生產鑄鋼件用造型材料概述
2014.04.28 15:31
鑄鐵（尤其是球墨鑄鐵）件是以“糊狀凝固方式”凝固的，發生共晶轉變時又有一石墨化膨脹過程，容易導致型壁運動而影響鑄件的尺寸精度。鑄型表層脹大后，還會使內部的縮孔、縮松等缺陷擴大。既影響尺寸精度，又影響內在質量。
砂型中的低強度水分遷移層，再加以鑄鐵件的糊狀凝固方式，還易于在鑄件表面形成‘夾砂’、‘鼠尾紋’之類的膨脹缺陷。
鑄鋼件是以“硬皮形成方式”凝固的，澆注以后，砂型/金屬面處的金屬很快就形成堅固的硬殼，此后鑄件內又沒有石墨化膨脹的問題，這樣就排除了水分凝聚層這一‘軟肋’對鑄件質量的影響。
3. 粘土濕型砂在生產鑄鋼件方面的應用
一些工業國家中，100㎏以下的鑄鋼件，特別是批量較大、持續供貨的產品，大部分都采用粘土濕砂型鑄造。日本有資料稱：每型澆注鋼液量在1噸以下的，都可考慮采用粘土濕砂型鑄造。
由于需求量所限，小型鑄鋼件采用自動造型生產線的很少，大都用單臺造型機造型，并配裝有簡便的砂箱、鑄型轉運設施。
為了保證產品質量，砂處理系統可以很小巧，但必須有效而完整。
有些鑄鋼件生產廠，在裝備有多條樹脂自硬砂生產線的同時，還設有小型的粘土濕型砂造型工部。
據我所知，上世紀50年代，我國就有些工廠采用粘土濕型砂，批量生產小型鑄鋼件，有的工廠還裝備有造型生產線。但是，在當前各種自硬砂迅速推廣應用的形勢下，對于這一傳統工藝，好象早就不在考慮之列了。不僅沒有不斷優化、改進和發展，反而使之日漸沒落。
希望鑄鋼業界的同仁，不要將此工藝置之于不顧，要恰如其分地發揮其作用。
二、有關水玻璃粘結砂的幾個問題我國鑄鋼行業采用水玻璃粘結砂（以下簡稱水玻璃砂）已有將近50年的歷史。
水玻璃的制取工藝比較簡單，原材料無匱乏之虞，價格也相當低廉。水玻璃砂的應用，好像門檻也很低，初步入門比較方便，這是其應用得以迅速推廣的重要原因。
實際上，要用好水玻璃砂并不容易，還有很多課題需要深入的研究和探討。
雖然水玻璃砂有不少重要的優點，但也的確存在一些問題，如落砂困難、鑄件表面質量較差、舊砂不便回用和再生、以及鑄型和芯子存放過程中強度下降等問題。由于在這方面研究工作的力度不夠，在樹脂自硬砂迅速推廣應用的條件下，水玻璃砂的應用早已不復存在上世紀50年代那種紅火的形勢。
近年來，出于環境保護和清潔生產的考慮，使各國的鑄造行業再次將注意力轉向各種無機粘結劑方面，其中當然包括水玻璃。應該說，水玻璃砂的應用又有了新的起點，這方面的研究工作還只是剛剛起步。
2003年GIFA 展覽會上，德國H.A.公司展出的新一代粘結劑Cordis4820，就是以改性硅酸鈉為基礎的。
水玻璃砂在我國鑄鋼行業中的應用，目前還是相當廣泛的，前面提到的洛陽中信重工制造的重520 噸的大型液壓機橫梁，就是采用水玻璃砂造型制成的。但是，采用水玻璃砂的鑄鋼企業中，多數廠生產工藝還相當粗放，不符合當前形勢的要求。
我國鑄鋼行業中，采用水玻璃砂造型的工藝方法主要有吹CO2硬化法、真空置換硬化法（以下簡稱VRH工藝）和有機酯自硬工藝。早期廣泛應用的快干工藝已基本上淘汰了，微波硬化工藝的應用還很少。考慮到有機酯自硬工藝的應用比較穩定，問題不多，這里，只打算簡單地說說吹CO2 硬化法、VRH工藝和有關舊砂再生的問題。（未完待續）
