本發(fā)明屬于鑄造
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種含鉍化膨潤土的汽車飛輪用鑄造型砂。
背景技術(shù)：
：飛輪殼是發(fā)動機(jī)的零部件之一，發(fā)動機(jī)飛輪殼位于機(jī)體和變速箱之間，發(fā)動機(jī)飛輪殼安裝于發(fā)動機(jī)飛輪的外部并與發(fā)動機(jī)機(jī)體和變速箱固定連接，飛輪殼通過飛輪腔室用于罩蓋飛輪，起到連接機(jī)體、防護(hù)和載體的作用。飛輪殼通常由鑄鐵鑄造而成，傳統(tǒng)的鑄造型砂因性能的不完善，容易造成鑄件表面殘存有氣孔、裂縫，甚至變形等問題，基于此，對現(xiàn)有的型砂性能進(jìn)行改善，膨潤土作為型砂中常用的粘土材料，應(yīng)用非常廣泛，但是，添加有膨潤土的型砂在對鑄件的氣孔和裂縫方面改善的效果不佳，膨潤土的自由膨脹體積小，膠質(zhì)價低，吸藍(lán)量低，對型砂強(qiáng)度的提高有限。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的問題，提供了一種含鉍化膨潤土的汽車飛輪用鑄造型砂。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種含鉍化膨潤土的汽車飛輪用鑄造型砂，按重量份計(jì)由以下成分制成：石英砂80-90、水玻璃3-6、鉍化膨潤土8-10、硬脂酸鈣2-4、羧甲基纖維素鈉1.5-2.5、煤粉3-5、玻璃纖維3-6、陶土2-5、硅酸鎂鋁3.5-4.5、水8-12；所述陶土經(jīng)過酸活化處理。進(jìn)一步的，所述石英砂粒徑為0.8-1.0mm。進(jìn)一步的，所述陶土經(jīng)過酸活化處理具體為：將陶土在400℃下煅燒30min，然后自然冷卻至40℃，添加到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的丙氨酸溶液中浸泡35min，然后取出，再添加到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硝酸溶液中浸泡40min，然后取出，采用去離子水對陶土表面清洗至中性，然后在121℃下烘干至恒重，即可。進(jìn)一步的，所述水玻璃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的硅酸鈉溶液。進(jìn)一步的，所述鉍化膨潤土制備方法為：（1）將膨潤土分散到去離子水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的膨潤土懸浮液，加熱至80℃，再加入膨潤土質(zhì)量5%的玉米淀粉，攪拌均勻后得到混合溶液，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸溶液，調(diào)節(jié)混合溶液的ph值為3.5，然后以500r/min轉(zhuǎn)速攪拌2小時，得到基礎(chǔ)液；（2）向步驟（1）中制備的基礎(chǔ)液中添加其質(zhì)量0.05%的氯化鉍，加熱至90℃，以150r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min，然后靜置2小時，得到改性液；（3）向步驟（2）中制備的改性液中通入二氧化碳，持續(xù)2小時，然后靜置4小時，過濾，采用去離子水洗滌至中性，然后烘干至恒重，即可；所述二氧化碳中含有臭氧。進(jìn)一步的，所述二氧化碳中含有其體積5%的臭氧。進(jìn)一步的，所述改性液中二氧化碳通入速率2ml/s。本發(fā)明制備的鉍化膨潤土各方面性能都優(yōu)于普通膨潤土，膨脹倍數(shù)由10倍增加到了19倍，膠質(zhì)價由54.5增加到了82.5，吸藍(lán)量由10.3增加到了15.5，其性能的改善，能夠有效的改善型砂的性能，同時，本發(fā)明通過對膨潤土的鉍化處理，不僅有效的改善了膨潤土的這些性能，同時，能夠極大的提高膨潤土的粘性，從而能夠有效的提高型砂的強(qiáng)度，同時，本發(fā)明通過對陶土進(jìn)行活化處理，能夠有效的提高陶土粒子的表面能，能夠使得活化后的陶土處于熱力學(xué)非穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)過活化后的陶土，能夠與鉍化膨潤土之間形成穩(wěn)定的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，活化陶土粒子與鉍化膨潤土粒子之間能夠相結(jié)合的更加緊密，同時，能夠?yàn)殂G化膨潤土帶來更多的活性基團(tuán)，使得其形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠更好的吸附石英砂，不僅顯著提高了型砂的強(qiáng)度，同時，能夠使得型砂透氣性得到顯著的提高，并且金屬液體接觸型腔時產(chǎn)生的氣體大大減少，從而使得汽車飛輪氣孔減少，夾砂缺陷也因此消除，因而，汽車飛輪砂眼也明顯減少。