影响水泥砂性能的因素有哪些？

1.水泥含量

水泥含量对水泥砂强度和透气性的影响见图9-2a。水泥含量增加，强度急剧上升，透气性下降。根据不同合金铸件及其尺寸的不同，水泥砂中水泥质量分数在8%～15%之间变化。水泥质量分数少于8%，水泥砂强度低，易产生砂眼、掉砂等缺陷；水泥质量分数高于15%时，强度上升，透气性急剧下降。强度过高，使浇注后铸件打箱困难，同时也增加了旧砂再生的工作量。

表9-4 国内外水泥砂配方、性能及混制工艺

2.水分

水分是发挥水泥黏结效果的重要物质，如果水分过少，则水泥不能完全硬化；相反，如果水分过多，就要延长硬化时间，巨使透气性下降，见图9-2b。因此，确定适当的水和水泥比是非常重要的。根据生产经验，水泥砂中水的总含量（包括加入的水和原砂带入的水）与水泥之比在0.65左右比较适宜。

图9-2 影响水泥砂性能的因素

a）水泥含量对水泥砂强度和透气性的影响 1—在空气中硬化18h的强度 2—在空气中硬化24h的强度 3—新鲜型砂试样的透气性 b）水含量对水泥砂强度和透气性的影响 1—在空气中硬化24h的强度 2—在空气中硬化18h的强度 3—在空气中硬化24h的透气性 4—在空气中硬化18h的透气性 c）水泥砂硬化速度与周围环境温度的关系 1—环境温度为20℃ 2—环境温度为10℃ d）自然硬化时间对水泥砂强度的影响 1—24～28℃ 2—12～23℃ 3—5～8.5℃ e）自然硬化时间对型砂残留水分的影响 1—10℃以下 2—15℃ 3—28℃ f）不同自然硬化时间及干燥时间对水泥砂强度的影响

3.气温

周围环境的温度对水泥砂的硬化速度有很大影响，见图9-2c。可以看出，在10℃时水泥砂的硬化过程很迟缓，同时砂型表面强度很低。实际上水泥砂在车间温度为5～8℃时就不能使用。(www.xing528.com)

4.自然硬化时间

自然硬化时间对强度和残留水分有很大影响，见图9-2d及图9-2e。在适宜的温度下，硬化的最初20h内，强度急剧增加，残留水分迅速下降。20h以后，则强度变化较缓。

为了缩短水泥硬化时间及得到不含残留水分的砂型表面层，砂型应进行表面干燥。当自然硬化的时间不同时，人工干燥对水泥砂强度的影响也不同。从图9-2f可以看出，在正常温度下，自然硬化6h后进行人工干燥，能显著地提高水泥砂的强度。如果自然硬化已完成，再进行人工干燥，则仅能达到消除砂型表面剩余水分的目的。

5.表面干燥工艺

水泥砂型经过2～3昼夜的自然硬化后，水分可消失70%以上。但为了消除残留水分及砂型表面的吸附水，应进行表面干燥。

砂型干燥温度对其表面强度影响很大。随着干燥温度的升高，表面强度下降。表干温度以250～300℃为宜。图9-3所示为船用铸铜螺旋桨铸型干燥工艺。

图9-3 螺旋桨铸型干燥工艺

a）中、小型螺旋桨铸型干燥工艺：进烘炉 b）大型螺旋桨铸型干燥工艺：表面热风干燥（干燥层厚度30mm）