液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)SystematicExperimentonLiquidCasting課件

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)

SystematicExperiment

onLiquidCasting液態(tài)成形實(shí)驗(yàn)室

本科生綜合實(shí)驗(yàn)周Courseforundergraduates液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)

SystematicExperimen1課程目的增強(qiáng)動(dòng)手能力！材料成型與控制工程學(xué)科液態(tài)成型方向主干課程：《鑄件形成理論》、《鑄鐵》、《鑄鋼及鑄造有色合金》、《鑄造工藝學(xué)》、《鑄造機(jī)械化》涵蓋金屬材料、造型材料、合金設(shè)計(jì)及熔煉、工藝、設(shè)備等綜合知識(shí)。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)課程目的增強(qiáng)動(dòng)手能力！液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)2主要內(nèi)容課程意義

課程內(nèi)容課程安排課程考核液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容課程意義液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)3課程內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一、原砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)三、型砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)四、鑄鐵的熔煉及鑄造性能測(cè)試（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)五、鑄鐵金相組織觀察與繪制（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)六、有色合金熔煉（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)八、鑄鋼金相組織觀察與繪制（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)七、鑄造有色合金金相組織的觀察與繪制（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)九、混砂機(jī)實(shí)驗(yàn)（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)十、振動(dòng)落砂機(jī)實(shí)驗(yàn)（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)二、粘土性能測(cè)試液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一、原砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)三、型砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)四、4課程安排總學(xué)時(shí)：120學(xué)時(shí)理論學(xué)習(xí)16學(xué)時(shí)造型材料32學(xué)時(shí)造型、熔煉32學(xué)時(shí)設(shè)備測(cè)試24學(xué)時(shí)組織觀察16學(xué)時(shí)液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)課程安排總學(xué)時(shí)：120學(xué)時(shí)理論學(xué)習(xí)造型材料造型、熔煉設(shè)備測(cè)試5課程考核實(shí)驗(yàn)考核實(shí)驗(yàn)報(bào)告最終檢測(cè)動(dòng)手能力實(shí)驗(yàn)技巧實(shí)驗(yàn)內(nèi)容報(bào)告撰寫(xiě)規(guī)范完成情況實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的合理解釋液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)課程考核實(shí)驗(yàn)考核實(shí)驗(yàn)報(bào)告最終檢測(cè)動(dòng)手能力實(shí)驗(yàn)技巧實(shí)驗(yàn)內(nèi)容報(bào)告6主要評(píng)分點(diǎn)能夠熟練掌握課程所學(xué)知識(shí)，對(duì)原理和工藝能夠很好地表述。能夠在教師指導(dǎo)下，按照實(shí)驗(yàn)工藝方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。能夠積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并記錄下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。能夠提出自己的見(jiàn)解，并與教師積極探討。寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告中對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行獨(dú)立分析，并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解答。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)主要評(píng)分點(diǎn)能夠熟練掌握課程所學(xué)知識(shí)，對(duì)原理和工藝能夠很好地表7液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一、原砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙髮?shí)驗(yàn)條件及要求實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟思考問(wèn)題液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一、原砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)內(nèi)容8一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)定原砂的粒度及其分布；觀察原砂的粒形粒貌；測(cè)定原砂的燒結(jié)點(diǎn)；液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)定原砂的粒度及其分布；液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)9二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?/p>

掌握原砂粒度的測(cè)定方法；掌握原砂粒度的表示方法，掌握AFS細(xì)度的計(jì)算方法；了解原砂的粒形粒貌；掌握原砂燒結(jié)點(diǎn)的測(cè)定方法。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笳莆赵傲６鹊臏y(cè)定方法；液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)10三、實(shí)驗(yàn)條件及要求1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備

千分之一天平烘箱篩砂機(jī)、雙目立體顯微鏡燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定儀液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)條件及要求1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備千分之一天平11瓷盤毛刷放大鏡鋼針瓷舟2.工具幾種原砂：大林砂、牟平砂、平潭砂3.試樣液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)瓷盤毛刷12四、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)（一）原砂的粒度測(cè)定1.鑄造用砂顆粒組成的測(cè)定

鑄造用砂的顆粒組成采用篩分法測(cè)定。全套儀器由11個(gè)篩子和一個(gè)底盤組成。

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)（一）原砂的粒度測(cè)定1.鑄造用砂顆粒組成的13新標(biāo)準(zhǔn)篩的規(guī)格篩號(hào)0102030405060708091011相當(dāng)目數(shù)（孔數(shù)/吋）6122030405070100140200270標(biāo)準(zhǔn)篩孔尺寸/mm3.351.700.8500.6000.4250.3000.2120.1500.1060.0750.0532.鑄造用砂顆粒組成的表示方法

列表法

圖解法

平均細(xì)度法

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)新標(biāo)準(zhǔn)篩的規(guī)格篩號(hào)010203040506070809101143.設(shè)備工作原理液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)3.設(shè)備工作原理液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)15（二）原砂的粒形粒貌觀察

