鉻鐵礦砂是 合金鋼鑄造中至關重要且往往不可或缺的 造型材料,特別適用於高合金鋼、大型鑄件和厚壁型材等高要求應用。其獨特的性能解決了鑄造這些先進材料時固有的許多挑戰。
1. 鉻鐵砂的優點
鉻鐵砂在普通矽砂無法勝任的地方表現出色,尤其適用於 不鏽鋼、高錳鋼、耐熱鋼和高鉻鋼等合金。
卓越的熱穩定性和化學穩定性:
高耐火: 熔點 >1800°C,可輕鬆承受合金鋼澆注溫度(通常為 1550-1650°C+)。
化學惰性: 中性至微鹼性。它能 抵抗潤濕,並能 與金屬氧化物(FeO、MnO)和鹼性爐渣發生反應,從而防止嚴重的 化學腐蝕/燒蝕滲透——這對於合金鋼中活性元素(如Cr、Mn和Ti)而言是一個主要問題。
高製冷能力(冷卻功率):
其導熱係數 比矽砂高 3-4 倍。這有利於快速固化,從而:
改善鑄態微觀結構,提升機械性質。
減少厚截面的孔隙率和收縮缺陷。
最大限度減少金屬穿透,獲得更乾淨的表面。
低熱膨脹係數:
加熱時幾乎不會發生相變,從而消除了與膨脹相關的缺陷,如 紋路、褶皺和鼠尾狀缺陷。
極佳的土地復墾潛力:
雖然價格昂貴,但可以透過乾式回收(破碎、篩選、磁選)有效回收再利用,從而提高成本效益。
2. 在合金鋼鑄件中的主要應用
| 應用 | 目的與益處 |
|---|---|
| 面向沙 | 最 常見的用途是在模腔表面塗覆一層(20-50毫米厚)材料,作為耐火惰性屏障。襯墊砂可以是價格較低的矽砂。 |
| 熱點和厚截面 | 放置於易產生收縮孔隙的區域,以加速冷卻並促進定向凝固。 |
| 複雜內部特徵的核心 | 適用於難以冷卻或清潔的爐芯,或容易發生金屬穿透的爐芯。 |
| 閘門和立管系統 | 防止澆注通道被侵蝕,確保更乾淨的金屬進入型腔。 |
| 大型/重型鑄件 | 對於渣罐、磨機殼體、泵殼、閥體和渦輪機部件 等組件而言 ,確保表面品質和完整性至關重要。 |
3. 鉻鐵礦砂的主要規格
化學成分(質量百分比):
Cr₂O₃: ≥ 45% (優質等級 >46%)。耐火性的主要來源。
二氧化矽含量: ≤ 3% (越低越好)。高二氧化矽含量會降低耐火度並促進爐渣反應。
氧化亞鐵(以Fe₂O₃計): 約18-22%。含量必須穩定。影響沙子的鹼度。
CaO + MgO: 有利於鹼性,但需控制。
灼燒失重率(LOI): ≤ 0.5%。表示揮發分/水分含量低。
物理性質:
AFS 粒度細度: 通常為 45-55、55-65 或 70-100。粒徑分佈越緊密越好。
pH值: 中性(約7.0-8.5)。對樹脂黏合劑的相容性至關重要。
磁性成分: 應盡可能少(<0.5%)。
有害元素: 嚴格限制 硫(S) 和 磷(P)的含量 ,以防止鋼材受到污染。


