樹脂砂鑄造論文

Ⅰ 樹脂砂型鑄造與普通砂型鑄造的區別各有什麼優點

水玻璃砂、樹脂砂、覆膜砂的區別：主要是因使用的粘結劑、固化劑不同回，故其生產工藝不同。答
水玻璃砂：用水玻璃做粘結劑與石英砂按一定的比例混製成造型砂，造好型後吹二氧化碳固化，然後起模、合箱、澆注成鑄件。
樹脂砂：用樹脂做粘結劑（需加固化劑）與石英砂按一定的比例混製成造型砂，造好型後常溫自然固化，然後起模、合箱、澆注成鑄件。
覆膜砂：將石英砂加熱後放入混砂機，加入樹脂、固化劑、防結劑，使石英砂表面覆一層樹脂膜，混制均勻後放出冷卻破碎備用。使用時需加熱固化。

Ⅱ 樹脂砂造型澆注球鐵件，如何防止滲硫導致的球化衰退

壁厚會使球化衰退，給個論文給你：
厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑的開發與應用
王萬超
（宏德鑄造材料有限公司 廣州 510000）

隨著我國進入WTO和工業飛速的發展，厚大斷面球墨鑄鐵件如風力發電鑄件、大功率柴油機曲軸、冶金軋輥鑄件等的需求量不斷增加，厚大斷面球鐵件在生產時，由於斷面過厚，冷卻速度緩慢，因而凝固時間過長，在鑄件厚壁中心或熱節處容易造成石墨畸變、球數減少、組織粗大、石墨飄浮、化學成分偏析和晶間碳化物等問題。因而導致鑄件的機械性能下降，尤其是韌性更為明顯，給大斷面鑄件的生產帶來困難。因此我司依據中國特有的實際狀況開發了厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑。
1 球化劑
Mg使球墨圓整，對大斷面球鐵能減緩球化衰退，Mg阻礙石墨析出，殘Mg量高，增加收縮和脆性，Mg易氧化，在鐵水表面形成氧化膜，進入砂型易使鑄件產生夾渣和皮下氣孔。殘Mg量應控制在保證球化的前提下越低越好，但我們考慮大件凝固時間長，應提高抗衰退能力，Mg量應高些，使最終鐵液控制在0.05-0.06%。
RE是通過抵消干擾元素的有害作用，而間接地起球化作用，但在厚大鑄件中，RE留量高容易造成碎塊狀石墨增多，我們一般控制在0.03%以下。為了提高抗衰退能力，我司特別設計專用球化劑，既可以保證起球化作用的Mg的含量，同時也可以保持較高的抗衰退能力，高碳孕育良好時，亦不會出現滲碳體。另外，這專用球化劑可使磷共晶減少並彌散，從而進一步提高球鐵的延伸率。在球化處理時，為了提高鎂的吸收率，控制反應速度及提高球化效果，採用特有的球化工藝。對球化處理的控制，主要是在反應速度上進行控制，控制球化反應時間在2-3分鍾左右，綜合范圍1.5-2.5%，原則是低稀土，依據爐料的組成及純凈度調整其含量。
厚大斷面鑄件的特點是低溫處理、低溫澆注， Ca元素可以比常規產品較低，在沖天爐和電弧爐熔煉的條件下，可控制在2.0%以下，以適當地脫氧、脫硫，而在感應電爐條件下，Ca元素可以更低，因為我司的專用球化劑反應時比較平穩，同時Ca的溶解性差，很容易形成夾渣等鑄造缺陷；因此，必須有針對性的成份考慮，一方面延緩球化衰退，另一方面促進異質形核。
厚大斷面鑄件專用球化劑的特色是：高鎂、低稀土、低鈣、低硅、適度的鋇。
2 孕育劑
孕育劑要求具有強烈的促進石墨化作用，並能維持時間較長，吸收率高而穩定，所以孕育分為爐前孕育和瞬時孕育，兩者缺一不可。爐前使用含Ba的防衰退，長效孕育劑，澆注隨流使用特殊成分的孕育劑，主要是表面活性元素的應用，其中應用於風力發電鑄件時配入適量Bi元素，即改善斷面中心部位的球化狀況，使得球徑小，球數多，並能提高鐵素體含量，提高鑄態性能。當應用於大功率柴油機曲軸、冶金軋輥等珠光體型鑄件時，配入適量Sb元素，即改善斷面中心部位的球化狀況，使得球徑小，球數多，提高鑄態性能。粒度根據鐵水量而定，爐前使用一般有3-8mm和5-12mm的兩種粒度，而隨流使用一般有0.5-1.2mm和1-3mm的兩種粒度。
3 專用球化劑、孕育劑在實際生產中的應用
3.1 在風力發電球鐵件生產中的實際應用
風力發電球鐵件的材質為歐洲標准EN-GJS-400-18LT，抗拉強度≥400Mpa，屈服強度≥240Mpa，延伸率≥18%，低溫沖擊值-20℃，三個試樣平均值12 J/cm2，個別值允許9 J/cm2，鑄件重量一般在10噸以上，壁厚大約在100-180mm漸變, 金相基體組織要求： 球化率應在90%以上；球狀石墨數應大於100個/mm2；100%的鐵素體，生產中選擇高純的原材料是非常必要的，原材料中的Si、Mn、S、P含量要少（Si<1.0%, Mn<0.2% S<0.02%, P<0.025%），對Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V、W等一些合金元素要嚴格控制含量。鈦對球化影響很大應加以控制在0.01%以下，鈦高是我國生鐵的特點,解決的方法是在爐料中配入一定比例的QIT生鐵，來稀釋鐵水的鈦含量，同時也稀釋所有促進碳化物的正偏析元素，為增加鐵素體的含量，添加適量的鎳元素，同時消除低硅的副作用。化學成分方面，必須是低CE量，大致成分為：C3.2-3.4%，Si1.6-2.3%，Mn≤0.2%，S≤0.02%，P≤0.03%， Mg0.04-0.06%，RE≤0.03%，，以及適量Bi。
①爐料組成：國內生鐵、20-30%的QIT生鐵、廢鋼；
②原鐵水成分：C3.2-3.4%、Si0.6-1.5%、Mn≤0.2%、S≤0.02%、P≤0.03%、Ni0.7%；
③球化劑與孕育劑的成分：