1.砂的顆粒形狀圓形砂：顆粒呈圓形或接近圓形，沒(méi)有突出的棱角多角形：顆粒呈多角形，且多為鈍角尖角形：顆粒呈尖角形，且多為銳角2.砂粒的粒貌

砂粒表面常覆有一層泥、粘土、含水氧化鐵和氧化鋁等的薄膜

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（二）原砂的粒形粒貌觀察1.砂的顆粒形狀圓形砂：顆粒呈圓形16（三）原砂的燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定燒結(jié)點(diǎn)指的是原砂顆粒表面或顆粒間的混雜物開(kāi)始熔化的溫度。采用測(cè)定原砂燒結(jié)點(diǎn)的辦法能更直觀地說(shuō)明原砂做為耐火材料的表現(xiàn)如何。有時(shí)而且可用來(lái)推測(cè)原砂砂中SiO2含量高低和雜質(zhì)多少。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（三）原砂的燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定燒結(jié)點(diǎn)指的是原砂顆粒表面或顆粒間的混17五、實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟測(cè)定原砂的粒度觀察原砂的粒形粒貌原砂的燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)五、實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟測(cè)定原砂的粒度液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)18（一）測(cè)定原砂的粒度（1）用天平稱取50g已經(jīng)清洗并烘干的原砂，誤差不超過(guò)0.1g。（2）把稱量好的50g（誤差不超過(guò)0.1g）砂試樣倒入按順序?qū)拥玫囊惶讟?biāo)準(zhǔn)篩的最上層，放在機(jī)座上，并將篩子固定。（3）啟動(dòng)電機(jī)，使篩砂機(jī)進(jìn)行工作。10min后切斷電源。（采用SSD電磁微震篩砂機(jī)時(shí)，見(jiàn)圖1。將定時(shí)開(kāi)關(guān)14和調(diào)幅鈕15調(diào)至零位，接通電源開(kāi)關(guān)13，將定時(shí)器調(diào)至所需時(shí)間刻度5min，然后調(diào)整調(diào)幅鈕15使振幅指示器3在3mm處。）（4）取下標(biāo)準(zhǔn)篩，依次將各篩號(hào)上殘留的砂分別倒在光滑的紙上。如果篩內(nèi)嵌有砂粒，應(yīng)用毛刷從兩個(gè)面輕輕刷下，要避免敲擊。（5）用天平稱量每個(gè)篩號(hào)上殘留砂粒的重量（精確到0.1g），并將結(jié)果乘2，所得結(jié)果為該號(hào)篩上砂重占試樣總重量的百分?jǐn)?shù)。（6）各篩上殘留砂粒的重量，再加上泥分，總重量不得超過(guò)50±1g，否則實(shí)驗(yàn)無(wú)效。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（一）測(cè)定原砂的粒度（1）用天平稱取50g已經(jīng)清洗并烘干的原19（1）將洗凈篩分后的原砂主要部分混合均勻，取少量放在雙目立體顯微鏡工作盤上；（2）確定放大倍數(shù)，正確選擇目鏡和物鏡，并調(diào)節(jié)刻度盤的位置；（3）擰松制緊螺栓，提起主機(jī)，使物鏡與工作盤相距約100mm，然后擰緊螺栓；（4）慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦手輪，調(diào)整焦距直到左眼看清物鏡為止。然后再擰動(dòng)視度圈使右眼能同時(shí)看清物象為止。（二）觀察原砂的粒形粒貌液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（1）將洗凈篩分后的原砂主要部分混合均勻，取少量放在雙目立體20（1）調(diào)整燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定儀，使指針指在環(huán)境溫度的一半。（2）接通電源，調(diào)整接觸調(diào)壓器，使加熱爐緩慢升溫。當(dāng)爐溫升至400℃以上后，可適當(dāng)提高升溫速度。當(dāng)爐溫升至給定值時(shí)，略降電壓5～10V，以保證爐溫恒定。（3）取適量的烘干原砂，置于經(jīng)過(guò)900℃焙燒的小瓷舟中，使砂約占瓷舟容積的一半。（5）把裝好原砂的瓷舟送入儀器爐膛中央，保溫5min。（6）取出瓷舟，待冷卻后用小鋼針輕刺砂樣表面，并用放大鏡觀察。若砂粒之間彼此粘結(jié)而不分開(kāi)，且表面具有光澤，即為燒結(jié)，并記下此燒結(jié)溫度。（7）若尚未燒結(jié)，則更換砂樣，并使?fàn)t溫升高50℃，重復(fù)步驟4、5,直到燒結(jié)為止。（三）原砂的燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（1）調(diào)整燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定儀，使指針指在環(huán)境溫度的一半。（三）原砂21六、思考問(wèn)題天然石英砂中除了砂子和泥分外，還有什么物質(zhì)？型砂粒度測(cè)定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)中，總重量是否為50g，為什么？比較測(cè)定的幾種原砂的表面狀態(tài)，你認(rèn)為哪一種原砂的耐火度高？原砂燒結(jié)點(diǎn)與熔點(diǎn)有什么關(guān)系？液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)六、思考問(wèn)題天然石英砂中除了砂子和泥分外，還有什么物質(zhì)？液態(tài)22實(shí)驗(yàn)二、粘土性能測(cè)試

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙髮?shí)驗(yàn)條件及要求實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟思考問(wèn)題實(shí)驗(yàn)二、粘土性能測(cè)試

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容23一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)定粘土膠質(zhì)價(jià)；測(cè)定粘土的蒙脫石含量；分析膨潤(rùn)土的質(zhì)量。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)定粘土膠質(zhì)價(jià)；液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)24二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?/p>

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)掌握粘土膠質(zhì)價(jià)的測(cè)定方法；掌握粘土吸藍(lán)量的測(cè)定方法；分析膨潤(rùn)土的質(zhì)量。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笠簯B(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)掌握粘土膠質(zhì)價(jià)的測(cè)定方法25三、實(shí)驗(yàn)條件及要求1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備

千分之一天平超聲波清洗器次甲基藍(lán)膨潤(rùn)土測(cè)定儀液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)條件及要求1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備千分之一天平262.工具3.樣品及試劑量筒燒杯濾紙玻璃棒幾種普通粘土和膨潤(rùn)土固體MgO粉、5%Na2CO3、0.3%次甲基藍(lán)溶液、2%焦磷酸鈉溶液、蒸餾水液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)2.工具3.樣品及試劑量筒27四、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)粘土的膠質(zhì)價(jià)是指造型粘土和水按一定比例充分混合，靜止一定時(shí)間（24h），粘土吸水膨脹，其沉淀物所占整個(gè)體積的百分?jǐn)?shù)。普通粘土的膠質(zhì)價(jià)：30～50膨潤(rùn)土的膠質(zhì)價(jià)：>501.粘土的膠質(zhì)價(jià)四、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)粘土的膠質(zhì)282.吸藍(lán)量原理及測(cè)定方法

粘土礦物具有吸附色素的能力，其中以次甲基藍(lán)的吸附量較大，故可根據(jù)染色法測(cè)定原理測(cè)定粘土的吸藍(lán)量。每100g蒙脫石類粘土礦物大約能吸附次亞甲基藍(lán)44g左右。高嶺土類粘土一般為每100g吸附次亞甲基藍(lán)5g。蒙脫石含量%=每100g膨潤(rùn)土吸附次亞甲基藍(lán)的克數(shù)÷0.44粘土吸藍(lán)量的測(cè)定方法有兩種

比色法滴定法液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)2.吸藍(lán)量原理及測(cè)定方法粘土礦物具有吸附色素29終點(diǎn)判別方法：

