铸造用硅砂标准
铸造用硅砂化学分析方法-最新国标
铸造用硅砂化学分析方法1 范围本文件规定了铸造用硅砂化学分析方法的试样制备及试验方法。
本文件适用于铸造用天然硅砂、精选石英砂和人造石英砂的二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠含量分析和酸耗值的测定。
本文件中并列的测定方法，可根据具体情况选用。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 601 化学试剂标准滴定溶液的制备GB/T 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备GB/T 2684 铸造用砂及混合料试验方法GB/T 5611 铸造术语GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示与判定3 术语和定义GB/T 5611界定的术语和定义适用于本文件。
4 试样的制备试样应具有代表性和均匀性，没有外来杂质混入。
酸耗值测定的试样由样品中选取，按GB/T 2684的规定进行。
其它指标测定试样用四分法缩分（若粒度过大时，则应先粉碎至0.8 mm以下，并用磁铁除去粉碎过程中引入的铁后，再缩分），最后得到约20 g试样，研磨至全部通过75 μm筛（即200目筛）。
将上述试样置于称量瓶内，在105℃～110℃烘干2 h，然后放入干燥器中，冷却后备用。
5 试验方法概述5.1.1 除非另有说明，在分析中所用标准溶液、制剂和制品，均按GB/T 601、GB/T 603规定制备。
使用确认为分析纯的试剂和符合GB/T 6682所规定的三级水。
试验中所用到的试剂，凡未注明浓度者，均为出厂原始浓度。
5.1.2 检验结果的判定按GB/T 8170中修约值比较法进行。
二氧化硅含量的测定5.2.1 盐酸一次脱水重量—钼蓝吸光光度联用法测定二氧化硅含量5.2.1.1 原理试样用碳酸钠熔融分解，以盐酸溶解熔块，并蒸发干涸使硅酸脱水，加入盐酸溶解可溶性盐类，过滤并灼烧成二氧化硅，然后用氢氟酸处理，使硅以四氟化硅的形式逸出，氢氟酸处理前后的质量差，即为沉淀中的二氧化硅量，用钼蓝吸光光度法测定滤液中残余的二氧化硅量，两者相加即为试样中二氧化硅的含量。
铸造用的硅砂及质量控制
铸造用的硅砂及进厂质量控制林州市合鑫铸业公司李海军铸造用的硅砂作为造型的主要原材料，其质量的好坏对型砂性能的影响很大。
特别是原砂含泥量过高，使型砂和旧砂中的含泥量增高，导致型砂透气性下降，含水量上升，铸件气孔缺陷增多。
除了强烈影响透气性低和含水量高以外，还会引起型砂韧性变差，造型时起模困难，砂型棱角易碎，吊砂易断，铸件砂眼废品率增高。
对于树脂砂造型或制芯，原砂含泥量过高还会造成树脂加入量增大，芯子发气量增高等问题。
故一般工厂均对型砂和旧砂的含泥量有明确规定，并至少每周要检测一次。
单一砂机器造型铸铁用型砂含泥量一般为10%-13%，旧砂含泥量为8%-11%。
对于粘土型砂用硅砂的含泥量最好＜0.8%，树脂等有机粘结剂砂芯用硅砂含泥量最好＜0.3%，而且越低越好。
所以有效的控制采购原砂的含泥量对提高铸件的质量很有必要。
对于中部地区，为了就地取才，降低生产成本，一般采购黄河水洗烘干砂做为造型用的原砂。
值得一提的是，黄河砂与河北的承德砂、内蒙的大林砂相比，虽然价格比较便宜，但含泥量一般均偏高。
表1为我厂对进厂的黄河水洗烘干砂的化验数据。
表1试样号含水量（%）含泥量(%) 粒度(70/140,三筛≥75%) 平均细度1# 0.05 1.12 81.12 762# 0.05 0.98 82.86 783# 0.05 1.0 79.04 734# 0.10 0.98 82.24 765# 0.15 1.16 73.78 666# 0.10 1.28 73.4 667# 0.05 1.30 74.82 71通过上表可以看出，经过烘干的砂，含水量一般都能满足标准≤0.3%的要求，但含泥量均偏高，70/140目的粒度波动也较大。
