在国内外铸造行业中所用的原砂中,应用最为广泛的是硅砂,为什么?它有何优点?其缺点又是什么?

硅砂是构成砂型的基本成分,广泛应用于铸钢、铸铁和铸造非铁合金,是铸造生产中用量最大的原砂。目前,全世界铸造行业每年耗用的原砂达6000万t以上,其中硅砂所占的比重约在97%以上。硅砂中又以天然颗粒状沉积砂的用量最大,由破碎石英岩制成的人工硅砂用量很小。硅砂最可取之处是储量丰富、价廉易得,这一点是任何其他矿砂无法相比的。此外,硅砂还具有能适应铸造工况条件的一些优良特性:

1)有足够高的耐火度,能耐受绝大多数铸造合金浇注温度的作用。

2)颗粒坚硬,能耐受造型时的舂、压作用和旧砂再生时的冲击和摩擦。

3)在接近其熔点时仍有足以保持其形状的强度。(https://www.daowen.com)

但是,硅砂也有不少的缺点,主要是:

1)热稳定性差,在570℃左右发生相变,伴有最大的体积膨胀,是铸件产生各种“膨胀缺陷”的根源,也是影响铸件尺寸精度和表面粗糙度的主要因素。

2)高温下化学稳定性差,易与FeO作用产生易熔的铁橄榄石相,导致铸件表面产生化学粘砂。

3)破碎产生的粉尘中的游离二氧化硅易使操作工人患矽肺病。

在对铸件质量的要求日益提高,以及环保和清洁生产的法规日益严格的今天,“硅砂并非理想的原砂”已成为大家的共识,寻求硅砂的代用材料已是当前铸造行业中重要的研究课题之一,各工业国家对此都相当重视。