用玻璃棒沾一滴試液于濾紙上，如果在深色的圓點(diǎn)之外，未出現(xiàn)藍(lán)綠色的暈環(huán)，表明所加入的次亞甲基藍(lán)全部被吸收，試液中沒(méi)有多余的游離色素，尚未達(dá)到終點(diǎn)，需要繼續(xù)進(jìn)行滴定。如果深色的圓點(diǎn)之外開(kāi)始出現(xiàn)藍(lán)綠色的暈環(huán)，且不消失，此時(shí)即為滴定終點(diǎn)，記下此時(shí)的滴定量。潤(rùn)濕圈（無(wú)色）染色膨潤(rùn)土（深藍(lán)色）藍(lán)綠色暈圈液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)判別方法：用玻璃棒沾一滴試液于濾紙上，30五、實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟測(cè)定粘土的膠質(zhì)價(jià)測(cè)定膨潤(rùn)土的蒙脫石含量液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)五、實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟測(cè)定粘土的膠質(zhì)價(jià)液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)31（一）測(cè)定粘土的膠質(zhì)價(jià)（1）把粘土試樣在105～110℃下烘干至恒重，然后過(guò)75目篩；（2）稱取通過(guò)75目篩的粘土試樣15±0.1g，倒入量筒并加蒸餾水至95ml刻度，充分混合；（3）加入MgO粉1g，充分混合，使試樣全部懸浮，然后迅速加水至100ml刻度；（4）靜止24h，其沉淀物和清水分界線的刻度即為該試樣的膠質(zhì)價(jià)。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（一）測(cè)定粘土的膠質(zhì)價(jià)（1）把粘土試樣在105～110℃下32（二）測(cè)定膨潤(rùn)土的蒙脫石含量1.超聲波清洗器（1）將超聲波清洗器防于測(cè)定儀器附近的平臺(tái)上，向清洗槽內(nèi)加入蒸餾水或清潔的自來(lái)水，并達(dá)到隨規(guī)定的液面高度（40～45mm）。（2）蓋上有機(jī)玻璃蓋，并把250mL的燒杯浸入水中5～8mm（用“O”型墊圈調(diào)整）。（3）接通電源，按下開(kāi)關(guān)，清洗器開(kāi)始工作，用秒表計(jì)時(shí)。觀察清洗槽內(nèi)的水的振動(dòng)情況是否正常，液面應(yīng)出現(xiàn)波紋或有波浪翻滾時(shí)為正常。如不正常，可調(diào)整“O”型線圈來(lái)改變燒杯的位置，以達(dá)到最好的振動(dòng)效果。工作5min后停止工作。注意：（1）超聲波清洗槽內(nèi)不盛水時(shí)，不得開(kāi)機(jī)。（2）清洗槽內(nèi)水溫不能超過(guò)50℃。（3）在夏季或高溫環(huán)境時(shí)，超聲波清洗器連續(xù)工作不得超過(guò)30min。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（二）測(cè)定膨潤(rùn)土的蒙脫石含量1.超聲波清洗器液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)33（1）將已配好的0.3%的次亞甲基藍(lán)溶液注入溶液瓶中，并將注水口的橡皮塞蓋緊。（2）將三通節(jié)門旋轉(zhuǎn)至充液位置，使滴定管和溶液瓶相通。（3）壓縮氣球，向溶液瓶?jī)?nèi)加壓，次亞甲基藍(lán)溶液通過(guò)三通節(jié)門被壓入滴定管內(nèi)。（4）當(dāng)?shù)味ü軆?nèi)的液面上升到頂部擴(kuò)大部分時(shí)，立即關(guān)閉三通節(jié)門。（5）按下排氣閥，滴定管內(nèi)液面自動(dòng)對(duì)零點(diǎn)。2.測(cè)定器調(diào)試液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（1）將已配好的0.3%的次亞甲基藍(lán)溶液注入溶液瓶中，并將注343.蒙脫石含量測(cè)定

（1）稱取已經(jīng)烘干至恒重的膨潤(rùn)土試樣0.3g倒入250mL的燒杯中。（2）加入50mL已經(jīng)配制好的2%的焦磷酸鈉溶液，并進(jìn)行充分混合。如發(fā)現(xiàn)有結(jié)塊，用玻璃棒仔細(xì)研開(kāi)。（3）將盛有試樣懸濁液的燒杯放在超聲波清洗器上，清洗5min。（4）將燒杯放到測(cè)定裝置的燒杯托架上，并調(diào)整燒杯底部與攪拌軸端面距離為5mm，且使三通節(jié)門的管嘴對(duì)準(zhǔn)燒杯上口。（5）旋轉(zhuǎn)三通節(jié)門至滴定位置，開(kāi)始滴定。（6）當(dāng)?shù)味ǖ筋A(yù)計(jì)量的2/3時(shí)，關(guān)閉三通節(jié)門。（7）將定時(shí)器調(diào)至2min，接通攪拌電機(jī)，攪拌2min后停止。（8）用終點(diǎn)判定法進(jìn)行點(diǎn)滴定實(shí)驗(yàn)。如果尚未達(dá)到終點(diǎn)，重復(fù)步驟（5）、（6）、（7）。重復(fù)步驟（6）的滴定量改為每次1mL。（10）到達(dá)終點(diǎn)后，記錄下此滴定量，并計(jì)算蒙脫石含量。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)3.蒙脫石含量測(cè)定（1）稱取已經(jīng)烘干至恒重的膨潤(rùn)土試樣0.35六、思考問(wèn)題如何根據(jù)膠質(zhì)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)正確區(qū)分粘土的種類？超聲波清洗的目的是什么？液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)六、思考問(wèn)題如何根據(jù)膠質(zhì)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)正確區(qū)分粘土的種類？液態(tài)36實(shí)驗(yàn)三、型砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙髮?shí)驗(yàn)條件及要求實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟思考問(wèn)題液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三、型砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)內(nèi)容液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)37一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

型砂混制工藝

確定型砂配方：新砂、粘土、水分的比例。選擇新砂和粘土：確定新砂的產(chǎn)地、粘土的產(chǎn)地和類型。確定混制工藝：先干混，還是先濕混，混砂時(shí)間。制取型砂標(biāo)準(zhǔn)試樣型砂緊實(shí)率實(shí)驗(yàn)型砂的透氣性實(shí)驗(yàn)型砂的濕壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。型砂熱濕拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容型砂混制工藝液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)38二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笳莆招蜕暗呐渲门c混制工藝，并了解不同工藝對(duì)型砂性能的影響。了解型砂制樣機(jī)的工作原理，掌握制樣方法。了解型砂透氣性測(cè)定儀工作原理，掌握測(cè)定型砂透氣性的步驟。了解型砂濕壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)工作原理，掌握型砂濕壓強(qiáng)度測(cè)試方法。掌握型砂緊實(shí)率的測(cè)定方法。了解型砂熱濕拉強(qiáng)度測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法，掌握型砂熱濕拉強(qiáng)度的測(cè)定方法。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笳莆招蜕暗呐渲门c混制工藝，并了解不同工藝對(duì)39三、實(shí)驗(yàn)條件及要求SQY液壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)SQR熱濕拉強(qiáng)度儀天平臺(tái)秤1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備SHN試驗(yàn)混砂機(jī)SYC錘擊式制樣機(jī)STZ直讀式透氣性測(cè)定儀型砂投入器液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)條件及要求SQY液壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)SQR熱402.工具3.樣品盛砂盤量杯CO2氣瓶毛刷鋼板尺原砂、粘土、自來(lái)水液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)2.工具3.樣品盛砂盤量杯41四、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)（一）粘土濕型砂的性能1.水分和緊實(shí)率

