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铸钢用覆膜砂检测

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发布时间：2025-06-30 10:21:22 更新时间：2025-06-29 15:22:05

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

铸钢用覆膜砂检测的重要性和背景介绍

铸钢用覆膜砂作为现代铸造工艺中的关键造型材料，其性能直接影响铸件的尺寸精度、表面质量和成品率。覆膜砂是由石英砂或特种砂为基材，通过酚醛树脂等粘结剂覆膜而成，具有强度高、溃散性好、发气量低等特性。在汽车、航空航天、能源装备等高端制造领域，铸钢件对覆膜砂的性能提出了更高要求。开展系统化检测不仅能确保铸造工艺稳定性，更能预防气孔、粘砂等缺陷，提高铸件合格率。随着铸造行业向精密化、绿色化发展，覆膜砂检测已成为原材料入厂检验、生产过程控制和产品验收的重要技术手段。

具体的检测项目和范围

完整的覆膜砂检测体系包含以下核心项目：1)物理性能检测：包括粒度分布、角形系数、堆密度等；2)化学性能检测：灼烧减量(LOI)、pH值、酸耗值等；3)工艺性能检测：常温抗拉强度、热态抗拉强度、发气特性、膨胀率等；4)粘结剂特性检测：树脂覆膜率、游离酚含量、固化速度等。检测范围应覆盖原材料入厂检验、生产过程抽检以及产品出厂全检三个环节，特别关注批量生产时的性能一致性控制。

使用的检测仪器和设备

检测设备配置需满足GB/T 2684标准要求：1)强度测试采用电子万能试验机(精度±1%)配专用砂型模具；2)发气特性分析使用石英管式发气仪(测温范围0-1000℃)；3)热性能检测需配备程序控温马弗炉(控温精度±5℃)；4)粒度分析采用激光粒度分析仪(测量范围0.02-2000μm)；5)微观形貌观察使用数码体视显微镜(放大倍数10-100X)。对于高端应用场景，还应配置热重分析仪(TGA)和红外光谱仪(FTIR)进行树脂热分解特性分析。

标准检测方法和流程

标准检测流程包括：1)取样制备：按GB/T 2684规定多点取样并混合缩分；2)强度测试：制作标准"8"字试样，在23±2℃环境下养护24小时后测试；3)热态性能检测：将试样置于预定温度(通常200-300℃)的烘箱中保温10min后立即测试；4)发气量测定：称取1g样品在850℃下加热至完全分解，记录气体体积；5)粒度分析：采用湿法分散后激光衍射法测量。每个项目需平行测试3次取平均值，异常数据需进行Q检验。

检测结果的评判标准

合格覆膜砂应满足：1)常温抗拉强度≥2.5MPa(重要件≥3.2MPa)；2)热态抗拉强度(250℃)保持率≥80%；3)发气量≤15ml/g(精密铸造≤12ml/g)；4)粒度集中度(主筛号±3筛余量)≥75%；5)灼烧减量控制在1.5-3.0%范围。评判时需建立质量分级制度：A级品(全部指标优等)、B级品(关键指标合格)、C级品(次要指标超标)。对于关键承力铸件，还应附加高温抗压强度(≥4MPa@600℃)和热膨胀系数(≤0.8%)等特殊要求。