ماسه کرومیت (FeCr₂O₄) یک ماسه ریختهگری تخصصی با کارایی بالا است که به طور گسترده برای قالبها/هستهها در ریختهگری فولاد، آهن و آلیاژهای بالا استفاده میشود و به دلیل دیرگدازی بالا، انبساط کم، رسانایی حرارتی بالا و خاصیت ضد نفوذ عالی، ارزشمند است.
۱. ترکیب شیمیایی (درجه ریختهگری)
| مورد | الزامات استاندارد | اظهارات |
|---|---|---|
| Cr₂O₃ (اکسید کروم) | ۴۵٪≥ (حق بیمه ۴۶-۵۰٪≥) | شاخص هسته؛ بالاتر = دیرگدازی بهتر |
| SiO₂ (سیلیس) | ≤1.0٪ | سیلیس کم از نقص رگهدار شدن/انبساط جلوگیری میکند |
| اکسید آهن (FeO) | ≤26.5٪ | بر نسبت Cr/Fe تأثیر میگذارد |
| Al₂O₃ (آلومینا) | ≤15.5٪ | بهبود پایداری در دمای بالا |
| MgO (منیزیم) | ≤10٪ | رفتار پخت را کنترل میکند |
| CaO (کلسیم) | ≤0.3٪ | سرباره گیری را به حداقل می رساند |
| فسفر (P) | ≤30 ppm (0.003%) | از شکنندگی ریختهگری جلوگیری میکند |
| گوگرد (سولفور) | ≤30 ppm (0.003%) | از ترک خوردگی داغ جلوگیری میکند |
| نسبت کروم/آهن | ≥1.55:1 | حیاتی برای عملکرد ریختهگری |
| پی اچ | ۷–۸.۵ | خنثی؛ بدون واکنش با فلز مذاب |
۲. خواص فیزیکی و حرارتی
| ملک | مقدار معمول | |
|---|---|---|
| ساختار کریستالی | اسپینل (FeCr₂O₄) | |
| رنگ | قهوهای-مشکی تا مشکی | |
| سختی موس | ۵.۵–۶ | |
| چگالی واقعی | ۴.۰–۴.۸ گرم بر سانتیمتر مکعب | |
| چگالی ظاهری | تقریباً ۲.۵ تا ۲.۸ گرم بر سانتیمتر مکعب (≈۱۶۰ پوند بر فوت مکعب) | |
| نقطه ذوب | حدود ۲۱۸۰ درجه سانتیگراد | |
| نسوز | >1800 درجه سانتیگراد | |
| دمای پخت | >1800 درجه سانتیگراد | |
| رسانایی حرارتی | ۲ تا ۳ برابر شن سیلیس | خنکسازی سریع، انجماد جهتدار را ارتقا میدهد |
| انبساط حرارتی خطی | خیلی پایین | رگهدار شدن و اعوجاج را به حداقل میرساند |
| رطوبت | ≤0.1٪ | برای سیستمهای پیوند خورده با رزین |
۳. اندازه دانه (درجه AFS)
گریدهای رایج ریختهگری: AFS 20-25، 25-30، 30-35، 40-45، 45-50، 45-55، 50-60
- توزیع باریک ذرات برای جریان و تراکم خوب
- گریدهای درشتتر (AFS 20-35): فوم از دست رفته، ریختهگری مقاطع سنگین
- گریدهای ریزتر (AFS 40-60): مغزههای دقیق و ماسه سطحی
۴. مزایای کلیدی در ریختهگری
- دیرگدازی بالا : تحمل دمای ریختهگری بالای ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد برای فولاد و آلیاژهای مقاوم
- انبساط حرارتی کم : رگهدار شدن را از بین میبرد، دقت ابعادی را بهبود میبخشد
- رسانایی حرارتی بالا : به عنوان خنک کننده داخلی عمل میکند؛ انقباض و پارگی گرم را کاهش میدهد
- ضد نفوذ : تفجوشی حالت جامد، مانعی متراکم ایجاد میکند و از سوختن جلوگیری میکند.
- بیاثری شیمیایی : در برابر سرباره قلیایی مقاوم است؛ با آلیاژهای Fe/Cr/Mn واکنش نمیدهد
- قابل استفاده مجدد : قابل احیا برای چندین چرخه
۵. کاربردهای معمول
- ریختهگری فولادهای بزرگ/سنگین : توربینهای آبی، نیروگاههای برق، مخازن تحت فشار
- فولاد پرمنگنز / پرکروم : قطعات مقاوم در برابر سایش (مثلاً دندانههای سنگشکن)
- هستههای دقیق : بلوکهای موتور، سوپاپها، پروانهها
- ماسه سطحی : جایگزین سیلیس در مناطق بحرانی برای جلوگیری از نقص
- قالبگیری پوستهای/فوم از دست رفته : ریختهگریهای پیچیده و با سطح صاف