我们厂曾较长时间的用过河北的承德砂，其含泥量均低于0.6%，而且质量较稳定。
对于手工造型和一般机器造型的工厂来说，为了有效的降低生产成本，可以使用黄河砂做为造型用的原砂，但要尽量控制其含泥量不要超过1%，否则对型砂性能影响较大。
化学成分硅砂标准样品对照
化学成分硅砂标准样品对照硅砂主要成分是硅酸钙，含镁、硫较多。
杂质主要为硅，微量的杂质会影响最终的产品性能。
按照国家标准GB/T 19253-2017,通过不同种类和等级硅砂与相应标准样品的比对和分类筛选，得到符合要求的硅砂样品或标准样品。
•1、GB/T 19253-2017 （硅砂）是根据硅砂行业标准GB19253中的各元素含量，按行业规定的方法进行化学成分分析，从而得到硅砂。
其中以B级硅砂含量最多，但有部分企业为降低成本，将B级硅砂改为A+级硅砂替代。
对于工业用硅砂，以B级硅砂为主要原材料。
工业用硅砂和B级硅砂因主要矿物成分不同而采用不同标准样品进行比对。
B级硅砂要求产品粒度分布均匀，粒度在150-200目之间。
A+级硅砂要求原料中SiO2含量在0.2%以上。
•2、GB/T 19253-2017 （硅砂）适用于一般工业用硅砂级与高岭土级别。
硅砂可根据硅酸钙含量划分为1-10级,10-50级和50-100级。
高岭土可分为硅石一级和硅石二级。
主要是通过硅砂与相应标准样品的比对与分类筛选来得到。
•3、HG/T2977.1-2006 （硅砂级）主要适用于玻璃工业用硅砂；冶炼工业用硅砂；熔炼工业用硅砂；化学试剂工业用硅砂；制造型工业用硅砂。
适用范围：硅砂及耐火材料；玻璃工业用硅砂；耐火材料及化工原料工业用硅砂；建材工业用硅砂及熔炼工业用硅砂；冶金工业用硅砂及熔炼工业用硅砂；电子工业用硅砂：化工和工业硅砂。
适用范围：硅砂包括HG/T2977.1-2006硅砂及硅粉等。
按规定杂质含量分为一级和二级样品。
•4、GB/T 19253-2017 （硅砂）与铝酸钙（不含硅或少含镁硫氧化钙）标准样品比对时，铝酸钙粉中铝的质量分数应大于12%。
铝酸钙是一种良好的耐火材料，可用于制造耐火材料的生产工艺中，其具有良好的抗压强度和耐腐蚀能力。
铝酸钙也是一种高强度材料，主要用于耐火材料上。
如果铝酸钙中含有杂质较多，会影响耐火材料的使用寿命和表面质量。
铸造用硅砂国家标准
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 8580最小SiO2含量(%) 98 96 93 90 85802、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 最大含泥量(%) 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 3、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。
铸造常用原辅材料技术标准
铸造常用原辅材料技术条件1. 范围本标准规定了铸造生产中常用材料的技术条件。
本标准适用于铸造生产中常用材料的验收检验。
2. 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 467-1997 阴极铜GB/T 718-2005 铸造用生铁GB/T 1412-2005 球墨铸铁用生铁GB/T 2272-1987 硅铁GB 3518-83 无定形石墨粉GB/T 3649-1987 钼铁GB/T 3795-2006 锰铁GB/T 4137-2004 稀土硅铁合金GB/T 5235-1985 加工镍及镍合金化学成分和产品形状GB/T 5683-2008 铬铁GB 8736-88 铜中间合金锭GB/T 9442-1998 铸造用硅砂JB/T 9228-1999 球墨铸铁用球化剂JB/T 7526-2008 铸造用自硬呋喃树脂JB/T 8835-1999 铸造用水玻璃YB/T 5051-1997 硅钙合金GB/T 2988-87 高铝砖GB/T 2992-1998 通用耐火砖形状尺寸GB/T 2994-1994 高铝质耐火泥浆GB/T 14982-1994 粘土质耐火泥浆3. 基本要求3.1金属材料不得有显著的锈层、粘砂、土、油、漆等有害附着物和其它夹杂物。
