2024年3月13日发(作者：禹白秋)
酉型材料
糠醇改性酚醛树脂在铸造中的应用与研究
柴兴旺，孙继华，蔡庆海，张春岩，黄健明，骆 洋
（一汽铸造有限公司铸造一厂，吉林长春１３００１１）
摘要：研究了糠醇改性的酚醛树脂在不同时间段内的强度衰减情况，并与现生产用热芯树脂进行了对比，结果表明：随
着树脂加入量的增加，试样的热强度和常温强度也随之升高，但各种配比试样的强度均在２４ ｈ内达到峰值，此后，随着
存放时问的延长，强度逐渐降低；树脂加入量为原砂量的１．３％，固化剂为树脂量的２５％时，试样即拉强度为１．５２ ＭＰａ，
最高常温强度为３．２５ ＭＰａ，但由于其即拉强度低于现生产用芯砂的即拉强度，制芯时坏芯率较高，不满足批量生产的需
求；树脂加入量为原砂量的１．５％，固化剂为树脂量的２５％时，试样即拉强度为２．５６ ＭＰａ，最高常温谩度为４．６１ ＭＰａ，均
高于现生产用芯砂的强度，且砂芯表面质量和致密度均好于现生产热芯，内部芯砂硬化较快，发气量较低，铸件内腔清
洁度明显提升，满足批量生产需要。
关键词：酚醛树脂；抗拉强度；发气量；表面质量；内腔清清度
中图分类号：ＴＧ２４２．７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：ｌ００３—８３４５（２０１８）０１—００６４—０６
ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００３－８３４５．２０１８．０１．０１２
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｕｒｆｕｒｙｌ ＡＩｃｏｈｏＩ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｈｅｎｏｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ ｉｎ Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｔｓ ｌｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ
ＣＨＡＩ Ｘｉｎｇ—ｗａｎｇ－ＳＵＮ Ｊｉ－ｈｕａ，ＣＡＩ Ｑｉｎｇ—ｈａｔ，ＺＨＡＮＧ Ｃｈｕｎ－ｙａｎ。ＨＵＡＮＧ Ｊｉａｎ—ｍｉｎｇ。ＬＵＯ Ｙａｎｇ
（Ｎｏ．１ Ｆｏｕｎｄｒｙ，ＦＡＷ Ｆｕｕｎｄｒｙ Ｃｏ．．Ｉ ｔｄ．，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ ｌ ３００ １ １．Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｕｆｆｕｒｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｐｈｅｎｏｌｉｃ ｒｅｓｉｎ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｍ’ｉｏｄ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，ａｎｄ
ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ｕｓｅｄ ｉｎ ｈｏｔ ｂｏｘ ｃｏｒｅ—ｍａｋｉｎｇ ｐｒｏ（．ｅｓｓ ｏｆ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｕｈｓ ｓｈｏｗｅｄ：ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ
ｎｏｒｎｍｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｒｅｓｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｎｆ ａｌｌ ｓｐｅ（·ｉｍｅｎｓ
ｗｉｔｈ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｉｘｔｕｒｅ ｒａｔｉｏｓ ｒｅａｃｈｅｄ ｐｅａｋ ｖａｌｕｅ ｉｎ ２４ １１，ｔｈｅｎ ｔｈｅｉｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ
ｏｆ １＿３％ｏｆ Ｉｈｅ ｒａｗ ｓａｎｄ ａｍｏｕｎｔ．ｈａｒｄｅ，ｌｅｒ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ（ｉｆ ２５％ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ．ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｆｌｕ ｓｐｅｅｉｎｌｅｎ ｗａｓ
ｏｆ １．５２ ＭＰａ，ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｎｏｒｍａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｗａｓ（ｉｆ ３．２５ ＭＰａ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｓｉｎｃｅ ｉｔｓ ｉｎｓｔａｎｔ ｓｔｒｅｕｇｌｈ ｗａｓ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ
ｉｎｓｔａｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｓａｎｄ ｕｓｅｄ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｄａｍａｇｅ ｒａｔｅ ｗａｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ ｔｈａｔ ｄｉｄｎ ｔ ｍｅｅｔ
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｂａｔｃｈ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｏｆ １．５％ｏｆ ｔｈｅ ｒａｗ ｓａｎｄ ａｍｏｕｎｔ．ｈａｒｄｅｎｅｒ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｏｆ ２５％
ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｗａｓ ｏｆ ２．５６ ＭＰａ，ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｎｏｒｍａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｗａｓ ｏｆ
４．６ １ ＭＰａ，ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅｍ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｓａｎｄ ｕｓｅｄ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．ａｎｄ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｓｕｒｔａｃｅ
ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｅｓ ｗｅｒｅ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｈｏｔ ｂｏｘ ｃｏｒｅｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｒｎａｌ ｅｏｒｅ ｓａｎｄ ｈａｒｄｅｎｎｉｎｇ
ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｆａｓｔ，ｇａｓ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｏｗ，ｉｎｎｅｒ ｃａｖｉｔｙ ｅｌｅａｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｓｔｉｎｇｓ ｗａｓ ｏｂｖｉｕｏｓｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｔｈａｔ ｍｅｔ ｒｅｑｕｉｉ－ｅｍｅｎｌ
ｏｆ ｂａｔｃｈ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｈｅｎｏｌｉｃ ｒｅｓｉｎ；ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｇａｓ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；ｓｕｒｆａｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ；ｉｎｎｅｒ ｃａｖｉｔｙ ｅｌｅａｎｅｓｓ
热芯盒制芯法自１９６０年在欧美等国家被逐
步开发应用以来，凭借其迅猛的发展速度成为６Ｏ
收稿日期：２０１７—１０—１８ 修定日期：２０１８一Ｏ１—２０
年代最先进的制芯方法…。ｌ９６５年前后，我同热
芯盒制芯技术开始逐步应用于生产，经过短短几
年，全国各汽车、拖拉机厂的铸造车间普遍采用
热芯盒制芯技术ｌ２１。热芯盒制芯法有如此高的发
展速度，主要是由于它比壳芯法具有更高的生产
率，制芯速率从几秒至数十秒，其次是热 芷＝盒制
作者简介：柴兴旺（１９８６．０９一），甘肃武威人，毕业于吉林大学农业
机械工程专业，硕士研究生，主要从事金属材料及湿型砂铸造等方
面的研究５－作
６４ ｌ现代铸铁２０１８／１
芯用的精 结剂成小低，加入量少，通常只 １．１％
～
２．３％就能使砂芯具仃较高的强度１３１、此外，热芯
盒芯砂的混砂设备简单，用普通混砂机就ｃＩＪ‘ 制，
大幅度地减少混砂没备的投资，对我…·｝１、小铸
造车问具有非常重要的意义 。热芯盒技术 期
屉采用脲醛树脂作为粘结剂，由于 热分解濉度
低，只能在熔点较低的有色金属［ｆＩ使川Ｊ，尤汰川
丁牛产铸铁件的砂芯，因此，采用耐热性较好的
材料，例如糠醇、苯酚、糠醛等来改变热芯盒扣叶脂
的耐高温忡能，提高其热分解温度、６０年ｆ ＩＩＩ
期，欧荚一些国家先后开发出酚脲醛树脂、 醛
呋哺树脂、酚醛呋喃树脂，可用于铸铁什的，ｈ
７０年代后，英同Ｆ（）ｒｄａｔｈ，美同Ｂ（１Ｉ一（ １、Ａｓ ａＩ１Ｉｌ、
Ｑｕａｋ Ｋｏａｌｓ，德同Ｈｕｔｔｅｎｅｓ—Ａｌｂｅｒｔｕｓ等公Ｉｄ，大
牛产了糠醇改性的脲醛热芯盒树脂，这种树脂
的１卡占度小、强度高、硬化快、气味小，遁』｛ｊ ｊ Ｊ ：
各种铸铁件热 盒砂芯。但是热芯盒法和壳芯法
一
样，仔在着能耗高、释放烟气多、ｒ作条件篪、
环境污染等缺点，现在正向温芯盒力‘ 发腮，濉
芯盒成型温度低，又综合了热芯盒干¨冷 卷盒ｎ勺优
点 Ｉ，成为 内外较为重要的树脂砂发腱动向
闷前，笔哲公司有色金属中已大量使用 芷＝ ｌ
艺，铸铁件生产中也已逐步开始应ＪＨ、
１试样制备及方法
１。１ 材料选择
试验所用Ｆｕｒｅｓａｎ８１８１树脂是一种绛糠 收
性的酚醛树脂，在２０ 下密度为１．１９～１．２０ ／ｌｌｌｌ ．
