本发明属于铸造技术，具体涉及一种提高铸型冷却速度的型砂及方法。
背景技术：
随着制造装备的升级，一些承压铸件的质量要求越来越高，需要通过ut、mt、pt、x射线等检查，并最终通过不小于210公斤/平方厘米保压1小时以上的压力测试才算合格。这样在铸造工艺技术方面如何加快铸型的冷却速度，消除疏松，提高机体组织的致密性就至关重要。
对于加工精度非常高（表面光洁度在0.4），加工后需pt检查，合格后进行压力测试的零部件，若采用传统放置铸铁冷铁进行激冷的工艺，废品率比较高。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有放置铸铁冷铁进行激冷造成废品率比较高的缺陷，提供一种提高铸型冷却速度的型砂及方法。
为达到上述目的，本发明的提高铸型冷却速度的型砂，其特征是由以下质量分数的组分组成：
用作铁质颗粒填充物的0.5-1mm的钢丝切丸100份；
用作粘结材料的水玻璃3-5份；
用作辅料的高岭土粉或氧化铁粉1-3份。
为达到上述目的，本发明的提高铸型冷却速度的方法，其特征是包括以下步骤：
1）混制：按照本发明型砂的质量分数的组分，将钢丝切丸与辅料进行充分搅拌，达到均匀状态；在混好的钢丝切丸和辅料中加入水玻璃，并快速搅拌，在5-10分钟之内搅拌均匀；将混好的型砂料填充进外模或者芯盒里，并捣实，得铸型；
2）硬化：采用0.1-0.2mpa气压的二氧化碳气体对填充好的铸型进行吹气硬化；吹气时间为5-15分钟；
3）烘烤：对铸型烘烤，烘烤温度为50-100℃，烘烤时间2-4小时。
4）涂刷：对铸型表面涂刷醇基涂料。
本发明用铁质颗粒填充物代替传统的石英砂，加入合适的粘结材料和辅料进行混制，然后进行造型或制芯；制作的铸型在铁液浇入后，冷却速度极快，达到了消除疏松和提高机体组织致密性的目的，彻底代替了传统冷铁工艺和铁模工艺。
具体实施方式
本发明的提高铸型冷却速度的型砂，由以下质量分数的组分组成：
用作铁质颗粒填充物的0.5-1mm的钢丝切丸100份；
用作粘结材料的水玻璃3-5份；
用作辅料的高岭土粉或氧化铁粉1-3份。
本发明的提高铸型冷却速度的方法，包括以下步骤：
1）混制：按照前述型砂的质量分数的组分，将钢丝切丸与辅料进行充分搅拌，达到均匀状态；在混好的钢丝切丸和辅料中加入水玻璃，并快速搅拌，在5-10分钟之内搅拌均匀；将混好的型砂料填充进外模或者芯盒里，并捣实，得铸型；
2）硬化：采用0.1-0.2mpa气压的二氧化碳气体对填充好的铸型进行吹气硬化；吹气时间为5-15分钟；
3）烘烤：对铸型烘烤，烘烤温度为50-100℃，烘烤时间2-4小时，减少铸型中的残余水分。
4）涂刷：对铸型表面涂刷醇基涂料，可以防止机械粘砂。
以下通过实施例对本法做进一步说明。
实施例一
1.原材料
铁质颗粒填充物：0.5mm的钢丝切丸；
粘结材料：水玻璃
辅料：高岭土粉；
2.各原材料加入比例
钢丝切丸：100质量份；
水玻璃：3质量份；
高岭土粉：1质量份。
混制工艺
第一步：钢丝切丸与高岭土粉进行充分搅拌，达到均匀状态；
第二步：在混好的钢丝切丸和高岭土粉中加入水玻璃，并快速的搅拌，在5分钟之内搅拌均匀；
第三步：将混好的料填充进外模或者芯盒里，并捣实；
4.吹二氧化碳硬化工艺
采用0.1mpa压力的二氧化碳，对填充好的铸型进行吹气硬化；吹气时间在5分钟。
烘烤工艺
为了减少铸型中的残余水分，需进行烘烤，烘烤温度在50℃，烘烤时间2小时。
涂刷工艺
为了防止机械粘砂，需对铸型表面涂刷醇基涂料。
经上述工艺制得的375吨压铸机油缸，油缸孔超声波检测达到了en12680-3表1中质量等级1级要求；本体金相检测按照gbt9441标准，球化率≥2级，石墨形态ⅴ-ⅵ级，ⅵ级为主；精加工后pt检测，无线状和点状缺陷；水压试验：试验压力210公斤/平方厘米，保压1小时以上无渗漏现象。
实施例二
1.原材料
铁质颗粒填充物：0.8mm的钢丝切丸；
粘结材料：水玻璃
辅料：氧化铁粉；
2.各原材料加入比例
钢丝切丸：100质量份；
水玻璃：3质量份；
