酯硬化水玻璃砂抗拉强度的研究

针对酯硬化水玻璃砂的实际使用情况,采用正交试验,初步研究分析了常用的水玻璃加入量、有机酯加入量及硬化时间对型砂抗拉强度的影响,对于实际生产中提高酯硬化水玻璃砂抗拉强度有一定的指导意义.     

甘油对铸造水玻璃砂保质期及其性能的影响

水玻璃砂在混制后等待造型时因表面水分散失而导致粘结强度降低,严重时不能使用。用甘油对水玻璃进行改性,测试了改性水玻璃和未改性水玻璃配制砂样的保质期,同时探讨了改性剂对型砂强度、吸湿性及800℃时残留强度的影响。结果表明,用3%的甘油改性的水玻璃作为粘结剂的型砂保质期是未改性水玻璃砂的2倍;在加入0～3%甘油范围内,水玻璃中每加入1%的甘油可提高水玻璃砂干抗拉强度约7%,相应地可以减少水玻璃砂的粘结剂用量,但型砂残留强度并没有因粘结剂含量的减少而明显变化;用甘油改性水玻璃,没有明显改善或恶化水玻璃砂的吸湿性。因此,用甘油对水玻璃砂改性可有效延长其保质期。     

超细粉末改性水玻璃对型砂性能的影响

用3%(质量分数,下同)的氧化铝、氧化锌、二氧化钛、氧化镁四种超细粉体对水玻璃进行改性,在型砂中分别加入7%的四种改性水玻璃。结果表明,经超细粉末改性的水玻璃砂,具有常温强度高、残留强度低的优点。对型砂进行24 h常温抗拉、抗压强度、800℃高温残留强度测试,与未改性水玻璃相比,水玻璃砂常温抗拉强度提高了14.4%,抗压强度提高了44.3%,残留强度降低了42.9%。在此基础上,挑选出改性效果最好的氧化锌进行优化试验,氧化锌在水玻璃中加入量分别是1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%,加入量为3.5%时,残留强度0.55 MPa,效果最优。     

含水玻璃芯砂粘土旧砂再生技术研究

以含水玻璃芯砂粘土砂为研究对象,对其分别在烘干、260、320、700℃条件下进行脆化处理,然后经过机械再生及风选,用再生砂混制水玻璃型砂,发现含水玻璃芯砂的粘土砂在700℃条件下加热脆化10 min,然后经过5 min的一级再生及5 min的一级风选,所得再生砂在工艺配比不变的情况下,其抗拉强度达到了1.43 MPa,可使用时间为12 min,略低于由同种新砂混制的水玻璃砂的抗拉强度(1.52 MPa)和可使用时间(13 min),但足以满足铸造生产的要求,可以代替新砂用于水玻璃砂生产。     

水玻璃加入量对微波硬化砂强度及溃散性影响的试验研究

采用微波加热技术来加热硬化水玻璃砂,对比分析了水玻璃的加入量对砂型试样抗拉强度和残留强度的影响规律。试验结果表明,在539W微波功率加热条件下,水玻璃砂的抗拉强度随着水玻璃加入量的增加而强度上升;在相同微波加热条件下,水玻璃砂的残留强度也随着水玻璃加入量的增多而增大。     

水玻璃加入量对VRH-CO_2法硬化水玻璃砂的影响

采用VRH-CO2法硬化水玻璃砂,在一定真空度和CO2吹气压力条件下,研究了水玻璃加入量对试样抗拉强度的影响规律,并用扫描电镜观察了试样断口形貌及砂粒表面水玻璃膜的特征。研究结果表明,在0.056 MPa的真空度及0.04 MPa的CO2气体压力下,水玻璃砂抗拉强度随水玻璃加入量的增加而增大,随着保压时间的延长,抗拉强度略有降低。试样失效形式为脆性断裂。     

水玻璃砂溃散性的改善

型砂的强度取决于粘结剂包覆膜的强度,而包覆膜与粘结剂的结构有关。可以认为,在型砂中以最低的水玻璃加入量获得坚固的粘结膜,使型砂的工艺强度与残留强度具有适当的比例已成为可能。采用不同的硬化方法对由诺维斯克露天矿的3KO2A砂及0．5~7%的水玻璃(M＝2．6)组成的型砂进行了比较,在实验室碾砂机上制备试验型砂。以补充加水的方法保持到砂固定的含水量(3．5%)。型砂在加入水玻璃后混碾2．5分钟。标准试样以三种方法进行硬化(相应于表中的1~3);吹(延续时间1分钟)CO_2气;在型砂中加入4%铬铁矿渣;吹(延续     

