砂型铸件的表面缺陷
1.1 机械粘砂和化学粘砂
砂型铸件表面的机械粘砂是金属液直接钻入砂型砂粒间孔隙，靠金属的包围和钩连作用与砂粒连结在一起，没有发生化学反应。产生化学粘砂的原因是高温金属液可能被氧化而生成金属氧化物，主要产物是氧化亚铁FeO，其熔点为1370℃。FeO与型砂的SiO2起化学反应生成硅酸亚铁（即铁橄榄石FeO•SiO2），化学反应如下：
SiO2 + 2FeO 2FeO•SiO2
硅酸亚铁的熔点极低，仅有1220℃，因此流动性很好，即使铸件表面已有凝固壳，新生成的硅酸亚铁仍呈液态，易于渗透入砂型孔隙中。凝结后的硅酸亚铁对铸件和型砂都有极强的粘结性，能够将型砂牢固粘附在铸件表面上而成个化学粘砂。
用湿型砂生产铸铁件一般只形成机械粘砂，而不会形成化学粘砂。这是因为铁液中含有多量碳，不会产生大量氧化铁等金属氧化物。砂型中又含有相当多的煤粉，浇注时产生的还原性气氛能防止金属氧化物。原砂的SiO2含量较低也不是湿型铸铁件形成化学粘砂的必然条件。研究结果表明，使用SiO2含量只有82%左右的黄河风积砂，用湿型生产铸铁件并未发现有化学粘砂。
凭肉眼区别两种粘砂是比较困难的，通常可用以下方法区分：
⑴显微观查：从粘砂层上敲取一小块，用液体树脂固定并磨制成试样，用金相显微镜观察。如果是机械粘砂，可以清楚看到单个砂粒夹在金属之中。渗入的金属与砂粒间有明显的分界线，不存在任何化学反应产物。渗入的金属金相组识与铸件本体的金相组织一致（见图2）。如果是化学粘砂，则可以看见在粘砂层中有新生相将铸件和砂粒粘连（见图3）。
⑵电测：机械粘砂中连结物是金属，具有良好的导电能力。将万用电表的旋钮开到电阻测定档，用一个电极接触铸件，另一电极接触粘砂部位。如果电阻接近为零，表明粘砂是金属包裹砂粒形成的机械粘砂。如果显示有巨大电阻，表明粘砂部位已经形成不导电的硅酸亚铁，属于化学粘砂。
⑶化学鉴别：用扁铲凿下一小块粘砂块，浸入盛有浓盐酸的试管中。如果缓慢发生气泡，一夜之后液体颜色由无色透明变为棕红色。反应终了时粘砂块消失，试管底部留下少数单个砂粒，说明是机械粘砂，铁质部分已被盐酸溶解成为氯化铁。化学反应式为：
2Fe + 6HCl 2FeCl3 +3H2↑
如果是化学粘砂，则气泡产生很少，酸液也没有明显的变化。最后的残留物是多孔性团絮状物质。
1.1.1 各种因素对机械粘砂的影响
实际生产经验表明，湿型铸件的重量一般不超过一、二百千克，壁厚大多不超过50mm，型砂中水分引起激冷效应使铸件外壳较快冷却和凝固，对型砂的加热作用并不过分严重。虽然铸铁用原砂中除了含有石英（熔点1715℃）以外，还含有相当数量熔点较低的长石（熔点1170～1550℃）、云母（熔点1150～1400℃）及其它矿物质，但同时铸铁湿型砂中含有的煤粉抑制了氧化铁的生成，因而不致引起化学反应。生产经验表明，湿型铸钢件一般也都是机械粘砂，而不是化学粘砂。这是因为湿型铸钢件都不是厚大铸件，而且所用硅砂含SiO2较高，铸件对型砂的热作用并不严重，不产生明显多的铁橄榄石。
以下将分别讨论铸件产生机械粘砂的各种影响因素：
1.1.1.1 砂型紧实程度
手工造型和震压造型的紧实程度如果较低，则砂型表面的砂粒比较疏松，砂型型腔的坑凹处和拐角处局部也都更容易出现疏松。如金属液钻入砂粒之间孔隙不深，将使铸件表面显得粗糙；钻入较深和包裹砂粒则形成机械粘砂。造型工人可以采取手指塞紧、用冲锤的尖头冲紧砂型局部。高生产率的高密度造型是否有局部疏松，则取决于型砂流动性如何，因而很多工厂尽量降低型砂紧实率来提高型砂的流动性。在填砂和压实过程中采用微震提高砂型紧实程度是十分有效的。此外，也取决于紧实装置设定液压或气压的高低。图4为一灰铁汽车铸件出现机械粘砂，使用进口静压造型机，一箱两件。但液压系统的压力调节不适当，砂箱的压实比压较低；而且两件之间和与砂箱的吃砂量仅有25mm左右。砂型平面硬度只有50～60，边缘侧面硬度不足40。
我厂生产红煤粉，以其高挥发性、低灰、低硫等特点，决定了该产品具有良好的防粘砂性能，配置的型砂湿压强度高，高温性能好，发气适中等特点。并能很好的提高型砂的韧性、流动性和起模型，降低型砂含泥量，增强砂型砂透气性。而且有效减少煤粉的加入量，同时也降低膨润土的使用量，使型砂的水分降低，配置的型砂具有良好的造型性能，提高型砂的溃散性，使高温下砂型移动减少，铸件尺寸精度高，从而杜绝了铸件气孔，夹砂和砂孔现象的发生。
我公司铸造煤粉对防止铸件产生粘砂，提高铸件表面光洁度，改善型砂溃散起特别效果，减少废品降低生产成本。为铸造企业提高生产质量可靠的保证
用于铸造企业湿型砂生产铸件的产品，选用水洗过的焦煤和肥煤作原料生产的煤粉。
性能： 1 在铁水的高温作用下煤粉产生大量还原性气体，防止铁水被氧化，并使铁水表面的氧化铁还原，减少金属氧化物和型砂进行化学反应的可能性。型腔中还原性气体主要来自煤粉热解生成的挥发分，也包括碳与水在高温下的水煤气反应生成的氢气。
2 煤粉受热后开始软化，具有可塑性。如果由开始软化至固化之间温度范围比较宽和时间比较长，则可缓冲石英颗粒在该温度区间受热而形成的膨胀应力，从而可以减少因砂型受热膨胀而产生的铸件缺陷。
3 煤粉受热后产生气、液、固三相的胶质体，胶质体的体积膨胀部分地堵塞砂粒间的孔隙，使铁水不易渗入。
4 煤粉在受热时产生的碳氢化物（主要为芳烃类）的挥发分在650℃―1000℃高温下，于还原性气氛中发生气相热解而在金属液和铸型的界面上析出一层带有光泽的微细结晶碳，称为光亮碳。这层光亮碳使砂型不受铁水润湿和难以向砂粒孔隙中渗透，从而得到表面光洁的铸件。
用途：适用铸造企业采用湿型铸造生产铸铁件的工艺，能防止型化学粘砂、提高铸件表面质量。