一、 核心特性与优势
铬砂在铸造中的应用完全源于其优异的物理和化学性质：1. 1.极高的耐火度（熔点 > 1800°C）：这是其最重要的特性。它能承受钢水（约1500-1600°C）和高温合金的极高浇注温度而不会发生烧结熔化，有效防止铸件表面产生粘砂缺陷。
2. 2.优良的导热性：比石英砂的导热率高数倍。这意味着铸件能够快速冷却和凝固，从而：
· •细化晶粒：提高铸件的机械性能。
· •减少缩松：有利于顺序凝固，改善补缩效果。
3. 3.低热膨胀系数：在加热过程中，铬砂的体积变化非常小。这能保证铸型尺寸稳定，防止型壳开裂或变形，从而获得尺寸精确的铸件，特别适合精密铸造。
4. 4.强的抗渣性（化学中性）：不与金属氧化物（如FeO、MnO）反应。对于锰钢等高锰合金钢，能有效防止化学粘砂。
5. 5.不与金属液润湿：金属液难以渗透到铬砂颗粒的间隙中，从而防止机械粘砂，获得光洁的铸件表面。
二、 主要应用场景
基于以上特性，铬砂主要应用于以下情况：1. 1.大型铸钢件：如水轮机叶片、大型阀门、机床床身、钢锭模等。这些铸件壁厚大，热容量高，浇注温度高，对砂型的耐火度要求极为苛刻。
2. 2.高锰钢等合金钢铸件：高锰钢在凝固时易氧化生成MnO，MnO是碱性氧化物，会与酸性的石英砂（SiO₂）发生化学反应，生成低熔点的硅酸盐，造成严重的化学粘砂。中性的铬砂能完美避免此问题。
3. 3.厚壁铸件和芯子：铸件的厚大部位散热慢，热作用剧烈。使用铬砂制作这些部位的砂芯或面砂，可以利用其高导热性加速冷却，改善内部质量。
4. 4.铸件易出现粘砂的“热点”区域：在铸型的拐角、凹槽等金属液积聚且散热困难的“热点”部位，局部使用铬砂可以有效防止粘砂。
三、 使用方法
在铸造生产中，铬砂通常不用于制作整个砂型（成本太高），而是采用以下方式：1. 1.作面砂（Facing Sand）：在砂型（或砂芯）与金属液接触的表面，铺设一层厚度约20-100毫米的铬砂混合料（通常与粘结剂如树脂、水玻璃等混合），背砂则使用普通石英砂。这是最经济、最常用的方法。
2. 2.涂料骨料（Paint Aggregate）：将铬砂磨成细粉，作为铸造涂料的骨料。喷涂或刷涂在砂型表面，形成一层高耐火度的保护层。
3. 3.制作整体砂芯：对于特别厚大、易产生粘砂的砂芯，有时会全部使用铬砂制作。
四、 注意事项
尽管性能优异，使用铬砂时也需注意以下几点：1. 1.成本较高：铬砂的价格远高于石英砂，这是限制其大规模应用的主要原因。因此必须权衡成本与铸件质量要求。
2. 2.密度大、易沉淀：铬砂密度大，在混制树脂砂时容易发生偏析（砂与树脂分离）。需要调整混砂工艺，如使用高粘度的树脂或加快操作速度。
3. 3.热导率高导致流动性差：高导热性会使树脂砂硬化速度加快，可能缩短可使用时间，影响造型操作。
4. 4.潜在健康风险（六价铬）：这是最重要的安全注意事项。铬砂本身含有三价铬，基本无害。但在有碱性物质和氧化剂存在的条件下，经高温烘烤或金属液灼烧，可能生成微量有毒、致癌的六价铬化合物。
· •防护措施：工人操作时应佩戴防尘口罩，避免吸入粉尘。废弃的旧砂应作为危险废物妥善处理，不能随意丢弃。
总结
| 特性/方面 | 描述 | 对铸造的影响 |
| 高耐火度 | 熔点超过1800°C | 防止机械和化学粘砂，获得表面光洁的铸件，尤其适用于铸钢。 |
| 高导热性 | 导热率是石英砂的数倍 | 加速铸件冷却，细化晶粒，提高机械性能；减少厚壁处缩松。 |
| 低热膨胀 | 受热体积变化小 | 尺寸稳定性好，铸件尺寸精确，防止型壳开裂。 |
| 化学中性 | 不与金属氧化物反应 | 特别适用于高锰钢等合金钢，避免化学粘砂。 |
| 主要缺点 | 成本高，有生成六价铬的风险 | 增加生产成本，需做好安全防护和废砂处理。 |
