天然铬矿砂和橄榄石砂都可以用于铸造领域,二者之间又有很大不同。铸造级铬矿砂和铸造橄榄石砂在多个方面存在区别,主要不同有以下几点:
1.成分
- 铸造铬矿砂:又称铸造铬砂,主要成分是铬铁矿,其化学式通常表示为(Fe,Mg)Cr₂O₄ ,含有三氧化二铬(Cr₂O₃)等成分。天然铬矿一般 Cr₂O₃含量在 30% - 55%左右,只有Cr₂O₃含量在46%以上的才能称之为铸造级铬矿砂。
- 铸造橄榄石砂:主要由橄榄石矿物组成,化学通式为 (Mg,Fe)₂[SiO₄],主要成分是氧化镁(MgO)、二氧化硅(SiO₂)和少量的氧化铁(FeO)等。
2. 物理性质
- 颜色:铬矿砂一般呈黑色;橄榄石砂通常为绿色至黄绿色。
- 密度:铬矿砂密度较大,一般在 4.0 - 4.8g/cm³;橄榄石砂密度相对较小,约为 3.2 - 3.6g/cm³。
- 硬度:铬矿砂硬度较高,莫氏硬度约为 5.5 - 6.5;橄榄石砂莫氏硬度在 6.5 - 7.0 之间。
3 化学性质
- 耐火度:铬矿砂耐火度高,可达 1800℃以上;橄榄石砂耐火度一般在 1690 - 1710℃。
- 化学稳定性:铬矿砂化学稳定性好,不与金属氧化物发生化学反应;橄榄石砂化学性质也较稳定,但在高温下与某些金属氧化物可能会有一定反应。
4. 热导率
- 铬矿砂热导率高,在铸造过程中能使铸件快速冷却,有利于细化晶粒,提高铸件的机械性能,尤其适用于对冷却速度有较高要求的铸造工艺。
- 橄榄石砂热导率相对较低,铸件冷却速度较慢,对于一些不适合快速冷却的合金铸造有一定优势,可减少铸件的热应力和裂纹倾向。
5. 抗粘砂性能
- 铬矿砂具有良好的抗粘砂性能,能有效防止金属液渗透和粘砂,特别适用于碳钢、合金钢等容易产生粘砂问题的铸造。
- 橄榄石砂也有较好的抗粘砂能力,对多种合金铸造都能起到一定的防粘砂作用,但在一些对防粘砂要求极高的场合,效果可能不如铬矿砂。
6. 溃散性
- 铬矿砂的溃散性一般,在铸造后砂芯的清理相对较困难,可能需要采用一些特殊的清理工艺。
- 橄榄石砂溃散性良好,铸造后砂芯容易清理,可降低清理成本和劳动强度。
7. 应用范围
适用合金种类
- 铬矿砂主要用于碳钢、合金钢、不锈钢等黑色金属的铸造,在大型铸钢件、厚壁铸件的生产中应用广泛。
- 橄榄石砂适用于多种合金的铸造,包括黑色金属和有色金属,如铸铁、铸钢、铝合金、铜合金等,尤其在一些对铸件表面质量和内部质量要求较高的中小铸件生产中应用较多。
8. 铸造工艺
- 铬矿砂常用于熔模铸造、砂型铸造等工艺,特别是在需要快速冷却和防止粘砂的关键部位,如铸钢件的热节处。
- 橄榄石砂在熔模铸造、砂型铸造、消失模铸造等工艺中都有应用,因其良好的综合性能,适用于各种复杂形状和精度要求的铸件生产。
9. 成本
- 铬矿砂价格相对较高,主要原因是其资源相对稀缺。市场上的铬矿砂主要从南非等国家进口,成本较高。
- 橄榄石砂资源丰富,价格较为低廉,可降低铸造生产成本。

