橄榄石砂有哪些基本性质?

橄榄石名称包括好几种矿物,铸造用的橄榄石砂主要是镁橄榄石(Mg₂SiO₄)与铁橄榄石(Fe₂SiO₄)的固溶矿物(Mg,Fe)₂SiO₄。橄榄石固溶体组成矿物的性质见表2-29。镁橄榄石的耐火度为1910℃,铁橄榄石砂的耐火度为1700～1800℃。随着固溶体中铁橄榄石含量的提高,也就是FeO含量的增加,其熔点下降,铸造用的高耐火度橄榄石砂中FeO的质量分数应不大于10%。

表2-29 橄榄石固溶体组成矿物的性质

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橄榄石通常也含有它的热液作用蚀变的产物(含水镁硅酸盐)——蛇纹石[3Mg₆·(Si₄O₁₀)·(OH)8]。橄榄石随着蛇纹石化程度的增加,即随蛇纹石含量的增加其熔点下降,灼烧减量和发气量增大。铸造用橄榄石砂蛇纹石的含量越少越好,一般质量分数不大于20%。橄榄石砂可以通过淘洗、重力分选或高温煅烧来提高其质量。

橄榄石砂的密度为3.2～3.6g/cm³,莫氏硬度为6～7,热膨胀量较硅砂小,且均匀膨胀,无相变,橄榄石砂不含游离SiO₂,故无硅尘危害,且不与铁和锰发生氧化反应,故具有较强的抗金属氧化物侵蚀的能力,是一种较好的造型材料。

橄榄石砂可用做中型铸钢件,特别是高锰钢铸件的面砂。消失模铸造生产高锰钢铸件如炉箅、道岔等,国内外多采用橄榄石砂。