液態(tài)成型工藝學試驗指導書--造型材料-梁

1、前 言型砂（又稱造型材料）泛指各種原沙、粘結劑和附加物等原材料，以及按一定比例，均勻配制而成的型砂、芯砂、涂料、膠合劑等，以用于造型和制芯。在鑄件形成過程中，液體合金會和型（芯）砂制成的鑄型（包括涂料層）發(fā)生熱的、機械的、物理化學的相互作用，易導致鑄件產生“三砂兩孔”（粘砂、夾砂、脹砂、氣孔、砂孔）等缺陷。因此，所配制的型（芯）砂必須具備優(yōu)良的工作性能和工藝性能。而這些性能，在很大程度上由組成型（芯）砂的原材料性能，其中尤以砂和粘結劑的性能所決定。如砂子的化學成分、礦物成分、含泥量、燒結點、耐火度，粘結劑的發(fā)氣量、潰散性、退讓性、吸濕性、保存性等等。本書主要闡明部分原材料和型（芯）砂的實驗技術

2、，以便重點掌握其檢測方法和儀器設備的使用規(guī)則，提高分析和獨立工作的能力。為了加大實驗研究的力度，以深化對實驗內容的理解，特選編了一個綜合實驗，其一般步驟是：調查研究實驗設計測試、分析及處理數據實驗報告。實驗一 原砂性能測定一、概述：鑄造用砂（也稱原砂）是型砂的骨干材料，一般使用石英制原砂（硅砂）。其含泥量、顆粒組成、耐火度、燒結點和化學成分為其最基本質量指標，直接影響著型砂性能和鑄件的質量。因此，生產上按照一定的技術要求選用原砂，并把含泥量、顆粒組成（粒度、粒形、分布狀態(tài)）列為常規(guī)檢驗項目之一。二、實驗目的：1. 了解鑄造用砂的基本性能的測定方法及原理。2. 熟悉有關儀器設備的操作方法和注意事

3、項。3. 重點掌握鑄造用砂含泥量的測定原理以及顆粒組成的表示方法。三、實驗內容：1. 原砂含泥量測定；2. 原砂顆粒組成測定；3. 原砂顆粒形狀與表面狀態(tài)的顯微鏡觀察。四、實驗儀器、工具和材料：1. 儀器設備1） 天平（感量0.1g和0.01g）；2） SGH雙盤紅外線烘干器；3） SXW渦洗式洗砂機以及洗砂杯、虹吸管；4） 可調式電爐或烘箱；5） 篩砂機；SSD電磁微震篩砂機；SSZ震擺式篩砂機；6） SBS鑄造用標準篩；7） MSL雙目立體顯微鏡；2. 工具和材料1） 刷、牛角勺、吸液管、吸球、漏斗、大小瓷盤等；2） 造用砂若干種；3） 濃度5的焦磷酸鈉水溶液；4） 濾紙（快速）。五、實驗

4、原理和步驟：1測定含泥量含泥量（也稱泥分），是指鑄造用沙中，顆粒直徑小于0.022mm（新標準規(guī)定為0.020mm）的細粉物質的質量分數。（1） 測定原理 測定含泥量通常采用沖洗法，其原理是利用懸浮在水中的沙和泥，由于顆粒大小不同而將兩者分開。固體顆粒在水中下沉速度符合Stokes公式 V=d2(-2)g/（18） 式中：V顆粒沉降速度（cm/s） d顆粒直徑（cm） 水的動力粘滯系數（g/cms）；g=981cm/s2; 下沉顆粒密度（g/cm3），一般取2.62 g/cm3； 2水的密度（g/cm3）；可近似取21 g/cm3，其中：4時為0.00157Pas 2時為0.001 Pas 3

