型砂试验作业指导书 铸钢文档格式.docx
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0.1g（测定含泥量时，如不需要进行粒度测定，可称取试样20±
0.1g）放入容量为600ml的专用洗砂杯中，加入390ml水和10ml5%的焦磷酸钠，
煮沸3～5min后，将洗砂杯置于涡流式洗砂机上，搅拌15min，取下洗砂杯，再加入清水至标准高度125mm处，并用玻璃棒搅拌30s后，静置10min，用虹吸管排除浑水。
第三次后的操作与第二次相同，但每次仅仅静置5min（如测试结果要求非常精确时，可根据下表所列不同水温选择相应的静置时间）。
这样反复进行多次，直至洗砂杯不再带有泥类为止。
最后一次将洗砂杯中的清水排除后，将试样和余水倒入直径为100mm左右的玻璃漏斗中过滤，然后将试样连同滤纸置于玻璃皿中，在电烘箱中烘干至恒重（140℃～160℃），烘干后置于干燥器内，待冷却至室温时称重。
并按下式计算含泥量。
X=（G1-G2）÷
G1×
100%
公式中：
X—试样含泥量（%）
G1—洗砂前烘干试样重量（g）
G2—洗砂后烘干试样重量（g）
3.2.3微粉
3.2.3.1主要仪器：
SBS铸造用标准筛
3.2.3.2试验步骤
原砂中小于140目筛以下，质量分数小于0.5%的。
3.2.4粒度分布
粒度指铸造用原砂或旧砂粒组成成分。
3.2.4.1主要仪器：
SSZ震摆式筛砂机、天平（感量0.01g）、SBS铸造用标准筛等。
3.2.4.2试验步骤
测定粒度的试样除特殊注明外，应选取上一试验测定过含泥量的烘干试样。
试验时，首先将震摆式定时器旋钮旋至筛分所需时位置（振幅指示器选在3mm处），此时将试样放在全套的铸造用标准筛子（6目）上，再将装有试样的全套筛子紧固在筛砂机上，进行筛分。
筛分的时间为12～15min，当筛砂机自动停止时，松动紧固手柄，取下标准筛，将每个筛子以及底盘上所遗留的砂子，分别倒在光滑的纸上，并用软毛刷仔细的从筛网的反面刷下夹在网孔中的砂子，称量每个砂粒重量。
最后计算出每个
筛子上砂子总重量的百分率。
（含泥量+各粒度称重）不应超过50±
1g。
采用未经测定含泥量的试样时试样称重50±
0.1g。
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3.2.4.3若采用未测含泥量的试样，应按50±
0.1g克进行AFS细度法。
其计算方法是将各筛余留量的百分比乘以下表所列相应的细度因数，然后将各乘积相加后除以各筛的停留量的百分数总和，即公式：
AFS平均细度=L÷
L1
L—乘积之和
L1—各筛的停留量的百分数总和
筛号
6
12
20
30
40
50
70
100
140
200
270
底盘
细度因数
3
5
10
300
3.2.5角形因数
3.2.5.1主要仪器：
SWT型原砂比表面积测定仪。
3.2.5.2试验步骤
首先称取除泥并烘干后的砂样50±
0.01g，然后将其倒入测定的试管中，并用
小圆木轻轻敲打试管，直到砂子的体积不再减少为止，记录下砂子的体积V（mL）,并测量出砂柱的高度h（cm）,然后将试管固定在试座上并密封。
接下来打开电源开关，此时按下“复位”按钮后，再按下“吸气”按钮，使液面升至M1处，测量仪的数码管自动“清零”，此时按下“试验”按钮，当液面下降到M2时，数码管开始计时，液面下降到M3时计时停止，记录下数码管计时时间，一次测试结束。
连续测试5次，舍去记录时间的最大值和最小值，并计算平均时间t。
将以上测定的结果代入下式中，并计算出实际比表面积Sw（cm2/g）。
Sw=1/D·
√ε3/h·
K·
√t·
·
（1）
式中：
D—砂柱体积质量，D=50/V，g/cm3
ε—砂粒孔隙率，ε=1-D/2.64；
h—砂柱高度，cm；
K—仪器常数；
T—测量的平均时间，s。
a）理论比表面积的测定
首先计算出筛分后各筛号上停留的砂粒质量占战砂样总量的百分数，再乘以下表中所列的相应的表面积系数，然后将各筛号的乘积相加，用总和除以各筛号停留
