Формовочный песок: назначение, марки, свойства, состав

Формовочный песок – это рыхлая осадочная порода, в состав которой входят зерна кварца фракцией 0,1–2,4 мм и глина. Согласно ГОСТу содержание диоксида кремния в нем должно быть не менее 90 %, оксидов щелочных и щелочноземельных металлов – в пределах 0,4–2 %, а оксидов железа – 0,2–1 %.

Назначение

Осадочная порода широко используется:

  • при литье в землю;
  • при производстве формовочных и стержневых смесей (чистый кварцевый песок);
  • для пескоструйной обработки;
  • в песочницах ж/д локомотивов (фракция 0,2–0,5 мм).

Крупнозернистый песок подходит для изготовления больших и толстостенных отливок с хорошими огнеупорными и газопроницаемыми свойствами. Мелкозернистый востребован для тонких отливок в цветном и художественном литье, чтобы получить более качественную поверхность.

Кварцевый песок с минимальным количеством вредных примесей используют для стального литья.

Тощий или жирный – с повышенным содержанием глины – для изготовления чугунных и цветных сплавов.

Используя метод литья в землю, с помощью формовочного песка можно изготовить множество деталей простой и сложной геометрической формы. Среди них простые кольца, колеса, элементы арматуры, заготовки для зубчатых колес, сложные корпусные детали и станины.

Чем мельче и чище песок, тем выше качество отливки
Качество отливки при литье в землю зависит от фракций и чистоты формовочного песка

Марки

В зависимости от содержания кварца и величины зерен кварцевому формовочному песку присваивают марку в виде цифровой записи «2-К2-О1-02». Из нее можно узнать:

  • содержание глины;
  • коэффициент однородности;
  • средний размер зерна.

Расшифровка марок кварцевого песка

  • Массовая доля глины – первая цифра – от 1 до 5, где 1 обозначает минимальные 0,2 %, а 5 – максимальные 2 %.
  • Массовая доля кварца – от К1 до К5, где К1 – это 99 % кварца, а К5 – 93 %.
  • Однородность – от О1 (80 % однородности) до О5 (45–50 %).
  • Фракционность (последние две цифры в маркировке) – 01 – до 0,18 мм, 02 – от 0,2 до 0,23 мм, 025 – от 0,24 до 0,27 мм, 03 – до 0,3 мм.

К примеру, у сухого формовочного песка марки 2К2О102: 0,45 % массовой доли глины, 98 % кварца, высокая степень однородности 80 % и средняя величина фракций 0,2–0,23 мм.

Существуют и другие марки формовочного песка. Например, в тощем – глинистая составляющая достигает 12 %, а в менее прочном жирном – содержание глины колеблется в пределах 12–50 %.

Более востребован формовочный песок с меньшим содержанием глины
Кварцевый формовочный песок обладает высокими эксплуатационными характеристиками

Свойства

В зависимости от содержания глины и вредных примесей формовочный материал делят на классы. В крупнозернистом песке загрязняющих минералов и примесей всегда меньше. Качество снижается, если в составе есть:

  • окись кальция (СаО);
  • окись магния (MgO);
  • оксиды щелочей (Na2О, K2О);
  • закись железа (FeO) и т. д.

В зависимости от массовой доли примесей формовочный песок принадлежит к одной из пяти групп. Самая чистая – первая, в ней массовая доля оксидов щелочей не превышает 0,45 %, а оксида железа – 0,22 %. В пятой, самой загрязненной группе, количество щелочных окисей вырастает до 2,3 %, а оксидов железа – до 1,1 %.

В составе кварцевого песка не должно быть торфа и почвы, угля и известняка, кусков сланца, кварцита, песчаников и других загрязняющих компонентов. Максимально допустимая массовая доля сульфидной серы – не более 0,05 %.

Если вредных примесей – щелочных окисей и оксида железа – много, качество поверхности отливок будет низким, на них образуется пригар. Чем чище песок, тем лучше его огнеупорные качества.

В крупнофракционном формовочном песке вредных примесей больше
Чем ниже содержание окисей щелочи и оксида железа в формовочном песке, тем качественнее получится отливка

Физические свойства формовочного песка

На качество отливок и смесей влияют физические свойства материала:

  • прочность – способность сохранять первоначальные параметры во время литья или транспортировки;
  • газопроницаемость – качество поверхности лучше при низкой газопроницаемости;
  • термическая стабильность – способность сохранять заданную форму при воздействии высоких температур;
  • способность к просадке – свойство смеси сжиматься во время затвердевания отлитой детали;
  • повторное применение.

Отличными эксплуатационными характеристиками – прочностью и термической стабильностью, низкой газопроницаемостью – обладает пылевидный кварц с содержанием железа до 0,25 %, а также сухой формовочный песок марки 2К20102.

Заказать формовочный песок разных марок можно по многоканальному телефону 8 (495) 974-45-51.