پودر کرومیت (FeCr₂O₄) به دلیل پایداری حرارتی عالی، مقاومت در برابر نفوذ فلز و سازگاری با آلیاژهای مذاب، یک ماده نسوز پرکاربرد در پوششهای ریختهگری ، به ویژه در ریختهگری دقیق (ریختهگری با موم از دست رفته) و ریختهگری ماسهای است. در زیر کاربردهای کلیدی، مزایا و ملاحظات فنی آن در پوششهای ریختهگری آمده است.
۱. نقشهای کلیدی پودر کرومیت در پوششهای ریختهگری
(1) پرکننده نسوز اولیه
مقاومت در برابر دمای بالا (نقطه ذوب حدود ۲۱۸۰ درجه سانتیگراد): حفظ یکپارچگی ساختاری در حین ریختهگری فلز، حتی برای آلیاژهای با نقطه ذوب بالا (مانند فولاد، فولاد ضد زنگ، آلیاژهای پایه نیکل).
انبساط حرارتی کم : خطر ترک خوردگی در پوشش را کاهش میدهد و از نفوذ فلز و نقصهای ناشی از سوختن ماسه جلوگیری میکند.
بیاثری شیمیایی : واکنشها با فلزات مذاب (بهویژه آلیاژهای آهن، کروم و نیکل) را به حداقل میرساند و عیوب سطحی مانند آخالهای سرباره یا تخلخل گاز را کاهش میدهد.
(2) تقویتکننده عملکرد پوشش
بهبود پایداری سوسپانسیون : توزیع اندازه ذرات کرومیت (معمولاً 200 تا 400 مش) به حفظ پراکندگی یکنواخت دوغاب کمک میکند.
نفوذپذیری کنترلشده : خروج گاز را در حین ریختهگری متعادل میکند و در عین حال نفوذ فلز را مسدود میکند.
مقاومت در برابر فرسایش : در برابر ضربه مکانیکی جریان فلز مذاب مقاومت میکند.
۲. کاربردها در پوششهای ریختهگری
(1) ریختهگری دقیق (ریختهگری مومی)
پوشش سطحی (لایه اولیه)
برای تماس مستقیم با فلز مذاب استفاده میشود. اغلب با پودر زیرکن (ZrSiO₄) برای آلیاژهای فوق دما بالا مخلوط میشود.
فرمول معمول : پودر کرومیت (30-50٪) + سیلیکا سل/اتیل سیلیکات چسباننده + عوامل تعلیقساز (مثلاً بنتونیت).
پوشش پشتیبان (لایه ثانویه)
جایگزین مقرون به صرفه برای زیرکن؛ مخلوط با آلومینا یا مولایت برای استحکام بیشتر.
(2) ریختهگری ماسهای (پوشش قالب/هسته)
به صورت اسپری یا پوشش قلممویی روی قالبها/ماهیچههای سنباده زده شده اعمال میشود تا سطح نهایی بهبود یابد.
مثال فرمول : پودر کرومیت + خاک رس نسوز + چسب پایه آب/الکلی (مثلاً سیلیکات سدیم).
(3) ریختهگری آلیاژهای ویژه
فولاد ضد زنگ/آلیاژهای پر کروم : ترکیب Fe-Cr کرومیت واکنشهای بین سطحی را کاهش میدهد.
آلیاژهای تیتانیوم : برای جلوگیری از آلودگی به کرومیت با خلوص بالا (SiO₂، CaO کم) نیاز دارند.
۳. مزایا نسبت به جایگزینها
ملک | پودر کرومیت | آرد زیرکون | ماسه سیلیسی |
---|---|---|---|
نسوز | بالا (~۲۱۸۰ درجه سانتیگراد) | خیلی بالا (~2500 درجه سانتیگراد) | پایین (حدود ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد) |
مقاومت در برابر شوک حرارتی | خوب | عالی | ضعیف |
هزینه | متوسط | بالا | کم |
مقاومت در برابر نفوذ فلز | عالی (آلیاژهای آهن/کروم) | برجسته | ضعیف |