Fayalit

Fayalit ist ein im bentonitgebundenen Formstoffsystem vorliegendes, schmelzpunkterniedrigendes Eisensilikat der Zusammensetzung 2FeO·SiO2.

Sowohl der Quarzsand als auch die Zerfallsprodukte des Tones reagieren bei höheren Temperaturen (Gießtemperaturen bei Eisen- und Stahlguss) mit Metalloxiden (z. B. FeO) unter Bildung niedrigschmelzender Orthosilikate nach folgendem Reaktionsschema (Glg. 1 und 2):

Glg. 1:


Glg. 2:

Die entstehenden Eisenoxide benetzen den Formstoff weit besser als das metallische Eisen, dadurch sind Versinterungen und Anbranderscheinungen verstärkt (s. angebrannter Sand) möglich. Bild 1 zeigt starke Versinterungen an einem Gussteil, Bild 2 zeigt das dazugehörige Elementspektrum aus einer EDX-Analyse.

Allgemein ist bei den Metall-Formstoff-Reaktionen mit der Bildung von Zwischenschichtphasen zu rechnen, die sich je nach Zusammensetzung der Reaktionspartner hinsichtlich Benetzbarkeit und Reaktionsfähigkeit unterschiedlich verhalten.

Die Verwendung chemisch neutraler Formgrundstoffe kann diese Reaktionen mit den Metalloxiden verhindern bzw. einschränken. Die verstärkte Form des Anbrennens bzw. Ansinterns ist die Vererzung. Die physikalisch-chemischen Reaktionen werden durch vorhergehendes Eindringen von Metallen bzw. Metalldämpfen in den Formstoff verstärkt.

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