粘度为０．０６～０．０８ Ｐａ·ｓ 配合使用的ｈＩｒＣ＇（］ＩＩＩ，８０ｌ０
６史化剂，在２０ ：时密度为１．２５ ｇ／ ．１¨ －ｌ１Ｈ ｆｆ［为
２．０～３．０试验所用原砂为５０／１００ Ｆｊ大干小怀准砂
１．２试验设备及方案
使用试验用混砂机混制芯砂，树脂＿』ＪｌＩ入 分
别为１．３％、１．５％、１．７％、２．０％，同化剂加入 Ｉ为绀
脂的２０％．同化温度为２１０＿＋５ ｏＣ，叫４ＬＨ￣ｌｈＪ ｌ０
ｍｉ 片ｊ锤击式制样机打制各种成分配比／心ｔｔ－眇的
“８” 试样（各３０块）用于试验：在小同时ｎ１Ｊ段『大Ｊ
用ｆ１１杆式强度试验仪测定试样的抗拉搬 ，许他
刚ＳＦ１ 一Ｃ 电脑发气性测定仪测定 眦１．匕芯
砂的“８”７试样的发气最。
１．３方案设计
通过洲定各配比、各时间段内ｉｉＩ＝块的坝度，
Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
确定 ｊ现生Ｊ 热芯性能相接近的ｌ Ｍ．测定
陔 内其 岜配比试样的强 ｊ发 『ｌｊ＿ ，以选
择最适宜的配比力 案进行线 批 ｌ｝州
２试验结果与分析
测定糠醇改性酚醛树Ｊ】｝彳／ｆ Ｍ 【．Ｌ／心Ｉ Ｆ＂砂的“８”
ｊ ：试样的即托强度、１ Ｉ１强度、２４ Ｉ１ 度、４８ ｌ１强
Ｊｌ｛＝、７２ Ｉ１强度，许与现生产刖热芯砂的“８” 酞
的＿Ｊ 述时问段强度进行对比结 明：脱ｑｉ产
昕用热芯树脂砂的即扣强度 １．９２ ＭＩ ，圳样
２４ １１强度最高达到３．０７ ＭＰａ；树忻加入ｌｉ 为１．５
的试样的即｛ 强度为２．５６ ＭＰ 山 “ ．１强度为
４．６ｌ ＭＰａ，均高于现有热芯砂的姒嫂埘树Ｈ 加
入挝为１．４％芯砂的“８”宁 样／ｆ ㈨ｆＩ、ｆ ｎＩＪ段的强
度进行洲试，结果表叫：试样 批强度ｆＩｌ最高常
温强度分别为１．８４ ＭＰａ和３．２５ Ｍ ．均 ｊ现仃
热芯试样强度卡¨接近同１ ／ｆ ㈨树脂ＪＪＩｌ入｛ｌ 的
芯砂强度变化趋势
… Ｉ【Ｉｆ见，随符树脂ＪＪＩ】入 的捉高，酞样
的即批强度和常温强度也随之丌Ｉ ；随竹测定＿Ｊ、ｆ
的增Ｋ，试样的强度却呈脱逐渐降低的趋势
此外．通过对比２种树脂的慢度变化走＝３谤吖 ，
除树脂加入量为１．７ 的砂芯外，试验忖ｌＩＰ，Ｖ，ｊ常
＾强度均在１ Ｉ１左右达到峰 ， 州ｑ—Ｊ 川热
树脂峰值强度的 现却需要２４ ｌ１．说［』１】咳ｉｊＩ＝验ｆＩｌ』
脂 有比现生Ｊ ：热芯树脂更快的坝化速 ，埘ｊ
热芯来说，这对抑制砂芯变肜搬 仃利
ｘ，Ｉ。各种配比芯砂“８”字 样的发 Ｌ．－ ｌ ｌ＿进ｉ ｒ
测定，结果表明：随着树脂加入ｆｌ ｆｉｇ￣ｇ＇ＪＪＩＪ， 样ｎ勺
发气；Ｉ｛＝也随之增加；当试验树脂ＪＪｌＩ入 达ｙｌＪ ｊ现
， 川热芯树脂加入基相 的水 、ｆ’试验扣叶脂
２０ｌ ／１州代铸铁ｌ ６５
Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
砂的发气繁为１ ０ ｍＬ／ｇ，略大于现生产热芯砂的
发气遗９．８ ｍｌ止；在芯砂达到相同强度的情况
下，试验树脂砂的发气量却远低于现生产用热
树脂砂的发气量，如树脂加入量为１．４％的试样
发气最仪为８．５ ｍＬ／ｇ，但其强度与树脂加入 为
２．０％的现牛产用热芯试样的强度相当，网２是芯
砂发气毓对比情况。
３为显微镜下原砂和试样的表断形态，
３｜ｌ： Ｊ‘见，原砂粒形大多为圆形或椭 形，树脂
经混碾、加热闷化后在砂粒表面形成一层均匀薄
膜，并 ｊ其 匕砂粒结合在一起，但由于砂粒大小、
形状 ，所以在较大的砂粒附近总出现一 窄
位，而Ｈ砂粒越大、越不规则形成的窄位越大，砂
芯的强度也就越低，表面致密度越差，＝ ｒ人】此，在 卜
产中若想获得表面质量较好的砂芯，除ｒ选用性
能优质的树脂外，还需选择粒形规则、大小均匀
的原砂配合使用．．
结合以Ｉ 数据，选取树脂加人最为１．４％￣１１
１．５％的配比分别进行线上调试
３ 实际生产运用
３．１小批量调试
３．１．１ 制芯质量对比
选用质量较大、对强度要求较高的减速器砂
芯和容易产生变形的后桥桥片砂芯为对象进
调试，考虑到实际生产中砂芯较大，为保证砂芯
及时硬化，将同化剂加入量提高到２５％进行制
芯，其中制芯温度和吲化时间与现乍产用热 的
制芯１ 艺相同，分别为２３０＿＋５ 和ｌ１０±５
从现场制芯情况对比来看，树脂加入避为
１．５％１１￣，减速器砂芯、后桥桥片砂芯｝｛Ｊ芯牢较现
牛产热 好，排除设备因素情况下，几 无废芯；
ｌｌ】
８
６
嘲
广４
０
Ｆｉｇ．２
６６ Ｉ现代铸铁２０１８／１
Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
苎：砂流动性、砂芯表面质量和致密度较好，结壳
分铸件内腔有粘砂现象，此外无其它缺陷存在。树
脂加入量为１．４％时，砂芯表面质量比树脂加入量
为１．５％时差，所以对砂芯表面浸涂水基涂料，共
厚度合格（１２ ｍｍ以上），内部芯砂硬化较快。树
脂加入量为１．４％时，出芯情况较差，砂芯出芯率
较差仅为８０％，结壳厚度为８ ｌ０ ｍｍ，不适宜进
行大批量制芯，造成出芯率低的主要原因是砂芯
在顶出时发生破碎，而且砂芯表面疏松情况较为
明显。
浇注８箱，１６件，无废品。１次抛丸后，铸件内腔
夹角部位存在轻微粘砂现象，铸件内腔光洁度较
差，无烧结情况，铸件内腔表面形貌如图５所示。
（２）Ｄ４８Ａ后桥桥片砂芯
上线调试１２箱树脂加入量为１．５％的Ｄ４８Ａ
桥片砂芯，无废件。由于该批砂芯表面正常浸涂
从修芯补芯和环保方面对比来看，树脂加入
为１．５％时，砂芯表面致密度较现生产用热芯
好，几乎与冷芯表面相当，极大地减轻了修芯与
补芯的。Ｉ 作量；但树脂加入量为１．４％Ｈ，－ｊ＂，砂芯表
面较疏松，修芯补芯Ｔ作量较大。此外，该树脂比
现生产所用热芯树脂更加环保，且不会产生呛人