水分也叫含水量或濕度，表示型砂中所含水分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。測(cè)定的原理是稱取定量的型砂，放入105～110℃烘干裝置中使之干燥，由烘干前后的質(zhì)量差異計(jì)算出型砂的水分。

緊實(shí)率是指濕型砂用1MPa的壓力壓實(shí)或者在鼓擊式制作機(jī)上打擊三次，其試樣體積在緊實(shí)前后的變化百分率，用試樣緊實(shí)前后高度變化的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。圖14.2.1緊實(shí)率測(cè)定法示意圖

a)填滿型砂b)刮去多余型砂c)緊實(shí)液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)（一）粘土濕型砂的性能1.水分和緊實(shí)率水42緊實(shí)的型砂能讓氣體通過(guò)而逸出的能力稱為透氣性。2透氣性圖14.2.2透氣性測(cè)定儀示意圖

1一氣鐘2一木簡(jiǎn)3一三通閥4一試樣座5一試樣筒

6一標(biāo)準(zhǔn)試樣7一微壓表8一阻流孔液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)緊實(shí)的型砂能讓氣體通過(guò)而逸出的能力稱為透氣性。2透氣性圖143型砂的強(qiáng)度用型砂標(biāo)準(zhǔn)試樣在外力作用下遭到破壞時(shí)的應(yīng)力值來(lái)表示。常用計(jì)量單位為兆帕(MPa)或千帕(kPa)。3.濕態(tài)強(qiáng)度熱濕拉強(qiáng)度是指模擬濕型在熔融金屬液的高溫作用下，發(fā)生水分遷移，在砂型內(nèi)表層水分凝聚區(qū)的強(qiáng)度。4.熱濕拉強(qiáng)度液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)型砂的強(qiáng)度用型砂標(biāo)準(zhǔn)試樣在外力作用下遭到破壞時(shí)的應(yīng)力值來(lái)表示44（二）設(shè)備工作原理1.SYC錘擊式制樣機(jī)

(1)工作原理

該機(jī)制取的標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸為Ф50×50mm，是對(duì)砂樣施加1kgf·m的功完成的。重錘2的質(zhì)量為6666g，重錘只有下落高度為50mm，通過(guò)旋轉(zhuǎn)小凸輪3使重錘下落沖擊砂樣三次．圖14.2.3SYC錘擊式制樣機(jī)（1）轉(zhuǎn)動(dòng)大凸輪7，使沖頭4提高并固定。（2）取適量砂樣倒入尺寸為Ф50×50mm的樣筒中，砂樣在樣筒中要均勻。然后將樣筒連同樣筒座一起放在制樣機(jī)座上。（3）緩慢放下大凸輪7，使沖頭4輕輕壓入試樣筒內(nèi)，然后將試樣筒旋轉(zhuǎn)半圓。（4）順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)小凸輪3，使試樣受三次沖擊。這時(shí)，沖桿上的紅線應(yīng)在準(zhǔn)牌5的缺口內(nèi)，因?yàn)檫@時(shí)試樣高度恰好滿足高度50mm。否則更換砂樣重做。（5）轉(zhuǎn)動(dòng)大凸輪7，提高沖頭4，卸下試樣筒。（6）將制好的標(biāo)準(zhǔn)試樣在天平上稱量，以后按此標(biāo)準(zhǔn)重量繼續(xù)制備。(2)SYC制樣機(jī)的使用液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（二）設(shè)備工作原理1.SYC錘擊式制樣機(jī)(1)工作原理452.STZ直讀式透氣性測(cè)定儀

通過(guò)試樣的空氣量Q(cm3)與通氣時(shí)間t(min)、試樣截面積A(mm2)以及試樣兩端的氣壓差P(cmH2O)成正比。(1)測(cè)定原理圖14.2.4STZ直讀式透氣性測(cè)定儀的簡(jiǎn)圖①打開(kāi)閥帽6，取出阻流孔等附件。②調(diào)節(jié)調(diào)平腳14，使儀器處于水平位置。③向水筒4內(nèi)注入1%～2%的重鉻酸鉀水溶液，使鐘罩3上的“0”刻度線正對(duì)水筒4上沿。④把旋鈕9轉(zhuǎn)向“吸、放氣”位置，提起鐘罩3，然后將旋鈕9轉(zhuǎn)向“關(guān)”的位置。這時(shí)，鐘罩內(nèi)已經(jīng)充滿2000cm3的空氣。⑤將制好的標(biāo)準(zhǔn)試樣連同試樣筒一起放在試樣座8上，并封閉好。⑥將旋鈕9轉(zhuǎn)到“工作”位置，此時(shí)鐘罩內(nèi)的氣體在鐘罩自重的作用下，施于氣體10g/cm2的壓力。在此壓力下氣體將通過(guò)試樣。記錄下2000cm3氣體全部通過(guò)試樣所需要的時(shí)間及從微壓表11上讀出的壓力值。⑦將測(cè)得的時(shí)間和壓力值帶入公式計(jì)算出透氣性K。(2)測(cè)定步驟液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)2.STZ直讀式透氣性測(cè)定儀通過(guò)試樣的空氣量463.SQY液壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)圖14.2.5SQY液壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)簡(jiǎn)圖

轉(zhuǎn)動(dòng)手輪7使機(jī)內(nèi)的活塞推進(jìn)產(chǎn)生壓力，通過(guò)油缸前部的工作活塞4，將壓力傳給試樣，同時(shí)機(jī)內(nèi)另一油路將一定的壓力分量傳給壓力表6，驅(qū)使指針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)試樣破壞時(shí)，壓力表上紅針?biāo)炯礊樵撛嚇拥目箟褐?。?）工作原理(2)使用1）將抗壓夾具安裝在試驗(yàn)機(jī)上；2）把制好的標(biāo)準(zhǔn)試樣放到夾具中間；3）緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使壓力逐漸加到試樣上，直到試樣破壞為止。此時(shí)在壓力表上讀出抗壓強(qiáng)度值。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)3.SQY液壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)圖14.2.5SQY液壓強(qiáng)度試驗(yàn)47

型砂緊實(shí)前，后體積減少的百分?jǐn)?shù)，即為型砂的緊實(shí)率。必須按標(biāo)準(zhǔn)制樣機(jī)制取標(biāo)準(zhǔn)試樣的方法進(jìn)行。做緊實(shí)率的型砂必須通過(guò)6目的篩子。實(shí)驗(yàn)前砂樣完全松散。4.測(cè)定型砂的緊實(shí)率(1)測(cè)定原理緊實(shí)前砂樣高度-緊實(shí)后砂樣高度緊實(shí)前砂樣高度緊實(shí)率（%）=

