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CFA 中国铸造协会标准T/CFA 010604.

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2018 芯砂高温性能试验方法 Test method of high temperature performance for core sand (公告稿)

2018 C

01 C31 发布

201 8 C04 C01 实施 中国铸造协会 发布ICS ICS

25 020 J

31 T/CFA010604.1 --

2018 I 目录前言.II

1 范围.1

2 引用标准.1

3 术语和定义.1

4 试验原理.1

5 试样.3

6 试验方法.4

7 试验报告.5 T/CFA010604.1--2018 前言本标准按照 GB/T 1.1 《标准化工作导则第

1 部分:标准的结构和编写规则》的规定起草. 本标准由中国铸造协会质量检测实验工作委员会提出. 本标准由中国铸造协会归口. 本标准负责起草单位:北京佳田铸物科技有限公司. 本标准参加起草单位:一汽铸造有限公司,芜湖永达科技有限公司,宁波新天阳新材料科技有限 公司,中国铸造协会质量检测实验工作委员会,中国铸造协会标准工作委员会. 本标准主要起草人:叶俊 本标准参加起草人:王公昱、夏为、张显旺、陈吉文、赵云更、薛纪

二、乔世杰、范琦. 本标准

2018 年1月31 日为首次发布. II T/CFA010604.1 --

2018 1 芯砂高温性能试验方法 1.范围 本标准规定了铸造用芯砂高温性能试验方法的术语和定义、原理、试样、步骤、数据处理和试验 报告等. 本标准适用于铸造用芯砂高温抗压强度、高温耐热时间及高温膨胀率等高温性能的检测;

也适用 于有机粘结剂、无机粘结剂的型砂检测.

2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本 文件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件. GB/T

2684 铸造用砂及混合料试验方法 JB/T

13037 覆膜砂高温性能试验方法

3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件. 3.1 高温膨胀率 ERT high temperature expansion ratio 模拟铸铁、铸钢在

1000 ℃,铸铝在

750 ℃温度下,芯砂试样自由膨胀后的线性变化量与试样原 尺寸的百分比率(%). 3.2 高温耐热时间 TT shigh temperature heat tolerance time 模拟铸铁、铸钢在

1000 ℃,铸铝在

750 ℃温度下,芯砂试样在

2 kg 定负荷下不溃散的时间. 3.3 高温抗压强度 CST high temperaturecompressivestrength 模拟铸铁、铸钢在

1000 ℃,铸铝在750 ℃温度下,保温

60 s后芯砂试样单位面积承受的压力.

4 试验原理 4.1 高温膨胀率 芯砂试样在高温下因受热而发生尺寸变化,通过仪器测量出线性方向的变化量与试样原尺寸的比 值, 即可得出高温膨胀率.原理示意图:如图

1 所示: T/CFA010604.1--2018

1 位移传感器

2 传导杆

3 试样

4 基座 图14.2 高温耐热时间 通过对芯砂试样在高温环境下施以恒定负荷,测量试样从放入高温炉至溃散时所持续的时间, 即为芯砂试样的高温耐热时间.原理如图

2 所示:

1 力传感器

2、4 导杆

3 试样 图24.3 高温抗压强度 通过对芯砂试样在高温环境下,放入高温炉

60 s 后施以压力并测出试样被破坏 (溃散) 所需的最 大压力, 即可计算 (显示)出芯砂的高温抗压强度.原理如图

3 所示:

2 T/CFA010604.1 --

2018 3

1 力传感器

2、4 导杆

3 试样 图35试样 采用圆柱体试样,试样尺寸为 φ

12 mm*

20 mm,受力面为圆柱体的两端面.试样图见图 4. 图46试验方法 6.1 制样 6.1.1 覆膜砂 将制样机上、下加热板加热至 232℃± 5℃,然后移开上加热板,放入常温模具,迅速将覆膜 砂倒入模腔中,用刮板刀口垂直于模具,刮去模具上多余的砂子,然后压上上加热板,开始计时, 保温

6 min,取出试样.试样要求整体致密,两端面平整平行,自然冷却后,30 min 内检测完毕. 6.1.2 冷芯砂 6.1.2.1 方法 1:采用冷芯制样射芯机射制试样:射芯压力:0.30~0.35 Mpa.,通三乙氨固化

6 s 后取 出;

试样要求整体致密,两端面平整平行,在干燥器中保存

24 h 取出检测. T/CFA010604.1--2018 6.1.2.2 方法 2:将制样机上、下加热板加热至

232 ℃±

5 ℃,然后移开上加热板,放入常温模具, 迅速将冷芯砂倒入模腔中,用小园棒将砂捣压紧实,用刮板刀口垂直于模具,刮去模具上多余的砂子, 然后压上加热板,开始计时,保温

6 min,取出试样,试样要求整体致密,两端面平整平行,自然冷 却后,30 min 内检测完毕. 6.1.3 树脂砂(自硬砂) 将模具放入模具托,迅速将树脂自硬芯砂倒入模腔中,用小园棒将砂捣压紧实,用刮板刀口垂直 于模具,刮去模具上多余的砂子,固化

30 min,取出试样.试样要求整体致密,两端面平整平行,

30 min 内检测完毕. 6.1.4 无机粘结剂砂制样 将制样机上、下加热板加热至

232 ℃±5 ℃,然后移开上加热板,放入常温模具,迅速将无机粘 结剂砂倒入模腔中,用小园棒将砂捣压紧实,用刮板刀口垂直于模具,刮去模具上多余的砂子,然后 压上上加热板,开始计时,保温

6 min,取出试样,试样要求整体致密,两端面平整平行,放入干燥 器中自然冷却后,30 min 内检测完毕. 6.2 测试 6.2.1 高温膨胀率 6.2.1.1 将加热炉升温,到达需检测砂种的温度,并恒温 20min.将试样放入膨胀装置基座中,随即 将试样座放入炉膛中心,记录试样受热自由膨胀后变形曲线,读取最大变形值 mm. 6.2.1.2 试样的高温膨胀率 ERT 按式(2)计算: 1) 式中: ERT ――― 试样高温膨胀率,%;

ΔL―――试样自由膨胀后的最大变形量,mm;

20――― 试样原始尺寸,mm. 6.2.2 高温耐热时间 将加热炉升温,到达需检测砂种的温度,并恒温

20 min.将试样放入两导杆之间,施加

2 kg 的定 负荷, 随即试样座进入炉膛中心,开始记录直到试样溃散时持续的时间,即为定负荷下的高温耐热时间 s. 6.2.3 高温抗压强度 6.2.3.1 将加热炉升温,到达需检测砂种的温度,并恒温

20 min. 将试样放入两导杆之间,随即将 试样座放入炉膛中心,开始计时,1 min 后仪器测力机构对试样加载,记录测量过程中的最大负荷. 6.2.3.2 结果计算 试样的高温抗压强度 CST 按式(2)进行计算.

4 T/CFA010604.1 --

2018 5 2) 式中: CSr―― 高温抗压强度,MPa;

Fmax―― 试样承受的最大载荷,N;

113.04 ――φ12mm*20mm 试样的截面积,mm2 . 6.3 测试数据处理 测定

5 个试样,去除一个最大值和一个最小值,将剩余的

3 个数值取其平均值,作为最终结果. 7.试验报告 试验报告应包括下列内容: a)试验芯砂生产厂家、实验室和测定日期;

b)测定结果及其表示;

c) 检测报告参考式样见图 5;

d) 记录试样受热膨胀曲线见图

6 图5图6