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1、铸造用硅砂国家标准的修订《铸造用硅砂国家标准的修订》------沈阳铸造研究所刘伟华等摘自〈铸造〉1998.9P52铸造用硅砂是以石英为主要矿物成分、粒径在0.020mm-3.350mm的耐火颗粒物,根据开采和加工方法不同分为人工硅砂及水洗砂、擦洗砂、精选(浮选)砂等天然硅砂。1、二氧化硅含量铸造用硅砂都希望二氧化硅的含量高,其他成份含量低,以保证硅砂的耐火度。以二氧化硅的含量作为铸造用硅砂主要验收依据。一般来说,对于铸钢用砂,SiO2含量应大于97%;对于铸铁用砂,SiO2含量应大于85%;对于有色合金用
2、砂,SiO2含量应大于75%。表1 铸造用硅砂按SiO2含量分级代号 98 96 93 90 85 80最小SiO2含量(%) 98 96 93 90 85 802、含泥量含泥量为铸造用硅砂中粒径<0.020mm的颗粒部分,是铸造用硅砂的一项重要指标,特别是树脂砂、覆膜砂等先进工艺对硅砂的这一指标要求很严格。在本标准修订中铸造用硅砂用含泥量进行分级,以便突出这一指标的重要性。一般来说,精选砂砂粒表面干净,含泥量低,可小于0.2%;擦洗
3、砂砂粒较干净,含泥量可小于0.3%;水洗砂含泥量较山砂、河砂、海砂或筛选砂的含泥量低,好的可低于0.5%。通过综合考虑铸造生产的需要和我国硅砂生产的实际情况,将铸造用硅砂含泥量分为不大于0.2、0.3、0.5、1.0、2.0几个等级,在技术要求中对水洗砂、擦洗砂及精选砂的含泥量作了更进一步的规定,即水洗砂含泥量质量分数不大于1.0%;擦洗砂含泥量质量分数不大于0.3%;精选砂含泥量质量分数不大于0.2%。表2 铸造用硅砂按含泥量分级代号 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0
4、最大含泥量(%) 0.2 0.3 0.5 1.0 2.03、粒度原标准中对硅砂粒度以主要粒度组成的“三筛”进行分级,这种分级方法已不适应树脂砂等先进工艺对硅砂粒度分布的要求,有的树脂砂工艺要求主要粒度分布在“四筛”、甚至“五筛”，考虑到原标准对粒度分组代号不熟悉、不好记忆，在本标准修订中，对原标准GB9442-88中的硅砂粒度分组给予取消，相应的筛号与筛孔尺寸的对应关系，见表3。因为目数不是法定计量单位，在此也不予推荐使用。表3 铸造用硅砂筛号与筛孔尺寸对照表筛号 6
5、 12 20 30 40 50筛孔尺寸/mm 3.35 1.70 0.850 0.600 0.425 0.300筛号 70 100 140 200 270 底盘筛孔尺寸/mm 0.212 0.150 0.106 0.075 0.053 ― 平均细度是反映某一种铸造用硅砂平均颗粒尺寸的参数，在本次修订中采用了国际上常用的平均细度这一综合性指标。平均细度显示出砂子的平均颗粒尺
6、寸，能够反映单位质量硅砂的表面积，经实验测定，硅砂的平均细度和比表面积关系见图1。 应当指出，单纯地用平均细度表示硅砂的粒度，可能会出现几种硅砂粒度分布不同而平均细度值相同的情况。只有同时规定了主要筛号的粒度组成含量之后，平均细度表示的粒度组成和分布才局限于一定的范围内。因此，在这次修订的标准中，将硅砂的粒度分布按主要粒度组成的首/尾筛号，并结合平均细度值来表示。另外，对硅砂的主要筛号粒度组成也作了相应的规定：三筛不小于75%，四筛不小于85%。以某公司生产的水洗砂为例，主要筛号粒度组成三筛不小于80%，
7、平均细度值在一定的范围内，见表4。表4 某水洗砂首/尾筛号与平均细度值对应关系首/尾筛号 40/70 50/100 70/140 100/200平均细度值 40~46 50~58 70~78 100~1104、颗粒形状 原GB9442-88中，利用测定硅砂的角形因数的方法对硅砂的颗粒形状进行分类，角形因数是铸造用硅砂的实际比表面积与理论比表面积的比值，用来反映铸造硅砂颗粒的圆整程度。角形因数越接近1时，表明砂粒的形状越接近圆球形，角形因数越大，则砂粒越偏向
8、尖角形。这种方法比较科学，可避免最早在显微镜下观察方法的视觉误差，同时对硅砂的形状给予定量的表示。但原标准的分类代号以数字形式给出，表达不够直观，不便记忆。因此，在本标准修订中以符号的形式表示，这样简单明了。铸造用硅砂的颗粒形状根据角形因数分级，见表5。表5 铸造用硅砂颗粒形状按角形因数分级形状 代号 角形因数圆形 ○ ≤1.15椭圆形 ○-□ ≤1.30钝角形 □