高岭土粉：2质量份。
混制工艺
第一步：钢丝切丸与高岭土粉进行充分搅拌，达到均匀状态；
第二步：在混好的钢丝切丸和高岭土粉中加入水玻璃，并快速的搅拌，在8分钟之内搅拌均匀；
第三步：将混好的料填充进外模或者芯盒里，并捣实；
4.吹二氧化碳硬化工艺
采用0.1mpa压力的二氧化碳，对填充好的铸型进行吹气硬化；吹气时间在8分钟。
烘烤工艺
为了减少铸型中的残余水分，需进行烘烤，烘烤温度在80℃，烘烤时间3小时。
涂刷工艺
为了防止机械粘砂，需对铸型表面涂刷醇基涂料。
经上述工艺制得的250吨压铸机油缸，油缸孔超声波检测达到了en12680-3表1中质量等级1级要求；本体金相检测按照gbt9441标准，球化率≥2级，石墨形态ⅴ-ⅵ级，ⅵ级为主；精加工后pt检测，无线状和点状缺陷；水压试验：试验压力210公斤/平方厘米，保压1小时以上无渗漏现象。
实施例三
1.原材料
铁质颗粒填充物：0.7mm的钢丝切丸；
粘结材料：水玻璃
辅料：高岭土粉；
2.各原材料加入比例
钢丝切丸：100质量份；
水玻璃：4质量份；
高岭土粉：2质量份。
混制工艺
第一步：钢丝切丸与高岭土粉进行充分搅拌，达到均匀状态；
第二步：在混好的钢丝切丸和高岭土粉中加入水玻璃，并快速的搅拌，在8分钟之内搅拌均匀；
第三步：将混好的料填充进外模或者芯盒里，并捣实；
4.吹二氧化碳硬化工艺
采用0.2mpa压力的二氧化碳，对填充好的铸型进行吹气硬化；吹气时间在8分钟。
烘烤工艺
为了减少铸型中的残余水分，需进行烘烤，烘烤温度在80℃，烘烤时间3小时。
涂刷工艺
为了防止机械粘砂，需对铸型表面涂刷醇基涂料。
经上述工艺制得的2250吨压铸机的押出板，押出中心孔超声波检测达到了en12680-3表1中质量等级1级要求；本体金相检测按照gbt9441标准，球化率≥2级，石墨形态ⅴ-ⅵ级，以ⅵ级为主；精加工后pt检测，无线状和点状缺陷；
实施例四
1.原材料
铁质颗粒填充物：1mm的钢丝切丸；
粘结材料：水玻璃
辅料：高岭土粉；
2.各原材料加入比例
钢丝切丸：100质量份；
水玻璃：5质量份；
高岭土粉：3质量份。
混制工艺
第一步：钢丝切丸与高岭土粉进行充分搅拌，达到均匀状态；
第二步：在混好的钢丝切丸和高岭土粉中加入水玻璃，并快速的搅拌，在10分钟之内搅拌均匀；
第三步：将混好的料填充进外模或者芯盒里，并捣实；
4.吹二氧化碳硬化工艺
采用0.2mpa压力的二氧化碳，对填充好的铸型进行吹气硬化；吹气时间在10分钟。
烘烤工艺
为了减少铸型中的残余水分，需进行烘烤，烘烤温度在100℃，烘烤时间4小时。
涂刷工艺
为了防止机械粘砂，需对铸型表面涂刷醇基涂料。
经上述工艺制得的670吨压铸机的押出板，押出中心孔超声波检测达到了en12680-3表1中质量等级1级要求；本体金相检测按照gbt9441标准，球化率≥2级，石墨形态ⅴ-ⅵ级，以ⅵ级为主；精加工后pt检测，无线状和点状缺陷。
实施例五
1.原材料
铁质颗粒填充物：1.0mm的钢丝切丸；
粘结材料：水玻璃
辅料：氧化铁粉；
2.各原材料加入比例
钢丝切丸：100质量份；
水玻璃：5质量份；
高岭土粉：3质量份。
混制工艺
第一步：钢丝切丸与高岭土粉进行充分搅拌，达到均匀状态；
第二步：在混好的钢丝切丸和高岭土粉中加入水玻璃，并快速的搅拌，在10分钟之内搅拌均匀；
第三步：将混好的料填充进外模或者芯盒里，并捣实；
4.吹二氧化碳硬化工艺
采用0.2mpa压力的二氧化碳，对填充好的铸型进行吹气硬化；吹气时间在10分钟。
烘烤工艺
为了减少铸型中的残余水分，需进行烘烤，烘烤温度在100℃，烘烤时间4小时。
涂刷工艺
为了防止机械粘砂，需对铸型表面涂刷醇基涂料。
经上述工艺制得的2190机型的注塑机前模板，四个高压缸超声波检测达到了en12680-3表1中质量等级1级要求；本体金相检测按照gbt9441标准，球化率≥2级，石墨形态ⅴ-ⅵ级，以ⅵ级为主；精加工后pt检测，无线状和点状缺陷；油压试验：试验压力210公斤/平方厘米，保压20分钟以上无渗漏现象。