成分 Mg RE Ca Ba Si Bi
球化劑 6.0/7.0 2.0/3.0 1.0/2.0 適量 40/42
爐前孕育劑 適量 65/70
瞬時孕育劑 微量 適量 65/70 微量
備註：瞬時孕育劑中的微量RE是與Bi元素復合，起增加形核，細化石墨的作用；
④熔煉鐵液共計12.5噸，15噸的鐵水處理包；
⑤球化孕育處理過程：
球化處理前，用清渣劑進行扒渣處理，並進行原鐵水成分化驗。將15-35mm粒度的球化劑放入用15噸的處理包底的一側的凹槽內，加入量1.1%，略加緊實，上面覆蓋鐵屑覆蓋劑。鐵水沖入另一側，處理溫度在1400℃-1450℃，沖入約2/3的鐵水，進行球化處理，反應時間應在3分鍾以上，待反應結束後將再沖入剩餘1/3的鐵水，同時將粒度為5-12mm爐前孕育劑隨鐵水流入沖入鐵水包，加入量0.4%，進行鐵水孕育，然後扒渣2-3次，用保溫覆蓋劑覆蓋。
在鑄件設置設置澆口杯，開設了2個澆口進行澆注，澆注溫度：1320℃-1360℃，一邊澆注，一邊將粒度為1-3mm瞬時孕育劑通過特製的漏斗隨流加入，加入量0.2%，依據澆注時間控制瞬時孕育劑的加入速度，澆注結束後在48小時，即鑄件溫度約500℃以下開箱。
⑥鑄件成分結果：
C3.4%，Si2.2%，Mn0.15%，S0.012%，P0.03%，殘余Mg0.051%，殘余RE0.025%；
⑦金相檢測結果：球化等級2級，石墨大小6-7級，鐵素體99%；
⑧機械性能檢測結果：
抗拉強度432 Mpa、423 Mpa、428Mpa，平均427.7 Mpa；屈服強度248 Mpa、245.7 Mpa、253Mpa，平均248.9 Mpa；延伸率19.2%、20.6%、19.6%，平均19.8%；低溫沖擊值-20℃，三個試樣12.8、13.7、14.1 J/cm2,平均值13.5J/cm2；
3.2 在冶金軋輥鑄件中應用
冶金軋輥鑄件一般QT600-3，抗拉強度≥600Mpa，屈服強度≥370Mpa，延伸率≥3%，鑄件壁厚大約在100mm以上, 金相基體組織要求： 球化級別應在2-3，石墨大小6-7級，75%以上的珠光體，20%左右的鐵素體，允許極少數的碳化物，但應呈彌散狀、棒狀，顆粒狀分布，生產的重點是強化孕育，多次孕育。
①國內生鐵、回爐料以及廢鋼；
②熔煉鐵液共計4.4噸，6噸的鐵水處理包，鑄件最大直徑300mm，重量4噸；
③原鐵水成分：
C3.2-3.4%、Si0.6-1.5%、Mn0.4-0.6%、S≤0.03%、P≤0.03%、Cu0.4%、Mo0.3%
④球化劑與孕育劑的成分：
成分 Mg RE Ca Ba Si Sb
球化劑 6.0/7.0 2.0/3.0 1.0/2.0 適量 40/42
爐前孕育劑 適量 65/70
瞬時孕育劑 微量 ≤2.0 適量 65/70 微量
瞬時孕育劑中的微量RE是與Sb元素復合，起增加形核，細化石墨的作用；
⑤球化孕育處理過程：
球化處理前，用清渣劑進行扒渣處理，並進行原鐵水成分化驗。將15-35mm粒度的球化劑放入用15噸的處理包底的一側的凹槽內，加入量1.4%，略加緊實，上面覆蓋鐵屑覆蓋劑，鐵水沖入另一側，處理溫度在1400℃-1450℃，沖入7.5噸的鐵水，進行球化處理，反應時間應在3分鍾以上，待反應結束後將鐵水包吊至5噸的電爐前，沖入5噸的鐵水，同時將粒度為5-12mm爐前孕育劑隨鐵水流入沖入鐵水包，加入量0.5%，進行鐵水孕育，然後扒渣2-3次，用保溫覆蓋劑覆蓋。
澆注溫度：1350℃-1400℃，一邊澆注，一邊將粒度為1-3mm瞬時孕育劑通過特製的漏斗隨流加入，加入量0.2%，依據澆注時間控制瞬時孕育劑的加入速度，澆注結束後在600℃左右開箱風冷。
⑥鑄件成分結果：
C3.4%，Si1.6%，Mn0.46%，S0.012%，P≤0.03%，殘余Mg0.051%，殘余RE0.026%；Cu0.4%、Mo0.3%
⑦金相檢測結果：
球化等級2-3級、石墨大小6級、珠光體76%、鐵素體22%、碳化物約2%，而且呈細條狀、棒狀，極少數呈顆粒狀；
⑧機械性能檢測結果：
抗拉強度653 Mpa、707 Mpa、698Mpa，平均686 Mpa；屈服強度443 Mpa、395 Mpa、403Mpa，平均413.7 Mpa；延伸率3.2%、3.6%、3.7%，平均3.5%；
4 應用過程中的分析與總結
(1) 應選用純凈度高的爐料，鐵液中雜質越少越好；
(2) 鐵水成分方面：生產風力發電鑄件時，控制要點是低CE、低Mn、S、P以及盡可能低的Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V等，殘余Mg要高、殘余RE要低；生產厚大斷面珠光體鑄件時，控制要點是低CE、低S、P、Cr、Ti、Sn、V等，殘余Mg要高、殘余RE比風力發電鑄件略高，適量的的Mn 、Cu、Mo等元素；
(3) 球化處理方面：低溫處理、低溫澆注、多次孕育、瞬時孕育是關鍵；
(4) 厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑比使用單一的輕稀土球化劑以及常規孕育如硅鐵，球化率、石墨數量提高，尤其是中心部位的石墨畸變幾率大大減少，組織相對緻密，鑄件綜合機械性能相應提高；
(5) 厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑是技術組合型配套使用，不得單一使用，否則將嚴重影響使用效果。

