维普资讯 http://www.cqvip.com 钒钛生铁提高Ｃ卜Ｃｕ—Ｍｏ可淬硬铸铁凸轮轴强度 和硬度的机理 沈保罗１，李 莉２，岳昌林ｚ，徐家富２，曾 勇２，白维军２，黄勇兵３ ｆ１．四川大学材料科学与工程学院，四川成都６１００６４；２．成都金顶凸轮轴铸造有限公司，四川郫县６１１７３２；３．镇 江中船瓦锡兰螺旋桨有限公司，江苏镇江２１２０１ １） 摘要：研究钒钛生铁和球铁生铁对Ｃｒ—Ｃｕ—Ｍｏ可淬硬铸铁凸轮轴显微组织和性能的影响，讨论了Ｄ型石墨的形成机理 以及Ｄ型石墨灰铸铁凸轮轴具有较高强度和较高硬度的原因。研究表明，采用７４％钒钛生铁＋２６％球铁生铁生产的凸轮 轴的显微组织由９５％以上的珠光体和少量渗碳体组成，石墨形态为Ｄ型，凸轮轴的本体铸态抗拉强度和硬度分别为 ３０２ ３２７ ＭＰａ和２４８ ２６３ ＨＢ：全部采用球铁生铁生产的凸轮轴的显微组织也由９５％以上的珠光体和少量渗碳体组成， 石墨形态为较粗大的Ａ型，凸轮轴的本体铸态抗拉强度和硬度分别为２０２ ２３８ ＭＰａ和２２０～２３７ ＨＢ；采用７７％球铁生 铁＋２３％钒钛生铁时．凸轮轴的显微组织仍然由９５％以上的珠光体和少量渗碳体组成，石墨形态为较－￣ＤｔＡ＇的Ａ型，凸轮 轴的本体铸态硬度和抗拉强度分别为２３７～２７３ ＨＢ和２４１～２５０ ＭＰａ。扫描电镜分析发现，含钛Ｄ型石墨灰铸铁的显微组 织中有２０％ ３０％的初生奥氏体，这些初生奥氏体与一般的Ｄ型石墨灰铸铁中的初生奥氏体不一样，它们在随后的固态 相变过程中全部转变成了片间距约为１００ ｎｍ的珠光体。这种不含石墨的珠光体的强度和硬度（高于３４６ ＨＶ）都较高， 因而是含钛Ｄ型石墨灰铸铁具有较高强度的原因。 关键词：可淬硬铸铁凸轮轴；钒钛生铁；硬度；抗拉强度 中图分类号：ＴＧ１４３．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—８３４５（２００７】０３—００５９—０５ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｖ－Ｔｉ Ｐｉｇ Ｉｒｏｎ Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ Ｈａｒｄｎｅｓｓ ｏｆ Ｑｕｅｎｃｈａｂｌｅ Ｃａｓｔ Ｉｒｏｎ Ｃａｍｓｈａｆｔ ＳＨＥＮ Ｂａｏ—ｌｕｏ ，Ｕ Ｌｉ ，ＹＵＥ Ｃｈａｎｇ－ｌｉｎ ，ＸＵ Ｊｉａ—ｆｕ２，ＺＥＮＧ Ｙｏｎｇ２，ＢＡＩ Ｗｅｉ－ｊｕｎ ，ＨＵＡＮＧ Ｙｏｎｇ－ｂｉｎ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｊｉｎｄｉｎｇ Ｃａｍｓｈａｆｔ Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｐｉｘｉａｎ ６１１７３２，Ｃｈｉｎａ；３．ＷＡＲＴＳＩＬＡ ＣＭＥ Ｚｈｅ￣ｉａｎｇ Ｐｒｏｐｅｌｌｅｒ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｚｈｅ￣ｉａｎｇ ２１２０１１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ７４％Ｖ—Ｔｉ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｐｉｇ ｉｒｏｎ ｐｌｕｓ ２６％Ｎ．Ｉ．ｐｉｇ ｉｒｏｎ（ａ ｓｏｒｔ ｏｆ ｐｉｇ ｉｒｏｎ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｆｏｒ ｎｏｄｕｌａｒ ｉｒｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）ｗａｓ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｍｅｌｔｉｎｇ ｍｅｔａｌｌｉｃ ｃｈａｒｇｅ，ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｌｏｙｅｄ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ｃａｍｓｈａｆｔ ｃｏｎｓｉｓｔｅｄ ｏｆ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ９５％ｐｅａｒｌｉｔｅ，ａ ｌｉｔｔｌｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔｉｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｙｐｅ－Ｄ ｇｒａｐｈｉｔｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｈａｒｄｈｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｓｅ（ｃｈｉｌｌ—ｆｒｅｅ）ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｍｓｈａｆｌ ｗｅｒｅ ｏｆ ３０２～３２７ ＭＰａ ａｎｄ ２４８－２６３ ＨＢ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｍｅｔａｌｌｉｃ ｃｈａｒｇｅ ｗａｓ ｏｆ １００％Ｎ．Ｉ．ｐｉｇ ｉｒｏｎ，ｔｈｅ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｎｓｉｓｔｅｄ ｏｆ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ９５％ｐｅａｒｌｉｔｅ ａｎｄ ａ ｌｉｔｔｌｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔｉｔｅ ａｌｓｏ，ｗｈｅｒｅａｓ ｔｈｅ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｗａｓ ｏｆ ｌａｒｇｅｒ ｔｙｐｅ－Ａ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｗｅｒｅ ｏｆ ２０２～２３８ ＭＰａ ａｎｄ ２２０～２３７ ＨＢ．ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｍｅｔａｌｌｉｃ ｃｈａｒｇｅ ｗａｓ ２３％Ｖ—Ｔｉ ｐｉｇ ｉｒｏｎ ｐｌｕｓ ７７％Ｎ．Ｉ．ｐｉｇ ｉｒｏｎ，ｔｈｅ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｎｓｉｓｔｅｄ ｏｆ ｍｏｒｅ ９５％ ｏｆ ｐｅａｒｌｉｔｅ ａｎｄ ａ ｌｉｔｔｌｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔｉｔｅ ａｌｓｏ，ｗｈｅｒｅａｓ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｉｓ ｏｆ ｓｍａｌｌｅｒ ｔｙｐｅ－Ａ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｗｅｒｅ ｏｆ ２４１－２５０ ＭＰａ ａｎｄ ２３７－２７３ ＨＢ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｂｙ ＳＥＭ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｈａｔ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｔａｎｉｕｍ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｙｐｅ Ｄ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｇｒａｙ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ｃａｍｓｈａｆｔ，ｔｈｅｒｅ ｉｓ ２０％－３０％ｐｒｉｍａｒｙ ａｕｓｔｅｎｉｔｅ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｔｈａｔ ｐｒｉｍａｒｙ ａｕｓｔｅｎｉｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ｏｒｄｉｎａｒｙ Ｄ－ｔｙｐｅ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｇｒａｙ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ｂｙ ｔｈａｔ ｉｔ ｈａｓ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ｉｎｔｏ ｐｅａｒｌｉｔｅ ｗｉｔｈ ｌａｙｅｒ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ １００ ｎｍ ｄｕｒｉｎｇ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｓｏｌｉｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｓｕｃｈ ｇｒａｐｈｉｔｅ－ｆｒｅｅ ｐｅａｒｌｉｔｅ ｈａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｈａｒｄｎｅｓｓ（ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ３４６ ＨＶ），ｔｈａｔ ｊｕｓｔ ｉｓ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｗｈｙ ｔｈｅ Ｄ－ｔｙｐｅ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｇｒａｙ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ｈａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｈａｒｄｎｅｓｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｑｕｅｎｃｈａｂｌｅ ｃａｓｔ ｉｏｒｎ ｃａｍｓｈａｆｔ；Ｖ－Ｔｉ ｐｉｇ ｉｒｏｎ；ｈａｒｄｎｅｓｓ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ 收稿日期：２００７—０１—０６ 修定日期：２００７—０３—０２ 作者简介：沈保罗（１９４５一），男，教授，博士生导师，一直从事金属材料和耐磨材料铸造方面的研究工作，在国内外学术期刊发表文章 ２００余篇，Ｅ—ｍａｉｈＳｈｅｎ—ｂａｏｌｕｏ＠１６３ｍｍ；电话：（０２８）８５４Ｏ２２３１。 ２００７／３现代铸铁ｌ ５９ 维普资讯 http://www.cqvip.com 传统的观点认为，Ｄ型石墨在铸铁中是一 种有害组织，会降低铸铁的强度。但是，近年来的 大量研究表明，Ｄ型石墨铸铁比Ａ型石墨铸铁的 强度更高（在试验室的条件下，Ｄ型石墨铸铁的 强度甚至可以达到铁素体球铁的强度水平），更 致密，尺寸稳定性更好，更耐热疲劳，机械加工的 表面质量更高 。许多Ｄ型石墨铸铁已经得到 应用 ｑ；国外某些铸件甚至要求铸铁件中必须 含有大量的Ｄ型石墨。 四川生铁含有形成Ｄ型石墨需要的合金元 素钛，是生产Ｄ型石墨铸铁的优质原料＿ｌ７ ；因 此，利用四川钒钛生铁生产高性能合金灰铸铁凸 轮轴是非常有意义的。 众所周知，在冶金过程中存在遗传性；即冶 炼过程中使用的原材料的某些特性也会在冶金 产品中表现出来。比如：熔炼铸铁时如果使用白 口生铁，那么铸件的白口倾向就会较大；如果使 用球铁回炉料，铸件中也会残存球状石墨。冶金 工作者也发现，不同产地的生铁由于含有不同的 微量元素，因而用其生产出的铸件尽管主要合金 元素含量没有什么区别，但是性能却不相同。为 了使铸铁件的性能满足用户的需求，冶金工作者 常常将具有不同特性的生铁混合使用来达到某 种目的。 下面我们介绍使用球铁生铁和四川钒钛生 铁生产凸轮轴时对凸轮轴显微组织和性能的影 响，并对钒钛生铁提高合金灰铸铁凸轮轴强度和 硬度的原因进行分析。 １试验方法 １．１合金熔炼与孕育 采用５００ ｋｇ中频感应电炉熔炼合金灰铸 铁，炉衬材料为石英砂；用钒钛生铁、球铁生铁、 废钢、碳素铬铁、碳素锰铁、钼铁、７５硅铁、电解 铜和石墨增碳剂等调整化学成分。两种生铁的化 学成分见表１，炉料配比见表２。熔炼温度为 １ ５４０～１ ５６０ ｏＣ，铁液出炉温度为１ ４３０～１ ４５０ ｑＣ。孕育在６０ 的浇包内进行，７５硅铁孕育剂 加入量约０．２５％。 １＿２凸轮轴铸造 采用四周充填铁丸的树脂砂壳型浇注．浇注 温度为１ ３４０～１ ３６０ ｏＣ。浇注１ ｈ后落砂（凸轮轴 ６０ Ｉ现代铸铁２００７／３ 表１试验用生铁化学成分 （％） Ｔａｂ．１ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｐｉｇ ｉｒｏｎｓ ｆｏｒ ｔｅｓｔｓ ＷＢ（％） 生铁类别Ｃ Ｓｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｃｒ Ｃｕ Ｖ Ｔｉ 球铁生铁４．４６ ０．６９ ０．１３ ０．０２９ ０．０３３一 一 一 一 钒钛生铁４．１ １ １．８３ ０．３７ ０．１５ ０．０３５ ０．１２ ０．２１ ０．０６ ０．