水基涂料，铸件内腔光洁度比现生产件内腔好，
且浇注后内腔毛刺较小，说明砂芯在存放期或者
受热后变形较小，铸件形貌如图６所示。
３．２大批量验证调试
或有刺激眼睛的感觉，极大地减轻了对操作人员
的伤害，砂芯表面形貌及结壳情况如图４所示。
３．１＿２铸件质量对比
（１）Ｋ５ＨＣ２减速器砂芯
经以上小批量调试后，用Ｋ５ＨＣ２减速器砂芯
进行大批量验证调试，共制芯１６０箱，３２０个砂芯，
按实际生产情况分批上线浇注，以考察砂芯的存
放期。为了考察砂芯的强度衰减情况，在制芯的
同时取混碾好的芯砂在实验室打制了一批“８”字 Ｆ｝１于树脂加入量为１．５％时，砂芯表面质量较
好，凶此，制芯后未对Ｋ减砂芯进行涂料。共上
试样，并按砂芯的存放时间检测了试样的强度变
化情况。图７为试样抗拉强度的衰减趋势图，由
线浇沣１ Ｉ箱（２２件），无废件，在１次抛丸后，部
２０１８／１现代铸铁６７
Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
５ Ｋ５ｔｌＣ２减速器内腔表面形貌对比
’ＩＩ ＬＩＩ㈨“｝、ｍＩＩ’Ｉ ｌ㈩ＩＩ１０ Ｉ）ｈｏｌｏｇｙ（＇Ｏｍ１）ａｒｉ￣ｏｎ ｏｆ Ｋ５Ｈ（：２ ｒＰ（
—＿『育—■ —ｊ
测定Ｌｌｑ＇ｌｈｊ
图７试样抗拉强度的衰减趋势图
ｌｓｉｌｅ ｓｔ【．ｅｎｇｔｈ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｅｎ（１ｕｃｙ ｇｒａｐｈ ｏｔ’Ｈ
５％桥片
现生产用热芯
图６ Ｄ４８Ａ后桥内腔形貌对比
Ｉ，＇ｉｇ．６ Ｉｎｔｅ￣’ｈａｌ ｔ‘ａｖｉｔｙ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｅｏｎｌｐａｒｉｓｏｌｌ ｏｆ
图８砂芯表面形貌
ｎｇ．８ Ｓｕｒｆ￣ｌｅｅ ｍｏｒｐｌｌｏｌ（）ｇｙ ｏｔ ｓａｎｄ【·ＯＦ（
１）４８Ａ Ｉ℃ａｒ ａｘｌｅ
ｉｌｌｎｌ以上，砂芯表面质量、致密度较好，许Ｈ．存放
７ ＩＪＪ‘ ，试样强度在２４ ｈ内强度达到峰值，此
随符仔放时间的延长，试样的强度逐渐降低，存
放Ｈｃ ｒ，ＩＪ巡过２周 ，试样的强度衰减的尤为『Ｊ１Ｊ显
ｔｔ－ 形批 【纠８所，Ｊｊ，经洲０量，眇芯的
超过半个月的砂芯仍具有较高的表面质量
第ｌ批在制芯后第８天卜线浇汴ｌ ２０箱
（２４０件），无睃件，尢不良品．铸件内 厄粘砂，
光沾度较好．个别件有脉纹或小块烧纳．Ｉ 情
结壳 合格，除特殊部位外，结壳厚度均 ｌ０
况好于现生Ｊ 什；第２批 圳 后第２（）天 线
６８州代竹｛： ２０１８／
浇注４０箱一铸件内腔＆而形貌 ９所示－７
量满足现生ｆ ： 求，铸什丧“１『质 较好，已达到
甚至好于观生产件
４结论
（１）温芯盒树脂加入鞋为脲砂的１．５％，同化
（２）虽然砂芯 面致密度较好，但上线浇注
时，砂芯仍需 进ｆ 涂料，这时提升铸件表而质
量大有裨益。
剂加入量为树脂的２５％Ｈ寸，砂 ；￣：ｒｑ ｌ ｉ灶度和表面质
（３）使用该温芯盒树脂碾制的芯砂，流动性
比现生产热心－４４－－树脂砂好，日．砂芯的硬化速度较
快，变形最较小
（４）ｍ于该树脂流动性较好，闪此．在打制质
量较大或对热强度芟求较高的砂芯时，需提高『古ｌ
化：ｆ＇］ＪＪＨ入量（树脂加人 ２５％以 为宜），以便加
快内部硬化速度，儿住术允分艘化前不宜叠放存
储，尤其是Ｄ４８Ａ侨片砂
（５）存原材料保质期『人】，使川陔树脂所制砂
芯的有限存放期 达ｌ５～２０火 朽． ．
参
【０６）：５８—６５
考文献
ｔｌＪ］．［＇ｌＲｉｌｉｄｌ￣，１９７０． 【１ｌ ＪｌＰ．Ｃｕｎｕｎｉｌｉｇｓ ＰＩｔｌｇｉｒ‘ｓ ｉｎ ｒＩ Ｉｎａｋｉｎｇ
Ｉ２Ｊ李承春Ｉ｛￥３０３ 付 ｝彳的 Ｐｌ：能及ｊ Ｌ订 竹造中ｆｆＤ成用ｌ， ＩＪ１．汽１ 技
术，１９８８，（０４）：３１—３４
『３Ｉ？／（：Ａ ｒ ＪＴ一１９．ＩＩ一１９９８ ３７０４１３７０５， 热 出 树脂，中Ｉｑ
集ｌ＿州公川技术怀
·｛
ｌ４１ 承 旧 外热芯盒埘脂妙／爻
毓１．１＿．铸造．１９９９，（０９）：４５—４８
、１．艺的 状 ｊ发Ｊ提前
５｛ ｝色辉，刘 懿湿 ｚ ｉ 砂Ｊ ｔ、 Ｊ 例分析及对 （２）…观代
铸铁．２０ｌ６，（０３）：６７—６９．
６１乔 ．１：艳辉 乙瞍冷芯埘 眇他川幔 司题对策Ｉ，ｉｌ．现ｆ 铸
铁，２０１ ７·（０３）：８０—８３，８８．姗
（编辑：吕姗姗，Ｅ－ｌ１ｌａｉｌ：ｘ（Ｉｚｌ ｌｓｓ＠１２６ ｌ『１１）
＋ｒ一一’— 一一一’＋”— “— ＋ ＋一～＋‘‘＋一”＋“＋一·‘十一一一～＋一一＋“＋１．＋一＋一一…十一＋一＋一十一＋一¨一＋
一
＋
上接第６３页）
芯的修芯Ｉ 作；（２）再 砂酸耗ｆｆｆ较高，对树脂加
入 较为敏感，在使用过 中，曾尝试将树脂加
入箍降至１．３％～１．３５％，佩很快就…现断芯率高、
程巾．应遵循“从简 到复杂，从单品币叶，到多品
种”的原则进行，准备ｆ 作一定做充分一再生砂性
能的优劣最终还是取决于新砂砂源，建议使用同
场砂或大林砂。
参
｝ ．１９９２
铸件ｆ Ｊ＿』现砂孔等质 问题， ／ｆ 得 提高加入
赶；（３） 于再生砂的用艟还小，埘Ｊ 砂性能的影
响还未体现，需在牛产巾不断验ｌＩ
考文 献
４ 结束语
试验室检洲结果及 Ｊ 现场的实际应用
乍砂的切换过
Ｉ１嘲ｆ明师．铸造ｙ－Ｊ｝Ｊ］·造 ！ｉＴ Ｊ￣ｄ料（ ４ ）ＩＭ Ｅ京：机械ｉｔ，ｌＰＡｔｌ版
１２ｉ蛾 、 铸造； 睃砂的 浊 垃ｔｉｌｔ Ｅ砂性能分ｆｊｆｆＩＩ１金
ＪＪ【Ｉ Ｉ （热ＪＪ］【１）．２０１４．（０９）：３３—３８．砌
表明：再牛砂ｎｒ以满足铸造牛Ｊ ：需 ，可以在
乙胺法冷芯ｆ 艺ｆｆｌＩ推』 』『Ｊ
（编辑：吕姗姗，ｌｃ＿Ｉ１Ⅲｉｌ：＼‘ｌｚｔ ｌｓｓ＠１２６．（－ｌＪ『ｌ１）
２０Ｉ ８／１现代铸铁６９
