液態(tài)鑄造合金用泡沫陶瓷過濾器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢-免費閱讀
【正文】 T, 1985 (5) : 40~468．. Foundry M amp。但據(jù)測算，我國鑄造行業(yè)的潛在年需求量約1億片左右。該過濾器與耐高溫纖維過濾網(wǎng)在球鐵曲軸上的對比應用結(jié)果表明：石墨球的平均直徑比采用纖維過濾網(wǎng)時明顯減小，分布也更為均勻。上海機械制造工藝研究所研制的泡沫陶瓷過濾器材質(zhì)主要為高鋁礬土質(zhì)，其孔隙率為80%，厚度為15mm，燒結(jié)溫度為1500~1600℃，燒結(jié)時間約10h。哈爾濱理工大學于八十年中期開發(fā)的用于黑色金屬的過濾器（CFFⅠ型）系采用高鋁礬土為耐火骨料，孔尺寸為15ppi，厚度為22mm。 在同類過濾器中，開口孔隙率越高，則體積密度和強度均越低。到八十代后期，F(xiàn)oseco公司又推出了用于過濾鑄鋼件的泡沫陶瓷過濾器（型號為Stelex），其開口孔隙率約為70%。據(jù)該公司報道：過濾有色合金時，以Si3N4質(zhì)的壽命為最長；過濾1600℃以上的鋼液時，宜用ZrOMgO、Cr2O3等復合氧化物。該公司的研究表明：用磷酸鹽或鉻酸鹽粘結(jié)的泡沫陶瓷過濾器在1093~1260℃范圍內(nèi)就會破裂；用莫來石燒結(jié)的過濾器雖具有很好的抗熱沖擊性，但在1593℃附近軟化；這二種泡沫陶瓷過濾器一般不適于或較少用于鑄鋼和鑄鐵合金過濾。泡沫陶瓷過濾器在使用前如經(jīng)預熱，則最高使用溫度可提高。5SiO2120~80~90~~堇青石－剛玉120~80~90~碳化硅SiC6851500日本品川白煉瓦公司氧化鋁Al2O3802~31500碳化硅SiC80~1300氮化硅Si3N4803~51200日本石橋政勇碳化硅SiC13851500鐵合金英國Foseco公司Sivex30鋁、銅等有色合金Sedex30鐵、銅基合金Stelex氧化鋯增韌剛玉ZTA3070高熔點合金，活性金屬中國哈爾濱理工大學CFF/鐵高鋁礬土Al2O3，SiO21585＞17001450鐵合金CFF/鋼氧化鋯增韌剛玉60Al2O3，11ZrO2，1580＞17501600鋼中國湖北機電研究設計院MF，AF，ZMF，ZAF高鋁礬土，剛玉，氧化鋯20~75~85~1650~18001650~5~9~鋁、銅、鐵、鋼等 具有合適的耐火度和較低的熱膨脹系數(shù)，使其在高溫金屬液的長時間作用下不軟化變形和開裂。泡沫陶瓷過濾器所具有的獨特的三維連通曲孔網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)使其具有高達80%~90%的開口孔隙率，并具有以下三種過濾凈化機制:其一是機械攔截；其二是整流浮渣，即過濾片的整流作用使過濾片前的橫澆道處于充滿狀態(tài)，使過濾后的鐵水呈平穩(wěn)的層流狀態(tài)，鐵水的氧化和沖刷反應減弱，從而使夾雜物易于上浮和捕獲，使過濾片后的二次夾雜物數(shù)量減少；其三是深層吸附，即進入過濾片內(nèi)部的細小夾雜物由于與流徑復雜的陶瓷網(wǎng)絡充分接觸而被吸附于骨架上或被滯留于網(wǎng)絡死角中。過濾技術(shù)應用于鑄造生產(chǎn)已有幾十年的歷史，但最初僅僅是用鐵絲網(wǎng)、帶孔的鋼板、多孔泥芯等簡單的過濾器插入澆注系統(tǒng)中來濾除大塊夾雜物。夾雜缺陷不僅嚴重降低鑄件的機械性能，也對其加工性能及外觀產(chǎn)生有害影響。自從1978年鋁合金用泡沫陶瓷過濾器首次研究成功以來，泡沫陶瓷過濾技術(shù)得到了迅速發(fā)展。5 / 9表１ 國內(nèi)外典型泡沫陶瓷過濾器的主要技術(shù)性能對比國別及公司型號種類化學組成(Wt.%)孔尺寸(ppi)體積密度(g/cm3)開口孔隙率(%)常溫抗壓強度(MPa)常溫抗彎強度(MPa)耐火度(℃)最高使用溫度(℃)抗熱沖擊值(mg)200~1000℃熱脹系數(shù)(106/℃)1000℃高溫抗壓強度(MPa)最高過濾效率(%)應用范圍美國Consolidated Aluminum公司Selee/AlAlP
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