金属液态成型工艺实验指导书

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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

2、：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ф50±0.2×50±1.0标准工艺试样是在锤击式冲样器上制作的。重

3、锤重6.35±0.1公斤，重锤下落高度0.0508米，冲击3次，作用于试样上的功为6.35×0.05.8×3=1公斤·米。（1）园柱形试样的制作称取试样砂150~190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

4、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）；τ——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，将试样连同试样筒一起倒扣在试样座

5、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（τ），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φ1.5±0.03、小孔φ0.5±0.03两种；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

6、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φ1.5孔及φ0.5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

7、。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φ50×50的标准试样放在“破碎指数测定装置”的针砧上，使φ50、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

8、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?。