耐磨锤头 耐磨衬板铸造用铬铁矿砂

为什么在耐磨铸件铸造中选择铬铁矿砂？

浇注温度高：通常超过1500℃，甚至更高。

金属液氧化性强：含有大量的Mn、Cr等活泼元素，容易与型砂发生化学反应。

收缩量大：容易对砂型产生较大的压力。

耐火度不足：硅砂的熔点约1710℃，但在有杂质存在时，实际软化点会降低。在高温钢水/铁水作用下，石英砂颗粒会熔融烧结，与铸件表面牢固地粘结在一起，形成化学粘砂，极难清理。

热膨胀系数大：硅砂受热膨胀剧烈，易导致铸型产生微裂纹，金属液会渗入裂纹中，形成机械粘砂。

化学反应：高温下，SiO₂会被合金元素（特别是Mn）还原，不仅造成粘砂，还会改变铸件表面化学成分，导致缺陷。

铬铁矿砂完美地解决了这些问题：

极高的耐火度（>1900℃）：它的熔点远高于高锰钢/高铬铸铁的浇注温度，能有效抵抗金属液的热作用，防止烧结。

优良的抗金属氧化物侵蚀能力：本身是中性或弱碱性材料，对MnO、FeO等碱性氧化渣有很高的化学惰性，不易发生化学反应，从根本上杜绝了化学粘砂。

低热膨胀系数：受热时体积稳定，不易产生裂纹，从而防止了机械粘砂。

良好的导热性：能加快铸件表面的冷却速度，有利于铸件表面晶粒细化，提高表面硬度和平整度。

高的固相烧结温度：在高温下能保持颗粒状，不会软化和塑性变形，便于落砂清理。

在耐磨锤头/衬板铸造中的应用方式

作为面砂（Facing Sand）：

在造型时，在模型表面覆盖一层约20-100mm厚（根据铸件大小和壁厚调整）的铬铁矿砂。

这层高品质的面砂直接与高温金属液接触，起到隔离、耐火和抗侵蚀的作用。

型腔的其余部分则使用成本较低的石英砂或宝珠砂作为背砂（Backing Sand）。

作为涂料骨料（Coating Aggregate）：

将铬铁矿砂破碎成更细的粉状（通常200目以上），作为耐火骨料来配制铸造型腔涂料。

将这种涂料喷涂或刷涂在普通砂型（如水玻璃砂、树脂砂）的表面，形成一层坚固的耐火涂层。

这种方法比全部使用铬铁矿面砂成本更低，效果也非常好，是目前非常主流的应用方式。

使用铬铁矿砂的注意事项：

粒度选择：通常选用70/140目或50/100目的中细粒度砂。太粗易导致金属液渗透，太细则影响透气性。

纯净度要求：必须控制硅酸盐等杂质的含量。杂质会降低其耐火度和化学惰性。好的铸造级铬铁矿砂中SiO₂含量应尽量低（例如<3%）。

水分控制：使用前应保持干燥，防止浇注时产生气体，导致铸件产生气孔。

粘结剂选择：可与各种粘结剂配合使用，如：

酚醛树脂：用于制作树脂砂壳型或热芯盒。

呋喃树脂：用于自硬砂造型。

水玻璃：用于CO₂硬化或酯硬化水玻璃砂工艺。

混砂工艺：与树脂混碾时，因其密度大、颗粒致密，需要比硅砂更长的混碾时间才能均匀包覆粘结剂。