×100%1）將試樣筒連同底座一起放到投入器的下方。2）將待測(cè)型砂過(guò)6目篩后，將其自由下落到試樣筒內(nèi)。3）沿試樣筒頂面輕輕刮去多余型砂。4）在SYC錘擊式制樣機(jī)上沖擊三次，沖桿紅刻度線在機(jī)上標(biāo)尺的位置即為緊實(shí)率。

(2)測(cè)試方法液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)型砂緊實(shí)前，后體積減少的百分?jǐn)?shù)，即為型砂的緊實(shí)485.SQR熱濕拉強(qiáng)度儀

(1)主要結(jié)構(gòu)原理

圖14.2.8SQR熱濕拉強(qiáng)度儀原理方框圖加載機(jī)構(gòu)測(cè)力傳感器試樣電加熱器加熱器升降結(jié)構(gòu)記錄儀溫控儀(2)測(cè)試方法

1）把量程開(kāi)關(guān)9置于50處，按下總電源按鈕15，再按下自動(dòng)程序按鈕18，最后按下電加熱器的加熱按鈕19。當(dāng)加熱溫度達(dá)到320℃時(shí)，待用。2）制備標(biāo)準(zhǔn)工藝試樣，為了便于比較，統(tǒng)一采用標(biāo)準(zhǔn)制樣法制取Φ50×50mm的標(biāo)準(zhǔn)試樣。3）把標(biāo)準(zhǔn)試樣放入試樣筒內(nèi)。4）抽出擋熱板，將試樣筒34放于平臺(tái)導(dǎo)軌37上，并推至導(dǎo)軌終端。5）按下加熱板上升按鈕1，同時(shí)撥動(dòng)記錄儀內(nèi)走紙開(kāi)關(guān)至“通”處，此時(shí)即可按式樣加熱、加載測(cè)力、自動(dòng)記錄、自動(dòng)復(fù)位等程序自動(dòng)進(jìn)行。記錄儀內(nèi)表針?biāo)镜淖畲笾导礊樵撛嚇幼畲鬅釢窭瓘?qiáng)度值的2倍。6）取出試樣筒，將熱擋板插入導(dǎo)軌內(nèi)，并進(jìn)行清理，即可進(jìn)行下一次測(cè)試。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)5.SQR熱濕拉強(qiáng)度儀(1)主要結(jié)構(gòu)原理加載機(jī)構(gòu)測(cè)力傳感49五、實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟混制型砂

按配方稱量好需要的新砂、粘土和水。按制定的工藝把物料倒入混砂機(jī)內(nèi)，并混制?；熘坪煤?，把型砂放入塑料袋內(nèi)，備用。測(cè)量型砂的緊實(shí)率。制備透氣性試樣。測(cè)量型砂的透氣性。測(cè)量型砂的濕壓強(qiáng)度。測(cè)量型砂的熱濕拉強(qiáng)度。每個(gè)同學(xué)必須抄下其他組硬度數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行分析。

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)五、實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟混制型砂液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)50六、思考問(wèn)題型砂透氣性與緊實(shí)率之間有什么關(guān)系？混砂時(shí)間對(duì)型砂質(zhì)量有何影響？液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)六、思考問(wèn)題型砂透氣性與緊實(shí)率之間有什么關(guān)系？液態(tài)成型綜合實(shí)51液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)

SystematicExperiment

onLiquidCasting液態(tài)成形實(shí)驗(yàn)室

本科生綜合實(shí)驗(yàn)周Courseforundergraduates液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)

SystematicExperimen52課程目的增強(qiáng)動(dòng)手能力！材料成型與控制工程學(xué)科液態(tài)成型方向主干課程：《鑄件形成理論》、《鑄鐵》、《鑄鋼及鑄造有色合金》、《鑄造工藝學(xué)》、《鑄造機(jī)械化》涵蓋金屬材料、造型材料、合金設(shè)計(jì)及熔煉、工藝、設(shè)備等綜合知識(shí)。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)課程目的增強(qiáng)動(dòng)手能力！液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)53主要內(nèi)容課程意義

課程內(nèi)容課程安排課程考核液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容課程意義液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)54課程內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一、原砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)三、型砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)四、鑄鐵的熔煉及鑄造性能測(cè)試（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)五、鑄鐵金相組織觀察與繪制（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)六、有色合金熔煉（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)八、鑄鋼金相組織觀察與繪制（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)七、鑄造有色合金金相組織的觀察與繪制（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)九、混砂機(jī)實(shí)驗(yàn)（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)十、振動(dòng)落砂機(jī)實(shí)驗(yàn)（課件暫無(wú)）實(shí)驗(yàn)二、粘土性能測(cè)試液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一、原砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)三、型砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)四、55課程安排總學(xué)時(shí)：120學(xué)時(shí)理論學(xué)習(xí)16學(xué)時(shí)造型材料32學(xué)時(shí)造型、熔煉32學(xué)時(shí)設(shè)備測(cè)試24學(xué)時(shí)組織觀察16學(xué)時(shí)液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)課程安排總學(xué)時(shí)：120學(xué)時(shí)理論學(xué)習(xí)造型材料造型、熔煉設(shè)備測(cè)試56課程考核實(shí)驗(yàn)考核實(shí)驗(yàn)報(bào)告最終檢測(cè)動(dòng)手能力實(shí)驗(yàn)技巧實(shí)驗(yàn)內(nèi)容報(bào)告撰寫(xiě)規(guī)范完成情況實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的合理解釋液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)課程考核實(shí)驗(yàn)考核實(shí)驗(yàn)報(bào)告最終檢測(cè)動(dòng)手能力實(shí)驗(yàn)技巧實(shí)驗(yàn)內(nèi)容報(bào)告57主要評(píng)分點(diǎn)能夠熟練掌握課程所學(xué)知識(shí)，對(duì)原理和工藝能夠很好地表述。能夠在教師指導(dǎo)下，按照實(shí)驗(yàn)工藝方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。能夠積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并記錄下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。能夠提出自己的見(jiàn)解，并與教師積極探討。寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告中對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行獨(dú)立分析，并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解答。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)主要評(píng)分點(diǎn)能夠熟練掌握課程所學(xué)知識(shí)，對(duì)原理和工藝能夠很好地表58液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一、原砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙髮?shí)驗(yàn)條件及要求實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟思考問(wèn)題液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一、原砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)內(nèi)容59一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)定原砂的粒度及其分布；觀察原砂的粒形粒貌；測(cè)定原砂的燒結(jié)點(diǎn)；液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)定原砂的粒度及其分布；液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)60二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?/p>

