铬矿砂和石英砂作为铸造砂的区别
铬矿砂和石英砂都是型砂铸造中常用的耐火材料,同样作为铸造砂,铬矿砂和石英砂又有很多不同,具体的区别有以下几个方面:
》》来源和成分:铬矿砂是铁铬氧化物FeCr2O4形式的天然存在的矿物,其中Fe可以被Mg形式的MgCr2O4和一些情况下的Al2O3取代。我国的铬矿砂储量很少,基本全部依赖进口。主要来源为南非和津巴布韦的铬铁矿。而石英砂是一种含有高纯度二氧化硅的矿物,主要成分是二氧化硅。我国的石英砂储量丰富,主要分布在河北、山东、江苏、云南和内蒙古等地,今年来,海南海岸沉积石英砂供应量也很大。目前,我国的石英砂不允许出口。
》》颗粒形态:铬矿破碎后的铬矿砂呈砂状,颗粒形态为类球形,没有尖锐的棱角。石英砂矿破碎后的颗粒棱角分明多尖角,海岸沉积石英砂经海水冲刷颗粒形态较圆整。用于铸造行业的砂子特别是针对覆膜砂工艺,颗粒圆整意味着更小的角形系数。角形系数小的好处是比表面积小,减少树脂加入量,同时,颗粒不容易破碎,强度高,流动性好,易溃散。
》》比重和硬度:铬矿砂的比重为4.5-4.8g/cm3,砂粒堆积密度为2.5-3.0g/cm3。石英砂的比重为3.6g/cm3,砂粒堆积密度为1.5-1.6g/cm3。 铬矿砂的维氏硬度为的硬度为1278-1456 kg/mm2,莫氏硬度5.5-6。石英砂的莫氏硬度7.-7.5。
》》耐火温度:铬矿砂的熔点为2180度,耐火温度可达1800°以上。 而石英砂的熔点是1750°,耐火温度1300-1450°,对于铸钢件铸造,其浇注温度高于1500°,显然石英砂无法承受如此高的浇注温度,钢液容易渗透于石英砂中造成铸造的缺陷。而铬矿砂不仅耐火温度高,还具有很好的导热性能,有利于铸件的快速冷却。
》》热力学性能:铬矿砂的热传导性能由于石英砂,铬矿砂的热膨胀系数低于石英砂,有利于提高铸件的精度。
》》用途:由于耐火性能好,铬矿砂通常用于高温条件下的铸造,如不锈钢、合金和铸铁的生产,可以充当直接接触钢液的面层砂。石英砂则广泛用于普通型砂铸铁铸造,也可以用于不直接接触钢液的型砂。
综上所述,铬矿砂具有更高的耐火温度、抗碱性渣性能和热力学性能,因此对于型砂铸造、自硬砂、壳型铸造等工艺具有明显的优势。