聚氧化乙烯改性水玻璃粘结剂的研究

确定了聚氧化乙烯改性水玻璃粘结剂的基本组分,测试了有机酯自硬和CO2气硬型砂的常温粘结强度和高温残留强度。研究发现,在水玻璃中加入聚氧化乙烯树脂能改善水玻璃的老化现象,充分发挥其粘结效率;粘结剂加入量相同时,型砂强度是普通水玻璃砂的1.5倍,800～1000℃时,型砂残留强度≤0.5MPa。结果表明,聚氧化乙烯改性水玻璃粘结剂加入量低,型砂工艺性能良好,浇注后出砂容易,有利于旧砂进一步干法回用。     

水在CO_2硬化的水玻璃石灰石砂中的重要作用

针对在铸造生产上出现的干燥石灰石原砂和水玻璃混制后的型砂,在用CO2气体进行硬化时,出现难以硬化、硬化强度不高的问题,从水玻璃CO2硬化的机理进行分析,找出水玻璃砂不能硬化的原因,提出加适量水可解决水玻璃砂吹CO2硬化强度低的理论依据。并在生产中实践,证明了理论的正确性,从而解决了干燥石灰石原砂和水玻璃混制所得的型砂用CO2气体进行硬化时的硬化强度低问题。     

水玻璃砂微波硬化强度的试验研究

采用微波加热技术来加热硬化水玻璃砂,通过改变水玻璃的加入量、调整微波加热时间和加热功率等工艺因素,分析微波加热对砂型试样抗拉强度的影响规律。试验结果表明,采用539 W功率加热,水玻璃的加入量为3.0%时,其抗拉强度在25 min时达到的最大值为1.11 MPa,可满足型砂的使用要求。     

一种铸造用复合改性水玻璃粘结剂的研究

以钠水玻璃作为粘结剂主体,为了进一步提高粘结剂的抗拉强度,对水玻璃进行了复合改性.首先通过对比试验确定了改性剂的种类,然后通过正交试验优化了粘结剂组分配比(质量比)∶钠水玻璃∶氢氧化钾∶氢氧化钠∶H剂:三聚磷酸钠=1 000 ∶ 30 ∶ 40 ∶ 20 ∶ 15.改性后粘结剂的粘度为362.5 mPa·s,密度为1....     

Performance of digital patternless freeze-casting sand mould

Digital patternless freeze-casting technology is a new approach for obtaining frozen sand moulds using digital milling technology.The change law of tensile strength and air permeability of frozen sand moulds (100-mesh and 200-mesh silica sand,and zircon sand moulds) under different freezing temperatures and water contents was studied.Results show that with the decrease of freezing temperature and the increase of water contents,the tensile strength and air permeability of the sand moulds are gradually improved.Meanwhile,computed tomography technology was used to characterize the shape and size of the water film between the sand particles mixed with 4wt.% water.The results show that in silica sand moulds,the form of water film is lumpy,and 200-mesh silica sand moulds have more water films and higher proportion of small-sized water films than 100-mesh silica sand moulds,while in zircon sand moulds,the form of water film is membranous.At the same freezing temperature and water content,the tensile strength of zircon sand mould is the highest,and 100-mesh silica sand mould is the lowest.A comparative solidification experiment of A356 aluminum alloy was carried out in frozen sand mould and resin sand mould.The results show that the primary α-Al phase appears in the form of equiaxed and eutectic silicon phase is needle-like in freezing sand mould casting,but the primary α-Al phase grows in the form of dendrites,and the eutectic silicon phase is coarse needle-like in the resin sand mould casting.The difference of microstructure is caused by the different cooling rate.The cooling rate of A356 aluminum alloy in frozen sand mould is higher than that in resin sand mould.     

