂料

7.6.3 水玻璃砂型(芯)用涂料

7.7 涂料常规性能的检测

7.7.1 涂料工艺性能的测定

7.7.2 涂料烘干态性能的测定

7.7.3 涂料高温性能的检测

参考文献

第8章 过滤网

8.1 概述

8.1.1 过滤网的发展历史

8.1.2 过滤机理及其功效

8.1.3 过滤网的种类及综合性能对比

8.2 纤维过滤网

8.2.1 纤维过滤网的品种

8.2.2 纤维过滤网的主要规格及性能

8.2.3 适用范围及应注意的问题

8.3 直孔陶瓷过滤网

8.3.1 品种规格及主要性能参数

8.3.2 适用范围及应注意的问题

8.4 泡沫陶瓷过滤网

8.4.1 品种规格及适用范围

8.4.2 主要性能及参数

8.5 过滤网的应用及设计

8.5.1 过滤网的选择

8.5.2 过滤网安放位置的选择

8.5.3 过滤网的尺寸及片数确定

8.5.4 过滤节的设计

8.5.5 过滤网的组合使用

8.5.6 应用实例

参考文献

第9章 冒口套及覆盖剂

9.1 概述

9.1.1 冒口套的发展历史

9.1.2 冒口套的种类

9.1.3 冒口套的组成及主要性能

9.1.4 冒口套的效能

9.2 冒口套用原材料

9.2.1 保温材料

9.2.2 发热材料

9.2.3 耐火骨料

9.2.4 黏结剂

9.3 保温冒口套

9.3.1 保温冒口套的组成

9.3.2 保温冒口套的性能指标

9.3.3 保温冒口套规格型号

9.3.4 保温冒口套的应用范围

9.4 发热-保温冒口套

9.4.1 发热-保温冒口套的组成

9.4.2 发热-保温冒口套的主要性能

9.4.3 发热-保温冒口套的应用范围

9.4.4 主要尺寸规格

9.5 发热冒口套

9.5.1 发热冒口套的组成及主要性能

9.5.2 发热冒口套的特点及应用范围

9.5.3 主要尺寸规格

9.6 发热-保温覆盖剂

9.6.1 发热-保温覆盖剂的作用

9.6.2 发热-保温覆盖剂的材料组成

9.6.3 发热-保温覆盖剂的使用

9.7 易割片

9.7.1 易割片的作用

9.7.2 易割片所用材料

9.7.3 易割片的规格

9.7.4 易割片的使用方法

9.8 冒口套的设计及应用

9.8.1 冒口套的选用

9.8.2 冒口套的设计方法

9.8.3 发热-保温冒口套应用实例

参考文献

第10章 其他辅助材料

10.1 脱模剂

10.1.1 自硬树脂砂用脱模剂

10.1.2 冷芯盒用脱模剂

10.1.3 热芯盒、覆膜砂造型制芯用脱模剂

10.1.4 粘土砂专用脱模剂

10.1.5 水玻璃砂专用脱模剂

10.2 砂芯胶合剂

10.2.1 烘干型胶合剂

10.2.2 常温自硬快干型胶合剂

10.2.3 常温自干型胶合剂

10.2.4 热熔胶

10.3 封箱泥条(膏)及密封圈

10.3.1 封箱泥条

10.3.2 封箱泥膏

10.3.3 密封圈(垫)

10.4 铸造用透气绳

10.5 防脉纹添加剂

10.5.1 脉纹缺陷预防的常用措施

10.5.2 防脉纹添加剂的使用指南

10.5.3 防脉纹添加剂的检测指标

10.6 修补膏

10.7 浇注管

10.7.1 浇注管材质

10.7.2 常用浇注管的规格(以长安造型耐火材料厂产品为例)

参考文献

第11章 造型材料测试方法

11.1 原材料的测试方法

11.1.1 取样规则

11.1.2 原砂性能测试方法

11.1.3 原砂的化学成分分析

11.1.4 粘土和膨润土

11.1.5 粘土和膨润土的成分分析(JB/T9225-1999)

11.1.6 桐油、植物油

11.1.7 合脂、渣油

11.1.8 纸浆废液、亚硫酸盐木浆废液及糖浆

11.1.9 淀粉、糊精

11.1.10 松香(GB/T 8146-2003)

11.1.11 覆膜砂树脂

11.1.12 热芯盒树脂

11.1.13 三乙胺硬化酚尿烷冷芯盒树脂

11.1.14 SO2固化树脂

11.1.15 CO2固化或甲酸甲酯固化酚醛树脂

11.1.16 CO2固化聚丙烯酸树脂或聚乙烯醇树脂

11.1.17 自硬砂用呋喃树脂

11.1.18 磺酸类固化剂

11.1.19 水玻璃黏结剂

11.1.20 煤粉及其代用材料

11.2 型(芯)砂性能测试方法

11.2.1 粘土砂

11.2.2 水玻璃砂

11.2.3 覆膜砂

11.2.4 热芯盒砂

11.2.5 冷芯盒树脂砂

11.2.6 自硬树脂砂

11.3 涂料

11.3.1 取样和制备(JB/T 9226-2008)

11.3.2 涂料性能测定

11.4 过滤网

11.4.1 过滤网外观测定

11.4.2 过滤网性能测定

11.5 冒口套

11.5.1 密度(GB/T 5071-1997)

11.5.2 常温耐压强度(GB/T 5072-2008)

11.5.3 常温抗折强度(GB/T 3001-2007)

11.5.4 热导率试验(YB/T 059-1994)

11.5.5 耐火度试验(GB/T 7322-2007)

11.5.6 含水量试验(YB/T 5120-1993)

参考文献

附录 造型材料产品性能数据

附录A 铸造用硅砂

附录B 特种砂

附录C 铸造用膨润土

附录D 水玻璃及有机酯

附录E 铸造用煤粉

附录F 铸造用树脂

附录G 树脂砂用固化剂

附录H 覆膜砂

附录I 铸造用涂料

附录J 过滤网

附录K 冒口套

附录L 其他辅助材料

附录M 造型材料检测仪器

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