掌握原砂粒度的測(cè)定方法；掌握原砂粒度的表示方法，掌握AFS細(xì)度的計(jì)算方法；了解原砂的粒形粒貌；掌握原砂燒結(jié)點(diǎn)的測(cè)定方法。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笳莆赵傲６鹊臏y(cè)定方法；液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)61三、實(shí)驗(yàn)條件及要求1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備

千分之一天平烘箱篩砂機(jī)、雙目立體顯微鏡燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定儀液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)條件及要求1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備千分之一天平62瓷盤毛刷放大鏡鋼針瓷舟2.工具幾種原砂：大林砂、牟平砂、平潭砂3.試樣液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)瓷盤毛刷63四、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)（一）原砂的粒度測(cè)定1.鑄造用砂顆粒組成的測(cè)定

鑄造用砂的顆粒組成采用篩分法測(cè)定。全套儀器由11個(gè)篩子和一個(gè)底盤組成。

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)（一）原砂的粒度測(cè)定1.鑄造用砂顆粒組成的64新標(biāo)準(zhǔn)篩的規(guī)格篩號(hào)0102030405060708091011相當(dāng)目數(shù)（孔數(shù)/吋）6122030405070100140200270標(biāo)準(zhǔn)篩孔尺寸/mm3.351.700.8500.6000.4250.3000.2120.1500.1060.0750.0532.鑄造用砂顆粒組成的表示方法

列表法

圖解法

平均細(xì)度法

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)新標(biāo)準(zhǔn)篩的規(guī)格篩號(hào)010203040506070809101653.設(shè)備工作原理液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)3.設(shè)備工作原理液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)66（二）原砂的粒形粒貌觀察

1.砂的顆粒形狀圓形砂：顆粒呈圓形或接近圓形，沒(méi)有突出的棱角多角形：顆粒呈多角形，且多為鈍角尖角形：顆粒呈尖角形，且多為銳角2.砂粒的粒貌

砂粒表面常覆有一層泥、粘土、含水氧化鐵和氧化鋁等的薄膜

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（二）原砂的粒形粒貌觀察1.砂的顆粒形狀圓形砂：顆粒呈圓形67（三）原砂的燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定燒結(jié)點(diǎn)指的是原砂顆粒表面或顆粒間的混雜物開(kāi)始熔化的溫度。采用測(cè)定原砂燒結(jié)點(diǎn)的辦法能更直觀地說(shuō)明原砂做為耐火材料的表現(xiàn)如何。有時(shí)而且可用來(lái)推測(cè)原砂砂中SiO2含量高低和雜質(zhì)多少。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（三）原砂的燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定燒結(jié)點(diǎn)指的是原砂顆粒表面或顆粒間的混68五、實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟測(cè)定原砂的粒度觀察原砂的粒形粒貌原砂的燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)五、實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟測(cè)定原砂的粒度液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)69（一）測(cè)定原砂的粒度（1）用天平稱取50g已經(jīng)清洗并烘干的原砂，誤差不超過(guò)0.1g。（2）把稱量好的50g（誤差不超過(guò)0.1g）砂試樣倒入按順序?qū)拥玫囊惶讟?biāo)準(zhǔn)篩的最上層，放在機(jī)座上，并將篩子固定。（3）啟動(dòng)電機(jī)，使篩砂機(jī)進(jìn)行工作。10min后切斷電源。（采用SSD電磁微震篩砂機(jī)時(shí)，見(jiàn)圖1。將定時(shí)開(kāi)關(guān)14和調(diào)幅鈕15調(diào)至零位，接通電源開(kāi)關(guān)13，將定時(shí)器調(diào)至所需時(shí)間刻度5min，然后調(diào)整調(diào)幅鈕15使振幅指示器3在3mm處。）（4）取下標(biāo)準(zhǔn)篩，依次將各篩號(hào)上殘留的砂分別倒在光滑的紙上。如果篩內(nèi)嵌有砂粒，應(yīng)用毛刷從兩個(gè)面輕輕刷下，要避免敲擊。（5）用天平稱量每個(gè)篩號(hào)上殘留砂粒的重量（精確到0.1g），并將結(jié)果乘2，所得結(jié)果為該號(hào)篩上砂重占試樣總重量的百分?jǐn)?shù)。（6）各篩上殘留砂粒的重量，再加上泥分，總重量不得超過(guò)50±1g，否則實(shí)驗(yàn)無(wú)效。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（一）測(cè)定原砂的粒度（1）用天平稱取50g已經(jīng)清洗并烘干的原70（1）將洗凈篩分后的原砂主要部分混合均勻，取少量放在雙目立體顯微鏡工作盤上；（2）確定放大倍數(shù)，正確選擇目鏡和物鏡，并調(diào)節(jié)刻度盤的位置；（3）擰松制緊螺栓，提起主機(jī)，使物鏡與工作盤相距約100mm，然后擰緊螺栓；（4）慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦手輪，調(diào)整焦距直到左眼看清物鏡為止。然后再擰動(dòng)視度圈使右眼能同時(shí)看清物象為止。（二）觀察原砂的粒形粒貌液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（1）將洗凈篩分后的原砂主要部分混合均勻，取少量放在雙目立體71（1）調(diào)整燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定儀，使指針指在環(huán)境溫度的一半。（2）接通電源，調(diào)整接觸調(diào)壓器，使加熱爐緩慢升溫。當(dāng)爐溫升至400℃以上后，可適當(dāng)提高升溫速度。當(dāng)爐溫升至給定值時(shí)，略降電壓5～10V，以保證爐溫恒定。（3）取適量的烘干原砂，置于經(jīng)過(guò)900℃焙燒的小瓷舟中，使砂約占瓷舟容積的一半。（5）把裝好原砂的瓷舟送入儀器爐膛中央，保溫5min。（6）取出瓷舟，待冷卻后用小鋼針輕刺砂樣表面，并用放大鏡觀察。若砂粒之間彼此粘結(jié)而不分開(kāi)，且表面具有光澤，即為燒結(jié)，并記下此燒結(jié)溫度。（7）若尚未燒結(jié)，則更換砂樣，并使?fàn)t溫升高50℃，重復(fù)步驟4、5,直到燒結(jié)為止。（三）原砂的燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（1）調(diào)整燒結(jié)點(diǎn)測(cè)定儀，使指針指在環(huán)境溫度的一半。（三）原砂72六、思考問(wèn)題天然石英砂中除了砂子和泥分外，還有什么物質(zhì)？型砂粒度測(cè)定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)中，總重量是否為50g，為什么？比較測(cè)定的幾種原砂的表面狀態(tài)，你認(rèn)為哪一種原砂的耐火度高？原砂燒結(jié)點(diǎn)與熔點(diǎn)有什么關(guān)系？液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)六、思考問(wèn)題天然石英砂中除了砂子和泥分外，還有什么物質(zhì)？液態(tài)73實(shí)驗(yàn)二、粘土性能測(cè)試

