α淀粉解决夹砂问题的显著作用
□ 广西玉柴机器股份有限公司 【期刊名称】金属加工：热加工 【年(卷),期】2016(000)009 【总页数】2
铸造材料对铸件质量的影响是巨大的，如何有针对性地选择和使用铸造材料，则需要现场工程师的经验和分析能力，正确的生产方式可取得事半功倍的效果。下面以生产中的典型实例，来说明α淀粉在黏土湿型砂铸造中解决夹砂缺陷的显著作用。
某铸造车间属于小批量多品种生产，震击压实造型，黏土湿型砂分面砂和背砂，灰铸铁材质，铸件废品率一直居高不下。笔者现场调查，发现凡是大平面的铸件，都有夹砂缺陷，是主要的缺陷类型，其次是砂眼废品，如图1所示。 夹砂是该车间的主要质量问题，解决了它，砂眼也会随之减少，整个车间的废品率就会明显下降。
夹砂的生成原因是原砂中石英受热相变膨胀，同时型砂中的热湿拉强度较低造成的。湿型砂的型腔表面受到金属液的烘烤，表层型砂中的石英颗粒在573℃发生相变而激烈膨胀，与此同时型砂表面的水分向内迁移形成高湿度、低热湿拉强度的凝聚层。由于型砂的热湿剪强度不够阻止膨胀砂层的横向滑移，热湿拉强度也不够阻止砂层的拱出，因此金属液就有可能钻入拱起的砂层里面而形成块状夹砂。造成夹砂缺陷的因素很多，如增加膨胀应力的型砂含泥量高，原砂粒度过细，陶土质量差，型砂的含水量高；还有铁液的浇注温度过高、浇注时间过长；工艺上浇注系统的内浇口设置不合理；铸件有大平面的结构等，不
一而足。如果逐个试验排查，旷日持久，可能试验没有做完，还没有理清头绪，企业老板可能已经失去耐心，我们就失去了继续试验的机会。我们只有抓住矛盾的主要方面，即影响质量问题的主要因素，才能一招见效，增加质量攻关的信心。
解决夹砂问题较为成熟有效的措施有：更换好的陶土，但采购周期较长，远水解不了近渴；增加新砂的加入量，以降低型砂的含泥量，但为保证型砂强度，陶土的加入量也要增加，增加了成本；铸件结构和浇注系统的更改需要的时间周期更长。怎么办？我们想到了加入α淀粉。
α淀粉也就是预糊化淀粉，将天然淀粉与水混合，在一定的温度、压力下进行糊化处理，使淀粉的体积膨胀、分子断裂、微晶结构破坏、膨胀后的颗粒互相缠绕，再经烘干、粉碎，即可获得细颗粒的α淀粉。另外，添加氢氧化钠、碳酸钙等膨润剂，则淀粉在常温下也可α化。
α淀粉一般作为机器造型湿型砂的附加物，用以改善型砂的韧性和起模性，提高型砂的热湿拉强度和抗夹砂结疤能力，以及提高砂型的表面强度和抗冲蚀能力。因此，我们试验在面砂中加入0.5%山东民丰铸造材料厂生产的α淀粉，效果如图2所示。
从图2可以看到，在面砂中加入α淀粉后，效果立竿见影，彻底解决了夹砂缺陷。同时，型砂的湿压强度、韧性、流动性都得到提升，因此铸型的成品率提高，砂眼、崩砂等缺陷也随之减少，使废品率明显下降。
α淀粉解决夹砂问题的显著作用
