铬矿砂作为铸造型砂、面砂、芯砂的特点
铬矿砂由铬、铁和氧组成(化学式为FeCr2O4)。它是一种属于尖晶石族的氧化物矿物。铬含量46%以上的铬矿砂是铸造型砂、面砂和芯砂的常用原砂,其主要性能特点如下:
》》耐火性能
铸造用型砂和面砂要承受铁水或钢水浇注的高温,耐火温度低的铸造砂容易粘附于铸件表面,造成铸件的成品率偏低,增加铸造成本。铬矿砂的熔点为2180°,1800°以上发生固相烧结,对于金属和不锈钢的浇注,铬矿砂适用性都很强。
》》化学稳定性
对于直接接触钢液的铸造面砂和芯砂来说,化学稳定性十分重要,如果于金属熔液发生反应,容易造成化学粘砂,即“釉化”或重皮等铸造缺陷。质量好的铬矿砂对砂子中的SiO2有严格的要求,通过水洗和磁选等生产工艺,可以去除铬矿砂中的硅(即黄皮)和泥沙,防止杂质与铸件发生反应。
》》型砂的强度
型砂的强度与原砂的强度密切相关。为了使型砂在浇注过程中不产生塌陷、变形,铸造砂要具有一定抵抗强度。一方面,铬矿砂的比重高,硬度5.5-6.0,与硅砂接近。它与碱酚醛树脂、水玻璃等结合剂一起工作时,也可以保持很高的强度和透气性。另一方面,铬矿砂的热膨胀系数很低,用于造型砂和砂芯,可以防止由熔融金属收缩带来的砂芯变形,从而预防铸件的撕裂和裂纹。
》》铸造砂的颗粒均匀度和形状。
型砂的压实强度、透气性等指标与原砂的颗粒形状、颗粒大小分布有很大关系。在生产过程中,铬矿砂的粒度标准遵循美国铸造协会AFS细度的要求。避免了砂粒尺寸跨度过大或过小对铸造产生的负面影响。
》》铸造砂的导热性能
铸造面砂直接与熔融的金属接触,对铸件的凝固和冷却过程有很大影响。铬矿砂与其他铸造砂相比最重要的特点就是其优越的导热性能,特别是对厚壁铸件和大型铸件,铬矿砂的使用可以提高铸件的冷却速度,提高铸件凝固的一致性,避免冷热不均产生的裂纹和缩松等现象。综上所述,铬矿砂对于碳钢、不锈钢、铸铁、铸钢、合金钢等铸件的多种铸造工艺都有很高的配适性。