铸造用砂
铸造用砂
1．电熔刚玉
电熔刚玉是一种纯氧化铝耐火材料，一般是由人工制成的。 人造刚玉是用工业氧化铝或二水铝土矿作原料，经破碎并洗 涤后，在电弧炉中经2000一24000C冶炼，去除其中的SiO2和 Fe203等杂质，所得的α-Al2O3， 即为电熔刚玉。它具有许多 优点：纯的α-Al2O3的熔点达2050℃，耐火度高，在加热过程 中热膨胀系数小且均匀，由室温加热至2000℃，其总膨胀量 约为2％；化学性能稳定，在高温下常呈弱碱性，有时也呈中 性，对酸及碱的抵抗能力强，在氧化剂、还原剂和各种金属 液的作用下不会与它们发生反应。因此，可用来制造高合金 钢和镁合金铸件的型壳及型芯。但由于其价格较贵，来源较 少，故末广泛应用。
铸造用砂在高温液态金属的热作用下，应具有 良好的热化学稳定性，不与液态金属及其氧化 物发生反应，不与粘结剂的氧化物形成低熔然 的共熔物，否则，将使铸件产生粘砂、麻点等 缺陷。
4、铸造用砂的Βιβλιοθήκη 泥量在铸造上将颗粒直径小于等于20μm的称为泥分， 大于20μm的称为砂。在砂和土的混合物中，泥量 的质量分数大于50%的称为泥，否则为砂。 原砂的含泥量对型砂的强度、透气性和耐火度等性能 都有很大的影响。原砂中所含的泥分往往有相当一部 分不是粘土矿物组成，其粘结性能比普通粘土差。 含泥量测定： 铸造用砂的含泥量一般用冲洗法测定。它是根据不同 大小的颗粒在液体中的下沉速度是不同的原理进行的。
1)石英：纯的石英为白色透明体，俗称水晶，含有杂质时 将染成各种颜色。石英的基本结构单位是硅氧四面体，四 个氧原子位于四面体的顶端，硅原子位于四面体的中心。
2)长石：长石为铝硅酸盐，常见的有钾长石、钠长石和钙 长石三种。它们的晶体也用于骨架状结构，只是硅氧四面 体中有一部分Si被Al所替换。熔点低、硬度低、复用性差。 3)云母：云母是一种含水铝硅酸盐，常见的有白云母和黑 云母两种。 石英砂的化学成分 化学分析只能确定各种化合物的总含量，而不能确定其 存在的形式，因为SiO2的含量不等于石英的含量，长石及 云母中也含有SiO2 。分析石英砂的矿物组成需要有特殊设 备和较复杂的技术，故一般不进行。
第一章铸造用砂铸造工艺学
序号
1 2
3
4 5
6
7 8 9
1 0
1 1
底盘
3 1. 筛孔尺 寸（mm） . 7 3 0 5
美国筛 号 6 1 2
0. 8 5 0
2 0 0. 8 4 1
0 . 6 0 0
0. 4 2 5
0. 3 0 0
5 0 0. 2 9 7
0 . 2 1 2
0 . 1 5 0
0. 1 0 6
0. 0 7 5
橄榄石砂（olivine sand） 矿物组成及化学成分：[（Mg，Fe）2SiO4]是由含Mg2SiO4高的 橄榄石制成。见图。铸造用橄榄石常含有5-10%的铁橄榄石。 性能：熔点1600-1760 ℃ 、热膨胀率比石英小而且均匀（见图12-10），不易发生夹砂类缺陷。烧结点低1200℃，但不为金属润 湿，具有化学惰性。与钢液接触形成致密层防止粘砂。同时，由 于无晶型转变，热膨胀率低，故不易产生夹砂类缺陷。 规格：根据中国造型公司企业标准XQ/ZQS-4-86，按物理化学性 能分两级，按粒度分两组（见表）。生产中通过破碎、细磨、分 级、水洗。 应用：用于高锰钢铸件可防止铸件粘砂，也可防止对人体的危害。
3.镁砂（magnesite） 主要成分 主要成分为MgO，（菱镁矿）MgCO2→MgO+CO2。 菱镁矿高温煅烧（1500-1650℃）使MgO重结晶、烧 结、破碎、分选。
性能：熔点高、蓄热系数高（是石英砂的一倍半）、 热膨胀率比石英小，无相变引起的体积膨胀、化学 性能稳定，不与MnO、FeO反应，用于锰钢可防止 粘砂。 规格：见表，按MgO的含量，有两种规格。
表1－6不同耐火材料的蓄热系数和铸件在型壳中的凝固时间
耐火材料 名称 型壳的初 蓄热系数 凝固 始温度 （J/(m2•℃•s1/ 时间 2） 20 1115.2 54 20 836.4 100. 8