Ⅲ 樹脂砂鑄造的原理分析

鑄件粘砂是因為塗料沒有有效起到阻擋隔離作用，或塗料與高溫金屬液體發生化學反應內。
1.塗料附著力差容：填砂震動時造成塗料剝落，引起鑄件粘砂，
2.塗料膨脹系數大：與高溫金屬液體接觸時塗料受熱體積膨脹脫離鑄型導致鑄件粘砂。
3.高溫液體金屬被氧化與塗料和鑄型發生化學反應生成金屬氧化物，對塗料和型砂都有極強的粘結性，能夠將型砂牢固粘附在鑄件表面上形成一系列的低熔點化合物〔在鑄件厚壁及轉角處等，低熔點物更多，粘砂層更後），造成鑄件粘砂，有時雖未產生粘砂，但在鑄件表面粘附上一層難以清除的塗料，及產生粘灰。
鑄件砂眼：
1．鑄型內有掉入的砂子。
2，.塗料強度低，耐火差，經不住高溫金屬液體的沖刷，型砂被捲入鑄件。
鑄件氣孔：產生的原因很多，最常見的就是因為鑄型中存在較多發氣量大的物質，發氣速度快，塗料或被砂透氣性差，氣體未及時排除所致。

Ⅳ 樹脂砂鑄造的背景與意義

市場告基基環境的要求，增強了機械工業產品質量。
1、樹脂砂鑄造的背景：國內市場對機械鑄件需求增長，國際市場需求也逐漸擴大，對機械工業產品質量要求升級。
2、樹脂砂鑄造的意義：能有效防止高溫液體金屬氧化，有襪謹比較好的剛度和比較高的尺寸精度鋒御。

Ⅳ 樹脂砂鑄件的優點

1、樹脂砂型剛度好，澆注初期砂型強度高，這就有條件利用鑄鐵凝固過程的石墨化膨脹，有效地消除縮孔、縮松缺陷，實現灰鑄鐵、球墨鑄鐵件的少冒口、無冒口鑄造。2、實型鑄造生產中採用聚苯乙烯泡塑模樣，應用味喃樹脂自硬砂造型。當金屬液澆入鑄型時，泡沫塑料模樣在高漫無邊際金屬液作用下迅速氣化，燃燒而消夫，金屬液取代了原來泡汪塑料所佔據的位置，冷卻凝固成與模樣形狀相同的實型鑄件。3、相對來說，消失模鑄造對於生產單件或小批量的汽車覆蓋件，機床床身等大型模具袍之傳統砂型有很大優勢，它不但省去了昂貴的木型費用，而且便於操作，縮短了生產周期，提高了生產效率，具有尺寸精度高，加工餘量小，表面質量好等優勢。大型樹脂砂鑄件均採用樹脂砂、消失模實型鑄造，單件達到40噸以上，年生產量在8500噸左右。包括床身、工作台、立柱、龍門頂、連接梁。材質均為優質細膩的灰口鑄鐵HT200-HT300，精準的配比，更高的抗拉抗彎強度，使您購買無後顧之憂。 國際流行的熱處理工藝，使鑄件應力變形減少到最小度。長久使用更趨於穩定。 本廠專業承接大型超長機加工，銑刨鏜均可。比如一套2*8米龍門銑、刨床床身（床身總體長度達到16米），鑄造時分成兩節來鑄，粗加工時也可分兩次進行，但精加工時，可把它們連接到一起，利用本廠3。2*16米的龍門刨床整體加工，保證了16米床身整體的直線度和機床的最後加工精度。

Ⅵ 什麼叫樹脂砂鑄造，什麼叫覆膜砂鑄造

樹脂砂鑄造：是在鑄件和鑄型中間起到阻擋隔離作用，達到防粘砂目的，還能有效防止高溫液體金屬氧化，使鑄型和高溫液體金屬接觸過程中不起化學反應，並且能吸收消化含氮、硫、碳等氣體。

覆膜砂是一種採用優質精選天然砂為砂基，經過特殊性能的樹脂覆膜系統及最理想的工藝技術，根據不同用戶的技術需求，力求在常溫性能、高溫性能、潰散性、流動性、鑄件表面粗糙度等方面最完美的結合，廣泛用於汽車發動機、柴油機、液壓件等行業。

普通的鑄造塗料只是在鑄件和鑄型中間起到阻擋隔離作用，達到防粘砂目的，但普通鑄造塗料由於附著力差、強度低、耐火差、發氣量大，容易造成鑄件產生粘砂、砂眼、氣孔、碳渣等缺陷。

覆膜砂鑄造產品的特點：

1、快固化；

2、抗脫殼；

3、抗變形；

4、抗粘砂；

5、易潰散。

(6)樹脂砂鑄造論文擴展閱讀：

樹脂砂鑄造的原理分析：

鑄件粘砂是因為塗料沒有有效起到阻擋隔離作用，或塗料與高溫金屬液體發生化學反應。

1、塗料附著力差：填砂震動時造成塗料剝落，引起鑄件粘砂，

2、塗料膨脹系數大：與高溫金屬液體接觸時塗料受熱體積膨脹脫離鑄型導致鑄件粘砂。

3、高溫液體金屬被氧化與塗料和鑄型發生化學反應生成金屬氧化物，對塗料和型砂都有極強的粘結性，能夠將型砂牢固粘附在鑄件表面上形成一系列的低熔點化合物〔在鑄件厚壁及轉角處等，低熔點物更多，粘砂層更後），造成鑄件粘砂，有時雖未產生粘砂，但在鑄件表面粘附上一層難以清除的塗料，及產生粘灰。

覆膜砂的主要品種如下：

1、普通類覆膜砂 由石英砂、熱塑性酚醛樹脂、烏洛托品和硬脂酸鈣組成，不加有關添加劑。適用於生產一般鑄鐵件。

2、高強度低發氣類覆膜砂 是普通覆膜砂的更新換代產品，通過加入有關添加劑和採用新工藝配製而成，其強度比普通覆膜砂高30%以上，發氣量也明顯降低，適用於生產復雜精密鑄鐵件。

3、高溫類覆膜砂 在高溫下具有強度高、耐熱時間長的特性，適用於生產汽車發動機缸體、缸蓋、集裝箱角等復雜薄壁鑄鐵件。

4、易潰散類覆膜砂 具有較好的強度，同時具有優異的低溫潰散性能，適用於生產有色金屬鑄件。

5、其它特殊要求覆膜砂 為適應不同產品的需要，開發出了系列特種覆膜砂如：離心鑄造用覆膜砂、激冷覆膜砂、濕態覆膜砂、防粘砂、防脈紋、防橘皮覆膜砂等。

Ⅶ 呋喃樹脂砂鑄造生產及應用實例的目錄

第一章鑄造用呋喃樹脂砂概述
1.1自硬呋喃樹脂砂的概念
1.2自硬呋喃樹脂砂的原輔材料
1.2.1原砂
1.2.2再生砂
1.2.3呋喃樹脂
1.2.4固化劑
1.2.5添加劑
1.26塗料
1.2.7其他輔助材料
1.3呋喃樹脂砂的硬化特性
1.4呋喃樹脂砂制備工藝
1.4.1混制工藝
1.4.2舊砂再生工藝流程
第二章呋喃樹脂砂機械設備
2.1中小型呋喃樹脂砂生產線及主要設備
2.1.1混砂機
2.1.2振實台
2.2呋喃樹脂砂再生系統及設備
2.3混砂機、落砂機操作規程
2.3.1s2510型固定式混砂機
2.3.2HJZ系歹0振動式破碎再生機
第三章呋喃樹脂砂鑄造工藝設計
3.1凝固方式
3.1.1分類
3.1.2凝固方式的選擇
3.2工藝參數
3.2.1澆注位置的確定
3.2.2分型面的確定
3.2.3鑄件的起模斜度
3.2.4加工餘量
3.2.5收縮率
3.2.6鑄件模樣型芯頭參數
3.3澆注系統設計
3.3.1澆注系統各截面積比例
3.3.2澆口杯（盆）
3.3.3直澆口
3.3.4橫澆口
3.3.5內澆口
3.3.6其他
3.3.7鑄鐵澆注系統的計算（應用大孔出流理論）
3.3.8鑄鋼澆注系統的計算
3.3.9有色金屬鑄件澆注系統的計算
3.4冒口
3.4.1鑄鋼冒口設計方法
3.4.2灰口鑄鐵和球墨鑄鐵件冒口設計
3.5造型操作
3.5.1准備工作
3.5.2造型
3.5.3塗料
3.5.4配模
第四章鑄件澆注系統設計實例
第五章鑄件缺陷分析及防止
第六章呋喃樹脂砂鑄造生產及應用實例
附錄鑄造用自硬呋喃樹脂JB/T7526－2007
參考文獻

Ⅷ 樹脂砂鑄造工藝的優點是什麼

一種東西，兩個稱呼而已。常講的樹脂砂一般指的是呋喃樹脂砂，這種工藝是將樹脂、原砂、固化劑混勻後讓其自行硬化的。所以也可以叫做自硬砂。
但除樹脂之外也有其他的比如酯硬化改性水玻璃砂工藝也是講改性水玻璃和有機酯固化劑及砂子混勻後，讓其自行硬化的，因此也可稱為自硬砂。
但樹脂砂的種類其實很多，向呋喃樹脂、熱芯盒樹脂、鹼酚醛樹脂、派普樹脂、三乙胺冷芯樹脂等等很多。
所以你的問題實際上是一個事物採用兩種不同的劃分方法，不具備太大的可比性。

Ⅸ 什麼是樹脂砂鑄造

砂鑄的一種，使用的砂子為樹脂砂。樹脂砂為樹脂與砂子按一定比例混合，不需其它材料及方法，常溫下砂子即可硬化，變成需要的砂型。

Ⅹ 求砂型鑄造論文 先謝了

給你一篇看看做參考，我有部分論文，也有自己寫的。
漫談濕砂型鑄件表面缺陷
與其它鑄造方法相比，濕型鑄件是較容易產生粘砂、砂孔、夾砂、氣孔等缺陷的。如果鑄造工廠注意控制濕型砂的品質，這些缺陷本來是有可能減少或避免。以下用實例說明型砂性能與鑄件表面缺陷的關系。
一．粘砂
研究工作表明，一般濕砂型鑄件，不論鑄鋼還是鑄鐵，粘砂缺陷都是屬於機械粘砂，而不是化學粘砂。機械粘砂的產生原因有多種，最多見的如下的實例：
1．砂粒太粗和透氣性過高，金屬液容易鑽入砂粒間孔隙，使鑄件表面粗糙，或將砂粒包裹固定在表面上。江蘇某外資工廠的鑄鐵舊砂中不斷混入大量30/50目粗粒芯砂，以致型砂透氣性達到220以上，鑄件表面極為粗糙。內蒙某工廠鑄鋼車間的氣動微震造型機生產中、小鑄件。使用主要集中在40目的40/70粗粒石英砂混制型砂，鑄件表面產生嚴重粘砂。平時不檢測型砂透氣性，認為已經符合工藝規程規定的≥80。為了找到粘砂原因而專門檢測一次，發現透氣性居然高達1070左右，表明這就是產生粘砂的原因。因此型砂透氣性必須有上限，型砂粒度粗細和透氣性應當處於適宜范圍內。一般震壓機器造型單一砂最適宜的型砂粒度大多為70/140目，透氣性大致為70~100，高密度造型的型砂粒度最好是50/140或100/50，透氣性為80~140。有些生產發動機的鑄造廠大量使用50/100目粗原砂製造砂芯，落砂時不斷混入舊砂中，使型砂透氣性可能達到180以上，就應加入100/140目細砂，或將旋流分離器中的細顆粒部分返回到舊砂中，以便糾正型砂粒度。
2．鑄鐵型砂中煤粉含量不足或煤粉品質不良。北京某鑄造廠生產高速列車剎車盤，鑄件材質符合要求，而表面有嚴重粘砂，需整體打磨後才能交貨。型砂中所用煤粉來自郊區一家關系密切的私營小供應商。粘砂的產生原因可能是煤粉品質太差，還可能是型砂中有效煤粉量也不足夠。安徽某閥門總廠使用的「煤粉」是生產焦炭洗選下來的廢料，灰分高達76%。使用後整個型砂性能遭破壞，鑄件廢品超過一半。鑄造工廠應該對購入的煤粉品質加強檢驗。優質煤粉要求灰分≤10%，揮發分30~37%，焦渣特徵4~5級。型砂的有效煤粉含量可以用發氣量進行檢測。中小灰鐵鑄件震壓造型應用普通煤粉的的型砂每1g的發氣量大約在22~26mL，摺合普通品質有效煤粉量約為6~7％，或優質煤粉5~6％，或增效煤粉4~5％。高緊實度造型用型砂發氣量大體在18~24mL，摺合增效煤粉含量3~4%。我國一些外資鑄造工廠大多用灼減量（LOI）估計鑄鐵用濕型砂抗粘砂性能。例如江蘇一汽車鑄件廠的靜壓造型線規定面砂的灼減量為4.10±0.30%。國內有多家造型材料公司供應各種「煤粉代用品」。鑄造廠應先進行澆注試驗，與優質煤粉或增效煤粉比較鑄件表面效果、型砂性能變化以及鑄件生產成本，然後確定是否或行選用。
二．砂孔
鑄件表面的砂孔和渣孔通常合稱為「砂眼」。渣孔大多是由於用了稻草灰或干砂當做聚渣劑形成的。關於砂孔的形成原因如以下幾個實例：