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種含鉍化膨潤土的汽車飛輪用鑄造型砂，按重量份計(jì)由以下成分制成：石英砂80、水玻璃3、鉍化膨潤土8、硬脂酸鈣2、羧甲基纖維素鈉1.5、煤粉3、玻璃纖維3、陶土2、硅酸鎂鋁3.5、水8；所述陶土經(jīng)過酸活化處理。進(jìn)一步的，所述石英砂粒徑為0.8mm。進(jìn)一步的，所述陶土經(jīng)過酸活化處理具體為：將陶土在400℃下煅燒30min，然后自然冷卻至40℃，添加到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的丙氨酸溶液中浸泡35min，然后取出，再添加到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硝酸溶液中浸泡40min，然后取出，采用去離子水對陶土表面清洗至中性，然后在121℃下烘干至恒重，即可。進(jìn)一步的，所述水玻璃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的硅酸鈉溶液。進(jìn)一步的，所述鉍化膨潤土制備方法為：（1）將膨潤土分散到去離子水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的膨潤土懸浮液，加熱至80℃，再加入膨潤土質(zhì)量5%的玉米淀粉，攪拌均勻后得到混合溶液，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸溶液，調(diào)節(jié)混合溶液的ph值為3.5，然后以500r/min轉(zhuǎn)速攪拌2小時，得到基礎(chǔ)液；（2）向步驟（1）中制備的基礎(chǔ)液中添加其質(zhì)量0.05%的氯化鉍，加熱至90℃，以150r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min，然后靜置2小時，得到改性液；（3）向步驟（2）中制備的改性液中通入二氧化碳，持續(xù)2小時，然后靜置4小時，過濾，采用去離子水洗滌至中性，然后烘干至恒重，即可；所述二氧化碳中含有臭氧。進(jìn)一步的，所述二氧化碳中含有其體積5%的臭氧。進(jìn)一步的，所述改性液中二氧化碳通入速率2ml/s。實(shí)施例2一種含鉍化膨潤土的汽車飛輪用鑄造型砂，按重量份計(jì)由以下成分制成：石英砂90、水玻璃6、鉍化膨潤土10、硬脂酸鈣4、羧甲基纖維素鈉2.5、煤粉5、玻璃纖維6、陶土5、硅酸鎂鋁4.5、水12；所述陶土經(jīng)過酸活化處理。進(jìn)一步的，所述石英砂粒徑為1.0mm。進(jìn)一步的，所述陶土經(jīng)過酸活化處理具體為：將陶土在400℃下煅燒30min，然后自然冷卻至40℃，添加到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的丙氨酸溶液中浸泡35min，然后取出，再添加到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硝酸溶液中浸泡40min，然后取出，采用去離子水對陶土表面清洗至中性，然后在121℃下烘干至恒重，即可。進(jìn)一步的，所述水玻璃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的硅酸鈉溶液。進(jìn)一步的，所述鉍化膨潤土制備方法為：（1）將膨潤土分散到去離子水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的膨潤土懸浮液，加熱至80℃，再加入膨潤土質(zhì)量5%的玉米淀粉，攪拌均勻后得到混合溶液，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸溶液，調(diào)節(jié)混合溶液的ph值為3.5，然后以500r/min轉(zhuǎn)速攪拌2小時，得到基礎(chǔ)液；（2）向步驟（1）中制備的基礎(chǔ)液中添加其質(zhì)量0.05%的氯化鉍，加熱至90℃，以150r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min，然后靜置2小時，得到改性液；（3）向步驟（2）中制備的改性液中通入二氧化碳，持續(xù)2小時，然后靜置4小時，過濾，采用去離子水洗滌至中性，然后烘干至恒重，即可；所述二氧化碳中含有臭氧。