铸造造型材料2-1

4、原砂的颗粒形状（grain shape of base sand）及表面 原砂的颗粒形状（ sand） 原砂的颗粒形状 状况 用光学显微镜扫描电子显微镜观察原砂的颗粒，可 以清楚地看出各种砂粒的不同轮廓形状（即“粒形”）。 粒形从角度（angular）到半角形【subangular；不圆， 但无锯齿状不平处（not jagged）】到圆形（rounded） 分为六种，按圆球度（sphericity）分为三级。这是一 种对铸造用砂粒形较细致的分类法。
但铸造用原砂的粒形，以往只概括地分为三类（JB435—63 ），即圆形、吨侥幸（颗粒为多角形,且多为钝角）和尖角形， 分别用符号“○”、“□”、 “△”表示。如果一种西装的原 砂夹杂有其它形状的颗粒，则只要不超过1/3，就仍用主要颗粒 的粒形符号表示。否则就用两种符号表示，并将数量较多的粒形 符号排在前面，例如□-△（椭圆形）、○-□（方角形）等。 近年来，我国制定的国家标准《铸造用硅砂》（GB/T9442 —1998）采用角形因数来反映铸造用硅砂的颗粒形貌。角形是铸 造用硅砂的实际比表面积与表面积的比值。
2、含泥量 含泥量（clay content含泥量检） 含泥量指原砂或型砂指 含泥量 直径小于0.02mm（20µm）的细小颗粒的含量而言（此含 量指质量分数），其中既有粘土，也包括极细的砂子和其 它非粘土质点。 含泥量检测丰富的原理是，利用不同颗粒尺寸的砂粒 在水中下降速度不同，将原砂中颗粒直径＞20µm与＜ 20µm的颗粒分开。检验时，称量烘干的原砂并置入烧杯中， 加入水及分散剂，煮沸及搅拌使其充分分散；然后反复按 规定时间沉淀，虹吸排除浑水和冲入清水。直到水清后， 由烘干的残留砂样质量即可以计算出原砂的含泥量。
四来自百度文库颗粒特性
含泥量：原砂中含泥量﹤2﹪ 组成：采用标准筛 新旧筛对比 表示方法：符号法、列表法、图表法、平均细度法
符号法： 符号法：用标准筛筛过的砂粒最集中的三个相邻筛号头尾 号表示，含量多的写在分子上，后面标出残留量。较分散 时用F表示。 颗粒状：○、□、△多边形 例：1SC75⁄45（○—□） 1级石英长石砂，粒度在45、55、75筛上 75﹟筛较多，圆形多于尖角形 （五）原砂的运用： 铸钢 1500℃ 铸铁 1400℃
式中 ＳＲ —颗粒物的实际比表面积（g/cm3） ｆ —原砂的密度（对于硅砂取２ ６ g/cm3 ） ． ５ ｋ —常数，一般取５ ε —砂柱的孔隙率（％） Ａ —砂柱的截面积（ｃｍ２） Ｐ —砂柱两端空气的压差（ｃｍＨ２Ｏ） ｇ —重力加速度 （９８１ｃｍ／ｓ２） Ｌ —砂柱高度（ｃｍ） Ｔ —通气时间（ｓ） ν —通过的空气量（cm3） η —空气动力粘度（１８１×１０－８ｃｍ２ ．Ｓ）
第二章 铸造用石英砂
一、石英质砂
铸造生产中使用量最大的原砂（base sand）是以 石英为主要矿物成分的天然硅砂（natural silica sand）。这是因为天然硅砂资源丰富，分布极广，易 于开采，价格低廉，能满足铸造上多数情况的要求。 （一）砂的来源：天然石英砂 人造石英砂 分类：山砂：岩石风化后产物留在原地 河砂：水力搬运 风积砂 泥分：颗粒直径小于0.022mm
（二）矿物组成：石英、长石、云母、杂质 1、石英：化学式：SiO2 熔点：1713℃ 晶体结构：Si-O四面体 特点：膨胀
2、长石： 化学式：K2O.Al2O3.6SiO2 熔点：1100—1250℃ 晶体结构：Si-O四面体中一部分Si被Al置换骨架状 结构。 3、云母：化学式：K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O 熔点：1145—1270℃ 晶体结构：片层状结构 4、杂质：铁氧化物、硫化物、碱金属、碱土金属氧化物。 （三）按SiO2含量分类 1—4石英砂 1S—4S 1—2石英长石砂 1SC—2SC 1—4粘土砂 1N—4N 一般检查SiO2含量、还包括长石、云母中的SiO2量。
1S—3S SC N
二、角形系数：
1、角形系数是铸造用硅砂的实际比表面积与表面积的比值： 、角形系数 E=ＳＲ／ＳＴ 式中 Ｅ — 角形系数； ＳＲ — 实际比表面积 ＳＴ — 理论比表面积 测定砂粒的实际比表面积是依照由Ｊ．Ｋｏｚｅｎｙ于 １９２７年提出，Ｐ．Ｃ．Ｃａｒｍａｎ在１９３８年 修正过的经验公式：
硅砂的理论比表面积可以通过计算得到。将砂粒假设为 球形，且余留在同一筛号上的砂粒具有同一直径ｄｉ，则这 尺寸砂粒的理论比表面积为： ＳＴ＝ａ ∏ ｄ２ ｉ ｉ 式中ＳＴ— 理论比表面积（ｃｍ２／ｇ） ａ — 为余留在第ｉ号筛上砂粒数目 ｉ ｄ — 该筛号的孔径（ｃｍ） ｉ 只要求出ａｉ和ｄｉ即可计算出理论比表面积。亦可以用 前述仪器，测出直径为ｄｉ的与砂样同样重的圆形玻璃珠的 比表面积，作为砂粒的理论比表面积。
3、 原砂颗粒组成 、 原砂颗粒组成（grain size and distribution of base sand） 原砂的颗粒组成（即粒度）包括两个概念：砂粒的粗细程 度和砂粒粗细分布的集中程度。 为检定不同原砂的颗粒组成，通常采用筛分法，是用 一套（11）筛孔尺寸自大而小的铸造用试验筛来筛分已洗 去泥分的干砂样。我国国家专业标准规定了用于测试硅砂 粒度的试验筛的筛子序号及筛孔尺寸。 可用符号表示法，累计曲线表示法，美国铸造协会平 均细度表示法（AFS grain fineness number）以及砂粒平 均尺寸表示法来方便地了解原砂粗细粒分布特征。
【思考题】 思考题】 1 铸造用石英砂的颗粒组成； 铸造用石英砂的颗粒组成； 2 铸造用石英砂的结构特性 铸造用石英砂的结构特性；