鑄造用砂的種類繁多,可依其礦物成分、來源及特性進行以下分類。每種砂都有其獨特的優點和用途。
以下是常用的鑄造用砂及詳細說明:
1. 矽砂-最常見、最基本的
• 成分:主要成分為二氧化矽(SiO₂)。 SiO₂含量越高,耐火度越好。
它可以作為各種黏合劑系統中的基體骨料,包括黏土砂(綠砂)、樹脂砂和水玻璃砂。
2. 鉻鐵礦砂 – 高端表面砂
• 成分:主要成分為FeCr₂O₄,富含Cr₂O₃。
• 優點:
• 極高的耐火度(>1900°C)
• 良好的熱穩定性(低膨脹係數)
• 強抗渣性
• 快速冷卻,有助於細化晶粒尺寸。
缺點:
價格昂貴
。環境風險:鹼性環境下高溫可能產生有毒的六價鉻,廢砂必須以危險廢棄物處理。應用:主要用於鋼鑄件(特別是大型碳鋼和合金鋼件)的表面打磨或塗層,以防止黏砂。
3. 鋯英砂 – 性能最佳。成分
:主要成分為矽酸鋯 (ZrSiO₄)。
優點:
極高的耐火度(>2400°C);
極低的熱膨脹係數(幾乎是所有砂型中最低的),鑄件尺寸精度極高。
導熱性高,鑄件冷卻速度快。
顆粒細膩圓潤,鑄件表面極為光滑。
缺點:
價格極為昂貴。全球儲量有限,供應受地緣政治因素影響。
應用:對錶面品質和尺寸精度要求極高的精密鑄件,例如熔模鑄件的面漆和打磨材料;大型厚壁鋼鑄件的表面砂。 4
. 橄欖石砂-環保替代品
成分:主要由(Mg,Fe)₂SiO₄組成。
優點:
熱膨脹係數低,介於矽砂和鉻砂之間。
耐火度高(約1750-1850°C)。
化學性質為中性,特別適合高錳鋼鑄造(不與MnO反應)。
無二氧化矽粉塵危害,環保無毒。
缺點:
硬度高,對設備造成嚴重磨損。
高溫下易受氧化鐵腐蝕。 • 應用:高錳鋼零件(例如道岔和履帶板)、合金鋼零件和鑄鐵零件。它是矽砂和鉻砂的環保替代品。
應用:一種性能優異的多功能替代砂,適用於多種工藝,包括3D列印砂造型、樹脂砂和覆膜砂。適用於鑄造鐵、鋼和有色合金。