砂粒质量百分数的总和，所得结果即为砂样的理论比表面积ST（cm2/g）。
表面积系数
-
9.00
17.83
31.35
44.35
62.70
88.78
125.57
177.56
251.13
355.11
622.67
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表面积系数=6/（Di·
d）·
（2）
D—相邻两筛孔边长平均值，cm；
d—铸造用硅砂体积质量，取2.64g/cm3计算。
b）角型因素的计算
根据求出的实际比表面积和理论比表面积，按下式计算角形系数S：
S=Sw/ST·
（3）
3.2.6灼烧减量
3.2.6.1主要仪器：
天平（感应0.0001）、马弗炉、电热鼓风干燥箱、坩埚
3.2.6.2试验步骤：
a）取型砂试样放入电热鼓风干燥箱内烘干；
b）在天平上称取烘干后的试样25g；
c）将称好的试样放在坩埚内，然后放入温度为982℃的马弗炉中烘烧2小时；
d）取出试样冷却15分钟至恒温；
e）计算灼烧减量：
灼烧减量=（G-G1）÷
G×
G—烘干前的试样重量（%）
G1—烘干后的试样重量（%）
3.2.7抗拉强度
3.2.7.1主要仪器：
SWY-2数显式液压万能强度试验机、砂斗、刮板、试样盒；
NRJ-411型水泥胶砂搅拌机，容量3kg；
“8”字形标准试块模型；
台秤：
10kg；
天平：
500g，感量0.5g、100g，感量0.1g；
毛发氏湿度计。
3.2.7.2试验试剂
甲苯磺酸（QB85-9-24）试剂，70%水溶液。
3.2.7.3试验条件
砂温20±
2℃；
室温20±
相对湿度（50±
5）%。
3.2.7.4试验步骤
a）混合料的配制：
取标准砂1000g，放入胶砂搅拌机里，开动后立即加入7.5g对甲
日期
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苯磺酸水溶液，搅拌1min，加入树脂15g（树脂不含任何附加剂），搅拌1min后出料；
b）制样：
将上述混合料倒入“8”字形芯核中，手工成型刮平，放在芯板上，打开芯核，成形完毕。
每组打样5块，试块重量67±
1g，试块应在混砂后10min之内成型完毕；
c）放置硬化：
将已打好试样在规定试验条件下自然硬化24h；
d）工艺试样抗拉强度的测定，按要求测定24h的强度，试样放在强度试验机夹具中，并使夹具中四个滚柱的平面贴在试样腰部，转动手轮逐渐加载，直至试样断裂，其抗拉强度值可直接从压力表中读出。
e）结果计算：
测定5块试样强度值，然后去掉最大值和最小值，将剩下的3块数值取
其平均值，作为试样强度值。
f）允许差：
三个数值中任何一个数值与平均值相差不超过10.0%。
如果超过应从5.4开始重新试验。
3.2.8抗压强度
3.2.8.1主要仪器：
SAC锤击式制样机；
天平（感量0.01g）
3.2.8.2试样制备
试样为圆柱形标准试样φ50±
1，应在锤击式制样机上冲击3次而制成。
3.2.8.3测定过程：
测定抗压强度时，将制备好的抗压试样，置于预先装置在强度试验机上的抗压夹具上。
然后转动手轮，逐渐加载于试样上，直至试样破裂，其强度值可直接从压力表中读出。
3.2.9表面安定性
3.2.9.1主要仪器：
SSZ震摆式筛砂机、SAC-A锤击式制样机、天平（感量0.01g）、SBS铸造用试验筛
3.2.9.2试验步骤：
从混砂机取混练好的型砂，在天平上称取150g，然后再在重锤机上锤击三次后取出，再用天平称取锤击之后的试样重G1，将重量为G1的试块放入震摆式筛砂机内12目筛，振动1分钟后取出称取试样重G2，公式如下：
表面安定性=（G2/G1）×
公式中:
G1—为锤击之后称取的试样重
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G2—为振动后取出称取试样重
3.2.10酸耗值
3.2.10.1主要仪器：
磁力搅拌器；
50mL酸、碱滴定管；