5、時為0.0008 Pas 將已知數據帶入公式可得 V=89.9d2/ 由于水溫的變化，導致水的粘滯系數的明顯變化，使測定結果造成較大的誤差。水的溫度越高，粘滯系數越低。根據水溫在430粘滯系數的變化，推算出直徑0.020mm砂粒的沉降速度，見表11，由表可以查出水溫18左右0.022mm顆粒的沉降速度是25mm/min。試驗取砂粒下降深度H=125mm,則顆粒下沉時間t=H/V=125/25=5(min),故在原砂與水充分攪拌后，靜置5min最小砂粒之沉降距離為125(min)。此時所有砂粒必沉降至距水面125mm之下，而125mm之上的水中懸浮物結為泥分，可用虹吸管將其吸出而達到泥沙分離的目

6、的。 表11 各種水溫下不同直徑砂粒沉降速度溫度砂粒下降速度（mm/min）溫度砂粒下降速度（mm/min）0.020mm0.022mm0.020mm0.022mm4681012141613.7014.6215.3016.5017.5018.4219.4216.6017.7518.9019.9821.1822.3523.501820222426283020.4821.5022.6023.6524.7025.8527.0024.8026.0027.3028.5529.9031.2032.55(2)測定步驟：測定含泥量的方式有標準法、快速法兩種?？焖俜ǎ哼m用于沒有洗砂機時，測定步驟為：1. 稱取烘

7、干試料500.1g，置于洗衣機中，加入250ml水和濃度為5%的焦磷酸鈉溶液10ml。2. 將洗砂杯放在電爐上煮沸3min，取下洗砂杯，在不斷攪拌下再加入10ml焦磷酸鈉溶液，并加入1520的水至規(guī)定高度（水面距杯底高度150ml）。3. 靜置10min，用虹吸管吸去上部125mm高度的渾水，如圖11。4. 再往洗砂杯中加入清水至規(guī)定高度，并于攪拌后靜置5min，再用虹吸管將渾水排出。5. 按步驟反復進行，直至杯中水透明為止。6. 最后一次吸去杯中清水后，將砂粒和余水倒入漏斗中的濾紙上過濾。7. 過濾后，將濕砂連同濾紙，置于烘干盤（或玻璃器皿）內，在紅外線烘干器（或烘箱）中烘干，冷卻后稱重。8

8、. 按下式計算含泥量x=(G1-G2)/G2100=（50G2）2()式中：x原砂含泥量 （）G1實驗前試料重 （g）G2沖洗、烘干后試料重 （g）2. 測定原砂顆粒組成：原砂粒組成是指砂粒大小、形狀、表面狀態(tài)以及不同顆粒之間的比例（均勻質）。1) 測定原理：采用篩分法測定。即將沖洗拌泥分并經過烘干至恒重的原砂，放在一套鑄造標準篩上進行篩分，而后稱量停留在每個篩上砂粒的重量，計算其百分比。2) 測定設備 鑄造標準篩：其規(guī)格，網目和網孔參數，見第四章有關部分。 篩砂機及其應用：篩砂機用以測定原砂的顆粒組成，以了解其粒度特性。同時，便于配制不同粒度的砂樣供研究使用。目前常用SSD電磁微震式篩砂機，

9、或用SSZ震擺式篩砂機，見第四章。注意：實驗后各篩上（包括底盤）砂量之和與含泥量相加，其重量不得超出501g的范圍，否則說明實驗不準確。3) 顆粒組成表示方法： 在取得各篩及地盤上的砂粒質量分數后，可用下面方法表示原砂的粒度。 列表法：按篩號及其上的砂粒停留量（），以及含泥量列表表示。 三篩分法：以篩分砂粒最集中的相鄰的三個篩子的首尾篩號表示。并可寫出在三個篩子上的總停留量（）。習慣上停留量大者寫作分子，停留量小者寫成分母，如4O/7O-80.2%。尾部百分數反映了砂粒的均勻度，表示簡單明了。 圖示法：以各篩號（包括地盤和泥分）為橫坐標，各篩試料之停留量（）為縱坐標，繪出顆粒分布圖，此法表達繁

