(1)不可忽视钛铁矿砂的来源及在铸造型(芯)砂中的适用性 钛铁矿砂主要指钛铁矿砂和天然金红石砂。它的外观为铁黑色或浅棕黑色细颗粒,其主要成分为FeTiO3或FeO·TiO2,属三方晶系菱面体对称型。它储藏于海砂中,与硅砂、锆砂、独居石、磷钇矿伴生,它与锆砂一样,是由海砂经过重力选矿、磁选、电选等工艺精选出锆砂时所获得的另一种产品。钛铁矿砂的密度为4.7g/cm3左右,莫氏硬度4~6级,熔点为1450℃,理论成分为(质量分数)FeO47.3%、TiO252.7%,但往往含有SiO2、MgO、CaO、MnO等杂质而降低其熔点。钛铁矿砂的导热性、蓄热性与铬铁矿砂相近,热膨胀量较铬铁矿砂稍大。由于其熔点较低,此种钛铁矿砂仅适用于铸铁用原砂。而天然金红石砂具有高二氧化钛含量,是一种高钛矿物,纯的TiO2密度为3.8~4.2g/cm3,分解温度1640℃,因此,天然金红石砂可用作生产铸钢件的原砂。
表1-73 耐火熟料砂部分型(芯)砂配方及性能
必须指出的是钛铁矿砂和天然金红石砂常含有微量放射性物质,使用时应像使用锆砂一样采取一定的防护措施,并严格控制其化学成分中磷、硫的含量应越低越好(P2O5的含量宜低于0.15%)。
(2)不可忽视钛渣砂、铬渣砂、钒渣砂的来源及其在铸造生产中的适用性 钛渣砂是用钛铁矿砂、钛矿石、硅铁粉、铝粉、石灰等经铝热法生产钛合金时的副产品——废渣,经破碎、筛分而成。其形成温度约2000℃,其组成几乎都是非天然矿物,主要相为CaO·6(Al,Ti)2O3、CaO·2(Al,Ti)2O3和(Al,Ti)2O3,它的密度为3.18~3.55g/cm3,莫氏硬度为7~8.5级,耐火度为1750~1790℃,酸耗值30mL左右,属碱性砂,因此抗碱性熔渣能力强。但是,在制备以钛渣砂为原砂的型(芯)砂时,由于钛渣砂酸耗值高,不宜用作酸自硬树脂砂的原砂,如用于尿烷自硬树脂砂,由于其酸耗值高,也会加速树脂砂的反应,显著缩短其可使用时间,因而也不合适,但可用作水玻璃砂的原砂。(www.daowen.com)
铬渣砂、钒渣砂也是用铝热法提炼金属铬或钒时所得的工业废渣经破碎、筛分制成。铬渣砂也叫高铝铬砂或铬刚玉砂;钒渣砂也称高铝钒砂。铬渣砂呈浅红色,主要化学成分(质量分数):Al2O380%~88%、Cr2O310%~12%,杂质成分MgO、CaO等,密度为3.68g/cm3,莫氏硬度为九级,耐火度为1850~2000℃;钒渣砂与铬渣砂的物性近似,耐火度大于1800℃。钛渣砂、铬渣砂、钒渣砂均可用于配制大型铸钢件砂型(芯)的面砂。铬渣砂粉也可用于配制涂料。
(3)不可不注意铬渣砂、钛铁矿砂、钛渣砂曾使用过的可供参考的配方 表1-74列出了以钛铁矿砂、铬渣砂、钛渣砂为原砂的型(芯)砂配比及其工艺性能各一例,供参考。钛铁矿砂粒度偏细,因此粘结剂加入量不能太少;铬渣砂、钛渣砂的粒度可根据铸钢件的大小和工艺要求确定,一般采用的粒度为40/70和50/100。
表1-74 铬渣砂、钛铁矿砂、钛渣砂的型(芯)砂配比及其工艺性能
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