铸造常用的特种砂
铸造常用的特种砂[摘要]：比较了与普通的石英砂的特点。
铸造应用最广的特种砂包括锆英砂、铬矿砂、镁橄榄石砂、铝硅系耐火熟料和其它特种砂。
介绍了铸造常用的特种砂的产地、分布、生产过程、产量、特点及其应用，并介绍了铸造常用的特种砂的铸造性能和使用情况。
[关键词]：铸造用砂；特种；铸造性能中图分类法：TG2文献标识码：A文章编号：1002-6908（2007）0610020-01随着铸造技术的不断发展，铸造工艺的不断改进，工人劳动环境的不断改善，使得锆英砂、铬英砂、镁铬砂、铝硅系耐火材料等特种砂得以广泛应用。
1石英砂与特种砂的特点比较石英砂浇注大中型铸件和高合金钢铸件时易出现粘砂缺陷。
因为：石英砂热膨胀系数较大；热扩散率及蓄热系数较低；易与铁的氧化物作用而引起粘砂；加工和使用时产生粉尘易使工人患矽肺病。
但石英砂具有较高的熔点和硬度，复用性好，分布广泛，价格低，因此在铸造中得以广泛应用。
特种砂具有耐火度高浇注时不熔化；热化学稳定性好，不与钢液及其氧化物反应；蓄热系数较高，导热性好，能加速铸件表面凝固；没有相变引起的剧烈膨胀，热膨胀系数小；具有固相烧结特性等优点因而可以提高铸件表面质量，预防矽肺病。
2 铸造常用特种砂的分布锆英砂是一种重矿石。
主要分布在海砂中，分布广但具有开采价值的矿藏很少。
锆英砂要经过重选、磁选等工艺，若获得1吨的锆英砂，常需选出400~500吨的海砂。
其主要分布于澳大利亚东海岸、西海岸、美国的佛罗达洲，南非的理查德湾，亚洲的印度和新西兰等地区，我国的南海、福建、广东等地也有少量的锆英砂。
铬铁矿也是一种重矿石，世界的储藏量很大，但用于铸造上的很少。
铬矿石常含有很多伴生矿特别要除去脉石，生产铬矿砂要经过破碎、水洗、浮选等工艺。
全世界年产200万吨铬铁矿，其中70万吨可以用于铸造。
用于铸造的只有南非及芬兰的一部分，其他的都不能用于铸造，（因为铸造性能要求纯的铬铁矿（Cr2O3FeO）不能达到固相烧结，铸造上要求Cr2O3＜50%）。
铸造砂
制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。
最常用的铸造砂是硅质砂。
硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。
为使制成的砂型和型芯具有一定的强度，在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏，一般要在铸造中加入型砂粘结剂，将松散的砂粒粘结起来成为型砂。
应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。
铸造砂按矿物组成不同分为石英砂和特种砂两大类，石英砂俗称硅砂。
石英砂:它是石英石经破碎加工而成的石英颗粒，石英石是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2，石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，莫氏硬度7，石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料、滤料等工业。
硅砂:又名二氧化硅或石英砂。
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的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。
硅砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2 ，硅砂的颜色为乳白色或无色半透明状，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，相对密度为2.65，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔点1750℃。
