一、透气性原理:颗粒大小与孔隙率的关系
1、孔隙率与透气性的直接关联:型砂的透气性取决于气体通过砂粒间孔隙的能力。孔隙率和孔隙尺寸是关键因素。在相同紧实条件下,砂粒越大,颗粒间孔隙尺寸越大,气体通过时阻力越小,透气性越高。
2、宝珠砂的球形结构优势:宝珠砂为球形颗粒,流动性好,易舂实,且表面光滑、结构致密。这种特性使其在相同粒径下,孔隙分布更均匀,气体通过路径更顺畅,进一步提升了透气性。
二、颗粒大小对透气性的具体影响
1、粗砂粒的透气性优势:粗砂粒(如70-140目)的孔隙尺寸大,气体通过阻力小,透气性高。在粘结剂喷射量相同时,粗砂粒砂型的透气通道更多,透气率显著优于细砂粒(如140-200目)。

2、细砂粒的透气性限制:细砂粒的孔隙尺寸小,气体通过阻力大,透气性低。若粘结剂喷射量相同,细砂粒砂型的透气通道易被堵塞,导致透气率急剧下降。
三、需权衡的其他因素
1、铸件表面质量:粗砂粒可能导致金属液渗入砂粒间隙,形成表面粗糙或机械粘砂。细砂粒能产生更光洁的铸件表面,但需增加粘结剂用量,可能进一步降低透气性。
2、工艺条件:
粘结剂用量:粘结剂过多会填充孔隙,降低透气性。粗砂粒砂型需控制粘结剂用量,以平衡透气性与强度。
紧实度:紧实度越高,孔隙率越低,透气性越差。粗砂粒砂型在较低紧实度下即可获得足够透气性。
涂料层:涂料层厚度增加会降低透气性,但某些添加物高温燃烧后留下的空隙可改善透气性。
3、砂粒均匀性:砂粒大小分散时,细砂粒会填充粗砂粒间的孔隙,降低整体透气性。因此,需通过多筛分布使砂粒相互镶嵌,提高粘结强度与透气性。
四、宝珠砂的特殊性
宝珠砂的圆整度高、密度大、热导率高,特别适合消失模铸造。其球形结构在振实时不易形成死角,可提高铸件冷却速度,细化晶粒,提升球化和石墨等级。这些特性使其在透气性、铸件质量与工艺效率之间实现了良好平衡。

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