01.AL2O3
Smeltepunktet for korund (AL2O3) er 2050 grader, tætheden er 3,85~4,0lg·cm-3, og det har god termisk ledningsevne og kemisk stabilitet. Korund bruges ofte som tilslagspartikler i jerngrøftmaterialer. Det antages generelt, at AL2O3 kan reducere slaggens aktivitet og forhindre slaggen i at korrodere tilslag.
Med hensyn til udvælgelsen af korundpartikler har sub-hvid korund en meget høj volumendensitet og vandabsorptionshastighed; tæt korund har få urenheder og en relativt lav vandabsorptionshastighed; og brun korund har en relativt lav vandabsorptionshastighed, selvom den har flere rester. Ved brug af tæt korund og brun korund som tilslag, mængden af vand tilsatildfaste støbegodser relativt lav, hvilket har stor effekt på støbegodsets tæthed og bagning. Fra mikrostrukturens perspektiv er tætte korundkrystaller modne og meget tætte; brune korundkrystaller vokser og udvikler sig relativt godt, men er ikke tætte; sub-hvid korund indeholder ikke kun en masse rester, men også en masse store revner og lukkede porer, som påvirker materialets termiske stødstabilitet negativt. Fra et perspektiv af vandabsorption og mikrostruktur er tæt korund og brun korund mere velegnet til støbejern i jerngrøfter.
02.SiC
Siliciumcarbid kaldes også korund eller ildfast sand med en densitet på 3.17-3.47g·cm-3, en Mohs hårdhed på 9.2-9.6 og et smeltepunkt på op til 2827 grader. Siliciumcarbid har høj slagfasthed med et sejhedsmodul på 4,76x10 5MPa ved 25 grader, en trækstyrke på 1,75x100MPa og et elasticitetsmodul på 2,8x10 5MPa ved 1500 grader. Derudover bør siliciumcarbid være et halvledermateriale med høj termisk ledningsevne og lav termisk udvidelseskoefficient. Som et økonomisk råmateriale anvendes SiC i vid udstrækning i ildfaste materialer på grund af dets fremragende ydeevne.
SiC vil oxidere ved høj temperatur og danne SiO2 og CO2. Ved 800 grader oxiderer SiC gradvist og danner SiO2; når temperaturen er 1000 grader, reagerer SiC voldsomt med O2 og danner mere siliciumoxid i flydende fase for at danne SiO2-glasbeskyttelsesfilm; ved 1300 grader udfælder glasbeskyttelsesfilmen gradvist kvarts og absorberer vand og udvider sig, hvilket får den beskyttende film til at revne og oxidationshastigheden af SiC til at øges. Ved 1500 grader -1600 grader har SiO2-glasbeskyttelsesfilmen en vis tykkelse, som kan svække den fortsatte oxidation af SiC; når temperaturen er 1627 grader, reagerer SiO2 med SiC for at generere SiO og CO, så brugstemperaturen for SiC må ikke overstige 1600 grader.
I den ildfaste støbbare jerngrøft kan SiC's høje slidstyrke og høje mekaniske styrke modstå erosion og beskadigelse af støbegodset ved kontinuerlig højtemperatursmeltet jern og slagger; samtidig kan SiC's høje termiske ledningsevne og lave termiske udvidelseskoefficient modstå det gentagne termiske chok af kontinuerligt højtemperatursmeltet jern på støbegodset og svække den termiske skade af smeltet jern på støbegodset; desuden kan den kemiske reaktion mellem SiC og luft reducere oxidationen af C i støbegodset, og den beskyttende glasfilm, der dannes efter SiC-oxidation, kan også beskytte kulstofmaterialet i støbegodset og derved svække oxidationsskaden af støbegodset.
03.C
C har dårlig befugtningsevne, og C-baserede materialer har god modstandsdygtighed over for slaggeerosion og er ikke lette at klæbe til jern; samtidig har C en stor termisk ledningsevne, som kan modstå det termiske chok af højtemperatursmeltet jern og slagger på støbegodset og derved forbedre støbematerialets termiske stabilitet; desuden reagerer C og Si under visse forhold og danner SiC-fibre, som virker forstærkende på støbegodset. C-baserede materialer er dog nemme at oxidere ved høje temperaturer, og de indeholder visse flygtige stoffer, som har en negativ indvirkning på densiteten af støbegodset. Derfor bør der i udviklingen af Ah03-SiC-C jerngrave-støbegods anvendes C-materialer med relativt lav fordampning, og en vis mængde antioxidanter bør tilsættes til støbegodset.
Der er mange kulstofkilder til ildfaste støbegods i jerngrøfter, herunder asfalt, grafit, kønrøg og koks. Bortset fra asfalt er andre kulstofkildematerialer hydrofobe materialer, og de bruger mere vand under byggeriet; mens asfalt hører til hydrofile materialer, og de bruger mindre vand under byggeriet og har gode spredningsegenskaber. Det bruges normalt som en vigtig kulstofkilde til Ah03-SiC-C støbejern i jerngrøften. Asfalt fordamper dog efter opvarmning, og efterhånden som asfalttilsætningen øges, øges den tilsyneladende porøsitet i støbegodset også. Derfor er det meget vigtigt at kontrollere mængden af asfalt, der tilføres den støbbare jerngrøft.