10、瑣，但很直觀。 平均細度法：將每個篩子停留量百分數（），乘以上一層的篩子篩號（6、12、30號除外），并以其乘積總和除以砂?？偼Ａ袅浚ǎ?，所得之商，即為平均細度。它表示原砂的平均粒度。即：平均細度 N乘積之和砂粒總停留量 計算舉例如表13 表13 平均細度求法舉例符號停留量（）乘數乘積6122030405070100140200270底盤合計含泥量總計1.001.001.0216.3435.1637.126.000.520.200.120.100.4098.981.02100.00351020304050701001402003003510.2326.81054.81484.8300.036.

11、420.016.820.01203397.8平均細度 N3397.898.9834.33平均細度與砂粒的總表面積基本上成正比。原砂顆粒的組成越粗，平均細度值越小，反之顆粒組成越細，則平均細度值就越大，故能反映出原砂表面積大小的情況。平均細度值，接近停留量最多的篩號處，大多在25（粗砂）到100（細砂）之間。但是該方法不僅需要一定量的計算工作，而且在砂粒大小分布狀況上，未能提供更為準確的概念。例如砂粒平均細度相同，其粒度大小可以有較大的差異。4) 砂粒的觀察：觀察砂粒，主要視其情況（可分圓形、多角形、尖角形三種），表面狀態(tài)（粗糙程度、裂紋、覆蓋膜狀況）以及顏色（包括透明度）。方法是將洗凈篩分過的

12、原砂的主要部分混合均勻，并取少量砂粒，稀而松散地放在MSL型雙目立體顯微鏡載物盤上，對單砂粒（非復合砂）的粒型與粒貌進行觀察、分析。觀察前，選擇倍數（約放大40倍左右），調節(jié)焦距，使物象于眼中成像清晰。雙目立體顯微鏡的結構和簡單使用方法見第四章SML雙目立體顯微鏡。六、實驗報告要求：1將所測原砂的各項結果，認真進行整理；2對于原砂質量，從含水量、含泥量、顆粒組成的粒型幾方面予以評價和分析。實驗二 粘土砂基本性能測定：（一）、概述：以粘土（膨潤土）為粘結劑的型（芯）砂稱為粘土砂。在粘土砂中水分是重要的組成部分，因此粘土和含水量對粘土砂的一系列性能（諸如濕強度、透氣性、造性性、發(fā)氣性等）有決定性的

13、影響。采用優(yōu)質粘土或改善粘土質量，就能以較小的加入量使型砂符合要求，另外在一定范圍內變動水分，就能對粘土有效地調性，以便使其具有更大的粘結力和較好的透氣性。故了解這些因素對性能的影響規(guī)律，是控制粘土砂性能的基本依據。實踐證明：一般并不單純追求型砂的最大強度和透氣性，而往往尋找合適的型砂使某些重要性能均能有所兼顧，此時，粘土砂存在一個最佳量的水分（最適宜含水量），這是本實驗的重點所在。由于型砂的組成不同（如粘土種類、質量、加入量），其最適宜含水量并非是一個固定不變得數值。檢驗型砂是否處在最適宜含水量狀態(tài)，最簡單有效地控制方法是測定型砂的緊實率。只要緊實率保持在一定范圍內（如高壓造型40左右，機器

14、造型45左右，手工造型50左右），不論型砂組成如何，其含水量皆處在最適宜狀態(tài)，因此緊實率也被生產上列為常規(guī)檢測項目。（二）、實驗目的：1. 學會并熟悉混砂機，制樣機，強度實驗儀和透氣性測定儀等的使用方法，以及掌握型砂各種濕態(tài)物理性能和機械性能的測定方法；2. 了解水分對粘土砂性能的影響規(guī)律；3. 了解粘土砂最適宜含水量與緊實率的含義，以及如何配制具有最適宜水分和粘土砂。（三）、實驗儀器和材料：1. 儀器1) 托盤天平（0.1g）；2) SGH雙盤紅外線烘干器和電熱鼓風干燥箱；3) SHN輾輪式混砂機；4) SYC錘擊式制樣機；5) STZ直讀式透氣性測定儀；6) SQY液壓強度試驗機；7) S