50mL移液管；
300mL烧杯；
φ320mm表面皿；
250mL锥形瓶；
中速滤纸。
3.2.10.2试剂：
0.1mol盐酸标准溶液；
0.1mol氢氧化钠标准溶液；
0.1%溴麝香草酚蓝指示剂。
3.2.10.3试验步骤
称取50g±
0.01g砂样品，置于300mL烧杯中，加入50mL蒸馏水（pH=7），然后
用移液管加入50mL0.1mol盐酸标准溶液，用表面皿将烧杯盖上，在磁力搅拌器上搅拌5min，然后静置1h。
用中速滤纸把溶液滤入250mL锥形瓶中，并用蒸馏水洗涤砂样品5次，每次10mL。
滤液中加入3～4滴溴麝香草酚蓝指示剂，用0.1mol氢氧化钠标准溶液滴定，并摇晃，直到蓝色保持30s为终点。
酸耗值的计算
酸耗值=（50Ｃ1–VＣ2）×
C1——加入盐酸标准溶液当量浓度的标定值mol；
V——滴入氢氧化钠标准溶液的毫升数，mL；
C2——滴入氢氧化钠标准溶液当量浓度的标定值mol。
3.2.11发气量
3.2.11.1主要仪器
SFL型记录式发气量测定仪、天平（感应为0.01g）。
3.2.11.2试验步骤
a）发气量也称发气性，系指型（芯）砂加热时析出气体的能力。
用单位质量的发气物析出的气体体积量表示（cm3/g）。
发气率是指在一定温度下，单位质量的发气物，如型（芯）砂和黏结剂等，在单位时间内所产生的气体体积量，用cm3/g·
s表示。
b）将试样经150℃±
5℃烘干1h然后，将其冷却至室温并搅拌均匀，备用（试样质量也可根据试样材料的不同而定）。
c）将发气量测定仪升温至900℃，再称取烘干好的型（芯）砂试样3.0g（精确至0.01g），置于瓷舟内（使用前瓷舟需经1000℃灼烧30min）将盛有试样的瓷舟送入发气量石英管或瓷管的红热部分，迅速用塞子将管子封闭，同时，发气量的记录部分开始工作，记下被测试样的发气量。
经过一定时间至无气体产生为止，可从记录纸上直
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接读出试样的发气量。
3.2.12.硬透性的试验步骤
3.2.12.1主要仪器
φ50mm×
120mm试样筒
3.2.12.2试验步骤
采用数个φ50mm×
120mm试样筒，制作标准试样，试样要留在样筒内，并保持上面敞开，下面处于封闭状态。
每隔5min取一个样，用B型湿型硬度计测量上下两端
面的表面硬度（先测下表面硬度，然后用顶柱把试样推至样筒上端，测量上表面硬度）。
绘出硬度与时间的关系曲线，在相同时间内，上下端面的表面硬度差别越小，则其固透性越好。
3.2.13二氧化硅（氢氟酸挥散法）
3.2.13.1试验试剂
硝酸、氢氟酸
3.2.13.2试验步骤
将测定灼烧减量后的试样，加数滴水润湿，加5ml硝酸及5～8mL氢氟酸，盖上坩埚盖并使其稍留有缝隙，在低温电炉上不沸腾的情况下，加热30min（此时试液应澄清），用少量水洗净坩埚盖，继续加热蒸发至干，然后沿埚壁加入5mL硝酸，再蒸发至干，取下，冷却，再加5ml硝酸，5ml氢氟酸，重新蒸发至干，同样用硝酸处理两次，最后升高温度至不再放出氧化氮为止，将坩埚移入高温炉内，初以低温，再于1000℃～1050℃灼烧30min，取出，置于干燥其中，冷却至室温，称量，如此反复灼烧（每次灼烧15min）直至恒重。
3.2.13.3分析结果的计算
按下公式计算二氧化硅的百分含量：
SiO2（%）=G1－G2/G×
G1—测定灼烧减量后试样与坩埚重，g；
G2—氢氟酸处理后残渣与坩埚重，g；
G—试样重量，g。
3.2.13.4允许差：
实验室之间分析结果的差值应不大于0.50%。
3.2.14氮含量
3.2.14.1原理
将有机化合物中的氮转化成氨，以硼酸溶液吸收蒸馏出的氨，用酸碱滴定法测定
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氮含量的方法。
3.2.14.2主要仪器和设备
一般实验室的仪器；
凯氏定氮瓶：
500mL；
冷凝管：
400mm直管冷凝器；
锥形瓶：
