铸造用砂分为两大类：一类是铸造用硅砂，它是以石英（SiO₂）为主要矿物成分的耐火颗粒物，粒度一般为0.020～3.35mm，按其开采和加工方法的不同，分为水洗砂、擦洗砂、精选砂等天然硅砂和人工硅砂；另一类是非硅石铸造用砂，其矿物成分为含少量或不含有二氧化硅的岩石砂，如石灰石原砂、锆砂、镁砂、铬铁矿砂、刚玉砂等。

1.铸造用硅砂

其牌号表示如下：

示例：ZGS 90-50／100（54A），表示该牌号硅砂的二氧化硅含量最小为90％，主要粒度组成为三筛，其首筛筛号为50，尾筛筛号为100，平均细度为54，平均细度偏差值为±2。

铸造用硅砂按二氧化硅含量分级和各级的化学成分见表3-1。

表3-1 铸造用硅砂按二氧化硅含量分级和各级的化学成分

铸造用硅砂按含泥量分级见表3-2。

表3-2 铸造用硅砂按含泥量分级

铸造用硅砂按颗粒形状、角形因数分级见表3-3。

表3-3 铸造用硅砂按颗粒形状、角形因数分级

铸造用硅砂按平均细度偏差分级见表3-4。

表3-4 铸造用硅砂按平均细度偏差分级

铸造用硅砂以二氧化硅含量、含泥量、角形系数三项指标评定其质量。二氧化硅含量和含泥量两项指标作为铸造用硅砂分级的依据；粒度多采用三筛制，以中间筛的筛孔尺寸小数点后三位数字作为粒度分组代号；角形系数是铸造用硅砂的实际比表面积与理论比表面积的比值，用来反映铸造用硅砂的颗粒形貌。

（1）铸造用硅砂的组成及性能

1）矿物及化学成分。铸造用硅砂的主要成分为硅石（SiO₂），其次为长石，以及少量云母、铁的氧化物、碳酸盐、硫化物等。长石和云母等矿物质的硬度低，且都含有碱金属或碱土金属氧化物。这种氧化物与硅石形成易熔物质，造成铸件化学粘砂。因此，除硅石外，其他各种矿物质都降低原砂的耐火度和耐用性。

2）含泥量。原砂中的含泥量是指颗粒尺寸小于0.022mm的组成物的含量，它主要是硅石、长石、云母等矿物的细粉。含泥量高会降低型砂的强度、透气性和耐火度，特别是采用油类粘结剂或合成树脂粘结剂时，含泥量对型砂强度影响更大，如图3-1所示。因此，为了提高硅砂的质量，需对其进行水洗、擦洗、浮选等，以降低其含泥量。(www.daowen.com)

图3-1 原砂含泥量与型砂强度的关系

a）树脂砂 b）水玻璃砂

3）颗粒的组成。颗粒形状、大小、均匀率以及颗粒表面形态等，对型砂的透气性、强度和耐火度都有一定的影响。

4）热稳定性。原砂在高温作用下，体积膨胀和收缩的性能称为热稳定性。它对铸件质量影响很大。

（2）铸造用硅砂的选用 其选择原则主要是满足型砂性能要求，保证铸件质量，另外还要考虑来源丰富，取材方便，以及节约粘结剂等方面。

铸钢件的浇注温度高达1500℃以上，因此要求原砂应有较高的耐火度和透气性，二氧化硅含量应较高，一般二氧化硅的质量分数大于或等于94％，有害杂质含量应严格控制，同时要求硅砂颗粒较粗、均匀。

铸铁的熔点低于铸钢，浇注温度一般在1400℃以下，因而对原砂耐火度的要求比铸钢低，原砂选用的范围较宽。

铸铜的浇注温度约为1200℃，所以对原砂的化学成分要求不高，但铜合金的流动性好，容易钻入砂粒间的孔隙内，引起机械粘砂，因此宜采用较细、粒度较均匀的原砂。铝合金的浇注温度一般不超过800℃，对化学成分无特殊的要求，但这类铸件一般要求表面光洁，所以常选用粒度较细或特细的原砂。

刷涂料的干型和表面干型多用较粗的原砂，湿型宜用较细的原砂。一些对表面质量要求特别高的不加工小件，应选用特细砂。

若用桐油、合脂、水玻璃等作粘结剂，则选择原砂时宜选用含泥量尽量少的圆形砂，以充分发挥粘结剂的作用，节约材料，降低成本。用树脂作粘结剂的原砂，最好不用海砂，因海砂中含有碱金属等杂质，会引起树脂砂性能恶化和不稳定。

2.非硅石铸造用砂

该类砂与硅砂相比，有高的耐火度、导热性、热容量和热化学稳定性，与金属液及其氧化物的浸润性低，膨胀系数小和铸件抗粘砂效果好等特点。

（1）石灰石砂 将天然石灰石经人工破碎、筛选而成石灰石砂，其颗粒形状以近圆形或多角形为最佳，硬度较低，主要用于大、中型铸钢件。

（2）镁砂 镁砂是将菱镁矿在高温下煅烧再经破碎分选而制成的。镁砂属于碱性耐火材料，不与氧化铁或氧化锰相互作用，因而常用作高锰钢铸件的面砂、芯砂或涂料。高温焙烧的镁砂涂料在烘干后不易产生龟裂。

（3）锆砂 锆砂又称锆英砂，属于酸性耐火材料，其耐火度高达2000℃以上。其热导率和蓄热系数比硅砂高一倍，故能使铸件冷却凝固较快并有良好的抗粘砂性能。当生产形状复杂的铸件时，可用它代替冷铁对铸件进行激冷。锆砂的热膨胀系数只有硅砂的1／3，一般不会造成型腔表面起拱和夹砂。因此，锆砂可用作大型铸钢件或合金钢铸件的特殊型（芯）砂及涂料、涂膏。

（4）铬铁矿砂 铬铁矿砂经900℃左右高温焙烧，加工破碎而成。其热导率比硅砂大几倍，耐火度高，不与氧化铁等起化学作用，有良好的抗碱性渣作用，在加热到1700℃以前无相变，体积基本上稳定。因此，铬铁矿砂主要用作大型或特殊铸钢件的面砂、芯砂或涂料。

（5）刚玉砂 其硬度、热导率高，高温时体积稳定。由于其结构致密，因此对酸和碱都具有很高的化学稳定性，但价格昂贵，主要在铸造精度高的合金钢铸件时作涂料用，同时也是精密铸造（熔模、陶瓷型）的良好造型制壳材料。

（6）高铝矾土 其为多孔性材料，密度小，热膨胀系数小，耐火度较高，铁及其氧化物对它的浸润性低，可用作大型碳素钢铸件的涂料和熔模铸造的制壳材料。