３７ 表２ ｃｒ一－ｃｕ—Ｍｏ合金铸铁凸轮轴的配料 Ｔａｈ、２ Ｍｅｌｔｉｎｇ ｃｈａｒｇｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ｒａｔｉｏ ｆｏｒ Ｃｒ＿Ｃｕ—Ｍｏ ａｌｌｏｙｅｄ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ｃａｍｓｈａｆｔ 编号 占生铁的比例（％） 废钢、碳素铬铁、碳素锰铁、钼铁、 球铁生铁钒钛生铁 ７５硅铁、电解铜和石墨增碳剂 温度约２００ ｑＣ）。 １．３金相分析 从凸轮轴轴颈上取金相试样，在日本 ０ｌｙｍＤｕｓ金相显微镜上观察显微组织。 １．４力学性能测定 感应淬火前从凸轮轴本体上取硬度试样（在 轴颈的１／２Ｒ处测凸轮轴的铸态硬度）和拉伸试 样（直径１４ ｍｍ），在ＨＢ一３０００型布氏硬度计上 测定布氏硬度，载荷为３ ０００ ｋｇ，在ＷＥ一５００型 液压式万能拉伸试验机上测定抗拉强度。十字头 加载速度为７ ｋＮ／ｓ。 ２试验结果及分析 ２．１铸件化学成分 ｃ卜ｃｕ—Ｍｏ铸铁凸轮轴的化学成分见表３。 表３ Ｃｒ－Ｃｕ—Ｍｏ铸铁凸轮轴的化学成分 Ｗ （％） Ｔａｂ．３ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｒ＿Ｃｕ—Ｍｏ ａｌｌｏｙｅｄ ｅａｓｔ ｉｒｏｎ ｃａｍｓｈａｆｔ ％１ 元素 Ｃ Ｓｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｃｒ Ｃｕ Ｍｏ Ｖ Ｔｉ ＃１ ３．４１ ２．０１ ０．７１ ０．０６２ ０．０２４ ０．７６ ０．６０ ０－２３ ０．０４８ ０．１９５ ＃２ ３－３９ ２．０３ ０．７４ ０．０５７ ０．０３０ ０．７７ ０．６８ ０．２４ ０．０２４ ０．０４０ ＃３ ３．４２ １．９９ ０．７３ ０．０５５ ０．０２４ ０．７９ ０．６３ ０．２５ ０．０３２ ０．０９８ ２＿２金相组织 图１为生铁（取自生铁锭的心部）的石墨形 态，由图可见，钒钛生铁中的石墨由Ｆ形和点状 石墨组成，石墨较细小；球铁生铁中的石墨由ｃ 形和点状石墨组成，石墨较粗大。 以钒钛生铁为主（＃１配方）生产的凸轮轴的 显微组织见图２，组织中的石墨基本为Ｄ型（图 Ｓｐｅｃｉａｌ Ｃａｓｔ Ｉｒｏｎｓ 维普资讯 http://www.cqvip.com ２ ）；全部采用球铁生铁（＃２配方）熔炼时，组织 如图３；图４是以球铁生铁为主，仅仅加入少量 钒钛生铁（＃３配方）的组织，石墨几乎全部为Ａ 型。值得注意的是，采用这种配料的凸轮轴，其石 ２００７／３现代铸铁ｌ ６１ 维普资讯 http://www.cqvip.com 墨不但仍然为Ａ型，而且石墨变得更细小了。图 ５为Ｄ型石墨合金灰铸铁凸轮轴中，初生奥氏体 转变产物的扫描电镜形貌，由图可见，奥氏体转 固时冷却速度有关，如果凝固速度提高，加人元 素的临界含量会下降）提高过冷度的合金元素 （如Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｂ、ＲＥ、Ｔｅ等）时。 变产物为片间距约为１００ ｎｍ的珠光体。 表４三种凸轮轴的本体硬度和抗拉强度 Ｔａｂ．４ Ｈａｒｄｎｅｓｓ ａｎｄ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｓｅ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｓｏｒｔｓ ｏｆ ｃａｍｓｈａｆｔｓ ２．３力学性能 三种凸轮轴的铸态硬度和抗拉强度分别见 表４。 由表４可见，全部采用球铁生铁生产的凸轮 轴的硬度和抗拉强度都较低；而采用球铁生铁为 主，加人少量钒钛生铁后，凸轮轴的硬度和强度 都升高；如果加人较多的钒钛生铁，凸轮轴的硬 度和强度更高。 ３讨论 大量的研究表明 １３］，Ｄ型石墨的形成条件 有３个： （１）低碳当量的灰铸铁不孕育或孕育不良时； （２）灰铸铁快速凝固（如金属型铸造或连续 铸造）时； （３）铁液的凝固速度虽然较慢（如在砂型铸 造的条件下），但是铁液中含有一定量（含量与凝 ６２ ｆ现代铸铁２００７／３ 如果满足上述３个条件之一，灰铸铁在凝固 过程中都会首先析出大量的初生奥氏体枝晶：其 后，剩余的铁液再发生共晶转变，生成由Ｄ型石 墨和奥氏体组成的共晶组织。当生铁大部分采用 钒钛生铁时，由于带人较多提高过冷度的元素 Ｔｉ，因而促进了Ｄ型石墨的生成。显微硬度测定 表明，转变成为极细片状珠光体的初生奥氏体枝 晶的硬度高达３４６ ＨＶ（因而强度较高）；它们会 像复合材料中的增强骨架一样，提高Ｄ型石墨 灰铸铁的强度。 