颜色呈乳白色、淡黄、褐色及灰色，硅砂有较高的耐火性能。
铸造砂具备下列性能：1)透气性型高温金属液浇入铸型后，型内充满大量气体，这些气体必须由铸型内顺利排出去，型砂这种能让气体透过的性能称为透气性。
否则将会使铸件产生气孔、浇不足等缺陷。
铸型的透气性受砂的粒度、粘土含量、水分含量及砂型紧实度等因素的影响。
砂的粒度越细、粘土及水分含量越高、砂型紧实度越高，透气性则越差2) 强度型砂抵抗外力破坏的能力称为强度。
铸造砂
铸造砂1.1 铸造砂简介铸造砂是铸造生产中用来配制型砂和芯砂的一种造型材料。
在用粘土作为型砂粘结剂的情况下，每生产1吨合格铸件，大约需要补充1吨新砂，因此在砂型铸造生产中铸造砂的用量最大。
随着汽车、铁路交通、航空航天等行业对高性能优质铸件需求的不断提高，铸造产品的市场需求规模持续增长，铸造砂的需求量不断扩大。
铸造砂的健康发展对我国铸造产业实现绿色可持续发展具有重大的实际意义。
铸造砂按矿物组成不同分为硅砂和非硅质砂两大类：1、硅砂：主要矿物组成为SiO2。
①天然硅砂：用于有色合金铸件、铸铁件及中小型铸钢件的型砂和芯砂。
②精选天然硅砂：用于以有机物作为粘结剂的各种型砂和芯砂。
③人工硅砂：用于铸钢件的型砂和芯砂。
2、非硅质砂：种类较多，用途各异：①石灰石砂：由石灰岩破碎而成,主要矿物组成是CaCO3,用于铸钢件的型砂和芯砂。
②锆砂:主要矿物组成是ZrO2·SiO2，用于大型铸钢件及合金钢件的芯砂或砂型的面砂，或将其粉料用作涂料。
③镁砂：主要矿物组成是MgO,用于高锰钢铸件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料。
④铬铁矿砂：主要矿物组成是FeO·Cr2O3,用于大型或特殊铸钢件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料。
⑤刚玉砂：主要矿物组成是α-Al2O3，用于熔模、陶瓷型铸造的制壳材料。
⑥橄榄石砂：主要矿物组成是(MgFe)2SiO4，用于铸铁件、有色合金铸件以及高锰钢铸件的型砂和芯砂。
铸造砂的颗粒形状一般有3种：①圆形砂:颗粒为圆形或接近于圆形,表面光洁,没有突出的棱角。
②多角形砂:颗粒成多角形,且多为钝角。
③尖角形砂：颗粒成尖角形，且多为锐角。
铸造砂的颗粒形状一般以角形系树（砂子实际比表面积／砂子理论比表面积）来表示。
铸造砂的颗粒组成是用筛号来表示的，测定的方法是将经水洗去泥分烘干后的干砂倒入标准筛，再放到筛砂机上筛分，筛分后将各筛子上停留的砂子分别称重,通常用标准筛筛分后砂粒最集中的3个相邻筛子的头尾筛号表示颗粒组成。
铸造用呋喃树脂砂
第一章铸造用呋喃树脂砂概述、自硬呋喃树脂砂的特点1.优点:1)铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高；2)型砂的溃散性好，清理、打磨容易，从而减少了落砂清铲修整工序中对铸件形状精度的损害；3)由于在各个工序中都最大限度的排除了影响铸型、铸件变形和损坏的因素，所以树脂砂铸件的铸件表面质量、铸件几何尺寸精度方面比黏土可以提高1~2级，达到了CT7~9级精度和1~2mm/600mm的平直度，表面粗糙度大有改观；4)减轻劳动强度大大改善了劳动条件和工作环境，尤其是减轻了噪声、矽尘等，减少了环境污染；5)树脂砂型(芯)强度高(含高温强度高)、成型性好发气量较其它有机铸型低、热稳定性好、透气性好，可以大大减少铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔、缩孔、裂纹等铸件缺陷，从而降低废品率，可以制造出用黏土砂难以做出的复杂件、关键件；6)旧砂回收再生容易可以达到90%左右的再生回收率。
在节约新砂、减少运输、防止废弃物公害方面效果显著。
