铸造用铬铁矿砂与硅砂的区别
铬铁矿砂和硅砂都是造型砂铸造中常用的耐火材料。但作为铸造用铸砂,铬铁矿砂和硅砂有很多不同,具体区别如下:
1、来源及成分:
铬铁矿砂是一种天然存在的矿物,化学式为FeCr2O4,为铁铬氧化物,是一种天然铬矿砂。我国铬矿储量极少,几乎全部依赖进口,主要来源为南非、津巴布韦的铬铁矿砂。硅砂是一种含高纯度二氧化硅的矿物,主要成分为二氧化硅。我国石英砂储量丰富,主要分布在河北、山东、江苏、云南、内蒙古等地。近年来,海南沿海冲积硅砂供应也十分充足。目前,我国硅砂不允许出口。
2、颗粒形貌:
铬矿砂破碎后呈砂状,呈亚球形,无尖角。硅砂破碎颗粒棱角分明,有尖角,沿海沉积硅砂经海水冲刷后颗粒形貌比较圆润。对于铸造行业用砂,特别是覆膜砂工艺,圆润的颗粒意味着较小的棱角系数。棱角系数小的好处是比表面积小,减少树脂加入量,同时颗粒不易破碎,强度高,流动性好,不易塌陷。
3、比重、硬度:
铬矿砂比重为4.5-4.8g/cm3,砂颗粒的容重为2.5-3.0g/cm3。硅砂的比重为3.6g/cm3,砂粒的体积密度为1.5-1.6g/cm3。铬矿砂的维氏硬度为1278-1456kg/mm2,莫氏硬度为5.5-6。硅砂的莫氏硬度为7-7.5。
4、耐火温度:
铬矿砂的熔点为2180度,耐火温度可达1800度以上。硅砂的熔点为1750°,耐火温度为1300-1450°。对于铸钢件来说,浇注温度高于1500°。显然硅砂无法承受如此高的浇注温度,钢液容易渗透到石英砂中,造成铸造缺陷。铬铁矿砂不仅耐火温度高,而且导热性好,有利于铸件快速冷却。
5、热力学性能:
由于硅砂的热膨胀系数较低,铬矿砂的导热性可以提高,有利于提高铸件的精度。
6、用途:
铬铁矿砂由于耐火性好,通常用于高温条件下的铸造,如不锈钢、合金、铸铁的生产,可作为直接接触钢液的砂型表层。硅砂在普通砂型铸铁铸造中应用广泛,也可用于不直接接触钢水的砂型。
综上所述,铬铁矿砂具有较高的耐火温度、抗碱性渣性能和热力学性能,因此在型砂铸造、树脂自硬砂、壳型铸造等工艺中具有明显的优势。
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