鉻礦砂提高鑄件精度的機(jī)理
水玻璃工藝通常應(yīng)用于精密鑄鋼件的生產(chǎn)。傳統(tǒng)的水玻璃鑄造主要選用硅砂作為型砂和面砂。但是容易造成鑄件體積膨脹或收縮，大大影響了鑄件的尺寸精度。用鉻礦砂代替硅砂后，可以減少由于尺寸誤差造成的次品率。
鉻礦砂主要礦物成分是FeO·Cr2O3，所以鉻礦砂又被稱(chēng)為鉻鐵礦砂。低品位的鉻鐵礦砂鐵含量高，是冶煉鉻鐵的原材料。鑄造中用的鉻鐵礦砂是一種鉻質(zhì)精礦，Cr2O3成分不低于46%，F(xiàn)eO含量不高于25%，具有良好的耐火性能。將鉻礦砂水玻璃砂使用于鑄件的厚壁、凹槽、內(nèi)角、孔隙等部位，可以達(dá)到光滑的鑄造效果，避免了鑄件粘砂，提高了表面質(zhì)量水平。
這主要是由鉻礦砂的理化性能造成的。
首先，鉻礦砂的耐火溫度高，通常可達(dá)到1900度以上。它高溫下的抗堿性渣的性能良好，不會(huì)與鑄件鋼水中的氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，避免了化學(xué)性的鑄造粘砂。而硅砂的耐火溫度低，1700度溫度下熔化，而鑄鋼件特別是不銹鋼的澆注溫度可達(dá)1500-1700度。在此情況下，硅砂不能滿(mǎn)足澆注溫度的要求。
其次，鉻礦砂的熱導(dǎo)率高，與鋯英砂接近，是硅砂的好幾倍。澆注時(shí)，鋼水首先跟鉻礦砂面砂接觸，熱量很快被傳導(dǎo)出去，鑄件表面會(huì)加速凝固。面砂和鑄件之間形成一層容易脫落的玻璃相物質(zhì)，很容易清理，這樣也提高了鑄件的表面質(zhì)量。
再次，鉻礦砂的熱膨脹系數(shù)很小，是硅砂的30-40%。在1700度以下鉻礦砂無(wú)相變，體積在高溫下保持穩(wěn)定。而硅砂的熱膨脹系數(shù)高，在500℃-600℃高溫下，熱膨脹率1達(dá)到1.75%。800℃下，硅砂急劇膨脹5%左右，容易引起型砂的變形，導(dǎo)致鑄件發(fā)生孔縮、縮松等缺陷。鉻礦砂制成的型砂不會(huì)在高溫下發(fā)生變形，可以提高鑄鋼件的尺寸精度。