2024年3月13日发(作者：禹白秋)
酉型材料
糠醇改性酚醛树脂在铸造中的应用与研究
柴兴旺，孙继华，蔡庆海，张春岩，黄健明，骆 洋
（一汽铸造有限公司铸造一厂，吉林长春１３００１１）
摘要：研究了糠醇改性的酚醛树脂在不同时间段内的强度衰减情况，并与现生产用热芯树脂进行了对比，结果表明：随
着树脂加入量的增加，试样的热强度和常温强度也随之升高，但各种配比试样的强度均在２４ ｈ内达到峰值，此后，随着
存放时问的延长，强度逐渐降低；树脂加入量为原砂量的１．３％，固化剂为树脂量的２５％时，试样即拉强度为１．５２ ＭＰａ，
最高常温强度为３．２５ ＭＰａ，但由于其即拉强度低于现生产用芯砂的即拉强度，制芯时坏芯率较高，不满足批量生产的需
求；树脂加入量为原砂量的１．５％，固化剂为树脂量的２５％时，试样即拉强度为２．５６ ＭＰａ，最高常温谩度为４．６１ ＭＰａ，均
高于现生产用芯砂的强度，且砂芯表面质量和致密度均好于现生产热芯，内部芯砂硬化较快，发气量较低，铸件内腔清
洁度明显提升，满足批量生产需要。
关键词：酚醛树脂；抗拉强度；发气量；表面质量；内腔清清度
中图分类号：ＴＧ２４２．７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：ｌ００３—８３４５（２０１８）０１—００６４—０６
ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００３－８３４５．２０１８．０１．０１２
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｕｒｆｕｒｙｌ ＡＩｃｏｈｏＩ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｈｅｎｏｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ ｉｎ Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｔｓ ｌｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ
ＣＨＡＩ Ｘｉｎｇ—ｗａｎｇ－ＳＵＮ Ｊｉ－ｈｕａ，ＣＡＩ Ｑｉｎｇ—ｈａｔ，ＺＨＡＮＧ Ｃｈｕｎ－ｙａｎ。ＨＵＡＮＧ Ｊｉａｎ—ｍｉｎｇ。ＬＵＯ Ｙａｎｇ
（Ｎｏ．１ Ｆｏｕｎｄｒｙ，ＦＡＷ Ｆｕｕｎｄｒｙ Ｃｏ．．Ｉ ｔｄ．，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ ｌ ３００ １ １．Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｕｆｆｕｒｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｐｈｅｎｏｌｉｃ ｒｅｓｉｎ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｍ’ｉｏｄ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，ａｎｄ
ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ｕｓｅｄ ｉｎ ｈｏｔ ｂｏｘ ｃｏｒｅ—ｍａｋｉｎｇ ｐｒｏ（．ｅｓｓ ｏｆ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｕｈｓ ｓｈｏｗｅｄ：ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ
ｎｏｒｎｍｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｒｅｓｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｎｆ ａｌｌ ｓｐｅ（·ｉｍｅｎｓ
ｗｉｔｈ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｉｘｔｕｒｅ ｒａｔｉｏｓ ｒｅａｃｈｅｄ ｐｅａｋ ｖａｌｕｅ ｉｎ ２４ １１，ｔｈｅｎ ｔｈｅｉｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ
ｏｆ １＿３％ｏｆ Ｉｈｅ ｒａｗ ｓａｎｄ ａｍｏｕｎｔ．ｈａｒｄｅ，ｌｅｒ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ（ｉｆ ２５％ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ．ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｆｌｕ ｓｐｅｅｉｎｌｅｎ ｗａｓ
ｏｆ １．５２ ＭＰａ，ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｎｏｒｍａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｗａｓ（ｉｆ ３．２５ ＭＰａ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｓｉｎｃｅ ｉｔｓ ｉｎｓｔａｎｔ ｓｔｒｅｕｇｌｈ ｗａｓ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ
ｉｎｓｔａｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｓａｎｄ ｕｓｅｄ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｄａｍａｇｅ ｒａｔｅ ｗａｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ ｔｈａｔ ｄｉｄｎ ｔ ｍｅｅｔ
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｂａｔｃｈ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｏｆ １．５％ｏｆ ｔｈｅ ｒａｗ ｓａｎｄ ａｍｏｕｎｔ．ｈａｒｄｅｎｅｒ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｏｆ ２５％
ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｗａｓ ｏｆ ２．５６ ＭＰａ，ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｎｏｒｍａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｗａｓ ｏｆ
４．６ １ ＭＰａ，ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅｍ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｓａｎｄ ｕｓｅｄ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．ａｎｄ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｓｕｒｔａｃｅ
ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｅｓ ｗｅｒｅ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｈｏｔ ｂｏｘ ｃｏｒｅｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｒｎａｌ ｅｏｒｅ ｓａｎｄ ｈａｒｄｅｎｎｉｎｇ
ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｆａｓｔ，ｇａｓ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｏｗ，ｉｎｎｅｒ ｃａｖｉｔｙ ｅｌｅａｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｓｔｉｎｇｓ ｗａｓ ｏｂｖｉｕｏｓｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｔｈａｔ ｍｅｔ ｒｅｑｕｉｉ－ｅｍｅｎｌ
ｏｆ ｂａｔｃｈ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｈｅｎｏｌｉｃ ｒｅｓｉｎ；ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｇａｓ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；ｓｕｒｆａｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ；ｉｎｎｅｒ ｃａｖｉｔｙ ｅｌｅａｎｅｓｓ
热芯盒制芯法自１９６０年在欧美等国家被逐
步开发应用以来，凭借其迅猛的发展速度成为６Ｏ
收稿日期：２０１７—１０—１８ 修定日期：２０１８一Ｏ１—２０
年代最先进的制芯方法…。ｌ９６５年前后，我同热
芯盒制芯技术开始逐步应用于生产，经过短短几
年，全国各汽车、拖拉机厂的铸造车间普遍采用
热芯盒制芯技术ｌ２１。热芯盒制芯法有如此高的发
展速度，主要是由于它比壳芯法具有更高的生产
率，制芯速率从几秒至数十秒，其次是热 芷＝盒制
作者简介：柴兴旺（１９８６．０９一），甘肃武威人，毕业于吉林大学农业
机械工程专业，硕士研究生，主要从事金属材料及湿型砂铸造等方
面的研究５－作
６４ ｌ现代铸铁２０１８／１
芯用的精 结剂成小低，加入量少，通常只 １．１％
～
２．３％就能使砂芯具仃较高的强度１３１、此外，热芯
盒芯砂的混砂设备简单，用普通混砂机就ｃＩＪ‘ 制，
大幅度地减少混砂没备的投资，对我…·｝１、小铸
造车问具有非常重要的意义 。热芯盒技术 期
屉采用脲醛树脂作为粘结剂，由于 热分解濉度
低，只能在熔点较低的有色金属［ｆＩ使川Ｊ，尤汰川
丁牛产铸铁件的砂芯，因此，采用耐热性较好的
材料，例如糠醇、苯酚、糠醛等来改变热芯盒扣叶脂
的耐高温忡能，提高其热分解温度、６０年ｆ ＩＩＩ
期，欧荚一些国家先后开发出酚脲醛树脂、 醛
呋哺树脂、酚醛呋喃树脂，可用于铸铁什的，ｈ
７０年代后，英同Ｆ（）ｒｄａｔｈ，美同Ｂ（１Ｉ一（ １、Ａｓ ａＩ１Ｉｌ、
Ｑｕａｋ Ｋｏａｌｓ，德同Ｈｕｔｔｅｎｅｓ—Ａｌｂｅｒｔｕｓ等公Ｉｄ，大
牛产了糠醇改性的脲醛热芯盒树脂，这种树脂
的１卡占度小、强度高、硬化快、气味小，遁』｛ｊ ｊ Ｊ ：
各种铸铁件热 盒砂芯。但是热芯盒法和壳芯法
一
样，仔在着能耗高、释放烟气多、ｒ作条件篪、
环境污染等缺点，现在正向温芯盒力‘ 发腮，濉
芯盒成型温度低，又综合了热芯盒干¨冷 卷盒ｎ勺优
点 Ｉ，成为 内外较为重要的树脂砂发腱动向
闷前，笔哲公司有色金属中已大量使用 芷＝ ｌ
艺，铸铁件生产中也已逐步开始应ＪＨ、
１试样制备及方法
１。１ 材料选择
试验所用Ｆｕｒｅｓａｎ８１８１树脂是一种绛糠 收
性的酚醛树脂，在２０ 下密度为１．１９～１．２０ ／ｌｌｌｌ ．
