宝珠砂在涡轮增压器壳体中的应用

涡轮增压器壳体涡轮端的工作温度一般超过600℃，有些甚至高达950-1050 ℃，需要壳体材料耐高温且铸造性能好，壳体结构更加紧凑、壁厚薄且均匀，内腔清洁等等，要求极为苛刻。目前，涡轮增压器壳体一般采用耐热钢铸造(如德标DIN EN 10295的1.4837和1.4849)，也有采用耐热球墨铸铁的(如德标的GGG SiMo,美标的高镍奥氏体球铁D5S等)。

▼某1.8 T发动机涡轮增压器壳体 ，材质：1.4837.即GX40CrNiSi 25-12.主要化学成分(%)：C：0.3-0.5.Si：1-2.5.Cr：24-27.Mo：Max 0.5.Ni：11-14.浇注温度1560℃。该合金熔点高、收缩率大、热裂倾向强，铸造难度高，铸件金相组织中对残留碳化物和非金属夹杂物的要求严苛，同时对铸件缺陷也有具体的规定。为保证铸件质量和生产效率，造型工艺采用覆膜砂壳芯为主(也有部分冷芯盒、热芯盒砂芯)的組芯浇注。最初采用的是50/100的擦洗砂，后采用过焙烧硅砂，但均出现不同程度的内腔粘砂、毛刺、热裂、气孔等问题。该厂在调研、试验的基础上，决定采用特种砂——宝珠砂，最初采购成品覆膜砂(100%宝珠砂)，后购置了再生和覆膜设备，在生产过程中不断优化工艺，采用宝珠砂与擦洗砂混合原砂。目前覆膜砂大致按下表执行。

▼几年来，该厂该生产工艺稳定运行，铸件质量良好，经济效益和环保效益显著。小结如下：

a、使用宝珠砂，或使用宝珠砂与硅砂混合制芯，消除了铸件粘砂、烧结及脉纹、热裂等缺陷，实现了稳定、高效生产;

b、組芯浇注，生产效率高，砂铁比低(一般不超过2：1)，原砂用量少，降低成本;

c、組芯浇注，有利于废砂整体回收再生，统一采用热法再生，再生砂性能达到了擦洗砂新砂的水平，取得了降低原砂采购费用、减少固体废弃物排放的效果;

d、需要经常检测再生砂中的宝珠砂含量，确定宝珠砂新砂的加入量;

e、宝珠砂粒形圆、流动性好、比重大，与硅砂混合使用时，容易造成偏析，必要时，需要调整射砂工艺;

f、覆膜时尽量采用优质的酚醛树脂，慎用各种添加剂。