（本厂废铸件可允许有防锈漆）。
3.2 本标准所指块度尺寸均为对角线长度，不能与进货块度要求混淆。
3.3 所有进厂的原材料都应有随货提供质保书或合格证明。
4. 造型材料4.1 原砂4.1.1 铸造用硅砂（参照GB/T9442-1998）（见表1）表1 铸造用硅砂4.1.2 硅砂要求4.1.2.1 硅砂中不得混入煤屑、小石块、碎木片、石灰石等杂物。
铸造生产中硅砂的选用
铸造生产中硅砂的选用作者：于滨礼张玉伟南宁来源：《中国科技博览》2015年第11期[摘要]铸造技术推动了社会生产力的提升，随着新技术的迅猛发展，新兴材料不断涌现，铸造技术也有更进一步的提高。
在铸造行业生产中，硅砂仍然是铸造的主要材料，由于硅砂中SiO2含量、硅砂粒度分布等情况都所不同，所以不同铸件的铸造对硅砂性能也有一定要求，不同铸件用砂情况也不尽相同。
因此，为了确保铸件质量符合标准，必须要严格选用硅砂。
[关键词]铸造生产；硅砂的选用；SiO2含量中图分类号：TG2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0054-01前言：硅砂是铸造生产中造型用料中最常用的，据不完全统计，我国每吨铸件平均耗砂量约为1t，所有铸件中砂型生产铸件占比为80%以上。
硅砂分为两大类，分别是天然硅砂和人工硅砂，铸造在用砂上是有一定要求的，硅砂的形状、物质含量、耐火度等是有所不同的，而且并不是所有硅砂都适合于铸造生产。
在铸造生产中，由于铸件的性能不同，所以必须要合理选择硅砂。
1 硅砂相变与铸件间的关系1.1 石英受热情况铸件可以选用石英为材料，在铸造过程中，石英受热体积膨胀，导致发生相变。
在500℃左右时石英膨胀速度最快，膨胀会导致石英组织结构受到破坏，铸件中将会产生夹砂危险区域。
为了抵制硅砂膨胀，避免发生相变，铸造工作者需要找到方法解决问题，可以采取加热煅烧和降低硅砂膨胀系数方式，将焙烧砂方法用在生产中。
硅砂中SiO2含量越高铸造效果越好，可是，含量也是要有一定限制的，当含量过大时会膨胀系数越大，就会发生相变，如果硅砂中含有长石、白云石等矿物时，会降低硅砂的膨胀系数。
1.2 硅砂受热产生的现象1.2.1 砂粒松落型砂表面在金属液的辐射下会发生膨胀，膨胀会导致砂粒间相互挤压，底层砂粒与其他层砂粒之间由于存在温度差，受热不均匀引发砂粒松落，从而使砂粒聚集在铸件表面，表面呈现黄色状。
导致砂粒松落最主要的原因是硅砂强度不够，所以，解决硅粒松落的方法可以采取提高型砂强度，由于粘土可以提高强度，所以可以加入质量好的粘土，还要适当加水，避免因为过湿给型硅带来影响，煤粉、重油具有膨胀空间的作用，可以将其作为附加物填入型硅中，那么有足够的空间可以缓解型砂膨胀，从而因为受热出现夹砂给铸件造成影响[1]。
铸造砂国家标准课件
杂质化学成分（质位分数)/%
Al2〇3 <1.0 <2.5 <4.0 <6.0 <8.5 Fe2 03 <0.3 <0.5 <0.5 <0.5 <0.7 CaO+MgO <0. 2 <0.3 <0.5 <0.6 <1.0 K20+Na20 <0. 5 <1.5 <2.5 <4.0 <4.5
表3铸造用硅砂按颗粒形状、角形因数分级
形状
圆形 椭圆形 钝角形 方角形 尖角形
分级代号
〇 〇-□ □
角形因数
≤1.15 ≤1. 30 ≤1. 45
□-△
△
≤1. 63
>1.63
4分级及牌号 4.4铸造用硅砂的平均细度偏差分级 铸造用硅砂按平均细度偏差分级见表4。
表4铸造用硅砂按平均细度偏差分级
分级代号 A B C D
筛号 细度因数
6 3
12 5
20 30 10 20
40 30
50 40
表5铸造用硅砂粒度组成及其细粉含量
粒度
30/50
细粉含M(质量分数)/%
擦洗砂 ≤0.1 水洗砂 ≤0.5 人工硅砂 ≤0.5
40/70
