Diferentes tipos de areia de fundição
No século 17, a China usava areia de sílica como material de moldagem para fazer peças fundidas como sinos, espelhos, potes e artilharia. No entanto, os primeiros usavam principalmente areia de sílica contendo argila natural, ou seja, areia de montanha e areia de rio. A areia natural tem boa plasticidade e pode ser utilizada diretamente para fazer moldes e machos, o que é adequado para as condições de produção manual da época.
Depois de entrar na produção industrializada em larga escala, especialmente na mecanização da modelagem, a areia siliciosa contendo argila natural apresentou vários problemas.
①Baixa uniformidade de desempenho;
② A qualidade da areia de moldagem é difícil de controlar;
③ Não pode atender aos requisitos do processo.
Portanto, a areia de sílica natural com baixo teor de lama e a areia de sílica artificial feita por trituração de sílica foram adotadas. Ao mesmo tempo, o uso de várias areias não siliciosas também foi expandido.
A aplicação e desenvolvimento da modelagem de areia de resina e tecnologia de fabricação de núcleos apresentam requisitos mais elevados sobre a qualidade da areia de fundição, como pó menos fino, pequena área de superfície específica e baixo consumo de ácido. Além disso, existem novos requisitos para o tamanho, forma e distribuição granulométrica das partículas de areia. Alguns países que carecem de fontes de areia de alta qualidade também desenvolveram tecnologia de lavagem de areia de sílica para melhorar o grau e a qualidade da areia de sílica.
A areia de fundição deve atender aos seguintes requisitos:
1. Maior pureza e limpeza. Tomando como exemplo a areia de sílica, o teor de SiO2 para areia de ferro fundido deve ser superior a 90%. E para fundidos de aço maiores, o teor de SiO2 deve ser superior a 97%.
2. Alta refratariedade e estabilidade térmica.
3. Forma e composição de partículas adequadas.
4. Não é facilmente molhado por metal líquido.
5. Barato e fácil de obter.
A forma e a composição das partículas da areia de fundição têm impacto na fluidez, compacidade, permeabilidade ao ar, força e resistência da permeabilidade do metal líquido da areia. Tanto a forma partível quanto a composição são indicadores importantes da qualidade da areia de fundição.
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Existem geralmente três tipos de formas de partículas de areia de fundição.
1. Areia redonda: As partículas são redondas ou quase redondas, com superfície lisa e sem bordas e cantos proeminentes.
2. Areia poligonal: As partículas são poligonais, e a maioria delas tem ângulos obtusos.
3. Areia de ângulo agudo: As partículas são de ângulo agudo e a maioria delas é aguda.
geralmente, o coeficiente de ângulo (a área de superfície específica real da areia/área de superfície específica teórica da areia) decide a forma da partícula da areia de fundição.
O número de peneiras determina a composição das partículas de areia. O método de medição é despejar a areia lavada com água seca para remover a lama e secá-la em uma peneira padrão e, em seguida, colocá-la na peneira de areia para peneirar. Após a separação, pese a areia restante em cada peneira separadamente. Normalmente, o primeiro e o último número de peneiras das três peneiras adjacentes com a areia mais concentrada após a peneiração com uma peneira padrão representam a composição das partículas.
De acordo com a composição mineral diferente, a areia de fundição consiste em duas categorias: areia de sílica e areia não siliciosa.
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Areia siliciosa cuja principal composição mineral é SiO2.
1. Areia de sílica natural: usada para moldar areia e núcleo de areia para ligas não ferrosas, ferro e peças fundidas de aço médias ou pequenas.
2. Areia de sílica natural selecionada: usada para todos os tipos de areia de moldagem e areia de núcleo usando matéria orgânica como aglutinante.
3. Areia de sílica artificial: areia de moldagem e areia de núcleo para peças fundidas de aço.
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Areia não siliciosa: existem muitos tipos de areia não siliciosa, com diferentes usos.
1. Areia calcária: Feita de calcário triturado, a principal composição mineral é o CaCO3. Usado principalmente para moldagem de areia e núcleo de areia de peças fundidas de aço.
2. Areia de zircônio: A principal composição mineral é ZrO2·SiO2. Usado principalmente para o núcleo de areia ou areia de superfície de grandes peças fundidas de aço e ligas de aço. Seu pó pode ser usado como revestimento.
3. Areia de magnésia: A principal composição mineral é MgO. Usado principalmente para a areia de superfície e areia de núcleo de peças fundidas de aço com alto teor de manganês. Seu pó pode ser usado como revestimento.
4. Areia de cromita: A principal composição mineral é FeO·Cr2O3. Usado principalmente para a areia de superfície e areia de núcleo de peças fundidas de aço grandes ou especiais. Seu pó pode ser usado como revestimento.
5. Areia de corindo: A principal composição mineral é α-Al2O3. Usado principalmente como material de revestimento para investimento e fundição de moldes de cerâmica.
6. Areia de olivina: A principal composição mineral é (MgFe)2SiO4. Usado principalmente para moldagem de areia e núcleo de areia para peças fundidas de ferro, peças fundidas de ligas não ferrosas e peças fundidas de aço com alto teor de manganês.