1．天津某合資鑄造廠手工造型生產電機殼等中、小灰鐵鑄件。主要缺陷是整個鑄件上表面都可看到彌散分布的砂粒。分析這種砂孔形成原因是沖砂，是澆注系統和型腔被衫輪嘩鐵液沖蝕而掉落的零散砂粒漂浮在液面上形成的。該廠平常並不控制型砂品質，據雲以前曾檢測濕壓強度只有25kPa。手工造型用型砂濕壓強度最好在70~80kPa左右，震壓機器造型應90～120kPa。如果是高密度造型，型砂濕壓強度可以是140~180 kPa。大件可以再增高些。為了提高型砂的濕壓強度，應避免使用劣質膨潤土，0.2g膨潤土吸藍量最好在35mL以上。型砂還需要含有足夠的有效膨潤土，例如高密度造型的型砂5g吸藍量大多在55~65mL。摺合優質有效膨潤土量6~7%。
2．山東某鑄造工桐悔廠只有一台震壓造型機，上班後先造下型鋪滿地面和下芯。半天以後更換模板製造上型和扣箱合型，准備澆鑄。鑄件經常出現砂孔等缺陷。其原因是濕砂型表面脫水乾燥後表面強度急劇下降，表面砂粒很容易被沖蝕落入鐵液中。天氣乾燥季節中「風干」現象更加嚴重。濕型砂下箱敞開時間最好不超過半小時。如果發覺砂型表面有乾燥脫水的跡象，合型前應用噴霧器向砂型表面噴水使恢復潮濕狀態。天津某日資汽車發動機廠過去曾用進口表面強化劑噴塗型腔表面，現也改用噴水。
3．四川某汽車件鑄造廠使用靜壓造型機流水線生產汽缸體和汽缸蓋，鑄件表面都有多少不等的砂孔。該廠型砂採用本省品質不高的膨潤土和煤粉，未對舊砂進行經常性除塵處理，致使舊砂中含泥量有時升高達到24％。為了保持型砂含水量4.0％左右以防止產生氣孔缺陷，不得不將型砂緊實率壓低在27～32％范圍內。型砂的濕壓強度並不低，在170～210kPa，不是產生砂孔的原因。由於型砂的灰分過高和緊實率很低，影響韌性不足，破碎指數只有65～75％左右。這種型砂性能太脆，起模性差，砂型的稜角和邊緣容易破碎，因而引起砂孔缺陷。該廠應當改用優質膨潤土和煤粉；還應使用舊砂除塵設備，將舊砂含泥量控制在12%以下，型砂含泥量不超過13%；將型砂破碎指數控制為80～85％。在造型處的型砂緊實率提高為35～38％，含水量為3.2~3.6%，使(緊實率)/(含水量)的比例在10~12的范圍內。這樣就能提高型砂韌性和減少砂孔缺陷。上海、北京、哈爾濱有幾家工廠在砂子中加入少量α-澱粉用來改善型砂韌性，降低起模摩擦阻力，增強表面風干強度。對防止砂孔缺陷和改善鑄件表面光潔程度都有益處。
4．河南某拖拉機廠的發動機鑄造分廠由於大量冷芯盒砂芯的混入，使型砂變脆，起模性能越來越差。不但砂型邊棱易碎，而且吊砂易斷。根據工廠規定，碾輪混砂機的周期時間只有3min，不能加長混砂時間以免影響造型機用砂需要。後來盡最大努力使混砂周期延長了1min，發現型砂的手感起了變化，起模性也有了改善。這說明原來的混砂時間太短，不能混制出優良的型砂性能。
三．夾砂（結疤、起皮）
自從國內有多家公司供應優質活化膨潤土以來，濕型鑄件表面夾砂缺陷已大為減少。但是個別濕型鑄造工廠還會意外地產生夾砂缺陷。
1．江西一家小型汽車修配廠希望用濕型生產摩托車發動機鋁鑄件。開始時曾借來兩只牛皮紙袋的仇山「陶土」供混砂使用。後來又到物資部門購買了兩只麻袋包裝的陶土。但是發現新購來陶土的型砂粘結力很低，砂型在火爐旁烘烤後開裂起皮,澆注鑄件出現嚴重夾砂缺陷。當時用極為簡陋的條件檢查兩種粘土的泥漿是否能用鹼活化變稠。證明麻袋中不是膨潤土而是真正陶土，不可用於濕型鑄造。出現問題的原因是當初地質部門將呈微弱酸性的鈣基膨潤土稱為「酸性陶土」。而很多鑄造工廠又將「酸性陶土」簡稱為「陶土」。結果把以蒙脫石為主要礦物成分的膨潤土與以高岺石為主要礦物成分的真正陶土（即普通粘土）混淆在一起。真正的陶土主要用來燒制陶瓷，不適合濕型鑄造使用。鑄造工廠也可以用吸藍量來鑒別兩種不同的粘土礦物，0.2g膨潤土吸附亞甲基藍在25~45mL，而普通粘土吸藍量只有膨潤土的十分之一。