2.缺点：1)对原砂要求较高，如粒度、粒形、SiO2含量、微粉含量、碱金属盐及黏土含量等都有较严格要求；2)气温和湿度对硬化速度和固化后强度的影响较大；3)与无机类黏结剂的铸型相比，树脂砂发气量较高，如措施不当，易产生气孔类缺陷；4)与黏土砂相比，成本仍较高；5)对球铁件或低碳不锈钢等铸件，表面因渗硫或渗碳可能造成球化不良或增碳，薄壁复杂铸钢件上易产生裂纹等缺陷；6)浇注时有刺激性气味及一些有害气体发生，CO气发生量较大，需要良好的通风条件。
二、自硬呋喃树脂砂原辅材料1.原砂：原砂品质对树脂用量，树脂砂强度以及铸件质量影响很大，某些工厂由于忽视对原砂质量的严格要求，给生产带来很多麻烦。
表1列举了不同大小和材质的铸件采用原砂的技术指标。
表1树脂自硬砂用原砂的技术指标(质量分数，%)①微粉：对30/50、40/70筛号的原砂、140筛号以下为微粉；对50/100、70/140 筛号的原砂，200筛号以下为微粉；对100/200筛号的原砂，270筛号以下为微粉。
砂型铸造基础知识
砂型铸造一、铸造用砂型的种类及制造（一）概述1．砂型铸造的特征及工艺流程配制型砂—造型—合型—浇注—冷却—落砂—清理—检查—热处理—检验—获得铸件特征：使用型砂构成铸型并进行浇注的方法，通常指在重力作用下的砂型铸造过程。
名词：型砂——将原砂或再生砂+粘结剂+其它附加物等所混制成的混合物；铸型——形成铸件外观轮廓的用型砂制成的空腔称为铸型；砂芯——形成铸件内腔的用芯砂制成的实体(用于制做砂芯的型砂称为芯砂)；造型——制造砂型的工艺过程；制芯——制造砂芯的工艺过程。
造型(芯)方法按机械化程度可分为手工造型(芯)和机器造型(芯)两大类。
选择合适的造型(芯)方法和正确的造型(芯)工艺操作，对提高铸件质量、降低成本、提高生产率有极重要的意义。
（1）手工造型(芯) 手工造型(芯)是最基本的方法，这种方法适应范围广，不需要复杂设备，而且造型质量一般能够满足工艺要求，所以，到目前为止，在单件、小批生产的铸造车间中，手工造型(芯)仍占很大比重。
在航空、航天、航海领域应用广泛。
手工造型(芯)劳动强度大，生产率低，铸件质量不易稳定，在很大程度上取决于工人的技术水平和熟练程度。
手工造型方法很多，如模样造型、刮板造型、地坑造型，各种造型方法有不同的特点和应用范围。
（2）机器造型(芯) 用机器完成全部或部分造型工序，称为机器造型。
和手工造型相比，机器造型生产率高，质量稳定，劳动强度低，对工人的技术要求不像手工造型那样高。
但设备和工艺装备费用较高，生产准备时间长，一般适用于一个分型面的两箱造型。
机器造型(芯)主要适用于黑色金属铸件的大批量生产。
2．砂型/芯制造方法分类在制造各砂型、芯的过程中，根据其本身建立强度时其粘结机理的不同，通常可分为三大类：（1）机械粘结剂型芯----以粘土为粘结剂的粘土型芯砂所产生的粘结；（2）化学粘结剂型芯----型芯砂在造型、芯过程中，依靠其粘结剂本身发生物理、化学反应达到硬化，从而建立强度，使砂粒牢固地粘结为一个整体。
一铸造用砂之种类
正修科技大學 機械系 洪振毓 hong8832@
6－1 鑄造之形式(1/2)
一.依所用材料分為 1.濕砂模：係由砂、黏土(8～15%)、水(2～8%)及其他添加劑混合而成。此 乃鑄造工廠最常用之砂慔，製法簡便。 2.乾砂模：係用砂與添加劑製成砂模後，送入烘爐加熱而成之砂模其優點 為不變形、不生氣泡及無水汽，常用於中、大鋼件鑄造。 3.泥土模：即50%砂與50%之泥土混合而或，常用於大體積灰囗鐵鑄件。 4.乾面模：於砂模周圍堆一層膠合劑，用火炬烘乾表面之砂模，常用於大 鋼件鑄造。 5.伕喃模：利用型砂與磷酸再加入伕喃樹脂混合而成，磷酸可使砂模加速 硬化作用。 6.二氧化碳模：將乾淨型砂與矽酸鈉混合製成砂模，再以CO2，氣體通入 模型，使其與矽酸鈉化合而硬化，常用於複雜鑄件。 7.金屬模：係用金屬製成之模，澆入金屬前先塗以油質或石墨，此種模僅 限用於低熔點合金。
