1)铸铁平板硅砂。铸铁平板铸造用硅砂是指SiO₂质量分数大于或等于75,直径为0.053~3.35mm的石英砂粒。硅砂来源于石。石经自然风化破碎,再经水流或风力搬运迁移以及在此过程中的摩擦、撞击、沉积而形成砂矿,称为砂矿。直接从砂矿采集,经过水洗、擦洗、擦磨、浮选、分级,去除铸铁平板砂粒表面粘附的泥分和其他杂物,而得到总含泥量较低、含杂物较少、砂粒表面状态良好的铸造用砂称为硅砂。这是砂型铸铁平板中应用广泛的铸造用砂砂种。由自然界的石英石或石英砂石,经人工破碎、筛选而得到的铸造用砂称为铸铁平板人工硅砂。一般其SiO₂含量比硅砂高,为与硅砂进行区分,常称为石英砂。其耐火度比较高、铸造中有所采用。但因制备费用高,粒形多为尖角形,应用已越来越少。
铸铁平板硅砂中常含有的杂质有长石、云母、铁的氧化物、碳酸盐及碱金属和碱土金属的氧化物。铸铁平板硅砂的主要特性首先取决于主要组成物质石英(SiOz)的特性,其含量越高,特性越显著。纯石英的熔点为1713℃,属于高硬度、高耐温耐火材料。冷过程中,变化反向进行,体积收缩。多次反复使用后,经过不断的加热和冷,体积反复膨胀和收缩,铸铁平板砂粒会出现破碎现象,使颗粒越来越细。根据国家标准GB/T9442-2010的规定,铸造用硅砂按SiO。铸铁平板铸造时推荐使用SiO,含量大于或等于80的硅砂,SiO,含量越高,其耐火度越高。铸造用硅砂按含泥量分级,作为砂型铸造用砂,含泥量少,总分散度就小,粘结剂用量就可减少,并可保证有较好的型砂透气性。
2)铸铁平板镁砂。镁砂是菱镁矿石(MgCO;)经过1550~1600℃高温煅烧而得到的烧结块,再经破碎、筛选而成的。其主要化学成分是MgO,因砂中含有SiO2、CaO和Fe等杂质,熔点约为1840℃,热膨胀率比硅砂小,蓄热系数比硅砂大1.5倍,莫氏硬度为4~4.5.密度约为3.5g/cm3。它不与氧化铁或氧化锰相互作用,因而铸铁平板不易产生粘砂问题。镁砂常用于生产锰钢铸件和其他高熔点的合金铸件,以及表面质量要求较高的铸钢件。根据国家标准GB/T2273-2007《铸铁平板烧结镁砂》的规定。
3)橄榄石砂。铸铁平板铸造用橄榄石砂包括镁橄榄石砂(MgzSiO)和铁橄榄石砂(FezSiO)。铸铁平板镁橄榄石砂的耐火度可达1910℃,铁橄榄石砂的耐火度为1700~1800℃。橄榄石砂的密度为3.2~3.6g/cm3,莫氏硬度为6~7。热膨胀量较硅砂小,且均匀膨胀,无相变。
铸铁平台原砂的选用选择原砂种类时,依据铸铁平台的基础条件包括:合金种类、浇注温度、金属液中熔渣或氧化物的酸碱性、型腔内的气氛、铸铁平板铸件尺寸精度、铸铁平板铸件冷速度控制等。根据这些基础条件,结合原砂的耐火度、热导率、线胀系数及高温稳定性等性能和技术指标做出选择。各在所有铸铁平板原砂中,应用广泛、成本较低的是硅砂。在铸铁平板硅砂不太适合的场合,可以考虑使用合适的涂料加以解决。
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