2．水質的影響：天津的一家台資鑄造工廠，使用擠壓造型機生產出口鑄鐵煎鍋。用優質活化膨潤土混砂，型砂的濕壓強度200～250kPa，緊實率35～38％，含水量3％左右。但是後來鑄件靠近內澆道處產生夾砂缺陷，懷疑混砂所用井水有問題。該廠原來混砂用深井水的井管被堵塞。老闆為了節約，打了一口20m淺井供混砂加水之用。工人發現這口井的水咸不能喝，洗手搓肥皂也不起泡沫。經化驗這種淺井水中含有大量鈉、鎂、氯離子，對活化膨潤土有強烈的反活化作用，用來混砂生產鑄件容易產生夾砂缺陷。從鄰近工廠引來飲用水混砂後，仍不能完全消除原來水質的影響。江蘇有一家擠壓造型生產冰箱壓縮機鑄件工廠，使用流經工廠外面小河中的河水混砂，適逢河水上游有化工廠向水中排廢水而引起鑄件產生夾砂缺陷，其原因也是由於廢水的反活化效應。如果懷疑水質是否適合混砂，可以取2g或3g膨潤土分別用純凈水和待試水測定膨潤值，或膨脹倍數和自由膨脹量，如果待試水的測試結果比純凈水低很多，就表明待試水的品質不可用。
四. 氣孔
鑄件的氣孔缺陷主要有裹攜氣孔、侵入氣孔、析出氣孔和反應氣孔四個類型。以下舉例說明工廠中常見氣孔的生成原因和防止措施。
1．鑒別氣孔的類型和生成原因都是不容易的。根據生產經驗，提高澆注溫度30~50℃經常可以減少任何類型氣孔缺陷的發生。應當注意每包鐵液澆注最後一兩個砂型的溫度，因為這時包中鐵液溫度已然下降而容易產生氣孔缺陷。天津某台資鑄造廠生產工業縫紉機殼體，每台鐵液本可以澆注7個砂型，但是只澆5個砂型。剩在包中鐵液倒回電爐中，然後再重新接一滿包鐵液去澆注砂型，就是為了保持澆注溫度，減少氣孔缺陷。
2．北京某日資工廠曾發現一個有氣孔缺陷的鑄件，鋸開後看到氣孔呈一個個連續上浮狀態。估計在產生氣孔的界面上背壓力超過了鐵液的靜壓力引起侵入氣孔，但已無法判斷氣源是何物。有的工廠將舊砂堆當做垃圾堆，香煙頭、冰棍捧、廢紙團、瓜籽皮……扔到舊砂，混入型砂中都可能形成氣孔缺陷。有些外資鑄造工廠嚴格禁止在廠區中吸煙也是預防氣孔的有效措施之一。
3．山東某廠生產中等大小出口閥門鑄鐵件，用震擊造型機造型，冷芯盒制砂芯。該廠採取兩天連續造型和下芯、合型，每隔一天沖天爐開爐澆注一次。所生產鑄件氣孔廢品率極高。分析其原因是砂芯吸潮發氣進入鐵液中造成的侵入氣孔。冷芯盒砂芯長時間放置在相對濕度極高的砂型中很容易吸潮。澆注時不僅粘結劑發氣，而且砂芯吸收的水分也發出大量水汽，因而容易產生氣孔缺陷。應當將隔日開爐攺為每日開爐，或者造型後先合空型，待開爐日再開箱下芯、合箱澆注。既可以防止砂芯吸潮，又可以減少砂型風干脫水，使氣孔缺陷大為減少。多開出氣冒口，增大排氣能力。適當提高澆注速度，迅速建立靜壓力抵制界面氣體侵入，也對防止侵入氣孔有好處。
4．從河南、山東、遼寧、吉林…等發動機鑄造工廠的氣孔缺陷生成情況來看，所遇到的氣孔仍多屬於砂芯發生氣體的侵入氣孔缺陷，很少是析出性的氮針孔。因為所用砂芯的粘結劑都改為含氮量較低的樹脂，而且必要時在芯砂中和塗料中加入適當的氧化鐵。因此首先應當加強砂芯的排氣能力。砂芯中間應開通暢的排氣孔。對於厚大斷面砂芯可以抽成空心或分半挖成網格形內腔而後粘合。樹脂自硬砂芯最常用的排氣辦法是使用尼龍編織管，制芯時可以方便地沿砂芯的任意形狀預埋在砂芯中。熱芯盒、冷芯盒和殼芯都是整體射制的，不能預埋排氣管路，可以安放通氣針或棒，在取芯之前或之後抽出。但是更多的是在砂芯硬化後用硬質合金鑽頭從芯頭鑽孔幫助排氣。例如山西某液壓件廠生產形狀極為復雜的液壓閥，將殼芯所有芯頭都角鑽頭鑽盲孔幫助排氣。西班牙有一家生產小轎車的鑄造工廠，制出氣缸蓋的水套砂芯用專門多頭鑽床自下向上地將水套砂芯的各個冷卻水通道芯頭同時鑽出盲孔。較大砂芯下芯時，如果芯頭與芯座的間隙過大，會出現鐵液鑽入砂芯通氣孔現象。應當用耐火纖維氈墊、泥條、石棉繩等密封材料圍封砂芯芯頭。還要注意高溫快澆，迅速建立起鐵水壓力超過發氣點背壓力使氣體不能鑽入鐵液中成為氣泡。即使氣體已經鑽入鐵液中，也能漂浮和隨著鐵液進入排氣冒口排出。另外，採用低發氣量粘結劑對防止氣孔缺陷是必要的，例如北京某工廠生產英國的煤氣爐燃燒圈只有一個芯頭，排氣困難，就盡量將殼芯的發氣量控制在12mL/g以下，而且高溫快速澆注。