6－1 鑄造之形式(2/2)
二.依製模方法分為 1.台鑄法：多利用砂模箱，以手工翻製型模，限於小件鑄品。 2.地鑄法：就地面或挖坑製造較大之砂模。 3.機械鑄砝：利用機械以迅速之方式製造大量砂模。
三.依鑄件材料分 1.鋼鐵類鑄件，如灰鑄鐵、鑄鋼 、展性鑄鐵等。 2.重合金鑄件，如青銅、黃銅等。 3.輕合金鑄件，如鋁、鎂等合金。
6一2 製模程序(4/4)
圖2 澆冒口系統
6－3 模型之材料及種類(1/2)
一.模型之材枓 1.活動模型之材料：木材、金屬、塑膠、蠟及水銀。 2.消散模型之材料：一般為光澤塑膠或聚苯乙烯或蠟為之。 二.模型之種類 1.單件模：又稱整體摸，此為最簡單之模型，由一塊材枓製作而成。 2.分面模：又稱分裂摸，當單件模取模困難時，必需分成兩部份，一部份 在上型箱，一部份在下型箱，中間以合梢定位。 3.鬆件模：又稱散模，當鑄件數量不多或鑄件巨大，不宜採用機器造型 者。 4.流路模：常用於產量多而小件製作的場合，以流路系將各鑄型連接為一 組。 5.雙面模：適用於產量多而大件製作的場合，以下模各置於平板上下兩面 上。 6.嵌板模：適用於大件而雙面模不便採用的場合，上下模各置於兩塊平板 上，組成一套。 7.刮板模：適用於簡單圓柱體，圓錐體，可省去昂貴的製模費用。 8.骨架模：適用於最大的鑄件，模型由一組木質骨架所構成。
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2、铝硅酸盐耐火材料
3、锆砂
锆砂的耐火度高，密度较大，蓄热系数大，激冷效果 好，抗金属渗透能力强，锆砂的粒度细且均匀，颗粒 形状接近于圆形或多角形，表面较光洁且易与各种粘 结剂结合，很适合作为呋喃树脂砂和壳型铸造用砂。 锆砂主要用于配制大型铸钢件、合金钢件的面砂，或 作为熔模铸造型壳面层涂料，用于浇注温度低于 1500℃的合金，可获得良好的效果。
角形系数(又称粒形系数)是原砂的实际比表面积与理论比表面积的 比值，是反映原砂颗粒形貌的一项指标。角形系数E为：
二、铸造用砂的分类、表示方法
我国GB9442—88根据铸造用砂的矿物组成、含泥量、颗粒组 成和颗粒形状(角形系数)等指标，对石英砂进行了分类，并 规定了表示方法。
三、石英砂
1、石英砂的矿物组成及化学成分
5、铸造用砂的颗粒组成
铸造用砂的颗粒组成包括颗粒的尺寸大小和不同颗粒大 小之间的分布情况。原砂的颗粒组成对型砂的强度、透 气性以及铸型的尺寸精度与表面质量都有很大的影响， 是判断铸造用砂质量的重要性能指标之一。
(一)铸造用砂颗粒组成的测定 铸造用砂的颗粒组成采用筛分法测定
(二)铸造用砂颗粒组成的表示方法 (1)列表法：
1．电熔刚玉
电熔刚玉是一种纯氧化铝耐火材料，一般是由人工制成的。 人造刚玉是用工业氧化铝或二水铝土矿作原料，经破碎并洗 涤后，在电弧炉中经2000一24000C冶炼，去除其中的SiO2和 Fe203等杂质，所得的α-Al2O3， 即为电熔刚玉。它具有许多 优点：纯的α-Al2O3的熔点达2050℃，耐火度高，在加热过程 中热膨胀系数小且均匀，由室温加热至2000℃，其总膨胀量 约为2％；化学性能稳定，在高温下常呈弱碱性，有时也呈中 性，对酸及碱的抵抗能力强，在氧化剂、还原剂和各种金属 液的作用下不会与它们发生反应。因此，可用来制造高合金 钢和镁合金铸件的型壳及型芯。但由于其价格较贵，来源较 少，故末广泛应用。
耐火度的测试：
试锥：正三棱角锥
高温标准锥：26个，1230-1830oC
塞格（Seger）锥
对铸造用砂来说，要求材料本身具有高的 耐火度固然是重要的，但更有意义的是型 壳中液相开始出现的温度，即最低共熔点。
3、铸造用砂的热稳定性与热化学稳定性 热稳定性亦称抗热冲击性，是指耐火材料抵抗温 度急剧变化而不开裂的性能。
铸造用砂
一般情况下，侵入气孔发生在芯子部位还是外 型部位?下图所示型芯，哪个产生侵入气孔的 可能性大?
