鉻鐵砂（FeCr₂O₄）是一種高性能特種鑄造砂，廣泛用於鋼、鐵和高合金鑄造的模具/型芯，因其耐火度高、膨脹率低、導熱性高、抗滲性好而備受青睞。
1. 化學成分（鑄造級）
| 物品 | 標準要求 | 評論 |
|---|---|---|
| Cr₂O₃（氧化鉻） | ≥45%（優質產品≥46–50%） | 核心指數；越高=抗藥性越好 |
| 二氧化矽（SiO₂） | ≤1.0% | 低二氧化矽含量可防止脈紋/膨脹缺陷 |
| 氧化鐵（FeO） | ≤26.5% | 影響鉻鐵比 |
| 氧化鋁 (Al₂O₃) | ≤15.5% | 提高高溫穩定性 |
| 氧化鎂（MgO） | ≤10% | 控制燒結行為 |
| CaO（鈣） | ≤0.3% | 最大限度減少結渣 |
| P（磷） | ≤30 ppm (0.003%) | 避免鑄件脆性 |
| 硫 | ≤30 ppm (0.003%) | 防止熱裂 |
| 鉻鐵比 | ≥1.55:1 | 對代工廠性能至關重要 |
| pH | 7–8.5 | 中性；不與熔融金屬反應 |
2. 物理和熱學性能
| 財產 | 典型值 | |
|---|---|---|
| 晶體結構 | 尖晶石（FeCr₂O₄） | |
| 顏色 | 棕黑色至黑色 | |
| 莫氏硬度 | 5.5–6 | |
| 真實密度 | 4.0–4.8 克/立方厘米 | |
| 堆積密度 | 密度約為 2.5–2.8 克/立方公分（≈160 磅/立方英尺） | |
| 熔點 | 約2180°C | |
| 耐火 | >1800°C | |
| 燒結溫度 | >1800°C | |
| 熱導率 | 2–3倍矽砂 | 快速冷卻，促進定向凝固 |
| 線性熱膨脹 | 非常低 | 最大限度減少紋理和變形 |
| 水分 | ≤0.1% | 對於樹脂黏接系統 |
3. 粒度（AFS等級）
常用鑄造鋼種：AFS 20–25、25–30、30–35、40–45、45–50、45–55、50–60
- 顆粒分佈窄，有利於流動性和壓實性。
- 較粗等級（AFS 20–35）：消失模鑄造、厚截面鑄件
- 細粒級（AFS 40–60）：精密岩芯和麵砂
4. 鑄造的主要優勢
- 高耐火度：可承受鋼和高合金1600°C以上的澆注溫度
- 低熱膨脹係數：消除紋理，提高尺寸精度
- 高導熱性：起到內部冷卻作用；減少收縮和熱撕裂
- 防滲漏：固態燒結形成緻密屏障；防止燒蝕。
- 化學惰性：耐鹼性爐渣；不與鐵/鉻/錳合金反應
- 可重複使用：可再生，循環多次
5. 典型應用
- 大型/重型鋼鑄件：水輪機、發電裝置、壓力容器
- 高錳/高鉻鋼：耐磨零件（例如，破碎機齒）
- 精密芯材：引擎汽缸體、汽門、葉輪
- 面層砂：在關鍵區域取代二氧化矽，以避免缺陷
- 消失模數/殼模成型：複雜、表面光滑的鑄件