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酯固化碱性酚醛树脂砂的高温性能优化

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:几种树脂自硬砂在1200℃下保温2min后测得的抗压强度,见表3-36,由表3-36可见,碱性酚醛树脂具有较高的高温强度,可防止砂型破坏引起的冲砂等缺陷。碱性酚醛树脂自硬砂的残留强度如图3-45所示,400℃以后的型砂残留强度近乎为零。图3-45 碱性酚醛树脂砂的高温强度和残留强度注:标准砂,树脂加入量2.0%,固化剂30%。

酯固化碱性酚醛树脂砂的高温性能优化

1.热应力和热膨胀率

图3-42、图3-43和图3-44所示分别为碱性酚醛树脂砂呋喃树脂砂等其他自硬砂的热应力、自由膨胀量和热膨胀率的比较。从图中可看出,碱性酚醛树脂砂相对于酸固化的呋喃树脂砂而言,具有低的热应力、自由膨胀量和热膨胀率,因而具有好的容让性,会减少铸件(特别是合金钢铸件)的热裂倾向,因此采用碱性酚醛树脂砂生产阀门、泵类,可有效地防止铸件热裂。

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图3-42 几种工艺砂型850℃热应力比较

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图3-43 几种工艺砂型1000℃自由膨胀量比较

2.高温强度和残留强度

碱性酚醛树脂中含有多个羟甲基,常温下没有完全交联,高温下继续充分交联,使型芯温度升高时有一强度上升的过程。这样就增强了型芯耐金属液的冲刷能力。几种树脂自硬砂在1200℃下保温2min后测得的抗压强度,见表3-36,由表3-36可见,碱性酚醛树脂具有较高的高温强度,可防止砂型破坏引起的冲砂等缺陷。

碱性酚醛树脂自硬砂的残留强度如图3-45所示,400℃以后的型砂残留强度近乎为零。因此,碱性酚醛树脂砂的溃散性极好。

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图3-44 几种自硬砂热膨胀率

1—酯固化水玻璃 2—酸固化呋喃 3—自硬酚脲烷 4—酸固化酚醛 5—碱性酚醛 6—醇酸脲烷(www.xing528.com)

表3-36 几种树脂自硬砂的高温抗压强度

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3.发气性

碱性酚醛树脂自硬砂在树脂加入量为2%时,其最大发气量为13mL/g,且发气速度缓慢,铸件凝固时不容易产生气孔类缺陷(图3-46)。

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图3-45 碱性酚醛树脂砂的高温强度和残留强度

注:标准砂,树脂加入量2.0%(占原砂质量分数),固化剂30%(占树脂质量分数)。

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图3-46 两种树脂砂高温发气性的比较

1—碱性酚醛树脂砂 2—呋喃树脂砂

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