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙髮?shí)驗(yàn)條件及要求實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟思考問(wèn)題實(shí)驗(yàn)二、粘土性能測(cè)試

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容74一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)定粘土膠質(zhì)價(jià)；測(cè)定粘土的蒙脫石含量；分析膨潤(rùn)土的質(zhì)量。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)定粘土膠質(zhì)價(jià)；液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)75二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?/p>

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)掌握粘土膠質(zhì)價(jià)的測(cè)定方法；掌握粘土吸藍(lán)量的測(cè)定方法；分析膨潤(rùn)土的質(zhì)量。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笠簯B(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)掌握粘土膠質(zhì)價(jià)的測(cè)定方法76三、實(shí)驗(yàn)條件及要求1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備

千分之一天平超聲波清洗器次甲基藍(lán)膨潤(rùn)土測(cè)定儀液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)條件及要求1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備千分之一天平772.工具3.樣品及試劑量筒燒杯濾紙玻璃棒幾種普通粘土和膨潤(rùn)土固體MgO粉、5%Na2CO3、0.3%次甲基藍(lán)溶液、2%焦磷酸鈉溶液、蒸餾水液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)2.工具3.樣品及試劑量筒78四、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)粘土的膠質(zhì)價(jià)是指造型粘土和水按一定比例充分混合，靜止一定時(shí)間（24h），粘土吸水膨脹，其沉淀物所占整個(gè)體積的百分?jǐn)?shù)。普通粘土的膠質(zhì)價(jià)：30～50膨潤(rùn)土的膠質(zhì)價(jià)：>501.粘土的膠質(zhì)價(jià)四、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)粘土的膠質(zhì)792.吸藍(lán)量原理及測(cè)定方法

粘土礦物具有吸附色素的能力，其中以次甲基藍(lán)的吸附量較大，故可根據(jù)染色法測(cè)定原理測(cè)定粘土的吸藍(lán)量。每100g蒙脫石類粘土礦物大約能吸附次亞甲基藍(lán)44g左右。高嶺土類粘土一般為每100g吸附次亞甲基藍(lán)5g。蒙脫石含量%=每100g膨潤(rùn)土吸附次亞甲基藍(lán)的克數(shù)÷0.44粘土吸藍(lán)量的測(cè)定方法有兩種

比色法滴定法液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)2.吸藍(lán)量原理及測(cè)定方法粘土礦物具有吸附色素80終點(diǎn)判別方法：

用玻璃棒沾一滴試液于濾紙上，如果在深色的圓點(diǎn)之外，未出現(xiàn)藍(lán)綠色的暈環(huán)，表明所加入的次亞甲基藍(lán)全部被吸收，試液中沒(méi)有多余的游離色素，尚未達(dá)到終點(diǎn)，需要繼續(xù)進(jìn)行滴定。如果深色的圓點(diǎn)之外開(kāi)始出現(xiàn)藍(lán)綠色的暈環(huán)，且不消失，此時(shí)即為滴定終點(diǎn)，記下此時(shí)的滴定量。潤(rùn)濕圈（無(wú)色）染色膨潤(rùn)土（深藍(lán)色）藍(lán)綠色暈圈液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)判別方法：用玻璃棒沾一滴試液于濾紙上，81五、實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟測(cè)定粘土的膠質(zhì)價(jià)測(cè)定膨潤(rùn)土的蒙脫石含量液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)五、實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟測(cè)定粘土的膠質(zhì)價(jià)液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)82（一）測(cè)定粘土的膠質(zhì)價(jià)（1）把粘土試樣在105～110℃下烘干至恒重，然后過(guò)75目篩；（2）稱取通過(guò)75目篩的粘土試樣15±0.1g，倒入量筒并加蒸餾水至95ml刻度，充分混合；（3）加入MgO粉1g，充分混合，使試樣全部懸浮，然后迅速加水至100ml刻度；（4）靜止24h，其沉淀物和清水分界線的刻度即為該試樣的膠質(zhì)價(jià)。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（一）測(cè)定粘土的膠質(zhì)價(jià)（1）把粘土試樣在105～110℃下83（二）測(cè)定膨潤(rùn)土的蒙脫石含量1.超聲波清洗器（1）將超聲波清洗器防于測(cè)定儀器附近的平臺(tái)上，向清洗槽內(nèi)加入蒸餾水或清潔的自來(lái)水，并達(dá)到隨規(guī)定的液面高度（40～45mm）。（2）蓋上有機(jī)玻璃蓋，并把250mL的燒杯浸入水中5～8mm（用“O”型墊圈調(diào)整）。（3）接通電源，按下開(kāi)關(guān)，清洗器開(kāi)始工作，用秒表計(jì)時(shí)。觀察清洗槽內(nèi)的水的振動(dòng)情況是否正常，液面應(yīng)出現(xiàn)波紋或有波浪翻滾時(shí)為正常。如不正常，可調(diào)整“O”型線圈來(lái)改變燒杯的位置，以達(dá)到最好的振動(dòng)效果。工作5min后停止工作。注意：（1）超聲波清洗槽內(nèi)不盛水時(shí)，不得開(kāi)機(jī)。（2）清洗槽內(nèi)水溫不能超過(guò)50℃。（3）在夏季或高溫環(huán)境時(shí)，超聲波清洗器連續(xù)工作不得超過(guò)30min。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（二）測(cè)定膨潤(rùn)土的蒙脫石含量1.超聲波清洗器液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)84（1）將已配好的0.3%的次亞甲基藍(lán)溶液注入溶液瓶中，并將注水口的橡皮塞蓋緊。（2）將三通節(jié)門旋轉(zhuǎn)至充液位置，使滴定管和溶液瓶相通。（3）壓縮氣球，向溶液瓶?jī)?nèi)加壓，次亞甲基藍(lán)溶液通過(guò)三通節(jié)門被壓入滴定管內(nèi)。（4）當(dāng)?shù)味ü軆?nèi)的液面上升到頂部擴(kuò)大部分時(shí)，立即關(guān)閉三通節(jié)門。（5）按下排氣閥，滴定管內(nèi)液面自動(dòng)對(duì)零點(diǎn)。2.測(cè)定器調(diào)試液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)（1）將已配好的0.3%的次亞甲基藍(lán)溶液注入溶液瓶中，并將注853.蒙脫石含量測(cè)定