铸造用砂——原砂
一、铸造用砂的基本要求
1、热物理性能 蓄热系数、 热膨胀性、 热导率、 密度等
2、铸造用砂的耐பைடு நூலகம்度及最低共熔点
耐火度和熔点这两个概念都与耐火材料由固态转变为液 态有关，它们表征了耐火材料抵抗高温的能力，但两者 的概念和意义并不相同。
1)石英：纯的石英为白色透明体，俗称水晶，含有杂质时 将染成各种颜色。石英的基本结构单位是硅氧四面体，四 个氧原子位于四面体的顶端，硅原子位于四面体的中心。
2)长石：长石为铝硅酸盐，常见的有钾长石、钠长石和钙 长石三种。它们的晶体也用于骨架状结构，只是硅氧四面 体中有一部分Si被Al所替换。熔点低、硬度低、复用性差。 3)云母：云母是一种含水铝硅酸盐，常见的有白云母和黑 云母两种。 石英砂的化学成分 化学分析只能确定各种化合物的总含量，而不能确定其 存在的形式，因为SiO2的含量不等于石英的含量，长石及 云母中也含有SiO2 。分析石英砂的矿物组成需要有特殊设 备和较复杂的技术，故一般不进行。
铸造用砂在高温液态金属的热作用下，应具有 良好的热化学稳定性，不与液态金属及其氧化 物发生反应，不与粘结剂的氧化物形成低熔然 的共熔物，否则，将使铸件产生粘砂、麻点等 缺陷。
4、铸造用砂的含泥量
在铸造上将颗粒直径小于等于20μm的称为泥分， 大于20μm的称为砂。在砂和土的混合物中，泥量 的质量分数大于50%的称为泥，否则为砂。 原砂的含泥量对型砂的强度、透气性和耐火度等性能 都有很大的影响。原砂中所含的泥分往往有相当一部 分不是粘土矿物组成，其粘结性能比普通粘土差。 含泥量测定： 铸造用砂的含泥量一般用冲洗法测定。它是根据不同 大小的颗粒在液体中的下沉速度是不同的原理进行的。
(2)图解法：
(3)平均细度法：
平均细度是假设砂样的总表面积保持不变的条件 下，将砂样换算成同样重量均一直径的颗粒所能 通过的筛号表示，砂粒愈细则平均细度值愈大。
6、铸造用砂的颗粒形状
(1)粒形：砂粒可分为单粒砂和复合砂粒两种。铸造用砂 主要为单粒砂。
(2)粒貌：粒貌是指砂粒的表面状况。用显微镜或电 子显微镜观察砂粒表面，可见其常覆有一层泥、粘 土、含水氧化铁和氧化铝等的薄膜，很少有完全干 净和光洁的砂粒表面。也就是说，砂粒表面常被大 小为0.1——0.4μm的微粒或微粒的连生体所覆盖，在 它们之间有许多微小的裂纹。 (3)砂粒的比表面积及角形系数：每克砂粒的总表面积称 为原砂的比表面积。它与原砂的颗粒组成、粒形及粒貌 有关。颗粒小的原砂其比表面积大；颗粒组成相同时， 圆形的、表面光洁的原砂比表面积小。
四、非石英质铸造用砂
在铸造生产中，石英砂是应用最广、用量最大的铸造 用砂。它的粒度等级广泛，能与各种铸造粘结剂结合， 资源丰富，价格低廉，在一般的情况下基本上满足铸 造用砂的要求。石英砂存在的主要问题是：热膨胀系 数较大，尤其在573℃相变时所引起的突然膨胀，将 使铸件产生夹砂、尺寸不符等缺陷；石英砂的蓄热系 数较小，铸型的冷却能力较弱；石英砂容易与铁的氧 化物发生化学反应，使铸件产生粘砂缺陷；石英砂在 加工使用过程中，si02粉尘飞扬，工人容易用硅肺病。 因此，在采用砂型铸造生产大型钢铸件和合金钢铸件 以及采用熔模铸造生产尺寸精度要求较高的黑色合金 铸件时，经常采用非石英质铸造用砂。
4、镁砂
5、石灰石砂
2、石英的同质异构转变
3、石英砂的应用
石英砂是砂型铸造中最主要的造型材料之一，用量大用途 广。选用时应根据合金牌号、铸件的壁厚、铸型的种类和 造型方法的不同，选择合适的原砂。对于轻合金铸件一般 采用粒度组成为15或10的原砂，铸钢件一般采用二氧化硅 含量为96—98％的石英砂，铸铁件及小型铸钢件一般采用 二氧化硅含量为90一93％的石英砂。 石英玻璃是一种很好的制壳材料，它具有高纯度相非晶型 的特性，使它具有许多优良的性能：膨胀系数小、黏度高、 力学性能高。