15、PQ破碎指數（韌性）測定儀。2. 工具1) 盛砂塑料桶（或塑料袋）；2) 鏟子；3) 毛刷；4) 鋼板尺。3. 材料1) 膨潤土；2) 原砂；3) 煤粉。（四）、實驗內容和步驟1. 混制型砂：1) 確定配方：以原砂重量為100，其余成分視為外加的，加入量按占原砂重量的百分數計算。膨潤土加入量可在58范圍內任選一種，煤粉可任選。外加水要根據膨潤土、煤粉加入量確定。一般可通過試驗先混一碾，測其緊實率，然后調整加水量。往往混24種配方，即可看出水分對型砂性能的影響規(guī)律。2) 混碾工藝：加料順序一般先干后濕，即將原砂加入混砂碾內，稍加一部分水（為預計加水量的1/3左右），開機稍許混合使砂濕潤，然后加入

16、膨潤土進行干混，再加其余水濕混。3) 調勻：型砂混好后裝入盛砂桶，并用濕布蓋好或裝入塑料袋內，放置15min再制試樣。4. 測定含水量含水量是以鑄造用砂或型砂中含有自由水分得質量分數表示。它直接影響著型砂的絕大部分性能，如強度、透氣性、造型性等，是型砂性能控制的重要指標之一。含水量測定有快速法和標準法兩種，一般常用快速法?？焖俜ǎ悍Q原砂干試料500.1g，置于盛砂杯中，均勻鋪平，在紅外線烘干器中進行烘干。烘至恒重（約8分鐘）。取下盛砂盤，于冷卻后，進行稱重，按下式計算：x（G1G2）G1100（50G2）2（）式中：x試料含水量（） G2烘干前試料重（g） G1烘干后試料重（g）1. 測定緊實

17、率判斷最適宜含水量。測定方法見第四章錘擊式制樣機部分.2. 測定型砂含水量：方法參見實驗一。3. 制備圓柱試樣（5050）：由于砂樣的松散狀態(tài)和緊實程度影響砂粒間的接觸面積和孔隙大小，直接影響著型砂的強度、透氣性等性能，故必須制作緊實條件一定的標準試樣。制樣在SYC錘擊式制樣機上進行，操作方法見第四章SAC錘擊式制樣機“使用與調整”。4. 測定透氣性與強度將制備合格的圓柱試樣，首先測定透氣率，然后用頂樣器將試樣從樣筒中頂出進行濕態(tài)抗亞強度試驗。注意：頂出的試樣在做濕態(tài)強度之前，先稱其重量比并記錄，以后按此標準重量繼續(xù)制樣。透氣率測定在STZ直讀式透氣性測定儀上進行，實驗方法及原理見第四章STZ

18、透氣性測定儀部分。測定透氣率的圓柱試樣在SWY液壓強度試驗機上測定強度，操作方法見第四章SWY液壓式強度試驗機。5. 測定破碎指數（韌性）：在緊實功相同的條件下，韌性是型砂抵抗破壞的性能，能很好的反映型砂的造型性能。合適的韌性能使造型迅速方便，砂型表面質量好；韌性太低，砂型表面松散、粗糙、不易起模、修型困難；韌性過高，型砂的流動性較差，不易形成緊實度均勻，表面致密而光潔的型腔。粘土砂的韌性破碎指數，主要取決于含水量、粘土加入量。破碎指數高，則反映濕型砂的韌性高，一般破碎指數在6080范圍內。其測定是將合格的圓柱標準試樣放在SPQ型砂韌性實驗儀上進行，具體方法見第四章。破碎指數（停留在篩上的砂塊