粘度为０．０６～０．０８ Ｐａ·ｓ 配合使用的ｈＩｒＣ＇（］ＩＩＩ，８０ｌ０
６史化剂，在２０ ：时密度为１．２５ ｇ／ ．１¨ －ｌ１Ｈ ｆｆ［为
２．０～３．０试验所用原砂为５０／１００ Ｆｊ大干小怀准砂
１．２试验设备及方案
使用试验用混砂机混制芯砂，树脂＿』ＪｌＩ入 分
别为１．３％、１．５％、１．７％、２．０％，同化剂加入 Ｉ为绀
脂的２０％．同化温度为２１０＿＋５ ｏＣ，叫４ＬＨ￣ｌｈＪ ｌ０
ｍｉ 片ｊ锤击式制样机打制各种成分配比／心ｔｔ－眇的
“８” 试样（各３０块）用于试验：在小同时ｎ１Ｊ段『大Ｊ
用ｆ１１杆式强度试验仪测定试样的抗拉搬 ，许他
刚ＳＦ１ 一Ｃ 电脑发气性测定仪测定 眦１．匕芯
砂的“８”７试样的发气最。
１．３方案设计
通过洲定各配比、各时间段内ｉｉＩ＝块的坝度，
Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
确定 ｊ现生Ｊ 热芯性能相接近的ｌ Ｍ．测定
陔 内其 岜配比试样的强 ｊ发 『ｌｊ＿ ，以选
择最适宜的配比力 案进行线 批 ｌ｝州
２试验结果与分析
测定糠醇改性酚醛树Ｊ】｝彳／ｆ Ｍ 【．Ｌ／心Ｉ Ｆ＂砂的“８”
ｊ ：试样的即托强度、１ Ｉ１强度、２４ Ｉ１ 度、４８ ｌ１强
Ｊｌ｛＝、７２ Ｉ１强度，许与现生产刖热芯砂的“８” 酞
的＿Ｊ 述时问段强度进行对比结 明：脱ｑｉ产
昕用热芯树脂砂的即扣强度 １．９２ ＭＩ ，圳样
２４ １１强度最高达到３．０７ ＭＰａ；树忻加入ｌｉ 为１．５
的试样的即｛ 强度为２．５６ ＭＰ 山 “ ．１强度为
４．６ｌ ＭＰａ，均高于现有热芯砂的姒嫂埘树Ｈ 加
入挝为１．４％芯砂的“８”宁 样／ｆ ㈨ｆＩ、ｆ ｎＩＪ段的强
度进行洲试，结果表叫：试样 批强度ｆＩｌ最高常
温强度分别为１．８４ ＭＰａ和３．２５ Ｍ ．均 ｊ现仃
热芯试样强度卡¨接近同１ ／ｆ ㈨树脂ＪＪＩｌ入｛ｌ 的
芯砂强度变化趋势
… Ｉ【Ｉｆ见，随符树脂ＪＪＩ】入 的捉高，酞样
的即批强度和常温强度也随之丌Ｉ ；随竹测定＿Ｊ、ｆ
的增Ｋ，试样的强度却呈脱逐渐降低的趋势
此外．通过对比２种树脂的慢度变化走＝３谤吖 ，
除树脂加入量为１．７ 的砂芯外，试验忖ｌＩＰ，Ｖ，ｊ常
＾强度均在１ Ｉ１左右达到峰 ， 州ｑ—Ｊ 川热
树脂峰值强度的 现却需要２４ ｌ１．说［』１】咳ｉｊＩ＝验ｆＩｌ』
脂 有比现生Ｊ ：热芯树脂更快的坝化速 ，埘ｊ
热芯来说，这对抑制砂芯变肜搬 仃利
ｘ，Ｉ。各种配比芯砂“８”字 样的发 Ｌ．－ ｌ ｌ＿进ｉ ｒ
测定，结果表明：随着树脂加入ｆｌ ｆｉｇ￣ｇ＇ＪＪＩＪ， 样ｎ勺
发气；Ｉ｛＝也随之增加；当试验树脂ＪＪｌＩ入 达ｙｌＪ ｊ现
， 川热芯树脂加入基相 的水 、ｆ’试验扣叶脂
２０ｌ ／１州代铸铁ｌ ６５
Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
砂的发气繁为１ ０ ｍＬ／ｇ，略大于现生产热芯砂的
发气遗９．８ ｍｌ止；在芯砂达到相同强度的情况
下，试验树脂砂的发气量却远低于现生产用热
树脂砂的发气量，如树脂加入量为１．４％的试样
发气最仪为８．５ ｍＬ／ｇ，但其强度与树脂加入 为
２．０％的现牛产用热芯试样的强度相当，网２是芯
砂发气毓对比情况。
３为显微镜下原砂和试样的表断形态，
３｜ｌ： Ｊ‘见，原砂粒形大多为圆形或椭 形，树脂
经混碾、加热闷化后在砂粒表面形成一层均匀薄
膜，并 ｊ其 匕砂粒结合在一起，但由于砂粒大小、
形状 ，所以在较大的砂粒附近总出现一 窄
位，而Ｈ砂粒越大、越不规则形成的窄位越大，砂
芯的强度也就越低，表面致密度越差，＝ ｒ人】此，在 卜
产中若想获得表面质量较好的砂芯，除ｒ选用性
能优质的树脂外，还需选择粒形规则、大小均匀
的原砂配合使用．．
结合以Ｉ 数据，选取树脂加人最为１．４％￣１１
１．５％的配比分别进行线上调试
３ 实际生产运用
３．１小批量调试
３．１．１ 制芯质量对比
选用质量较大、对强度要求较高的减速器砂
芯和容易产生变形的后桥桥片砂芯为对象进
调试，考虑到实际生产中砂芯较大，为保证砂芯
及时硬化，将同化剂加入量提高到２５％进行制
芯，其中制芯温度和吲化时间与现乍产用热 的
制芯１ 艺相同，分别为２３０＿＋５ 和ｌ１０±５
从现场制芯情况对比来看，树脂加入避为
１．５％１１￣，减速器砂芯、后桥桥片砂芯｝｛Ｊ芯牢较现
牛产热 好，排除设备因素情况下，几 无废芯；
ｌｌ】
８
６
嘲
广４
０
Ｆｉｇ．２
６６ Ｉ现代铸铁２０１８／１
Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
苎：砂流动性、砂芯表面质量和致密度较好，结壳
分铸件内腔有粘砂现象，此外无其它缺陷存在。树
脂加入量为１．４％时，砂芯表面质量比树脂加入量
为１．５％时差，所以对砂芯表面浸涂水基涂料，共
厚度合格（１２ ｍｍ以上），内部芯砂硬化较快。树
脂加入量为１．４％时，出芯情况较差，砂芯出芯率
较差仅为８０％，结壳厚度为８ ｌ０ ｍｍ，不适宜进
行大批量制芯，造成出芯率低的主要原因是砂芯
在顶出时发生破碎，而且砂芯表面疏松情况较为
明显。
浇注８箱，１６件，无废品。１次抛丸后，铸件内腔
夹角部位存在轻微粘砂现象，铸件内腔光洁度较
差，无烧结情况，铸件内腔表面形貌如图５所示。
（２）Ｄ４８Ａ后桥桥片砂芯
上线调试１２箱树脂加入量为１．５％的Ｄ４８Ａ
桥片砂芯，无废件。由于该批砂芯表面正常浸涂
从修芯补芯和环保方面对比来看，树脂加入
为１．５％时，砂芯表面致密度较现生产用热芯
好，几乎与冷芯表面相当，极大地减轻了修芯与
补芯的。Ｉ 作量；但树脂加入量为１．４％Ｈ，－ｊ＂，砂芯表
面较疏松，修芯补芯Ｔ作量较大。此外，该树脂比
现生产所用热芯树脂更加环保，且不会产生呛人
