铬矿砂作为面砂的优点?
铬矿砂之所以是一种优秀的面砂材料,主要归功于其以下特性:
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极高的耐火度:铬矿砂的主要成分是铬铁矿(FeO·Cr₂O₃),其熔点高达2180°C,远高于硅砂(SiO₂,熔点约1713°C)。这确保了它在浇注高温钢水(通常超过1500°C)时不会熔化烧结,能保持铸型尺寸稳定。
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优良的化学稳定性:铬矿砂呈中性或弱碱性,对酸性和碱性渣都有很高的抵抗能力。它能有效抵抗金属氧化物(特别是MnO和FeO)的侵蚀,不与氧化铁发生化学反应,从而防止化学粘砂。
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优秀的抗渗透性:
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热导率高:铬矿砂的热导率比硅砂高数倍,能使金属液接触铸型后迅速凝固,减少了金属液向砂粒间隙渗透的时间和深度。
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颗粒形状:铬矿砂颗粒多为棱角形,堆积密度高,孔隙率小,本身就能形成一道致密的物理屏障,有效防止机械粘砂,获得表面光洁的铸件。
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固相烧结:在高温下,铬矿砂颗粒之间通过固相扩散发生“烧结”,形成一个坚固的壳体。这层壳体即使有裂纹也不会被金属液渗透,并且在铸件冷却收缩时具有良好的退让性,可以减少热裂倾向。
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减少脉纹缺陷:对于硅砂砂型,石英在573°C会发生相变并伴随体积膨胀,容易导致型壳开裂形成“脉纹”缺陷。使用铬矿砂面砂层可以避免此问题。