Основой широко применяемых в литейном производстве формовочных смесей является кварцевый песок, названный так по главному породообразующему минералу — кварцу. Кварц — соединение кремния с кислородом (Si02), имеющее плотность 2,65 т/м3, температуру плавления 1983 К, твердость по шкале Мооса 5,5—7,0.
В природных условиях зерна кварца встречаются в сочетании с глинистой составляющей и другими минеральными частицами размером менее 0,022 мм. Песком принято считать гор-ную породу, содержащую свыше 50% зерен кварца (табл. 1.1). Согласно ГОСТ 2138-74 формовочные пески в зависимости от содержания глинистой составляющей делятся на кварцевые и глинистые.
Кварцевые формовочные материалы можно разделить на свежие и бывшие в употреблении. К первым относятся формовочные пески и пылевидный кварц, а ко вторым — регенерат и оборотная смесь. В составе песчано-глинистых формовочных смесей, как правило, используются кварцевые формовочные пески и оборотная смесь.
С учетом размеров зерен кварцевые пески разделяются на группы (табл. 1.2). Кварцевые пески с учетом их засорения вредными примесями делятся на четыре класса: IK, 2K, ЗК и 4К. Глинистые пески по содержанию глинистой составляющей подразделяются на четыре класса: Т, П, Ж и ОЖ. Вредными составляющими песков являются пирит FeS2, оксиды железа щелочных и щелочно-земельных металлов.
Выделяющаяся при этом сера вместе с оксидами железа расплава образует на поверхности отливок трудноудаляемый химический пригар. Гематит Fe203 и другие минералы, содер-жащие оксиды железа, являются нежелательными примесями в песках, так как, вступая в реакцию с кварцем и другими минералами, способны образовывать легкоплавкие соединения, вызывающие пригар на поверхности отливок.