了解镁橄榄石,需要先从橄榄石说起,顺便再说说铁橄榄石。
橄榄石是地球上分布非常广、最常见的矿物之一,因为其通常呈橄榄绿色而称为橄榄石。
橄榄石是一种镁与铁的硅酸盐,其化学式为(MgFe)2SiO4,主要是由Mg2SiO4和Fe2SiO4两个组份形成的完全类质同象混晶体。Mg2SiO4则被称为镁橄榄石,而Fe2SiO4被称为铁橄榄石。
铁橄榄石: Fe2SiO4的熔点只有1220度,在黑色金属铸件的一般浇注条件下呈液态,易于流动,渗入到涂层中,涂料层被逐渐侵蚀掉, 直至熔穿,涂料的隔离效果被破坏掉, 钢水能畅通无阻地往砂粒孔隙内渗透, 形成渗透粘砂。因此,铁橄榄石的存在是产生粘砂的主要原因。
镁橄榄石:是以Mg2SiO4为主要成分的矿物,纯的硅酸镁熔点为1890度。天然矿物中硅酸镁与铁橄榄石共生形成固溶体,铁橄榄石越多,则熔点越低。以镁为主(铁含量少于10%)的橄榄石称为镁橄榄石。此外橄榄石中还另外还含有Al2O3及CaO等成分,多形成低熔点矿物,影响镁橄榄石的高温性能。
因此,对镁橄榄石的质量要求为MgO含量大于50%、Fe2O3含量小于10%、Al2O3小于2%,CaO小于1.5%。满足这些要求的镁橄榄石的耐火度可以达到1690-1710度。
镁橄榄石作为铸型材料(型砂)的特点:
1、镁橄榄石砂的化学性能稳定,热膨胀均匀,受热变化小。且导热性能好、热膨胀缓慢均匀,不易产生夹砂。
2、铸造级镁橄榄石砂耐火度在1690℃--1710℃之间。
3、 铸造级镁橄榄石砂不含游离态SiO2,无粉尘。浇注时不排放CO、CO2等有害气体。从根本上杜绝了矽肺职业病的产生。因此,镁橄榄石砂属绿色环保铸造材料。
4、铸造级镁橄榄石砂CaO、Al2O3等有害杂质含量少,无吸水自粉现象,具有极好的复用性。回用的镁橄榄石砂经过高温铁液的作用,使用效果比新砂还好。
5、经煅烧或水洗处理的镁橄榄石砂,特别适合用于高锰钢、高合金钢以及含碳量低于0.3% 的低合金钢等铸件。在潮模工艺生产中小型高锰钢铸件时,可使铸件表面粗糙度Ra达到1.6-3.2µm,相当于精铸水平。
6、铸造级镁橄榄石砂在高温状态下呈碱性,不与钢液中的MnO、Cr2O3等金属氧化物反应起作用,抗钢水侵蚀能力强。因此,能有效的防止铸钢件粘砂、夹砂等缺陷,极大的提高了产品的合格率。在潮型工艺生产高锰钢时废品率减少8%--15%。
镁橄榄石作为涂料的耐火骨料的特点
1,镁橄榄石在高温下呈弱碱性,可以与镁砂粉混合用于高锰钢铸件。
2,镁橄榄石可以作为普通耐火骨料加入到涂料中,用于铸铁件,涂料涂层具有良好的烧结性能,涂层烧结成壳自行剥离呈整体片状、块状剥落,铸件光滑发亮,可生产出精确、高表面质量的铸件。
3,镁橄榄石可以不经过煅烧就直接使用,成本低廉。
4,但由于是天然矿物,其组成成分变化较大,因此耐火性能不大稳定。因此在选用和采购时,一定要注意其成分的稳定性。
随着我国镁资源的减少,镁砂生产成本越来越高,令不少需求客户已经开始寻找其他替代材料。而镁橄榄石在国内的储量极为丰富,利用镁橄榄石替代部分镁砂,在满足使用要求的同时可进一步降低生产成本,成为商家的首选.
常用耐火粉料(包括辅助粉料)的成分、特性和作用及选用方法:
“针对铸造涂料应该关注其粉料的哪些物化性质? 这些性质是怎样影响涂料性能的?如何根据这些指标(包括化学成分和矿物组成)判断耐火粉料质量? 如何解读耐火材料的质检报告?” ---- 请参阅: 耐火粉料综述
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