专利名称：铬铁矿砂不定型冷铁及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种铬铁矿砂不定型冷铁，本发明还公开了一种该冷铁的 制备工艺。
背景技术：
铸件在凝固过程中，由于铸铁的液态收縮和凝固收縮，往往在铸件最后
凝固的部位出现縮松；对球墨铸铁而言，在凝固过程中会析出石墨相而产生 体积膨胀，可以抵消在收縮过程中可能产生的縮松；但是若型腔强度不够， 不能抵制石墨膨胀产生的力而发生变形，则不能抵消收縮形成的縮松，从而 使铸件存在縮松。
铸件中存在任何形态的縮松，都会减少铸件的受力面积，在缩松的尖角 处产生应力集中，使铸件的力学性能显著降低。縮松是裂纹产生源，可使疲 劳强度下降50%左右。
对于风力发电的铸件而言，它们长期处在恶劣环境之中，温度变化范围 大，工作时间长达20年，若存在縮松将降低铸件的寿命和安全系数，因此风 电产品对縮松的要求非常严格，UT探伤要求为2级。
防止縮松的工艺措施有放置冷铁和冒口。冷铁可以减少或消除热节，加 速铸铁壁局部热节的冷却，实现同时凝固原则；对球墨铸铁而言，型腔及坭 芯的强度增加也有利于解决縮松问题。
冷铁按材料不同，可分为钢冷铁、铸铁冷铁、石墨冷铁等；按形状不同， 可分为成型冷铁、通用冷铁以及不定型冷铁，成型冷铁在造型过程中不易放 置，增加了工人的工作量，冷铁的跑偏也会影响表面质量，加大打磨的工作 量；普通冷铁只适用于平面，不能贴合复杂形状的模具；不定型冷铁制作方 便，形状容易控制，适用于各种复杂形状的铸件。
铬铁矿砂以黑色的块状，粒状或菱状产出，它的热导率比硅砂大好几倍， 可以迅速带走热量，加快区域铁水的冷却；而且，铬铁矿砂的比重相对硅砂 大(硅砂的密度为2.65g/cm3，铬铁矿砂的密度为4~4.8g/cm3)，比热相对较 高，因此蓄热效果也好，可以作为冷铁使用。另外铬铁矿砂强度相对普通树 脂砂强度(抗弯强度1.8~2.2Mpa)高，增加了铸型的刚度，有利于消除球墨 铸铁的縮松。
发明内容
本发明的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种可在铸造工 艺中降低縮松废品率、降低平均縮松面积的铬铁矿砂不定型冷铁。 本发明的另一目的是提供一种上述冷铁的制备工艺。
按照本发明提供的技术方案，所述铬铁矿砂不定型冷铁包含如下组份
铬铁矿砂、铬铁矿砂重量2.8% 3.2%的呋喃树脂、呋喃树脂重量40%~60%的 二甲苯环酸以及呋喃树脂重量0.2%~0.3%的硅烷。
所述铬铁矿砂粒径为70-100目。
上述铬铁矿砂不定型冷铁的制备工艺包含如下步骤
a、 将硅烷按上述配比比例加入到呋喃树脂中并搅匀，放置3 4小时，备
用；
b、 运用单砂双混法，按上述配比比例先将二甲苯环酸加入到铬铁矿砂中， 搅拌2(K30秒后加入含有硅烷的呋喃树脂，再次搅拌20 30秒，形成冷铁混 合料；
c、 将配好的冷铁混合料放入坭芯壳中，将冷铁混合料紧实，硬化后起模， 得到冷铁。
本发明的铬铁矿砂不定型冷铁可在铸造工艺中降低縮松废品率，降低平 均縮松面积，而且该冷铁制备工艺简单易行。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
铸造Vestasl.5MW轮毂
