信息摘要:
南非鉻鐵礦砂是一種性能均衡、供應(yīng)可靠、性價(jià)比高的主流選擇,適用于80%以上的鑄鋼和大型鑄鐵應(yīng)用場(chǎng)景。
鉻鐵礦砂的主要性能:
化學(xué)特性
--較高的Cr?O?含量:優(yōu)質(zhì)的南非鑄造用鉻鐵礦砂,其Cr?O?含量通常在44%至47% 之間,能夠滿足絕大多數(shù)鑄鋼件對(duì)耐火度的要求。
--適中的鉻鐵比(Cr?O?/FeO):通常在 1.5:1 到 2.2:1 之間。這是一個(gè)商業(yè)級(jí)鑄造砂的典型范圍。雖然它不是全球最高的(例如,土耳其某些礦源的鉻鐵比可能更高),但對(duì)于絕大多數(shù)鑄鋼和鑄鐵應(yīng)用來說,這一比例已經(jīng)足夠提供良好的抗渣性和化學(xué)穩(wěn)定性。
--雜質(zhì)含量:其SiO?(二氧化硅)含量通??刂圃?% - 3% 以下,氧化鈣和氧化鎂等堿性氧化物含量相對(duì)穩(wěn)定。
良好的物理性能
顆粒形狀:南非砂的顆粒通常呈亞角形至角形。這種形狀使其與粘結(jié)劑(如樹脂)的結(jié)合力較強(qiáng),有利于提高型砂的強(qiáng)度和表面穩(wěn)定性,但也意味著流動(dòng)性可能略遜于圓粒砂。
粒度分布:供應(yīng)商通常會(huì)提供多種標(biāo)準(zhǔn)篩分型號(hào)(如AFS細(xì)度數(shù)50/60、70/140等),可以根據(jù)鑄件表面光潔度要求進(jìn)行選擇。
優(yōu)異的熱性能
高導(dǎo)熱性:能有效加速鑄件凝固,細(xì)化晶粒組織。
低熱膨脹:在受熱時(shí)尺寸變化小,能有效減少鑄件因型砂膨脹而產(chǎn)生的脈紋、毛刺等缺陷。
高蓄熱系數(shù):有助于金屬液快速凝固,尤其適用于厚大斷面鑄件。
主要應(yīng)用領(lǐng)域
鑄鋼(主流應(yīng)用):特別是碳鋼、低合金鋼、高錳鋼(如錘頭、顎板)的面砂或特種砂。
大型或厚壁鑄鐵件:用于防止粘砂和脈紋缺陷。
消失模(EPC)和V法鑄造:作為填充砂或面砂,利用其高冷卻能力和抗?jié)B透性。
激冷部位:替代部分鉻鐵合金激冷物,控制凝固順序。
一、明確核心選擇依據(jù)
化學(xué)成分(決定性因素)
Cr?O?(三氧化二鉻)含量:直接決定耐火度和抗渣性。含量越高(通常優(yōu)質(zhì)砂在45%以上),性能越好,價(jià)格也越高。
SiO?(二氧化硅)和FeO(氧化亞鐵)含量:主要雜質(zhì),需嚴(yán)格控制。SiO?過高會(huì)降低熔點(diǎn)和耐火度;FeO過高會(huì)影響熱穩(wěn)定性和抗金屬液滲透能力。
Cr?O? / FeO 比值:重要指標(biāo)。比值越高(通常建議大于2.0),砂的化學(xué)穩(wěn)定性、抗銹蝕和抗渣侵蝕能力越強(qiáng)。
物理性能
粒度與粒度分布:根據(jù)鑄件表面光潔度和透氣性要求選擇。細(xì)砂(如70/140目)適用于精密鑄件;粗砂(如50/100目)透氣性好,適用于大型鑄件或作背砂。粒度分布集中則流動(dòng)性好,填充性佳。
耐火度:一般高于1800℃。Cr?O?含量越高,耐火度越高。
熱導(dǎo)率與熱膨脹系數(shù):鉻鐵礦砂熱導(dǎo)率高,蓄熱能力強(qiáng),能促進(jìn)鑄件快速凝固、細(xì)化晶粒。熱膨脹系數(shù)小,能減少型砂膨脹缺陷。
pH值:通常為堿性,需與所使用的粘結(jié)劑(尤其是樹脂系統(tǒng))的酸堿性相匹配,以防化學(xué)反應(yīng)影響強(qiáng)度。
二、根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景匹配型號(hào)
鑄造工藝類型
消失模/V法鑄造:對(duì)粒度、純凈度要求高,多選用細(xì)粒度、低雜質(zhì)型號(hào)作為面砂。
樹脂砂工藝(呋喃、堿酚醛等):必須關(guān)注砂的pH值、耗酸值等與樹脂固化反應(yīng)的兼容性指標(biāo)。
水玻璃砂工藝:對(duì)雜質(zhì)敏感性相對(duì)較低,但仍需保證基本的Cr?O?含量。
鑄造金屬種類
鑄鋼(特別是高錳鋼、不銹鋼):要求最高,必須選用高Cr?O?含量(≥46%)、高鉻鐵比的型號(hào),以確保抗高溫金屬液和堿性爐渣的侵蝕。
鑄鐵、有色合金:要求可適當(dāng)放寬,可選擇性價(jià)比更高的商業(yè)級(jí)型號(hào)(Cr?O?含量約40%-45%)。
在鑄型中的使用部位
面砂(直接接觸金屬液):要求最高,需高純度、細(xì)粒度、性能優(yōu)越的型號(hào)。
背砂或單一砂:可選用成本較低、粒度較粗的型號(hào)。
三、選擇步驟建議
確定需求:明確所生產(chǎn)的鑄件材質(zhì)(鋼/鐵/有色)、關(guān)鍵要求(表面質(zhì)量、抗粘砂、抗裂)、所用鑄造工藝及粘結(jié)劑類型。
獲取技術(shù)數(shù)據(jù)單(TDS):向供應(yīng)商索要目標(biāo)型號(hào)的詳細(xì)檢測(cè)報(bào)告,重點(diǎn)關(guān)注上述化學(xué)成分、粒度分布、pH值等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
性能對(duì)比與評(píng)估:將不同供應(yīng)商或型號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ?,?yōu)先滿足核心指標(biāo)(如鑄鋼必須保證高Cr?O?和高鉻鐵比)。
工藝試驗(yàn):在批量采購前,進(jìn)行小批量試用,評(píng)估其在實(shí)際生產(chǎn)中的混砂性能、造型性能、脫模性以及最終的鑄件質(zhì)量。
綜合成本考量:在滿足技術(shù)要求的前提下,結(jié)合單價(jià)、運(yùn)輸成本、使用壽命(再生回用性)計(jì)算綜合成本,追求最佳性價(jià)比。