滴定管：
50mL酸式滴定管，分度值0.1mL。
3.2.14.3试验试剂和溶液
盐酸：
分析纯0.05mol/L标准滴定溶液；
硫酸：
分析纯；
过硫酸钾：
氢氧化钠：
分析纯，50%溶液；
硼酸：
分析纯，4%溶液；
甲基红—溴甲酚绿混合指示剂：
0.1%甲基红乙醇溶液20mL和0.1%溴甲酚绿乙醇溶液50mL混合均匀。
3.2.14.4试验步骤
a）用减量法称取树脂样品0.1~0.8g（精确至0.0002g），置于50mL凯氏定氮瓶中，加入0.2g硫酸铜，10g过硫酸钾及10mL浓硫酸，瓶口置一个玻璃漏斗，然后将烧瓶成45℃斜置装好，缓缓加热，使溶液温度保持在沸点下。
泡沫停止发生后强火使其沸腾，溶液由黑色逐渐转为透明，在继续加热30min后冷却。
加入200mL水于凯氏定氮瓶中，摇动，使盐类全部溶解，放入少许玻璃球，加入50%氢氧化钠溶液50mL，迅速安装好蒸馏装置，并将冷凝管插入吸收器（即500mL锥形瓶）液面下3~4mm处，吸收器内盛4%硼酸溶液50mL，以电炉直接加热凯氏定氮瓶，待吸收器内溶液达到200mL左右时，用PH试纸试之，蒸馏液呈无碱性；
或凯氏定氮瓶内产生爆炸时，表示蒸馏已结束。
取下吸收器，用蒸馏水洗涤冷凝管，洗液并入原吸收器溶液中，加入混合指示剂6滴，以盐酸标准溶液滴定至溶液由绿色变为粉红色为终点，同时做空白试验。
b）空白试验：
除不加试样外，须与测定采用完全相同的分析步骤、试剂和用量（滴定中标准滴定溶液的用量除外），进行平行操作。
c）氮含量D%按下式计算：
D=（V－V0）C×
0.01401/m100
V0—空白消耗盐酸标准溶液的体积，mL；
V—样品小盐酸标准溶液的体积mL；
C—盐酸标准溶液的体积mL；
M—样品质量，g；
0.01401—与1mL盐酸标准滴定溶液相当的以克表示的氮的质量。
d）取平行测定结果的平均值，作为树脂氮含量的测定结果，其允许相对偏差不大于5%。
3.3涂料
3.3.1涂料的取样和制备
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3.3.1.1取样
a）为了使涂料的测定结果具有代表性，要注意正确选取其组成均匀的试样。
对于一般膏状涂料应从料桶上部和距上部300~400mm深处，以相等数量选取。
对于批量较大的
涂料，应从同一批料1/10的包装取样检验。
对有沉淀的涂料，应先充分搅拌混合均匀后再取样。
若涂料无法混合均匀时，不能取样进行试验。
对于粉状涂料，在拆袋时从上面和距袋口100~150mm深处，以相等数量选取样品。
b）将选取的样品聚集在一起，混合均匀，再按“四分法”选取测试用的试样，试样的质量应不少于1kg。
然后，将试样分成相等的两部分，分别放在已准备好的容器里，贴上标签。
一份供试验用，一份密封保存，以备复查。
3.3.2试样制备
为了进行试验，必须将膏状涂料或粉状涂料用水或有机溶剂稀释至规定的密度。
稀释时，首先将水或有机溶剂加入到涂料搅拌机的料桶中，再称取膏状或粉状涂料试样500±
1g，分批加入到料桶中，边加边搅拌，待料加完后，膏状涂料继续搅拌的时间不少于20min，粉状涂料的继续搅拌的时间不少于40min。
稀释后，若密度太小可适当补加溶剂。
然后，将稀释好的敷于75mm×
25mm的玻璃片上，目测检查涂片外观，当涂层中存在未稀释的涂料夹杂时，应继续搅拌直至均匀为止。
3.3.2涂料性能测定
3.3.2.1条件粘度
a）涂料的条件粘度是指在特定的条件下，涂料液体分子及固体颗粒阻碍涂料相对流动的程度，用时间S表示。
b）主要仪器
标准粘度杯（容积为100mL，流出口φ6mm±
0.02mm）、粘度杯架、气泡水准仪，0.600mm筛网（30筛号）、秒表、刮尺取样勺。
c）试验步骤
●实验时，先检测粘度杯桶壁及流出口是否干净。
将粘度杯放在杯架上，用气泡水准仪把粘度杯上沿调整到水平，再用勺取出充分搅拌均匀的试样120mL，以手指堵住粘度杯出口，再将通过0.600mm筛网（30筛号）的涂料倒入倒入标准粘度杯中，直到涂料溢出到环形通道为止，用刮尺刮去多余的试样。