水基涂料，铸件内腔光洁度比现生产件内腔好，
且浇注后内腔毛刺较小，说明砂芯在存放期或者
受热后变形较小，铸件形貌如图６所示。
３．２大批量验证调试
或有刺激眼睛的感觉，极大地减轻了对操作人员
的伤害，砂芯表面形貌及结壳情况如图４所示。
３．１＿２铸件质量对比
（１）Ｋ５ＨＣ２减速器砂芯
经以上小批量调试后，用Ｋ５ＨＣ２减速器砂芯
进行大批量验证调试，共制芯１６０箱，３２０个砂芯，
按实际生产情况分批上线浇注，以考察砂芯的存
放期。为了考察砂芯的强度衰减情况，在制芯的
同时取混碾好的芯砂在实验室打制了一批“８”字 Ｆ｝１于树脂加入量为１．５％时，砂芯表面质量较
好，凶此，制芯后未对Ｋ减砂芯进行涂料。共上
试样，并按砂芯的存放时间检测了试样的强度变
化情况。图７为试样抗拉强度的衰减趋势图，由
线浇沣１ Ｉ箱（２２件），无废件，在１次抛丸后，部
２０１８／１现代铸铁６７
Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
５ Ｋ５ｔｌＣ２减速器内腔表面形貌对比
’ＩＩ ＬＩＩ㈨“｝、ｍＩＩ’Ｉ ｌ㈩ＩＩ１０ Ｉ）ｈｏｌｏｇｙ（＇Ｏｍ１）ａｒｉ￣ｏｎ ｏｆ Ｋ５Ｈ（：２ ｒＰ（
—＿『育—■ —ｊ
测定Ｌｌｑ＇ｌｈｊ
图７试样抗拉强度的衰减趋势图
ｌｓｉｌｅ ｓｔ【．ｅｎｇｔｈ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｅｎ（１ｕｃｙ ｇｒａｐｈ ｏｔ’Ｈ
５％桥片
现生产用热芯
图６ Ｄ４８Ａ后桥内腔形貌对比
Ｉ，＇ｉｇ．６ Ｉｎｔｅ￣’ｈａｌ ｔ‘ａｖｉｔｙ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｅｏｎｌｐａｒｉｓｏｌｌ ｏｆ
图８砂芯表面形貌
ｎｇ．８ Ｓｕｒｆ￣ｌｅｅ ｍｏｒｐｌｌｏｌ（）ｇｙ ｏｔ ｓａｎｄ【·ＯＦ（
１）４８Ａ Ｉ℃ａｒ ａｘｌｅ
ｉｌｌｎｌ以上，砂芯表面质量、致密度较好，许Ｈ．存放
７ ＩＪＪ‘ ，试样强度在２４ ｈ内强度达到峰值，此
随符仔放时间的延长，试样的强度逐渐降低，存
放Ｈｃ ｒ，ＩＪ巡过２周 ，试样的强度衰减的尤为『Ｊ１Ｊ显
ｔｔ－ 形批 【纠８所，Ｊｊ，经洲０量，眇芯的
超过半个月的砂芯仍具有较高的表面质量
第ｌ批在制芯后第８天卜线浇汴ｌ ２０箱
（２４０件），无睃件，尢不良品．铸件内 厄粘砂，
光沾度较好．个别件有脉纹或小块烧纳．Ｉ 情
结壳 合格，除特殊部位外，结壳厚度均 ｌ０
况好于现生Ｊ 什；第２批 圳 后第２（）天 线
６８州代竹｛： ２０１８／
浇注４０箱一铸件内腔＆而形貌 ９所示－７
量满足现生ｆ ： 求，铸什丧“１『质 较好，已达到
甚至好于观生产件
４结论
（１）温芯盒树脂加入鞋为脲砂的１．５％，同化
（２）虽然砂芯 面致密度较好，但上线浇注
时，砂芯仍需 进ｆ 涂料，这时提升铸件表而质
量大有裨益。
剂加入量为树脂的２５％Ｈ寸，砂 ；￣：ｒｑ ｌ ｉ灶度和表面质
（３）使用该温芯盒树脂碾制的芯砂，流动性
比现生产热心－４４－－树脂砂好，日．砂芯的硬化速度较
快，变形最较小
（４）ｍ于该树脂流动性较好，闪此．在打制质
量较大或对热强度芟求较高的砂芯时，需提高『古ｌ
化：ｆ＇］ＪＪＨ入量（树脂加人 ２５％以 为宜），以便加
快内部硬化速度，儿住术允分艘化前不宜叠放存
储，尤其是Ｄ４８Ａ侨片砂
（５）存原材料保质期『人】，使川陔树脂所制砂
芯的有限存放期 达ｌ５～２０火 朽． ．
参
【０６）：５８—６５
考文献
ｔｌＪ］．［＇ｌＲｉｌｉｄｌ￣，１９７０． 【１ｌ ＪｌＰ．Ｃｕｎｕｎｉｌｉｇｓ ＰＩｔｌｇｉｒ‘ｓ ｉｎ ｒＩ Ｉｎａｋｉｎｇ
Ｉ２Ｊ李承春Ｉ｛￥３０３ 付 ｝彳的 Ｐｌ：能及ｊ Ｌ订 竹造中ｆｆＤ成用ｌ， ＩＪ１．汽１ 技
术，１９８８，（０４）：３１—３４
『３Ｉ？／（：Ａ ｒ ＪＴ一１９．ＩＩ一１９９８ ３７０４１３７０５， 热 出 树脂，中Ｉｑ
集ｌ＿州公川技术怀
·｛
ｌ４１ 承 旧 外热芯盒埘脂妙／爻
毓１．１＿．铸造．１９９９，（０９）：４５—４８
、１．艺的 状 ｊ发Ｊ提前
５｛ ｝色辉，刘 懿湿 ｚ ｉ 砂Ｊ ｔ、 Ｊ 例分析及对 （２）…观代
铸铁．２０ｌ６，（０３）：６７—６９．
６１乔 ．１：艳辉 乙瞍冷芯埘 眇他川幔 司题对策Ｉ，ｉｌ．现ｆ 铸
铁，２０１ ７·（０３）：８０—８３，８８．姗
（编辑：吕姗姗，Ｅ－ｌ１ｌａｉｌ：ｘ（Ｉｚｌ ｌｓｓ＠１２６ ｌ『１１）
＋ｒ一一’— 一一一’＋”— “— ＋ ＋一～＋‘‘＋一”＋“＋一·‘十一一一～＋一一＋“＋１．＋一＋一一…十一＋一＋一十一＋一¨一＋
一
＋
上接第６３页）
芯的修芯Ｉ 作；（２）再 砂酸耗ｆｆｆ较高，对树脂加
入 较为敏感，在使用过 中，曾尝试将树脂加
入箍降至１．３％～１．３５％，佩很快就…现断芯率高、
程巾．应遵循“从简 到复杂，从单品币叶，到多品
种”的原则进行，准备ｆ 作一定做充分一再生砂性
能的优劣最终还是取决于新砂砂源，建议使用同
场砂或大林砂。
参
｝ ．１９９２
铸件ｆ Ｊ＿』现砂孔等质 问题， ／ｆ 得 提高加入
赶；（３） 于再生砂的用艟还小，埘Ｊ 砂性能的影
响还未体现，需在牛产巾不断验ｌＩ
考文 献
４ 结束语
试验室检洲结果及 Ｊ 现场的实际应用
乍砂的切换过
Ｉ１嘲ｆ明师．铸造ｙ－Ｊ｝Ｊ］·造 ！ｉＴ Ｊ￣ｄ料（ ４ ）ＩＭ Ｅ京：机械ｉｔ，ｌＰＡｔｌ版
１２ｉ蛾 、 铸造； 睃砂的 浊 垃ｔｉｌｔ Ｅ砂性能分ｆｊｆｆＩＩ１金
ＪＪ【Ｉ Ｉ （热ＪＪ］【１）．２０１４．（０９）：３３—３８．砌
表明：再牛砂ｎｒ以满足铸造牛Ｊ ：需 ，可以在
乙胺法冷芯ｆ 艺ｆｆｌＩ推』 』『Ｊ
（编辑：吕姗姗，ｌｃ＿Ｉ１Ⅲｉｌ：＼‘ｌｚｔ ｌｓｓ＠１２６．（－ｌＪ『ｌ１）
２０Ｉ ８／１现代铸铁６９