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《論文20110209覆膜砂高溫性能測定》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、覆膜砂高溫性能的測定周在立史小陽張緒國石穎摘要：通過對SQW型材料高溫強度試驗儀進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，提出了利用該儀器進(jìn)行覆膜砂高溫抗壓強度、定負(fù)荷下高溫耐熱時間及膨脹率的測定方法。關(guān)鍵詞：高溫強度試驗儀覆膜砂高溫強度耐熱時間1前言根據(jù)覆膜砂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T8583-97的規(guī)定：覆膜砂必檢的指標(biāo)有：常溫抗彎強度、熱態(tài)抗彎強度、灼燒減量、粒度和熔點。參考的性能指標(biāo)有：常溫抗拉強度、熱態(tài)抗拉強度、發(fā)氣量和流動性。這些檢測指標(biāo)能夠反映覆膜砂的熱態(tài)性能和常溫性能(232±5℃下的性能)，對制芯、搬運與下芯等過程具有一定的
2、指導(dǎo)意義。但砂芯在澆注狀態(tài)下的性能即高溫性能并沒有列入檢測范圍，國內(nèi)也沒有專門的檢測儀器和相應(yīng)的檢測方法。對于復(fù)雜薄壁鑄鐵件的生產(chǎn)，一拖公司第二鑄鐵廠已在使用耐高溫覆膜砂，但由于沒有檢測手段和檢測方法，無法控制采購耐高溫覆膜砂的質(zhì)量，造成廢品率較高。為此，我配合高工周在立，通過探索，成功地利用SQW型材料高溫強度試驗儀對覆膜砂的高溫性能進(jìn)行了測定，制定了覆膜砂的高溫抗壓強度和高溫耐熱時間的測試方法。2國內(nèi)覆膜砂高溫性能檢測現(xiàn)狀高溫性能是指砂芯在1000℃以上高溫環(huán)境下的抗壓強度、定負(fù)荷下的耐熱時間及膨脹量
3、等，覆膜砂的高溫性能決定了砂芯在澆注條件下的狀態(tài)，直接影響鑄件質(zhì)量與成品率，砂芯的高溫性能不良在澆注時會變形、開裂、斷芯等，從而產(chǎn)生批量廢品。在覆膜砂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T8583-1997中，沒有進(jìn)行高溫抗壓強度和高溫耐熱時間的測試方法及測試儀器。其原因并不是鑄造工作者沒有意識到高溫性能的重要性，而是因為高溫性能的檢測儀器需從國外進(jìn)口，價格昂貴（約需10多萬美元）。目前我國僅有少數(shù)公司及研究單位購買有進(jìn)口的高溫性能測試儀，可對覆膜砂的高溫抗壓強度和高溫耐熱時間進(jìn)行測試，但具體的檢測方法尚未對外公開。國內(nèi)有個別
4、高校也正在進(jìn)行這一方面的研究。3對SQW型材料高溫強度試驗儀的技術(shù)改進(jìn)3.1非金屬材料高溫強度試驗儀用于覆膜砂高溫性能測定試驗存在的問題對于覆膜砂高溫性能測定試驗來講，采用非金屬材料高溫強度試驗儀存在有以下幾點不足：A、覆膜砂高溫性能測定一般制成Φ10mm試樣，高溫下其所能承受負(fù)荷不超過200N，所以非金屬材料高溫強度試驗儀原配負(fù)荷傳感器不適合用于進(jìn)行覆膜砂高溫性能的測定。B、由于在非金屬材料高溫強度試驗儀的負(fù)荷傳遞系統(tǒng)中，傳導(dǎo)柱與柱套之間是面的接觸，測定時，在傳導(dǎo)柱上升的過程中，兩者之間的摩擦阻力較大（
5、理想狀態(tài)下阻力應(yīng)該等于或接近零），其主要表現(xiàn)在：在空載情況下，傳感器與傳導(dǎo)柱一起向上運動時，會有10N～15N的不同負(fù)荷(摩擦阻力)，在加載的情況下摩擦阻力會更大，但實際上，在覆膜砂的高溫強度測定時負(fù)荷不大于200N，高溫定負(fù)荷下的耐熱時間試驗中其定負(fù)荷僅為8N，儀器系統(tǒng)誤差明顯偏大，且重復(fù)性極差，無法通過計量檢定，所以不能滿足對覆膜砂進(jìn)行高溫性能測定的要求。如采用1000N負(fù)荷傳感器，儀器改進(jìn)前用標(biāo)準(zhǔn)測力環(huán)進(jìn)行計量檢定，其測得數(shù)據(jù)見下表。5儀器改進(jìn)前的計量檢定結(jié)果最大試驗力(N)試驗力(N)示值相對誤差
6、(%)重復(fù)性(%)1000100+1815.0200+154.8400+148.6600+149.4顯然，從上表中可以看出，儀器改進(jìn)前的示值相對誤差明顯較大，且重復(fù)性較差，不能滿足計量檢定中示值相對誤差≤±1%以及示值重復(fù)性≤1%的要求。C、非金屬材料高溫強度試驗儀原配置的定負(fù)荷加載方法，是通過儀器控制系統(tǒng)自動控制加載電機的正反轉(zhuǎn)，對試樣所受負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到實現(xiàn)定負(fù)荷控制的目的。其中，所謂定負(fù)荷實際上是一個負(fù)荷范圍，例如設(shè)定負(fù)荷范圍為定負(fù)荷的±10%，那么，當(dāng)試驗定負(fù)荷為2000N時,則其變化范圍為2
7、000N±200N。另外，進(jìn)行覆膜砂高溫性能試驗時所配置的1000N負(fù)荷傳感器，試驗定載荷一般為0.1MPa，如采用Φ10mm試樣，其截面積為78.539mm2，傳感器顯示8N，但由于加載機構(gòu)電機的運轉(zhuǎn)慣性，傳感器的升降由于慣性的存在難以準(zhǔn)確定位，因而使得儀器無法依靠加載電機實現(xiàn)8N±2N的自動定負(fù)荷的目的，所以也就無法進(jìn)行覆膜砂在恒定高溫及定負(fù)荷下的耐熱時間及膨脹率等性能測定。3.2對非金屬材料高溫強度試驗儀進(jìn)行的技術(shù)改進(jìn)為解決3.1中所述問題，我們對非金屬材料高溫強度試驗儀進(jìn)行了一些技術(shù)改進(jìn)，具體如下
8、：(1)更換小負(fù)荷傳感器，即將非金屬材料高溫強度試驗儀原配置的20000N負(fù)荷傳感器更換為1000N負(fù)荷傳感器，使之能夠適用于覆膜砂高溫性能測定；(2)減小負(fù)荷傳感器的上升阻力，即在傳導(dǎo)柱與柱套之間嵌入直線軸承，可將此前傳導(dǎo)柱與柱套之間相對運動而產(chǎn)生的滑動摩擦變?yōu)閭鲗?dǎo)柱與直線軸承之間的滾動摩擦，從而使傳感器在上升過程中所受阻力大為減小，基本實現(xiàn)試驗負(fù)荷接近于零阻力傳遞，進(jìn)而可實現(xiàn)對低負(fù)荷下覆膜砂高溫性能的準(zhǔn)確測定。儀器改進(jìn)后進(jìn)