19、重量）（試樣重量）100（五）、實驗結果整理各種試樣的透氣率、強度和破碎指數等值，至少要由三個試樣平均算數值求得，但每個試樣的數值與算數平均值之差不應超過10，否則應重做。實驗報告1. 實驗記錄表格（供參考）原砂名稱：原砂粒度：膨潤土種類：班級組別配比（）性 能砂膨潤土煤粉外加水緊實率（）含水量（）透氣率濕壓強度（M/2a）破碎指數（）標準樣重（g）3100503423.5910.06701732. 實驗結果分析和討論1) 將水分對粘土砂、緊實率、濕壓強度和破碎指數的對應關系，分別以坐標圖（最好用方格坐標紙）表示。2) 說明水分對粘土砂上述性能的影響規(guī)律，并指出所配型砂最適宜水分是多少。3)

20、標準試樣重量與透氣率、緊實率之間有什么關系。4) 討論實驗中出現的問題與收獲。（六）、注意事項：1. 混砂機底盤外緣及中心軸根部，因混碾不均，該處砂不應取用。2. 混砂時加水，勿使水倒在混砂機機件上，以免影響水分加入量。3. 盛砂桶裝好混勻的型砂后，應及時用蓋蓋好，以免水分蒸發(fā)，并做好標記，不要把配方搞混。實驗三 水玻璃砂性能測定（一）、概述：影響水玻璃砂強度的因素有很多，如水玻璃模數、濃度、型砂水分含量、粘土含量、硬化方法等。本實驗著重硬化方法比較水玻璃砂的性能。實驗采用吹CO2、加熱烘干或其他硬化劑進行硬化。其中吹CO2時間和壓力在制樣過程中要加以控制。（二）、實驗目的：1. 觀摩和測定所

21、用水玻璃的密度（濃度）和凝結時間，了解其基本物理和化學特性。2. 分析、比較幾種不同硬化方法和改變工藝參數對水玻璃砂強度性能的影響，并對其硬化特性建立感性認識。3. 明確在水玻璃砂硬化過程中控制吹CO2時間和壓力的必要性。（三）、實驗內容：1. 測定水玻璃的密度和凝結時間（表演觀摩）1) 水玻璃密度：采用液體密度計觀察水玻璃密度測定的方法；對水玻璃的密度和濃度（波美度）進行比較。2) 水玻璃凝結時間：水玻璃遇強酸或酸式鹽等會很快析出硅酸膠體而凝結。水玻璃模數不同，遇酸后硬化速度也不同。因此，可以通過測定水玻璃凝結時間大致判斷水玻璃模數的高低。測定方法：取20g水玻璃放入100ml的燒杯中，加入

22、40ml水稀釋。稱取15ml濃度18的NH4Cl溶液，加30ml水稀釋、搖勻。將稀釋后的NH4Cl溶液倒入水玻璃的燒杯里，同時按動秒表計時，并用玻璃棒輕輕攪動，注意觀察水玻璃溶液由渾濁便乳白，進而出現半透明的膠凍時水玻璃溶液不再流動，立即停止秒表，記錄下凝結時間。2. 水玻璃砂硬化實驗配制水玻璃砂，分別采用吹CO2硬化和加熱烘干硬化后，測定其硬化后強度。（四）、實驗儀器、用具和材料儀器：混砂機、制樣器、強度試驗機、密度計、烘箱、秒表、吹CO2裝置（自制）、烘干器、天平（0.1）。用具：200ml燒杯、100ml和200ml量筒、帶蓋盛砂桶、鏟、勺、刷子等。材料：水玻璃、NH4Cl水溶液（濃度1

