天然硅砂資源豐富,但適合鑄造的高SiO2含量天然硅砂并不多。自1951年以來(lái),我國(guó)鑄造用砂資源相繼被調(diào)查,但主要局限于交通干線和主要工業(yè)城市附近。結(jié)果表明,我國(guó)天然硅砂資源豐富,可用于鑄造,分布廣泛。
鑄造砂應(yīng)滿足以下要求:
①純度高、清潔度高,以硅砂為例,鑄鐵砂要求二氧化硅含量大于90%,大型鑄鋼件要求二氧化硅含量大于97%。
②耐火性和熱穩(wěn)定性高,為適應(yīng)熔融金屬的高溫(一般高于1700攝氏度),即要求具有較高的耐火性。石英石砂(硅砂)、鎂砂等一般具有較高的耐火性,且價(jià)格便宜,易得,所以選用;
③ 適宜的顆粒形狀和組成;砂由于粒徑相對(duì)較小,加入粘結(jié)劑后,可方便地制成各種型腔以滿足需要,在石制砂中,由于棱角形狀銳利,造型流動(dòng)性差,一般不選用。即不滿足易成形的要求。一般選用河砂和海砂,形狀為圓形或橢圓形。圓形越近越好。
④不易被液態(tài)金屬潤(rùn)濕;
⑤廉價(jià)易得。
砂粒的形狀和組成對(duì)砂粒的流動(dòng)性、密實(shí)性、滲透性、強(qiáng)度和抗液態(tài)金屬滲透性有影響,是砂粒質(zhì)量的重要指標(biāo)。
鑄砂的形狀一般分為三種。
① 圓砂:顆粒呈球形或近球形,表面光滑,無(wú)明顯棱角。
② 多角形砂:顆粒呈多角形,多為鈍狀。
③ 尖角砂:顆粒呈尖角狀,有許多尖角。鑄砂的顆粒形狀一般用角系數(shù)(砂的實(shí)際比表面積與球砂的理論比表面積之比)來(lái)表示。
砂的顆粒組成用篩號(hào)表示。測(cè)定方法是將洗滌、脫泥、干燥后的干砂倒入標(biāo)準(zhǔn)篩中,然后放在篩砂機(jī)上進(jìn)行篩分。篩分后,對(duì)每個(gè)篩子上的殘留砂分別稱(chēng)重。通常用標(biāo)準(zhǔn)篩后砂濃度較大的三個(gè)相鄰篩的頭尾篩號(hào)來(lái)表示顆粒組成。