称取100Kg铬铁矿砂，开启搅拌式混砂机，先加入1.5Kg二甲苯环酸， 搅拌30s后加入呋喃树脂3Kg (含6g硅垸)，再次搅拌30s即混制结束。将 铬铁矿砂混合料放入坭芯壳中，用木棒捣紧压实，待硬化后取出，然后将该 冷铁放在外模中相应部位造型。运用本发明的冷铁使铸件圆弧面上的縮松废 品率由原来未使用冷铁的5.0%降到本发明使用冷铁后的2.5%，废品率降低 了 50%，合格品中平均缩松面积由12000mn^减少到8100mm2，减少了大约 32.5%。
实施例2
铸造美国通用能源1.5MW轮毂
称取120Kg格铁矿砂，开启搅拌式混砂机，先加入1.344Kg二甲苯环酸，搅拌30s后加入呋喃树脂3.36Kg和10.08g硅垸)，再次搅拌30s即混制结束。 将铬铁矿砂混合料放入坭芯壳中，用木棒捣紧压实，待硬化后取出，然后将 该冷铁放在外模中相应部位造型。运用本发明的冷铁使圆弧面上的縮松废品 率由原来未使用冷铁的6.5%降到本发明使用冷铁后的3.4%，废品率降低了 47.6%,合格品中平均縮松面积由原来未使用冷铁的9600mm2减少到本发明 使用冷铁后的6100mm2，减少了大约36.4%。 实施例3
铸造美国通用能源1.5MW底座
称取90Kg铬铁矿砂，开启搅拌式混砂机，先加入1.728Kg二甲苯环酸， 搅拌30s后加入呋喃树脂2.88Kg和7.2g硅烷，再次搅拌30s即混制结束。 将铬铁矿砂混合料放入坭芯壳中，用木棒捣紧压实，待硬化后取出，然后将 该冷铁放在外模中相应部位造型。使底座拐角热节处的縮松废品率由原来原 来未使用冷铁的4.2%降到原来未使用冷铁的2.1%，废品率降低了 50%，合 格品中平均縮松面积由86000mm2减少到68000mm2，减少了大约20.9%。
权利要求
1、一种铬铁矿砂不定型冷铁，其特征在于所述冷铁包含如下组份铬铁矿砂、铬铁矿砂重量2.8％～3.2％的呋喃树脂、呋喃树脂重量40％～60％的二甲苯环酸以及呋喃树脂重量0.2％～0.3％的硅烷。
2、 如权利要求l所述的铬铁矿砂不定型冷铁，其特征是所述铬铁矿砂 粒径为70~100目。
3、 制备权利要求1所述铬铁矿砂不定型冷铁的工艺，其特征在于，所述工艺包含如下步骤a、 将硅烷按所述配比比例加入到呋喃树脂中并搅匀，放置3 4小时，备用；b、 运用单砂双混法，按所述配比比例先将二甲苯环酸加入到铬铁矿砂中， 搅拌20 30秒后加入含有硅垸的呋喃树脂，再次搅拌20 30秒，形成冷铁混 合料；c、 将配好的冷铁混合料放入坭芯壳中，将冷铁混合料紧实，硬化后起模， 得到冷铁。
全文摘要
本发明公开了一种铬铁矿砂不定型冷铁，本发明还公开了一种该冷铁的制备工艺，所述铬铁矿砂不定型冷铁包含如下组份铬铁矿砂、铬铁矿砂重量2.8％～3.2％的呋喃树脂、呋喃树脂重量40％～60％的二甲苯环酸以及呋喃树脂重量0.2％～0.3％的硅烷。所述铬铁矿砂粒径为70～100目。上述铬铁矿砂不定型冷铁的制备工艺包含如下步骤a.将硅烷按配比比例加入到呋喃树脂中并搅匀，放置3～4小时，备用；b.运用单砂双混法，按配比比例先将二甲苯环酸加入到铬铁矿砂中，搅拌20～30秒后加入含有硅烷的呋喃树脂，再次搅拌20～30秒，形成冷铁混合料；c.将配好的冷铁混合料放入坭芯壳中，将冷铁混合料紧实，硬化后起模，得到冷铁。
文档编号B22C9/02GK101502869SQ20091002577
公开日2009年8月12日 申请日期2009年3月9日 优先权日2009年3月9日
发明者俞旭如, 张森林, 晶 李, 李川度, 王秋新, 蔡佳佳 申请人:无锡一汽铸造有限公司