把承接器放在粘度杯下面，松开手指，同时按动秒表计时。
当粘度杯流出口的下的连续液流开始中断而成滴状时立即按停秒表，并记录流出时间，同时测量试样的温度。
用流出时间表示试样的条件粘度。
●同一种涂料试样的试验应至少重复3次，取其平均值，各次读数的误差不得超过
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5%。
3.3.2.2悬浮性的测定—量筒法
a）涂料的悬浮性系指抵抗固体耐火骨料分层和沉淀的能力，用悬浮率（%）表示。
φ30mm带磨口塞量筒（刻度为0～100mL）
将搅拌均匀的试样倒入带磨口塞量筒中，使其达到100mL标高处。
在静止状态下，水基涂料试样放置6h，有机溶剂涂料试样放置2h，测量澄清层体积。
悬浮率可按下式计算。
η=100-V/100×
η—涂料的悬浮率（%）；
V—量筒中试样上层澄清液的体积（mL）。
3.3.2.3涂层强度
a）主要仪器
涂料涂层强度试验测定仪。
b）试验步骤
●首先在涂料试样模上底座的凸台上涂些润滑油作为脱模剂，将涂料涂敷在中间的圆孔中，涂一层涂料后连同底座一起放入烘箱中烘干。
烘干后冷却，再涂第二层，直到涂层略高于试样座上平面，以试样作为基准，用280号细砂纸将涂层高出的部分磨掉，即可得到1.3mm厚、直径15㎜的涂料层试样。
●将试样和试样座及腔体盖一起安装在试验仪腔体的底部，适当拧紧。
接通电源，向
腔体内充气加压，直到试样破坏，读出涂料试样的抗压强度值。
每组5个试样，去掉最大值和最小值，取中间3个试验结果的算术平均值为结果。
3.3.2.4发气量
●将试样经150℃±
5℃烘干1h然后，将其冷却至室温,研成粉末状，放入干燥器备用。
●将发气量测定仪升温至1000℃±
5℃，再称取烘干好的型（芯）砂试样1.0g（精确
至0.01g），置于瓷舟内（使用前瓷舟需经1000℃灼烧30min）将盛有试样的瓷舟送
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入发气量石英管或瓷管的红热部分，迅速用塞子将管子封闭，同时，发气量的记录部分开始工作，记下被测试样的发气量。
经过一定时间至无气体产生为止，可从记录纸上直接读出试样的发气量。
●对同一种涂料试样测定3次，取其算术平均值。
若其中任何一个数值与平均值相差超过10%时，试验应重新进行。
3.3.2.5渗透能力
专用渗透性测定仪器
将经过干燥或硬化后的型（芯）砂装入渗透性测定管中，填充高度达到0刻度处。
试验时，将待测的涂料试样15mL注入料斗中，并立即开动秒表，分别测出在固定时间内涂料和溶剂的渗透深度。
每种涂料试样应测定3次，取其算术平均值。
3.3.2.6耐火度
箱式炉、测温仪、试样锥成形模具、标号为WZ158～179标准锥。
b）试样的制备
称取试样10～15g，研细至全部通过孔径为0.212㎜的筛子（即筛号70）。
用钢钵研碎试样，并用磁铁吸去其中的铁屑。
成形时应保持试样及模具清洁，可用不影响耐火度的有机粘结剂调和，鉴定性试验必须用精糊做粘结剂。
用模具将试样制成高度为30㎜、下边长为8㎜、上边长为2㎜的截头三角锥。
试验锥的几何形状、高度应
与标准锥相同。
●将试验锥与选定的标准锥一起安放在由高铝耐火材料制成的圆台上。
必须严格做到所有试验锥及标准锥与圆台的中心距一致，且相互间隔。
标准锥中应包括相当于试验锥估计的耐火度号数及较试验锥高一号或低一号的标准锥。
一次试验用试验锥与标准锥的总数不超过6个，锥的棱角距台边5㎜。
将试验锥与标准锥安插在圆台的预留孔穴中，其深度约2～3㎜，并用高铝耐火泥固定。
插锥时必须使标有号数的标准锥锥面和试验锥的成形面对准圆台中心，而与该面相对的棱向外倾斜，与垂线的夹角成
80±
10。
●在炉温不超过1000℃时，把装有试验锥和标准锥的锥台置于耐火支柱上，并一起平稳地推入炉
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