哪些因素会影响覆膜砂在铸铁件生产中的性能？

哪些因素会影响覆膜砂在铸铁件生产中的性能？

影响覆膜砂在铸铁件生产中性能的因素可归纳为原料特性、工艺参数、铸造条件及环境储存四大类，每类因素通过不同机制作用于覆膜砂的强度、发气性、溃散性等关键指标，具体如下：
一、原料特性是性能基础

原砂的品质直接决定覆膜砂的先天性能。SiO₂含量需≥90%，若低于此标准，耐火性不足，高温下易与金属液反应形成粘砂；含泥量需严格控制在 0.3% 以下，否则泥质会削弱树脂与砂粒的结合力，导致强度下降 30% 以上。粒形与粒度同样关键，角形系数＞1.3 的砂粒会增加树脂消耗，而粒度分布分散（超过 5 筛）会降低砂芯致密度。

粘结剂与添加剂的配比是核心。酚醛树脂的软化点若偏离 90-105℃范围，会引发连锁问题：软化点过高（如 110℃以上）导致射芯时固化缓慢，过低则储存时易结块。固化剂乌洛托品的添加量需准确控制在树脂量的 5%-20%，过量会使砂芯脆性增加，冲击强度下降 20%；不足则固化不完全，热态强度骤降。硬脂酸钙等润滑剂的熔点若＜140℃，高温下会提前熔化导致 “脱壳”，而耐高温添加剂（如氧化铁粉）的添加量超过 3% 时，反而会增加发气量（每 100g 砂发气超 25ml）。
二、工艺参数决定性能稳定性

热覆膜工艺的参数控制是关键。原砂加热温度若低于 140℃，树脂无法完全熔融包覆，导致覆膜不均；超过 180℃则树脂会提前焦化，使常温强度降低 15%-20%。混制时的加料顺序不可颠倒，需要待树脂均匀包覆砂粒后再加入固化剂，否则会出现局部固化过快的 “花斑” 现象，导致砂芯强度波动。冷却破碎时，若冷却速度＞5℃/min，砂粒内部会产生内应力，使破碎后细粉含量增加 10% 以上，影响流动性。

射芯工艺参数影响砂芯质量。模具温度低于 180℃时，树脂固化深度不足，砂芯内部呈 “松散态”；超过 250℃则表面树脂会分解碳化，形成 0.5-1mm 的脆化层，抗冲击能力下降。射砂压力需与砂粒流动性匹配，对于粒度 40-70 目的覆膜砂，压力低于 0.3MPa 会导致砂芯密度＜1.5g/cm³，高于 0.6MPa 则会压碎砂粒，使溃散性变差。
三、铸造条件考验性能极限

金属液特性直接挑战覆膜砂耐受能力。铸铁液温度超过 1450℃时，覆膜砂的热分解速度加快，发气量在 10 分钟内可增加至 30ml/100g，远超安全阈值（＜20ml/100g），易引发气孔。金属液中的硫含量＞0.1% 时，会与树脂中的氮元素反应生成 H₂S 气体，在铸件皮下形成针孔。充型速度若超过 50m/s，砂芯受到的冲击力可达 0.8MPa，对强度不足的砂芯会造成局部冲蚀，形成≥1mm 的砂眼。
四、环境与储存影响性能保持

储存环境的湿度需控制在 60% 以下，否则砂粒表面会吸附水分，使树脂膜发生溶胀，导致 24 小时强度损失达 25%。在 30℃以上环境储存超过 1 个月，树脂会发生缓慢交联，使流动性下降（从 180mm 降至 150mm 以下）。对于复杂铸件的深腔部位，若砂芯存放时吸湿，高温下会集中释放水汽，在铸件拐角处形成密集气孔。

综上，覆膜砂的性能是多因素协同作用的结果，生产中需通过原料筛选、工艺优化、环境管控的全链条控制，才能确保其在铸铁件生产中稳定发挥作用。

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