鉻礦砂作為鑄造型砂、面砂、芯砂的特點(diǎn)
鉻礦砂由鉻、鐵和氧組成(化學(xué)式為FeCr2O4)。它是一種屬于尖晶石族的氧化物礦物。鉻含量46%以上的鉻礦砂是鑄造型砂、面砂和芯砂的常用原砂,其主要性能特點(diǎn)如下:
》》耐火性能
鑄造用型砂和面砂要承受鐵水或鋼水澆注的高溫,耐火溫度低的鑄造砂容易粘附于鑄件表面,造成鑄件的成品率偏低,增加鑄造成本。鉻礦砂的熔點(diǎn)為2180°,1800°以上發(fā)生固相燒結(jié),對于金屬和不銹鋼的澆注,鉻礦砂適用性都很強(qiáng)。
》》化學(xué)穩(wěn)定性
對于直接接觸鋼液的鑄造面砂和芯砂來說,化學(xué)穩(wěn)定性十分重要,如果于金屬熔液發(fā)生反應(yīng),容易造成化學(xué)粘砂,即“釉化”或重皮等鑄造缺陷。質(zhì)量好的鉻礦砂對砂子中的SiO2有嚴(yán)格的要求,通過水洗和磁選等生產(chǎn)工藝,可以去除鉻礦砂中的硅(即黃皮)和泥沙,防止雜質(zhì)與鑄件發(fā)生反應(yīng)。
》》型砂的強(qiáng)度
型砂的強(qiáng)度與原砂的強(qiáng)度密切相關(guān)。為了使型砂在澆注過程中不產(chǎn)生塌陷、變形,鑄造砂要具有一定抵抗強(qiáng)度。一方面,鉻礦砂的比重高,硬度5.5-6.0,與硅砂接近。它與堿酚醛樹脂、水玻璃等結(jié)合劑一起工作時,也可以保持很高的強(qiáng)度和透氣性。另一方面,鉻礦砂的熱膨脹系數(shù)很低,用于造型砂和砂芯,可以防止由熔融金屬收縮帶來的砂芯變形,從而預(yù)防鑄件的撕裂和裂紋。
》》鑄造砂的顆粒均勻度和形狀。
型砂的壓實(shí)強(qiáng)度、透氣性等指標(biāo)與原砂的顆粒形狀、顆粒大小分布有很大關(guān)系。在生產(chǎn)過程中,鉻礦砂的粒度標(biāo)準(zhǔn)遵循美國鑄造協(xié)會AFS細(xì)度的要求。避免了砂粒尺寸跨度過大或過小對鑄造產(chǎn)生的負(fù)面影響。
》》鑄造砂的導(dǎo)熱性能
鑄造面砂直接與熔融的金屬接觸,對鑄件的凝固和冷卻過程有很大影響。鉻礦砂與其他鑄造砂相比最重要的特點(diǎn)就是其優(yōu)越的導(dǎo)熱性能,特別是對厚壁鑄件和大型鑄件,鉻礦砂的使用可以提高鑄件的冷卻速度,提高鑄件凝固的一致性,避免冷熱不均產(chǎn)生的裂紋和縮松等現(xiàn)象。綜上所述,鉻礦砂對于碳鋼、不銹鋼、鑄鐵、鑄鋼、合金鋼等鑄件的多種鑄造工藝都有很高的配適性。