铸造用砂和粘土手册

《铸造用砂和粘土手册》由第一机械工业部机械科学研究院铸造研究所编，机械工业出版社1966年1月北京第一版第一次印刷。卷首内容提要说明，本手册根据第一机械工业部历年来对我国十一个省（自治区）铸造用砂和粘土的厂矿和产品的调查资料编写，其中包括40个砂矿、123个样品，5个粘土矿、20个样品；每一产品均有确实可靠的物理性能试验数据和化学试验分析结果，可供生产造型用砂和粘土的厂矿组织生产，以及铸造车间合理选用这些材料参考。手册还参照第一机械工业部机械工业通用标准、冶金工业部部颁标准，详细介绍造型用砂、造型粘土的物理性能试验方法和化学分析方法。序言指出，铸造用砂和粘土是铸造生产中用于造型的主要材料，根据一般统计，每吨铸件约需一吨型砂和粘土，其质量好坏直接影响铸件质量和成本；铸造车间往往由于原砂和粘土质量低劣或使用不当造成铸件废品，这种废品约占铸件废品率的50%以上，个别车间甚至由于原砂、粘土来源得不到保证而影响正常生产，因此挖掘铸造用砂和粘土资源、掌握这些材料的技术已成为一项重要任务。序言还回顾我国铸造用砂和粘土系统调查始于1951年，由中国科学院前长春综合研究所负责在辽宁、吉林、黑龙江及内蒙古自治区进行；1953年秋第一机械工业部指定铸造研究所和北京第一机床厂进行河北、山西、山东及内蒙古型砂、粘土调查试验；1954年又指定材料研究所进行福建、浙江、江苏、安徽及山东调查试验，同年指定材料保护与热处理研究所和武汉联合资料办公室进行湖北、湖南、江西及河南调查试验，原西南办事处亦于1954年进行四川重庆附近型砂调查试验；1955年根据以上资料指定铸造研究所整理出版《铸造用型砂、粘土初步调查资料汇编》；1963年初再次组织造型材料调查组，分赴东北、华北、中南和华东地区辽宁、吉林、黑龙江、河北、湖北、湖南、江西、广东、江苏、浙江和内蒙古自治区等十一省和自治区，收集和总结地质部及各省市群众性调查成果，并对生产造型用砂和粘土的主要厂矿及其产品进行调查，由铸造研究所组织试验并整理汇编，陆续出版供厂矿企业参考。《编写说明》进一步说明，手册选编国内现有造型材料有关基础标准，包括造型用砂、造型粘土、造型用砂及混合料试验方法、造型粘土试验方法、造型用砂化学分析方法和造型粘土化学分析方法等标准，并根据1963年调查资料按铸造用砂和粘土分别整理，每个样品编有主要物理、化学性能和部分混合料工艺性能试验结果；试验采用部分快速分析方法，砂中Fe2O3、Al2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O和Na2O采用光谱分析法，SiO2含量大于90%者采用减量法，其他采用比色分析法；粘土化学成分中K2O、Na2O采用光谱分析法，SiO2、TiO2、Fe2O3采用比色法，Al2O3、CaO、MgO采用络合滴定法，分析方法均用标准样品校对，结果在允许误差范围内；砂子粒度分析、混合料工艺性能和烧结点以及粘土胶质价、吸水率、耐火度和混合料工艺性能均按手册编入的试验方法进行。目录显示全书五章：第一章造型用砂、粘土技术要求；第二章造型用砂、粘土物理性能试验方法；第三章造型用砂、粘土化学分析方法；第四章造型用砂的主要矿源及其物理、化学性能，按辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、河北、江苏、浙江、湖北、湖南、江西、广东分列；第五章造型用粘土的主要矿源及其物理、化学性能，按辽宁、吉林、浙江分列；书末有参考文献。第一章正文可见造型用砂定义、分类和牌号规则：造型用砂用于制造砂型及砂芯，主要由粒度分布比较集中的石英颗粒组成，允许含有一部分颗粒小于0.022毫米的泥类，但数量不得超过50%；按二氧化硅和泥类含量分为石英砂、石英-长石砂、粘土砂等；按主要组成部分颗粒大小分为特粗砂、粗粒砂、中粒砂、细粒砂、特细砂；按主要组成部分数量分为粒度集中的和粒度分散的；对石英砂及石英-长石砂主要组成部分前后筛号余留量作出规定；颗粒形状分为圆形、多角形、尖角形，分别以符号表示；原砂牌号由表示原砂种类、颗粒组成、颗粒形状的汉语拼音字母、数字及符号顺序组成，例如1S20/40（△—□）、4S50/100（○），粒度分散者在组别后加写F。第一章还述造型粘土主要由颗粒细小的含水硅酸铝组成，具一定粘结性能和热化学稳定性，主要用作粘结剂，与造型用砂混合加入少量水后能赋予混合料一定湿强度，烘干后也具有一定干强度；按矿物成分分为普通粘土和膨润土，普通粘土主要由双层型、结晶格子不膨胀的高岭石组粘土矿物组成，膨润土主要由三层型、结晶格子膨胀的囊脱石组粘土矿物组成；按工艺试样强度值分级，按热化学稳定性分等，并列出膨润土牌号P1、P2、P3要求；造型粘土应经烘干、粉碎并通过100号筛，用袋子包装供应，每袋20公斤，袋外应有牌号标志，普通粘土牌号由种类符号N、级别符号和等别数字组成，如NG-1。第二章正文可见造型用砂及混合料试验方法，包括选取平均样品、选取试料、测定含水量、含泥量、原砂颗粒组成、通气度、强度、湿态试样和砂型表面硬度、原砂烧结温度，以及造型粘土试验方法中测定含水量、湿态试样强度、干态抗压强度、耐火度、胶质量、吸水率等；并详述取样单位、取样点、取样器、平均样品重量、四分法缩减试料、烘干温度、干燥器保存、含水量快速和标准测定、含泥量快速和标准测定、颗粒组成筛分、通气度试样冲制和计算公式等。版本为1966年机械工业出版社铅印本，正文以技术标准、试验方法和矿源产品数据为主，表格、公式和图示较多。文献价值在于保存20世纪60年代我国十一省区铸造用砂和粘土矿源及产品物理化学性能资料，系统整理造型材料技术要求和试验、化学分析方法，可供铸造生产、材料选用、质量检验、行业标准和机械工业史研究参考。本次仅见前20页，后续内容待补。