進(jìn)一步的，所述二氧化碳中含有其體積5%的臭氧。進(jìn)一步的，所述改性液中二氧化碳通入速率2ml/s。實(shí)施例3一種含鉍化膨潤土的汽車飛輪用鑄造型砂，按重量份計(jì)由以下成分制成：石英砂85、水玻璃5、鉍化膨潤土9、硬脂酸鈣3、羧甲基纖維素鈉12、煤粉4、玻璃纖維4、陶土3、硅酸鎂鋁4、水10；所述陶土經(jīng)過酸活化處理。進(jìn)一步的，所述石英砂粒徑為0.9mm。進(jìn)一步的，所述陶土經(jīng)過酸活化處理具體為：將陶土在400℃下煅燒30min，然后自然冷卻至40℃，添加到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的丙氨酸溶液中浸泡35min，然后取出，再添加到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硝酸溶液中浸泡40min，然后取出，采用去離子水對陶土表面清洗至中性，然后在121℃下烘干至恒重，即可。進(jìn)一步的，所述水玻璃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的硅酸鈉溶液。進(jìn)一步的，所述鉍化膨潤土制備方法為：（1）將膨潤土分散到去離子水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的膨潤土懸浮液，加熱至80℃，再加入膨潤土質(zhì)量5%的玉米淀粉，攪拌均勻后得到混合溶液，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸溶液，調(diào)節(jié)混合溶液的ph值為3.5，然后以500r/min轉(zhuǎn)速攪拌2小時，得到基礎(chǔ)液；（2）向步驟（1）中制備的基礎(chǔ)液中添加其質(zhì)量0.05%的氯化鉍，加熱至90℃，以150r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min，然后靜置2小時，得到改性液；（3）向步驟（2）中制備的改性液中通入二氧化碳，持續(xù)2小時，然后靜置4小時，過濾，采用去離子水洗滌至中性，然后烘干至恒重，即可；所述二氧化碳中含有臭氧。進(jìn)一步的，所述二氧化碳中含有其體積5%的臭氧。進(jìn)一步的，所述改性液中二氧化碳通入速率2ml/s。對比例1：與實(shí)施例1區(qū)別僅在于將鉍化膨潤土替換為等量普通膨潤土。對比例2：與實(shí)施例1區(qū)別僅在于不添加活化陶土。對比例3：與實(shí)施例1區(qū)別僅在于將活化陶土替換為等量普通未處理的陶土。試驗(yàn)膨潤土基本性能的測定自由膨脹體積、膠質(zhì)價、吸藍(lán)量等參數(shù)可作為評價膨潤土的性能指標(biāo),因此本實(shí)驗(yàn)主要測定改性前后膨潤土的水分、自由膨脹體積、膠質(zhì)價、吸藍(lán)量，測試方法按jc/t592-1995進(jìn)行：對普通膨潤土與本發(fā)明中的鉍化膨潤土進(jìn)行試驗(yàn)對比：表1普通膨潤土鉍化膨潤土水分5.5%5.2%ph7.97.2自由膨脹體積10.019.0膠質(zhì)價53.682.5吸藍(lán)量10.315.5由表1可以看出，本發(fā)明制備的鉍化膨潤土各方面性能都優(yōu)于普通膨潤土，膨脹倍數(shù)由10倍增加到了19倍，膠質(zhì)價由54.5增加到了82.5，吸藍(lán)量由10.3增加到了15.5，其性能的改善，能夠有效的改善型砂的性能；對實(shí)施例與對比例制備的型砂進(jìn)行性能對比，采用zty智能透氣性測定儀上測定其透氣性,在xqy-ⅱ智能型砂強(qiáng)度機(jī)上測定其強(qiáng)度：表2濕壓強(qiáng)度mpa透氣性實(shí)施例10.045188實(shí)施例20.046186實(shí)施例30.046185對比例10.021168對比例20.033175對比例30.039178由表2可以看出，本發(fā)明通過添加鉍化膨潤土與活化陶土的協(xié)同作用，能夠有效的提高型砂的濕壓強(qiáng)度和透氣性。經(jīng)過生產(chǎn)試驗(yàn)，以實(shí)施例型砂鑄造的汽車飛輪平均裂縫率為0.02%，氣孔率為0.05%，而以對比例1型砂鑄造的汽車飛輪裂縫率為0.35%，氣孔率為0.18%。當(dāng)前第1頁12