23、8）、原砂、膨潤土、CO2等。（五）、實驗步驟1. 配制水玻璃砂：1) 配比：原砂為100（混砂重量35kg）；膨潤土2；低模數水玻璃48（百分比自定）2) 混砂：加料順序要“先干后濕”。2. 制樣：水玻璃砂硬化后強度較高，因此采用抗拉強度試樣即“8”字試樣測定抗拉強度?！?”字試樣制法，見第四章SAC錘擊式制樣機。但用吹CO2硬化時，“8”字試樣是在吹CO2后取出。3. 硬化：1) 吹CO2氣硬化在沖制完，尚未打開抗拉樣盒的試樣，放好吹頭，打開CO2氣瓶節(jié)門，進行吹CO2氣（根據需要調整CO2瓶之輸出壓力，一般控制1.5大氣壓）。吹氣時間分別為5、15、30、45、60秒等。每一種至少硬化5

24、個試樣。2) 加熱硬化（實質聯合硬化）采用上述同樣的吹氣之壓力和時間，再分別沖制5個試樣，用于加熱烘干硬化。把每種“8”字試樣，于樣盒中取出后，一一規(guī)則的放在烘干板上，裝入110120溫度的烘箱，進行烘干30min，取出冷卻待測。3) 停放硬化同上述試樣的條件，再分別制得5個試樣，放在平板上，停放1小時（計時）后，測其強度。4) 高溫加熱后強度（選作）將吹氣硬化后的試樣3個（有條件5個）一組，再分別加熱300、500、800保溫30min，出爐冷卻至室溫，測定強度。4. 測抗拉強度：將按要求制得的試樣置于液壓強度機上進行抗拉強度測定，測定方法見第四章SWY液壓強度試驗機。每種試樣至少測5個。然

25、后去掉最大值和最小值，取中間三個數值的平均值。三個數值中任一個不得與平均值相差超過10，否則應重新選取有代表性的數據或重測。5. 測殘余水分：將不同硬化方法并測強度之后的每種試塊分別留樣、搗碎、過篩，稱50g砂樣，放在紅外線燈泡下烘干，測其殘余含水量，有助于不同硬化后強度的比較和分析，加深對硬化機理的理解。（六）、實驗要求1. 預習1) 實驗講義。了解實驗目的、內容、原理和方法、步驟。2) 學習教材水玻璃砂硬化機理和硬化特性的因素。2. 實驗中認真做好記錄，并整理成報告1) 實驗項目2) 使用原材料及規(guī)格：如砂（名稱、粒度、含泥量）、水玻璃（密度或濃度、模數）、膨潤土等。3) 實驗結果整理。組

26、別配砂序號配比（）吹CO2溫度（）抗拉強度（MPa）備注砂水玻璃膨潤土時間s壓力室溫烘干吹CO2時間（s）時間時間515304560吹熱吹熱吹熱吹熱吹熱22100521.52.0600.110.891.52.02.253100521.511530109.45.63.82.24) 分析i. 水玻璃砂混碾時間長，則混的均勻，溫度高，對不對？為什么？ii. 說明水玻璃砂吹CO2時間對硬化及強度影響的規(guī)律，并用方格圖表示之。iii. 就本實驗條件下，最適宜的吹CO2時間是多少？iv. 比較CO2硬化和烘干硬化兩種結果，并說明原因。v. 設想：試樣分別以5s、30s吹CO2之后。a) 馬上測其強度；b)

27、 隔一段時間測其強度，此二者與吹CO2時間的關系、趨勢怎樣？為什么？5) 體會和建議（七）、注意事項1. 注意合理使用實驗時間，把烘干硬化、停放硬化和吹后立即硬化的順序安排好；并在實驗過程中穿插進行水玻璃密度的測定與凝結時間的觀摩試驗。2. 操作過程中，注意勿使水玻璃濺入眼內，如濺入立即用清水沖洗眼睛。3. 水玻璃接觸過的儀器、用具和工作臺等及時清理、擦洗干凈。實驗四 膨潤土性能測定（一）、實驗目的1. 了解鑄造用膨潤土各項基本理化性能的意義；2. 學會膨潤土質量檢測的基本方法；3. 了解造型用膨潤土質量與粘結力的關系。（二）、實驗內容1. 測定12種膨潤土的膨潤值，吸藍量；2. 測定膨潤土經

