金属液态成型工艺实验指导书
4页1、实验 型砂性能试验一、实验目的: 1、了解铸造用粘土湿型砂的基本性能,增加对粘土湿型砂及其基本要求的感性认识, 2、熟悉和掌握粘土湿型砂主要性能的测定原理和测试方法。 3、熟悉和了解湿型砂性能测试的仪器、装置及其使用方法。二、实验内容: 1、紧实率的测定 2、透气率的测定 3、湿压强度的测定 4、破碎指数的测定三、实验用仪器、设备: 1、型砂混合料的制备:试验用辗轮式混砂机 2、标准工艺试样的制备:锤击式制样机 3、透气率的测定:透气性测定仪(直读式或水柱式) 4、湿压强度的测定;液压或数显式万能强度试验机 5、破碎指数的测定:破碎指数测定仪四、试验方法:1.标准工艺试样的制作工艺试样的配方见下表粘土种类试样组成(克)标准砂(NBS)膨润土普通粘土水膨 润 土2850150-120将砂子、粘土放入试验用的碾轮式混砂机中,干混2分钟,然后加水湿混8分钟,将混好的混合料盛于带盖的容器中或扎紧的塑料袋内,放置10分钟后进行试验。但应该注意的是,配好的混合料到进行试验之间相隔的时间不超过1小时。型砂试样规格试样名称试样形状试样尺寸(毫米)透气率、抗压、抗剪、抗裂园柱形500.2501.0标准工
2、艺试样是在锤击式冲样器上制作的。重锤重6.350.1公斤,重锤下落高度0.0508米,冲击3次,作用于试样上的功为6.350.05.83=1公斤米。(1)园柱形试样的制作称取试样砂150190克(一般根据经验,以便控制冲制好的试样的高度),倒入试样筒中。抬起冲头,将试样筒连同底座一起放在冲头下。让冲头下落3次,冲成试样。利用仪器上的标准刻线,检查试样高度,并通过调整试料重量以保证制好的试样高度符合要求。2.紧实率的测定使型砂通过3毫米筛孔的筛子,落入试样筒中,刮平试样筒顶面,用冲样器冲击三次,测量紧实距离(B),按下式计算紧实率。 紧实率=式中:A试样筒高度(毫米) B紧实距离(毫米)。3.透气率的测定 (1)标准方法通过试样的气体量与气体的压力、试样的截面积、气体通过的时间成正比,与试样的高度成反比,可用下式表达为: 式中V通过试样的空气体积,该法利用的是2000厘米3的室温空气; H试样高度,5厘米; F试样截面积,19.6厘米2; P试样前面气体的压力,(厘米水柱或克/厘米2); 空气通过试样的时间,(分); K系数,即所求的透气率。将已知数据代入上式后所得: 试验时,将试样连同
3、试样筒一起倒扣在试样座上,将旋钮旋至“吸放气”位置,提起钟罩至刻线“0”处,然后将旋钮旋至“关闭”位置。旋钮旋至“工作”位置,同时开动记时用的秒表,记不钟罩内2000厘米3空气通过试样流出的时间(),记下压力计读数(p),即可用上式计算出该试样的透气率。(2)快速方法在钟罩内气体流向试样前先通过一个通气塞,通气塞有园形通孔,孔的直径有大孔1.50.03、小孔0.50.03两种;当透气率大于50时用大孔、小于50时用小孔。由于气体通过孔口的速度与试样两端的压力差有一定的比例关系,因而试验时只要记不气压计水柱高度,就可根据表格查得透气率。快速法的操作与标准法大致相同,但不需要用秒表,也不需要钟罩内的空气全部通过试样。测定干态透气率时,试样必须按规定的温度烘干,然后放入专供测定干态透气率的试样筒中按上述方法(标准法或快速法)测定透气率。通气塞小孔经常使用,可能会有变化,故应经常校准小孔的阻力大小。无砂样时,2000立方厘米空气通过1.5孔及0.5孔的时间应分别是0.5和4.5分钟。4.强度的测定型砂的强度以其试样受力破坏时的应力数值来表示。在液压式万能强度试验仪上可进行型砂试样的抗压、抗剪、抗弯、抗裂等强度试验。试验前,必须在试验仪上装上与试验内容相对应的试样夹具,然后小心地放置好试样。缓慢而均匀地摇动手轮,给试样加载,直至试样破坏,然后从表盘上记下相应的强度值。5.型砂韧性的测定“破碎指数”反映了型砂的冲击韧性,其测定方法如下:将5050的标准试样放在“破碎指数测定装置”的针砧上,使50、重510克的钢球自距铁砧上表面1米高处自由落下,直接打在标准试样上。试样破碎后,大块型砂留在筛网上(筛网孔为3/8吋)碎的漏过筛网,然后称上筛上型砂和重量,按下式计算破碎指数。 破碎指数=六、实验报告实验结束,学生要独立处理在实验时记录的相关实验数据,客观认真地作好实验数据整理;对实验数据作出分析、计算和总结,认真撰写实验报告,并及时交给任课教师,作为课程考核和评分的依据之一。学生实验须使用规范的实验报告用纸,纸张大小一致,便于统一装订存档。七、思考题1. 型砂的紧实率对控制型砂的质量有什么作用?检测的目的是什么?2. 影响粘土砂强度和透气性的因素有哪些?它们都有怎样的影响?。
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