厚壁大中型鋼鑄件的生產通常會產生嚴重的表皮和砂子粘附缺陷，有時也稱為“燒結，釉層或像皮”缺陷。它是鑄造級鉻鐵礦砂，搪瓷渣和金屬的混合物，具有磁性。在澆鑄過程中長時間暴露於熱輻射的區域中發生率最高。經過熱處理和噴丸處理後，鑄件的表面有時可以被清潔，有時還可以粘附到鑄件上，這些鑄件只能通過鑿，磨或電弧氣刨來去除，這嚴重增加了清潔和精加工的工作量。
鉻鐵礦砂的主要化學成分是Cr2O3，它是一種天然的Fe-Cr氧化物礦物，含有少量Mg和Al。它通常存在於火成岩中，主要在南非生產。就質量而言，南非鉻礦具有高純度和最佳質量。鑄造級鉻鐵礦砂粒具有非常規則的立方結構，內部複雜，由八個基本結構組成。Al和Mg可以分別取代結構中的Cr和Fe原子，因此它們不被視為雜質。諸如蛇紋石（矽酸鎂，矽酸鋁）之類的矽酸鹽脈石是雜質成分。理想品位的鉻鐵礦砂，Cr2O3> 46％，Fe含量<30％，為黑色，比重4.0〜4.8g / cm3，堆積密度2.5〜3.0，四篩AFS細度50-90。其傳熱能力優於其他生砂，
在鑄造級鉻鐵礦砂的生產過程中，除了洗滌以去除原礦中的雜質外，主要的處理過程是磁選，其目的是盡可能地去除原砂中的鐵和矽。
在實際工作中，即使使用優質的鉻鐵礦砂，仍然會出現皺紋和粘砂缺陷，需要通過調整工藝加以改善。
分析起皺的皮膚缺陷的原因，我們將發現以下幾點：
脫殼且易於去除，並且可以在光滑鑄件的表面上留下皺紋：相同體積的重皮革和緻密的鉻礦砂的重量大致相等。它表明沒有滲透。皺紋的金屬化是由於當砂的溫度升高到1250℃以上時，還原性氣氛中鉻礦石表面的砂體積增加，鐵滴彼此粘附。冷卻時，沙子中的樹脂已被燒盡，空氣進入界面的中間層引起鐵氧化，從而將沙子的整個表面粘結在一起，形成了一層皺紋缺陷。
很難去除牢固附著在鑄件表面的皺紋缺陷：具有相同體積的重皮革樣品明顯比型砂重，表明存在嚴重的滲透。據計算，型砂中的空隙約為25％，但稱重表明它高於25％。顯然，沙子被侵蝕了，空隙增加了。根據分析，這是因為從鉻礦石還原的鐵滴隨後被氧化，並在氧化氣氛下與鉻礦石中的矽酸鹽雜質結合形成低熔點的橄欖石鐵，然後吸收SiO2，軟化並侵蝕矽酸鹽。鉻礦石砂粒會增加空隙，並且容易被鋼水滲透。模具的表面層也可以形成夾心狀的中間層：模具中的濕空氣形成氧化氣氛；而模具中的濕空氣形成氧化性氣氛。模具表面的樹脂粘合劑中會含水，水蒸氣會向內部遷移並在澆注過程中凝結。氧化氣氛；由於樹脂的不完全燃燒，表面層是還原性氣氛。有趣的是，鋯石粉末塗料本身包含34％的SiO2，並且有少量的游離SiO2雜質。在氧化氣氛條件下，氧化鐵會侵蝕塗料中的SiO2並形成搪瓷爐渣，從而形成SiO2。蝕刻的部分與鋼的液相接觸，並且可以有34％的接觸面積，因此，厚皮附著在鑄件表面，未腐蝕的ZrO2仍然起著分離界面的作用。 。
針對上述現象，有效預防的綜合措施有：
- 鉻礦石的濁度應小於150ppm。SiO 2的含量應<1.5％。鋯石粉末塗料中的Fe含量應小於0.5％，游離SiO2含量應小於2.0％。
- 對於模量大於5cm的鑄件，澆注溫度應控制在液相線以上30-50°C的範圍內。澆注時間由下式計算：GZ（澆注時間）= 5.60×G（件重，kg）0.286。如果片重為5000kg，則澆注時間為37.8秒。澆築流量：砂閘和內閘≤1.0m/ s；耐火磚管閘≤3.5m/ s。
- 表層砂的厚度應為50-300mm。應防止與SiO2系統的底砂混合。減少了樹脂粘結的數量，這相當於矽砂滿足要求的30-50％。
- 鋼水的氧氣含量應保持<10ppm。
- 水性鋯石粉末塗料應徹底乾燥。當施加雙層塗料時，應在第一層適當乾燥後才施塗第二層。使用烘乾機徹底乾燥。在條件允許的情況下，在關閉包裝盒後，使用熱空氣乾燥器繼續烘烤，直到鋼包就位，然後在澆注之前將其取出，並進一步減少粘合劑中混合物的含量，以免發生水蒸氣凝結。
在採取了上述綜合措施之後，幾乎不會產生表皮缺陷，並且還可以證明將鉻鐵礦鑄造砂用於大型鋼鑄件的優勢。