铸造用粘土的种类及特点和用途

铸造用粘土的种类及特点和用途粘土分为高岭石粘土和蒙脱石粘土（膨润土）两大类，其特性和用途如下图1所示。aa高岭石类粘土耐火粘土NG（耐火度＞1580℃，用于厚大铸件干型砂）（耐火度高，干燥收缩率小，粘结力小）普通粘土ND（耐火度1350℃～1580℃，用于中大铸件干型砂和表干型砂）粘土蒙脱石类粘土（膨润土，陶土）钙基膨润土PC（用于铸铁和有色合金湿型砂及表干型砂）（耐火度低，干燥收缩率大，粘结力大）天然钠基膨润土（用于铸钢和铸铁湿型砂）钠基膨润土PN人工钠化膨润土（用于铸钢和铸铁湿型砂）图1粘土的种类、特性和用途铸造用膨润土主要有钙基膨润土和钠基膨润土两类。钠基膨润土包括天然钠基膨润土或人工钠化膨润土。钠基膨润土与钙基膨润土工艺性能比较如表1和图2所示。膨润土的湿态粘结能力只有在加水以后才能表现出来。膨润土的复用性又称为膨润土的热稳定性或耐用性，是指在砂型中经高温金属液加热的膨润土再次加入水分后，仍然具有粘结力，能够反复配制型砂的性能。膨润水的结构水在一定温度下脱除以后，即丧失粘结能力，成为死粘土。不同的膨润土，丧失粘结能力的温度不同。由差热分析实验证明：天然钠基膨润土的失效温度为638℃，钙基膨润土为316℃。由此可见，粘土砂中存在两种膨润土，一种是有效膨润土，另一种是死粘土。死粘土越多，粘土粘结性能越差。当熔融金属注入铸型以后，贴近铸件表面的型砂就被加热到800℃以上，型砂中部分膨润土将变成死粘土。这些死粘土一部分随同型砂一道附在铸件表面上，被铸件带走，一部分留在回收的旧砂中。除了制造大型铸件以外，在铸造过程中，大部分型砂达不到这样高的温度。粘土砂中有效膨润土含量越高，受热而失效的膨润土也就越低。如果铸造厂所选用的膨润土复用性差，旧砂回用时必须补充加入较多的新膨润土，这样提高了铸件生产成本，同时又使被烧损的死粘土积累速度加快，型砂的含水量增多，耐火度降低，透气度也恶化。表1钠基膨润土与钙基膨润土工艺性能比较性能钠基膨润土钙基膨润土吸水膨胀、胶体分散性大中混砂时强度增长率中快型砂流动性中好型砂韧性好中湿压强度较高高热湿拉强度高较低抗膨胀缺陷能力好较差回用性好较差落砂性较差好1～2－天然钠基膨润土3～6－钙基膨润土图2钠基膨润土和钙基膨润土的耐热复用性比较（注：型砂配比为标准砂95%，膨润土5%，加水量按型砂紧实率45%±1%控制）