28、高溫加熱后的吸藍量（有條件選作）。（三）、原理和步驟1. 粘土膨潤值測定1) 試樣制備將膨潤土在105110，普通粘土在140160的恒溫箱中烘干后磨細，過70目篩篩分，去掉粗顆粒。2) 實驗過程稱取3g經烘干的膨潤土粉，倒入100ml具塞量筒中，加75ml蒸餾水，搖勻5min，再加入5ml1N NH4Cl溶液，再加水至滿刻度（100ml），然后搖勻，靜置24h后讀出沉淀物界面毫升數。膨潤值可以判斷膨潤土地類型，估計膨潤土地熱濕粘結力。2. 主要儀器和材料儀器：1) 可調式電爐；2) 50ml自動滴定管；3) 高溫電阻爐（最高溫度達1300）;4) 精密天平（精度0.001g以上）。材料：1)

29、 膨潤土與普通粘土；2) 焦磷酸鈉溶液（濃度1）；3) 亞甲藍溶液（濃度0.2）；4) 200ml250ml三角燒瓶；5) 定性中速濾紙；6) 其他。3. 實驗方法采用滴定管逐步往膨潤土試液中滴入亞甲藍溶液，并逐步在濾紙上進行點滴試驗。如果所加入的亞甲藍全部被吸附，則試液中沒有游離狀態(tài)的亞甲藍。假如試樣吸附的染料已經飽和，則試液中開始出現亞甲藍，此時即已達到終點。終點以前滴入的亞甲藍數量，即為膨潤土的吸藍量。4. 操作步驟1) 烘干、過篩：膨潤土試料需在1055恒溫下烘干、冷卻，并過100目篩，置于干燥器中備用。2) 稱樣、分散：用精度為0.001g的天平，稱量0.2g試樣（舊砂、型砂稱0.5

30、g）放入250ml的三角燒瓶中，加入1的焦磷酸鈉溶液100ml，搖勻后放在可調試電爐上加熱，經10min輕微沸騰，使之充分分散，然后冷卻至室溫。3) 預加、搖勻：用滴定管加入濃度為0.2的亞甲藍溶液，先加入預定量的2/3，用手搖勻30s。4) 點滴、判斷：用玻璃棒沾液體點在濾紙上，以判斷終點。當深色圓點之外未出現藍綠色暈環(huán)，表明未達終點，則再加1ml亞甲藍溶液，搖30s，并點一滴在濾紙上，重復操作，開始出現藍綠色暈環(huán)。一、 舊砂中有效粘土含量和有效煤粉含量的測定（一）、概述：中小型鑄鐵件經常采用含有煤粉的粘土砂作為濕型用砂。經過鐵水的澆注，部分膨潤土因礦物結構破壞，變成無粘性的“死粘土”；部分

31、煤粉燃燒、分解，變成灰分失去抗夾砂、抗粘砂的能力，甚至砂粒由于反復脹、縮而碎裂細化，粉塵增加，使型砂發(fā)脆、透氣性降低，吸水性增加等等，但仍有部分的粘土和煤粉依然“有效”。因此其有效量的測定是舊砂組成檢查中很重要的兩項內容。測定這里兩項內容，既可以在配砂時正確地確定粘土和煤粉補加量，又可以避免型砂中累計越來越多的粘土和煤粉而惡化型砂質量。（二）實驗目的：學會用亞甲藍滴定法測定舊砂中有效膨潤土含量的方法。學會利用發(fā)氣性測定儀測定舊砂中有效煤粉含量的方法。了解造型材料發(fā)氣量和發(fā)氣速度的測定方法。實驗步驟用亞甲藍滴定法滴定型（舊）砂中有效膨潤土含量（1） 將待測型砂（舊砂）在1055烘干。（2） 稱量