高密度钨合金性能的计算机数值模拟研究──钨含量对合金性能的影响

提出了一个钨合金的组织结构模型,在一定的假设条件下用有限元方法和计算机数值模拟研究了钨合金力学性能和钨含量的关系。结果表明;随钨含量增加,合金屈服强度提高,但弹性变形量和延伸率均降低。当钨含量＜85％（质量分数,下同）时,合金抗拉强度随钨含量增加而增加;当钨含量＞85％时,合金抗拉强度随钨含量增加而降低,在钨含量为85％附近达到最大值。在低钨含量合金中（＜90％）,高应力主要集中在钨颗粒中,随钨含量增加,粘结相中应力水平降低;在高钨含量合金中钨颗粒和粘结相中应力水平基本相同,随钨含量增加,粘结相中应力水平增加。     

磷酸盐自硬砂的研究

研究了磷酸铝胶为粘结剂、冶金镁砂为硬化剂的磷酸盐自硬砂，进行了浇注试验。结果表明，该种磷酸盐自硬砂，具有良好的强度及溃散性能，浇注出的铸件质量好。     

Effects of forced cooling on mechanical properties and fracture behavior of heavy section ductile iron

To develop materials suitable for spent-nuclear-fuel containers, the effect of forced cooling on mechanical properties and fracture toughness of heavy section ductile iron was investigated. Two cubic castings with different cooling processes were prepared: casting A was prepared in a totally sand mold, and casting B was prepared in a sand mold with two chilling blocks placed on the left and right sides of the mold. Three positions in each casting with different solidification cooling rates were chosen. In-situ SEM tensile experiment was used to observe the dynamic tensile process. Fracture analysis was conducted to study the influence of vermicular and slightly irregular spheroidal graphite on the fracture behavior of heavy section ductile iron. Results show that the tensile strength, elongation, impact toughness and fracture toughness at different positions of the two castings all decrease with decreasing cooling rate. With the increase of solidification time, the fracture mechanism of conventional casting A changes from ductile fracture to brittle fracture, and that of casting B with forced cooling changes from ductile fracture to a mixture of ductile-brittle fracture.     

玻璃纤维对陶瓷浆料的流动性及铸型强度的影响

研究了在陶瓷浆料中加入玻璃纤维对浆料粘度及陶瓷坯体抗拉强度的影响。选择的陶瓷坯体以石英砂、硅溶胶为主要原料,玻璃纤维的直径为16μm,长度为1～3mm。结果表明,在陶瓷型中加入一定量的玻璃纤维后,陶瓷型的抗拉强度会升高;在焙烧温度为400℃时,在一定范围内,随着玻璃纤维增加,陶瓷型抗拉强度呈线性增加,从0.175MPa增加至0.221MPa,陶瓷浆料的粘度也会呈指数形式增大。     

磷酸氢二钠及木糖醇改性水玻璃对微波硬化水玻璃砂存放强度影响

研究了磷酸氢二钠和木糖醇两种改性剂加入量对微波硬化水玻璃砂样存放强度的影响,通过红外光谱和扫描电镜等测试方法,对普通水玻璃砂和改性水玻璃砂的官能团及微观组织进行了分析。试验研究结果表明,改性后的水玻璃砂样存放强度高于普通水玻璃砂样的存放强度,当改性剂加入量为水玻璃质量的2％时,砂样的存放强度效果最佳;样品的红外图谱表明,改性后的水玻璃砂中没有出现新的基团;扫描电镜分析表明,改性后,水玻璃膜均匀、完整地覆盖在砂粒表面,粘结桥中裂纹减少。     

微观组织对A201铝合金铸件机械性能之研究

系统改变A201铝合金平板铸件的长度、厚度及冒口大小,探讨微观组织中微孔隙量及树枝状晶胞尺寸(DCS)对A201铸件抗拉强度及伸长率的影响程度,进而于铸造实务工作时,可为冒口设计及金属凝固之参考,为研究的目的。砂型的种类有三种,分别是100%石英砂的A类石英砂、50%石英砂及50%铬砂的B类、及100%铬砂的C类。实验结果显示,A201铝合金平板铸件的机械性质同时受空孔量及DCS之影响,当微孔隙量增加及DCS变大时,均会降低铸件的抗拉强度及伸长率,其中微孔隙量影响为主要的因素。     

COMPUTER NUMERICAL SIMULATION OF MECHANICAL PROPERTIES OF TUNGSTEN HEAVY ALLOYS

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｕｎｇｓｔｅｎｈｅａｖｙａｌｏｙｓａｒｅｄｕａｌｐｈａｓｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｏｆａｍｉｘｔｕｒｅｏｆ８０％～９７％ｔｕｎｇｓｔｅｎａｎｄａｓｍａｌａｍｏｕｎｔ...