金屬液態(tài)成型工藝實驗指導書

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1、實驗型砂性能試驗一、實驗目的：1、了解鑄造用粘土濕型砂的基本性能，增加對粘土濕型砂及其基本要求的感性認識，2、熟悉和掌握粘土濕型砂主要性能的測定原理和測試方法。3、熟悉和了解濕型砂性能測試的儀器、裝置及其使用方法。二、實驗內(nèi)容：1、緊實率的測定2、透氣率的測定3、濕壓強度的測定4、破碎指數(shù)的測定三、實驗用儀器、設備：1、型砂混合料的制備：試驗用輾輪式混砂機2、標準工藝試樣的制備：錘擊式制樣機3、透氣率的測定：透氣性測定儀(直讀式或水柱式)4、濕壓強度的測定；液壓或數(shù)顯式萬能強度試驗機5、破碎指數(shù)的測定

2、：破碎指數(shù)測定儀四、試驗方法：1.標準工藝試樣的制作工藝試樣的配方見下表粘土種類試樣組成（克）標準砂（NBS）膨潤土普通粘土水膨潤土2850150-120將砂子、粘土放入試驗用的碾輪式混砂機中，干混2分鐘，然后加水濕混8分鐘，將混好的混合料盛于帶蓋的容器中或扎緊的塑料袋內(nèi)，放置10分鐘后進行試驗。但應該注意的是，配好的混合料到進行試驗之間相隔的時間不超過1小時。型砂試樣規(guī)格試樣名稱試樣形狀試樣尺寸（毫米）透氣率、抗壓、抗剪、抗裂園柱形ф50±0.2×50±1.0標準工藝試樣是在錘擊式?jīng)_樣器上制作的。重

3、錘重6.35±0.1公斤，重錘下落高度0.0508米，沖擊3次，作用于試樣上的功為6.35×0.05.8×3=1公斤·米。（1）園柱形試樣的制作稱取試樣砂150~190克（一般根據(jù)經(jīng)驗，以便控制沖制好的試樣的高度），倒入試樣筒中。抬起沖頭，將試樣筒連同底座一起放在沖頭下。讓沖頭下落3次，沖成試樣。利用儀器上的標準刻線，檢查試樣高度，并通過調(diào)整試料重量以保證制好的試樣高度符合要求。2.緊實率的測定使型砂通過3毫米篩孔的篩子，落入試樣筒中，刮平試樣筒頂面，用沖樣器沖擊三次，測量緊實距離（B），按下式計算緊

4、實率。緊實率=式中：A——試樣筒高度（毫米）B——緊實距離（毫米）。3.透氣率的測定（1）標準方法通過試樣的氣體量與氣體的壓力、試樣的截面積、氣體通過的時間成正比，與試樣的高度成反比，可用下式表達為：式中V——通過試樣的空氣體積，該法利用的是2000厘米3的室溫空氣；H——試樣高度，5厘米；F——試樣截面積，19.6厘米2；P——試樣前面氣體的壓力，（厘米水柱或克/厘米2）；τ——空氣通過試樣的時間，（分）；K——系數(shù)，即所求的透氣率。將已知數(shù)據(jù)代入上式后所得：試驗時，將試樣連同試樣筒一起倒扣在試樣座

5、上，將旋鈕旋至“吸放氣”位置，提起鐘罩至刻線“0”處，然后將旋鈕旋至“關閉”位置。旋鈕旋至“工作”位置，同時開動記時用的秒表，記不鐘罩內(nèi)2000厘米3空氣通過試樣流出的時間（τ），記下壓力計讀數(shù)（p），即可用上式計算出該試樣的透氣率。（2）快速方法在鐘罩內(nèi)氣體流向試樣前先通過一個通氣塞，通氣塞有園形通孔，孔的直徑有大孔φ1.5±0.03、小孔φ0.5±0.03兩種；當透氣率大于50時用大孔、小于50時用小孔。由于氣體通過孔口的速度與試樣兩端的壓力差有一定的比例關系，因而試驗時只要記不氣壓計水柱高度，就

6、可根據(jù)表格查得透氣率。快速法的操作與標準法大致相同，但不需要用秒表，也不需要鐘罩內(nèi)的空氣全部通過試樣。測定干態(tài)透氣率時，試樣必須按規(guī)定的溫度烘干，然后放入專供測定干態(tài)透氣率的試樣筒中按上述方法（標準法或快速法）測定透氣率。通氣塞小孔經(jīng)常使用，可能會有變化，故應經(jīng)常校準小孔的阻力大小。無砂樣時，2000立方厘米空氣通過φ1.5孔及φ0.5孔的時間應分別是0.5和4.5分鐘。4.強度的測定型砂的強度以其試樣受力破壞時的應力數(shù)值來表示。在液壓式萬能強度試驗儀上可進行型砂試樣的抗壓、抗剪、抗彎、抗裂等強度試驗

7、。試驗前，必須在試驗儀上裝上與試驗內(nèi)容相對應的試樣夾具，然后小心地放置好試樣。緩慢而均勻地搖動手輪，給試樣加載，直至試樣破壞，然后從表盤上記下相應的強度值。5.型砂韌性的測定“破碎指數(shù)”反映了型砂的沖擊韌性，其測定方法如下：將φ50×50的標準試樣放在“破碎指數(shù)測定裝置”的針砧上，使φ50、重510克的鋼球自距鐵砧上表面1米高處自由落下，直接打在標準試樣上。試樣破碎后，大塊型砂留在篩網(wǎng)上（篩網(wǎng)孔為3/8吋）碎的漏過篩網(wǎng)，然后稱上篩上型砂和重量，按下式計算破碎指數(shù)。破碎指數(shù)=六、實驗報告實驗結束，學生要

8、獨立處理在實驗時記錄的相關實驗數(shù)據(jù)，客觀認真地作好實驗數(shù)據(jù)整理；對實驗數(shù)據(jù)作出分析、計算和總結，認真撰寫實驗報告，并及時交給任課教師，作為課程考核和評分的依據(jù)之一。學生實驗須使用規(guī)范的實驗報告用紙，紙張大小一致，便于統(tǒng)一裝訂存檔。七、思考題1.型砂的緊實率對控制型砂的質(zhì)量有什么作用?檢測的目的是什么？2.影響粘土砂強度和透氣性的因素有哪些?它們都有怎樣的影響?。