32、已烘干的試樣5g置于250ml的錐形瓶中，先加入50ml蒸餾水，使試樣先濕潤。（3） 往瓶中加入1焦磷酸鈉溶液20ml，搖晃均勻后置于石棉網的電爐上加熱，并輕微沸騰五分鐘，然后放入冷水中冷卻至室溫。（4） 用滴定管滴入濃度為0.2的亞甲基藍溶液，先加入預定量的2/3，以后每次滴加12ml。檢驗中點的方法見實驗三的有關內容。（5） 根據亞甲基藍的滴定量，可以對照曲線上查出型砂的有效膨潤土的含量。 實驗應進行23次，實驗結果取其平均值，但兩次測定值之差不能超過2ml。注意：運用滴藍法測定舊砂的主要條件為： 砂中只有單一的的粘土品種； 粘土要充分分散； 忽略石英粉、煤粉和失效粘土的吸藍量。用發(fā)氣性測

33、定儀測0.01g煤粉和舊砂的發(fā)氣性操作步驟，方法見第四章SFQ造型材料發(fā)氣性測定儀。各用兩個試樣，測定煤粉或型砂的發(fā)氣性，取其平均值，其中任何一個試樣的測定值與算術平均值相差10時應重測。 （六） 試驗報告要求1. 舊砂中有效膨潤土含量測定根據表1-4數據，繪出本實驗所測膨潤土的標準對照曲線。列出所測舊砂滴定亞甲藍溶液之用量亞甲基藍溶液濃度 0.2舊砂（型砂） 5g亞甲藍滴定量第一次 ml第二次 ml 平均值 ml(3) 根據亞甲基藍滴定量在標準對照曲線查出舊砂中有效膨潤土含量。2. 根據實測煤粉和舊砂發(fā)氣性記錄，繪制煤粉發(fā)氣量時間曲線。（七）、思考題：1. 滴藍法測定舊砂（型砂）中有效膨潤土

34、含量的原理是什么？如果型砂中以普通粘土為粘結劑能否測定？如果型砂中混有幾種膨潤土能測嗎？2. 測定舊砂中有效煤粉含量的原理是什么？3. 檢查舊砂組成有那些項目？這些項目對于舊砂的利用有何意義，如何利用？實驗五 有機砂干強度和發(fā)氣性測定（一）、概述有機粘結劑多用于型芯，所處條件極為惡劣，除在澆注過程中受到鐵水的高溫作用、沖刷作用、浮力（金屬液凝固前）、壓縮力（金屬凝固收縮時）等作用外，而且排氣條件很差，因此要求型芯干強度要高，發(fā)氣量要低，并具有良好的容讓性和潰散性等。而芯砂的干強度和發(fā)氣性，又是粘結劑能否采用和推廣的兩大主要因素。正確地芯砂配方與混制工藝、合理的烘干規(guī)范，可以獲得優(yōu)異的烘干效果，

35、以保證鑄件的質量。本實驗選取復合渣油FZ1（新型的有機復合粘結劑）或合脂配成芯砂測其干拉強度與發(fā)氣性。（二）、實驗目的1. 學會芯砂干拉強度和發(fā)氣性的測定方法。2. 了解砂樣烘干工藝對烘干質量的明顯作用。（三）、實驗內容1. 測定FZ1砂（或合脂砂）在不同烘干溫度（或烘干時間）下的干拉強度和發(fā)氣性。2. 固定烘干工藝，改變芯砂組成，測其干拉強度和發(fā)氣性。（四）、實驗儀器、用具和材料1. 主要儀器：混砂機；制樣機；強度儀；干燥箱；發(fā)氣性測定儀；天平（感量0.1和0.001）；2. 用具：帶蓋砂桶；烘干板；搗樣鍋；40篩子；3. 材料：水洗砂（50/100）；膨潤土和FZ1（或合脂）粘結劑。（五）、實驗步驟1. 配砂1) 配比：原砂100；膨潤土1.5；粘結劑（FZ1或合脂）3。2) 混砂：2. 制樣制樣是在制樣機上進行，因其強度較高，故沖制“8”字試樣，測定抗拉強度。見