50/100 70/140 100/200
≤0.1
≤0.4 ≤0.7 ≤8.0
≤1.0
≤3.0 ≤3.5 ≤10.0
≤1.0
≤1.5 ≤2.0 ≤10.0
5技术要求 5.8特殊要求 如耑方对本标准未列项目，如烧结点、灼烧减fi等有特殊要求，供需双方 可在订货协议中规定。 6试验方法 6.1铸造用硅砂二氧化硅和杂质含量的测定按GB/T 7143的规定进行。 6.2铸造用硅砂含泥量、含水量、粒度组成、细粉含量和酸耗值的测定按 GB/T 2684的规定进行„其 中，细粉含量与粒度组成的测定方法相同，试验 筛应符合JB/T 9156的规定，试验筛筛号与对应的筛孔 基本尺寸参见附录C。
铸造生产中硅砂的选用
ｌ ■
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
铸 造 生 产 中 硅 砂 的 选 用
于 滨礼 张玉伟 南 宁
（ 大连 工业 职工 大学 ） ［ 摘 要】 铸 造技 术推 动 了社 会生 产力 的提 升 ， 随着新 技术 的迅猛 发展 ， 新 兴材料 不 断涌 现 ， 铸 造 技术 也有 更进 一步 的提 高 。 在 铸 造行 业生 产 中 ， 硅砂 仍 然是 铸 造 的主要 材 料 ， 由于 硅砂 中Ｓ ｉ ０ ２ 含量 、 硅 砂粒 度分 布等 情 况都所 不 同 ， 所 以不 同铸件 的铸 造对 硅砂性 能也有 一定 要求 ， 不 同铸 件用 砂情 况也 不尽 相 同。 因此 ， 为 了确保 铸件 质量 符 合标准 ， 必 须要 严格 选用 硅砂 。 ［ 关键 词］ 铸 造生 产 ； 硅 砂 的选 用 ； ８ ｉ ０ ２ 含量 中图分 类号 ： Ｔ Ｇ２ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编号 ： １ ０ ０ ９ —９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ） １ １ — ０ ０ ５ ４ — ０ ｌ
自云石 等 矿物 时 ， 会降 低硅 砂的 膨 胀系数 。
１ ２ 硅砂 受热产 生 的现象
的膨 胀期 ， 将膨 胀 应力控 制在 合理 范围 内 。 如果 砂粒 体积相 同 ， 在受 热均 匀条 件下 ， 整 体 膨胀 ， 引发 硅 砂 表 面 砂粒 松 落 。 在铸造铸件时， Ｓ ｉ Ｏ， 含 量 最 好在
铸件 可 以选用 石英为 材料 ， 在铸造 过程 中， 石英受 热体积膨 胀 ， 导致 发生相
变。 在５ ０ ０ Ｃ左右 时石英 膨胀速 度 最快 ， 膨 胀会 导致石 英 组织结 构受 到破坏 ， 铸
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铸造用硅砂检验规程
1.1 主题内容与适用范围。
本标准规定了铸造硅砂的技术要求。
本标准适用于铸铁件用硅砂。
1.2 引用标准
GB/T 9442-1998(铸造用硅砂)
1.3 技术条件
1.3.1 化学成份及性能。
铸造用硅砂的化学成分及性能应符合表1规定。
1.3.1.1 铸造用硅砂的二氧化硅及有害杂质（k2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3）的含量作为选矿和抽查的验收依据。
1.3.1.2 各种硅砂的含泥量作为每批进厂材料的验收依据。
1.3.1.3 铸造用硅砂袋装时的含水量作为验收依据。
1.3.1.4 铸铁树脂沙用散装硅砂，必须烘干，烘干后含水量应≤0.2%。
1.3.2 粒度。
铸造用硅砂粒度应符合表2规定
1.3.
2.1 铸造用硅砂主要粒度组成部分的集中数量，中间筛留量作为验收依据。
1.3.
2.2 铸铁树脂用硅砂200至底盘的微粉含量作为验收依据。
1.3.
2.3 铸造用硅砂主要粒度组成部分波动值的绝对误差不得大于5%。
1.3.3 铸造树脂砂用硅砂酸耗值＜5ml。
1.3.3.1 铸造树脂砂用硅砂酸耗值作为选矿和抽查指标。
1.3.4 铸造树脂砂用硅砂的灼减量应＜0.5%。