13.06.2018 | Ausgabe 06/2018

Quarzsand: Formgrundstoff für die Formen- und Kernherstellung

Teil 2: Das Sinterverhalten von Quarzsand im Bereich von 1 100 °C bis 1 500 °C

Quelle: Ulrich Recknagel

Auswahl der Quarzsandproben

Die deutsche Gießereiindustrie wird hauptsächlich von neun Produzenten aus vierzehn Quarzsand-Gewinnungsbetrieben mit speziell für die Verwendung als Formgrundstoff aufbereiteten und klassierten Quarzsanden für die Formen- und Kernherstellung beliefert. Für die Untersuchung des Sinterverhaltens nach BDG-Merkblatt P 026 wurden von diesen vierzehn Gewinnungsbetrieben, die inT abelle 1 genannt sind, vierzehn handelsübliche Quarzsand-Proben verwendet.

Chemische Zusammensetzung der Quarzsand-Proben

Die chemische Zusammensetzung der in Tabelle 1 aufgeführten Quarzsand-Proben wurde mittels Röntgenfluoreszenz analyse(RFA) an der Korn oberfläch (Oberfl) und für den Probenquerschnitt (Quers) ermittelt. Entsprechend den Ergebnissen de rRöntgenfluoreszenz analyse wurden die vierzehn Quarzsand-Proben in drei Gruppenein geteilt:
• Quarzsand ohne Al2O3-Gehalt, mit K2O< 0,05 % (Tabelle 2.1),
• Quarzsand ohne Al2O3-Gehalt, mit K2OGehalt>0,30 % (Tabelle 2.2),
• Quarzsand mit Al2O3-Gehalt >0,50 %und K2O-Gehalt >0,30 % (Tabelle 2.3).

Silica sand: Molding material for mold and core manufacturing processes
Part 2: Sintering behaviour of silica sand at temperatures of between 1 100 °C and 1 500 °C

The sintering behaviour of 14 commercially available silica sand samples from 9 German producers was tested in accordance with BDG Merkblatt P 026 “Determining the Sintering Point” (Guidelines published by the German Foundry Association BDGuss). The author tested the samples using a modified sampling boat method in a Nabertherm® tube furnace at temperatures of between 1 100 °C and 1 500 °C. The chemical composition of the silica sand samples at room temperature was determined via X-ray fluorescence analysis of both the surfaceand cross-section of each sample. The quantity of cristobalite in the thermally treated silica sand samples at 1 500 °C/5 minutes was determinedby XRD-analysis. The sintering behaviour of the silica sand samples and the behaviour of the silica sand grains and accompanying minerals present during the cooling phase are thus described.

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