（1）稱取已經(jīng)烘干至恒重的膨潤(rùn)土試樣0.3g倒入250mL的燒杯中。（2）加入50mL已經(jīng)配制好的2%的焦磷酸鈉溶液，并進(jìn)行充分混合。如發(fā)現(xiàn)有結(jié)塊，用玻璃棒仔細(xì)研開(kāi)。（3）將盛有試樣懸濁液的燒杯放在超聲波清洗器上，清洗5min。（4）將燒杯放到測(cè)定裝置的燒杯托架上，并調(diào)整燒杯底部與攪拌軸端面距離為5mm，且使三通節(jié)門的管嘴對(duì)準(zhǔn)燒杯上口。（5）旋轉(zhuǎn)三通節(jié)門至滴定位置，開(kāi)始滴定。（6）當(dāng)?shù)味ǖ筋A(yù)計(jì)量的2/3時(shí)，關(guān)閉三通節(jié)門。（7）將定時(shí)器調(diào)至2min，接通攪拌電機(jī)，攪拌2min后停止。（8）用終點(diǎn)判定法進(jìn)行點(diǎn)滴定實(shí)驗(yàn)。如果尚未達(dá)到終點(diǎn)，重復(fù)步驟（5）、（6）、（7）。重復(fù)步驟（6）的滴定量改為每次1mL。（10）到達(dá)終點(diǎn)后，記錄下此滴定量，并計(jì)算蒙脫石含量。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)3.蒙脫石含量測(cè)定（1）稱取已經(jīng)烘干至恒重的膨潤(rùn)土試樣0.86六、思考問(wèn)題如何根據(jù)膠質(zhì)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)正確區(qū)分粘土的種類？超聲波清洗的目的是什么？液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)六、思考問(wèn)題如何根據(jù)膠質(zhì)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)正確區(qū)分粘土的種類？液態(tài)87實(shí)驗(yàn)三、型砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙髮?shí)驗(yàn)條件及要求實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟思考問(wèn)題液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三、型砂性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)內(nèi)容液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)88一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

型砂混制工藝

確定型砂配方：新砂、粘土、水分的比例。選擇新砂和粘土：確定新砂的產(chǎn)地、粘土的產(chǎn)地和類型。確定混制工藝：先干混，還是先濕混，混砂時(shí)間。制取型砂標(biāo)準(zhǔn)試樣型砂緊實(shí)率實(shí)驗(yàn)型砂的透氣性實(shí)驗(yàn)型砂的濕壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。型砂熱濕拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)

液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容型砂混制工藝液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)89二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笳莆招蜕暗呐渲门c混制工藝，并了解不同工藝對(duì)型砂性能的影響。了解型砂制樣機(jī)的工作原理，掌握制樣方法。了解型砂透氣性測(cè)定儀工作原理，掌握測(cè)定型砂透氣性的步驟。了解型砂濕壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)工作原理，掌握型砂濕壓強(qiáng)度測(cè)試方法。掌握型砂緊實(shí)率的測(cè)定方法。了解型砂熱濕拉強(qiáng)度測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法，掌握型砂熱濕拉強(qiáng)度的測(cè)定方法。液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笳莆招蜕暗呐渲门c混制工藝，并了解不同工藝對(duì)90三、實(shí)驗(yàn)條件及要求SQY液壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)SQR熱濕拉強(qiáng)度儀天平臺(tái)秤1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備SHN試驗(yàn)混砂機(jī)SYC錘擊式制樣機(jī)STZ直讀式透氣性測(cè)定儀型砂投入器液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)條件及要求SQY液壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)SQR熱912.工具3.樣品盛砂盤量杯CO2氣瓶毛刷鋼板尺原砂、粘土、自來(lái)水液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)2.工具3.樣品盛砂盤量杯92四、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)（一）粘土濕型砂的性能1.水分和緊實(shí)率

水分也叫含水量或濕度，表示型砂中所含水分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。測(cè)定的原理是稱取定量的型砂，放入105～110℃烘干裝置中使之干燥，由烘干前后的質(zhì)量差異計(jì)算出型砂的水分。

緊實(shí)率是指濕型砂用1MPa的壓力壓實(shí)或者在鼓擊式制作機(jī)上打擊三次，其試樣體積在緊實(shí)前后的變化百分率，用試樣緊實(shí)前后高度變化的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。圖14.2.1緊實(shí)率測(cè)定法示意圖

a)填滿型砂b)刮去多余型砂c)緊實(shí)液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)（一）粘土濕型砂的性能1.水分和緊實(shí)率水93緊實(shí)的型砂能讓氣體通過(guò)而逸出的能力稱為透氣性。2透氣性圖14.2.2透氣性測(cè)定儀示意圖

1一氣鐘2一木簡(jiǎn)3一三通閥4一試樣座5一試樣筒

6一標(biāo)準(zhǔn)試樣7一微壓表8一阻流孔液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)緊實(shí)的型砂能讓氣體通過(guò)而逸出的能力稱為透氣性。2透氣性圖194型砂的強(qiáng)度用型砂標(biāo)準(zhǔn)試樣在外力作用下遭到破壞時(shí)的應(yīng)力值來(lái)表示。常用計(jì)量單位為兆帕(MPa)或千帕(kPa)。3.濕態(tài)強(qiáng)度熱濕拉強(qiáng)度是指模擬濕型在熔融金屬液的高溫作用下，發(fā)生水分遷移，在砂型內(nèi)表層水分凝聚區(qū)的強(qiáng)度。4.熱濕拉強(qiáng)度液態(tài)成型綜合實(shí)驗(yàn)型砂的強(qiáng)度用型砂標(biāo)準(zhǔn)試樣在外力作用下遭到破壞時(shí)的應(yīng)力值來(lái)表示95（二）設(shè)備工作原理1.SYC錘擊式制樣機(jī)

(1)工作原理

該機(jī)制取的標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸為Ф50×50mm，是對(duì)砂樣施加1kgf·m的功完成的。重錘2的質(zhì)量為6666g，重錘只有下落高度為50mm，通過(guò)旋轉(zhuǎn)小凸輪3使重錘下落沖擊砂樣三次．圖14.2.3SYC錘擊式制樣機(jī)（1）轉(zhuǎn)動(dòng)大凸輪7，使沖頭4提高并固定。（2）取適量砂樣倒入尺寸為Ф50×50mm的樣筒中，砂樣在樣筒中要均勻。然后將樣筒連同樣筒座一起放在制樣機(jī)座上。（3）緩慢放下大凸輪7，使沖頭4輕輕壓入試樣筒內(nèi)，然后將試樣筒旋轉(zhuǎn)半圓。（4）順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)小凸輪3，使試樣受三次沖擊。這時(shí)，沖桿上的紅線應(yīng)在準(zhǔn)牌5的缺口內(nèi)，因?yàn)檫@時(shí)試樣高度恰好滿足高度50mm。否則更換砂樣重做。（5）轉(zhuǎn)動(dòng)大凸輪7，提高沖頭4，卸下試樣筒。（6）將制好的標(biāo)準(zhǔn)試樣在天平上稱量，以后按此標(biāo)