当加人少部分钒钛生铁时，铁液中含有的Ｔｉ 较少。尽管铁液中含有１＇ｉ，但不足以使石墨呈Ｄ 型；然而由于钒钛生铁中细小石墨的“遗传效应” ㈣，仍使凸轮轴的石墨明显变细。这可能是加人 钒钛生铁仍能提高合金灰铸铁的强度和硬度的 原因。 ４结论 （１）完全用球铁生铁生产的可淬硬凸轮轴 的石墨形态为Ａ型，其本体铸态抗拉强度和硬 度较低；采用少部分钒钛生铁和大部分球铁生铁 生产的可淬硬凸轮轴的石墨形态仍然为Ａ型， 其本体铸态抗拉强度和硬度明显提高。 （２）采用大部分钒钛生铁和少部分球铁生铁 生产的可淬硬凸轮轴的石墨形态为Ｄ型。其本体 铸态抗拉强度和硬度最高。 参考文献 ［１１沈保罗，李莉，岳昌林．高强度Ｄ型石墨铸铁的研究进展 现代铸铁．２００６．（６）：４９＿５３． ［２１厉松春，于敞，姚忻，等．砂型高强度Ｄ型石墨铸铁的研制［Ｊ１ ．上海交通大学学报．１９８９，２３（４）：２６—３３． 【３１周永欣，范志康，时惠英．获得Ｄ型石墨变质剂的研究『Ｊ１．铸造 技术．１９９４，（６）：２１—２３． ［４１李崇礼．Ｄ墨铸铁玻璃模具的组织与性能研究 金属成形工 艺．１９９７，１５（３）：４＿５． ［５］纪胜如，周平，汪宏城．金属型Ｄ型石墨铸铁抗氧化性的研究 ［Ｊ１．现代铸铁．１９９８，（２）：１７—１９． 【６】卢月美，李树江，林访辉，等．含Ｐｂ＇Ａｓ，ｓｎ Ｄ型石墨铸铁抗氧化 性能的研究 ．现代铸铁．２００２，（４）：１３－１６． ［７］张兆云，徐春杰．Ｄ型石墨灰铸铁的认识［Ｊ】．铸造技术．２００３， 维普资讯 http://www.cqvip.com 水玻璃旧砂再生回用技术 ＿ 樊自田，王继娜，黄乃瑜，董选普 （华中科技大学，湖北武汉４３００７４） 摘要：概述了水玻璃旧砂的特点以及水玻璃旧砂再生回用技术的进步。介绍水玻璃旧砂的湿法再生技术和干法再生系 统。分析了水玻璃旧砂再生仍然存在的问题，提出了三种较佳的水玻璃旧砂再生方案：对于采用“面砂一背砂”制的工厂， 应进行干法回用处理；对于采用单一砂的工厂，应进行湿法再生；而最理想的方法是“干法回用、湿法再生”。 关键词：水玻璃砂；旧砂再生；技术进步 中图分类号：ＴＧ２６０．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—８３４５（２００７）０２—００６３—０６ Ｒｅｔｕｒｎ Ｓｏｄｉｕｍ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｓａｎｄ Ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＦＡＮ Ｚｉ—ｔｉａｎ，ＷＡＮＧ Ｊｉ－ｎａ，ＨＵＡＮＧ Ｎａｉ－ｙｕ，ＤＯＮＧ Ｘｕａｎ－ｐｕ （Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｒｅｔｕｒｎ ｓｏｄｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｓａｎｄ ｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｒｅｔｕｒｎ ｓａｎｄ ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ— ｒｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗａｓ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｗｅｔ ｒｅｃｌａｉｍｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｒｙ ｒｅｃｌａｉｍｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｓｔｉｌｌ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｒｅｔｕｒｎ ｓｏｄｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｓａｎｄ ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｒｅｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｇｏｏｄ ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ ｗａｙｓ ｗａｓ ｒｅｃｃＩｍｍｅｎｄｅｄ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ：ｉｔ’ｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｏ ａｄｏｐｔ ｔｈｅ ｄｒｙ ｒｅｃｌｍａａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄｒｉｅｓ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ“ｆａｃｉｎｇ ｓａｎｄ－ｂａｃｋｉｎｇ ｓａｎｄ’’ ｓｙｓｔｅｍ；ｉｔ’Ｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｏ ａｄｏｐｔ ｗｅｔ ｒｅｃｌｍａａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄｒｉｅｓ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｕｎｉｔ ｓａｎｄ；ａｎｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｗａｙ ｉｓ ｔｏ ａｄｏｐｔ ｔｈｅ“ｄｒｙ ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ ｐｌｕｓ ｗｅｔ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ”． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｏｄｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｓａｎｄ；ｒｅｔｕｒｎ ｓａｎｄ ｒｅｃｌｍａａｔｉｏｎ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｐｒｏｇｒｅｓｓ 水玻璃砂是铸造生产中应用最为广泛的三 陷少等优点。与树脂砂比较，水玻璃砂又具有：成 大型砂之一。它与另外两大型砂——粘土砂、树 本低、生产现场无毒无味、劳动条件好等优势。 脂砂相比，具有明显的优势，也有其显明的钝 水玻璃砂的主要缺点是：旧砂溃散性差、落 与粘土砂比较，水玻璃砂具有：型砂流动性 砂清理困难，旧砂再生回用性差、旧砂废弃容易 好、易紧实、劳动强度低，操作简便、能耗低、劳动 造成环境污染，型（芯）砂的吸湿性较强、贮放稳 条件好，型（芯）尺寸精度高、铸件质量好、铸件缺 定性较差等。 水玻璃砂铸造工艺成本低、操作简单为许多 收稿日期：２００６—１０—１７ 修定日期：２００６—１２＿２１ 工厂企业所喜爱，其环境友好更被许多专家学者 基金项目：国家自然科学资金项目，编号５０５７５０８５★★ 认为是２ｌ世纪铸造工业绿色清洁生产的希望， 作者简介：樊自田（１９６２．１０一），男，教授、博士生导师，主要研究 水玻璃砂清洁生产技术、铝镁合金精密成形技术等，Ｅ—ｍａｉｌ： 但关键之一是要解决水玻璃旧砂再生的难题『２１。 ｆａｎｚｔ＠ｐｕｂｌｉｃ．ｗｈ．ｈｂ．ｅｎ。 （４）：２８３—２８４． 影响『Ｊ１＿现代铸铁．２００３，（３）：６１—６４． ［８］祝镜清．金属型Ｄ型石墨铸铁件的开发［ＪＪ．现代铸铁．１９９４， ［１２］李小平，钟元龙，林元祖．合金元素Ｔｉ对Ｄ型石墨形成条件 （４）：８４—８５． 的影响Ⅲ．钢铁钒钛．２００３，２４（４）：６７—７０． ［９］刘根生，王文才．利用钒钛生铁研制Ｄ型石墨铸铁［ＪＪ．铸造． ［１３］Ｌｅｒｎｅｒ Ｙ．Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｐｉｄｌｙ ｃｏｏｌｅｄ ｈｙｐｅｒｅｕｔｅｃｔｉｃ ｇｒａｙ １９９７，７，５—７：３７—４１． ｉｒｏｎ［ＪＪ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉｌａｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ， ［１Ｏ］赵忠兴，金光，毕鉴智．金属钛和冷却速度对铸铁Ｄ型石墨形 ２００３，１２（２）：１４１—１４６． 成的影响［ＪＪ．现代铸铁．１９９９，（３）：３３—３５． ［１４］Ａｎｄｅｒ Ｌｅｖｉ．Ｈｅｒｅｄｉｔｙ ｉｎ Ｃａｓｔ Ｉｒｏｎ［Ｊ］．Ｔｈｅ Ｉｏｒｎ Ａｇｅ，１９２７，（６）： ［１１］陈绍春，卢月美，林小瑛，等．Ｔｉ对Ｄ型石墨铸铁组织和性能的 ９６０—９６４．翱 ２００７／３现代铸铁Ｉ ６３
