呋喃树脂砂的高温强度、热变形量和溃散性如何?

呋喃树脂中糠醇含量越多,型(芯)砂的高温强度也越高。一般铸钢件用树脂要求糠醇质量分数在90%以上,铸铁件用树脂糠醇质量分数为75%～85%,非铁合金铸件用树脂糠醇质量分数小于60%。

虽然树脂砂在500℃左右的残留强度几乎为零,但因为树脂砂导热性差,实际浇注后只有紧靠金属液的很薄砂层能达到500℃,而离铸件表面较远的砂层受到的热作用较小,残留强度仍然很高。(https://www.daowen.com)

采用高温应力应变测定仪测量呋喃树脂砂和水玻璃砂长条试样在1300℃的高温下变形曲线结果见图5-9。从0到t₁时刻,由于树脂焦化和石英遇热相变膨胀,试样向上弯曲；t₁时刻后,树脂膜完全烧掉后试样才向下变形。这与水玻璃砂试样一接触到1300℃高温迅速向下弯曲的早期明显的塑性变形呈鲜明的对比。对于薄壁框形铸钢件,由于冷却凝固快,在比t₁更早的时刻,已形成热强度很低的薄薄的凝固层,当它继续冷却收缩时遇到树脂砂芯膨胀的阻碍,将产生较大的应力,这正是呋喃树脂砂热裂倾向明显高于水玻璃砂的重要原因。

图5-9 长条试样在1300℃时的变形曲线