5．山西某廠使用擠壓造型機生產灰鑄鐵曲軸，在鑄件表面和皮下形成宻集的小氣孔。一般為直徑1～3mm的小孔，大多存在於表皮內1~3mm處，拋丸清理或粗加工時露出。此工廠不用樹脂砂芯，不會產生氮氣孔，缺陷應當屬於反應氣孔。即金屬液與鑄型在界面處發生化學反應，產生的氣體溶解在金屬液中。冷卻時溶解度降低析出成氣泡。鑄件材質為灰鐵，也排除掉鐵液中鎂或稀土與砂型中水分引起反應。懷疑是爐料和孕育劑有可能將鋁、鈦帶入鐵液中。因為鋁、鈦與水反應放出極易溶入鐵液層中的原子態[H]。該層凝固時氫的溶解度降低而以分子態氣相析出和長大成氫氣泡。由該廠硅鐵孕育劑的分析報告中看到含鋁量達到1.86%，可能是產生皮下氣孔的主要原因。硅鐵孕育劑的含鋁量最好為1.0%左右，最多不可超過1.5％。對於隨流孕育用硅鐵，不但要控制較低的含鋁量，而且要限制加入量一般不超過0.08~0.10％。為了防止鋁、鈦等元素與水的反應，擠壓造型的型砂含水量也必須控制在不高於4%。
6．球墨鑄鐵的鐵液澆注入濕砂型後，殘留鎂同水分子中氧強烈反應而產生原子態[H]，是產生皮下氣孔缺陷的主要原因。必須採取冶煉和工藝兩方面的措施才能防止反應氣孔的產生。河北某球墨鑄鐵工廠是生產載重汽車離合器壓盤等球墨鑄鐵件的專業廠，鑄件無皮下氣孔。從該廠冶煉角度來分析其避免氣孔的原因是各項指標都未超出常規范圍。例如使用優質鑄造焦，沖天爐出爐溫度在1480℃以上，球化處理包的內腔深度為直徑的1.5~2倍，澆包和型腔表面抖冰晶石粉，鐵水含硫0.03~0.04%，殘留鎂量為0.40~0.46%。但是從工藝角度來分析：面砂含水量高達7.0~7.6%，遠遠超過通常認為的最多不可超過5.5%。分析其不出氣孔的原因可能是：（1）型砂加入了大量煤粉，灼減量高達7.0~7.9%。超過通常的4~5%。未測型砂發氣量，估計在35mL/5g以上。澆注後露出的鑄件表面呈現深藍色，表明澆注時型腔中為大量強烈還原性氣氛，將型腔中水汽沖淡。（2）砂型透氣性100，並扎有大量排氣孔，澆注生成的水汽大部分排出型腔以外，減少了可能參與反應的水汽。（3）面砂含水量雖然相當高，但含泥量高達21%。因此測得緊實率只有36%左右，說明型砂並不潮濕。可能泥分吸收了大量水分，減緩了化學反應的速度。因此可以設想產生反應氣孔缺陷主要取決於緊實率（即型砂干濕程度），而不是含水量。
五. 討論
1．獲得優質型砂的條件首先是選用優質原材料，也還需要應用優良的混砂過程。一些技術管理比較嚴格的濕型砂鑄造工廠要求在每班結束前將混砂機中的砂子完全清除干凈。美國主要的濕型鑄造廠大多要求混砂機刮板與底盤的距離為一個硬幣厚度。日本幾家使用碾輪式混砂機的汽車件鑄造工廠的混砂周期都是6min。但是我國有的鑄造廠的混砂機碾盤中和碾輪上的砂子都長期不清理，刮板磨損也不調整，碾輪混砂時間最多3min。這怎樣能夠混制出優良品質的型砂呢？
2．型砂品質表現在於性能如何，加強型砂性能的檢測和控制才能制備出優等型砂。江蘇某日資汽車件鑄造工廠靜壓造型線用面砂的日常檢測項目有二十餘種，還未包括背砂和原材料的檢測項目在內。我國有的鑄造工廠的型砂實驗室中儀器設備簡陋，濕型砂性能的日常檢測項目可能只有三、四種。怎能根據測得結果說明鑄件表面缺陷產生原因呢？又怎能用來降低鑄件廢品率呢？