自硬呋喃树脂砂的其他工艺性能建议

呋喃自硬树脂砂的其他主要工艺参数包括表面安定性、发气量、透气性、高温强度和溃散性等。

1.表面安定性

树脂砂型（芯）应能承受住搬运时的磨损，浇注时金属液的冲刷和烘烤而不至于引起冲砂、砂眼及机械粘砂等缺陷，因此要求表面安定性大于等于85%。为了保证树脂砂的表面安定性，要特别注意不可使用超过可使用时间的型（芯）砂，注意型（芯）砂的紧实，同时表面安定性与涂料质量的好坏、涂敷和烘干工艺也有很大的关系。

2.发气量和透气性

树脂砂的透气性比黏土砂、水玻璃砂均高，其发气量也大，因此要特别注意集中排气措施，否则容易增加气孔缺陷，一般树脂砂发气量控制在10～11mL/g，透气性400左右较为恰当。型（芯）砂（包括回用旧砂）的发气量与其灼烧减量成正比，因此对旧砂的灼烧减量应控制。

表3-14给出了四种氮含量的树脂砂的发气特性。四种含氮树脂砂随着树脂中氮含量的增加而发气量略有增加，但总的来看，其发气量相差不太大。

另外，从发气速度来看，在300～600℃内，随树脂中氮含量的增加，其发气速度也增加。此外还可看出树脂加入量与发气速度的关系，低温（300℃）时，三种加入量的发气速度几乎相等，但在600～900℃内，随树脂加入量的增加，其发气速度稍有增大。普遍规律是，随温度的上升，发气速度明显增大。

表3-14 呋喃树脂砂的发气特性数据

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注：1号，2号和3号所用固化剂为85%磷酸，加入量40%（占树脂质量分数），4号所用固化剂为65%对甲苯磺酸，加入量30%（占树脂质量分数），3号～4号树脂加入量为1.5%（占原砂质量分数）。

3.高温强度、热变形量和溃散性

呋喃树脂中糠醇含量越多，型（芯）砂的高温强度也越高。一般铸钢件用树脂要求糠醇质量分数在90%以上，铸铁件用树脂糠醇质量分数为75%～85%，非铁合金铸件用树脂糠醇质量分数小于60%。

虽然树脂砂在500℃左右的残留强度几乎为零，但由于树脂砂导热性差，实际浇注后只有紧靠金属液的很薄砂层能达到500℃，而离铸件表面较远的砂层受到的热作用较小，残留强度仍然很高。

采用高温应力—应变测定仪测量呋喃树脂砂和水玻璃砂长条试样，在1300℃高温下的变形曲线结果如图3-14所示。从0～t₁，由于树脂焦化和石英遇热相变膨胀，试样向上弯曲，t₁以后，树脂膜完全烧掉后试样才向下变形。这与水玻璃砂试样一接触到1300℃高温迅速向下弯曲的早期明显塑性变形呈显著的对比。对于薄壁框形铸钢件，由于冷却凝固快，在比t₁更短的时间，已形成热强度很低的薄薄的凝固层，当铸件继续冷却收缩时遇到树脂型芯膨胀的阻碍，将产生较大的应力，这正是呋喃树脂砂热裂倾向明显高于水玻璃砂的重要原因。

图3-14 长条试样在1300℃时的变形曲线