۱. ماسه کرومیتی چیست؟
ماسه کرومیت یک ماسه معدنی طبیعی است که از کرومیت معدنی ، که یک اکسید کروم آهن ( FeCr₂O₄ ) است، مشتق میشود. برای استفاده در ریختهگری، آن را فرآوری میکنند (خرد میکنند، الک میکنند و اغلب میشویند) تا به اندازه دانه خاص و خلوص شیمیایی مناسب برای مقاومت در برابر دماهای شدید و واکنشهای شیمیایی با فلز مذاب برسند.
۲. خواص کلیدی ماسه کرومیتی
| ملک | توضیحات | مزیت در ریختهگری فلزات |
|---|---|---|
| رسانایی حرارتی بالا | این ماده گرما را خیلی سریعتر از ماسه سیلیس جذب و از فلز دور میکند. | انجماد سریعتر: ساختار متالورژیکی ریزتر و قویتر در ریختهگری ایجاد میکند (اندازه دانه ریزتر). کاهش رگهدار شدن: انبساط سریع و ناهموار را که باعث ترکهای ماسهای و نفوذ فلز میشود، به حداقل میرساند. |
| انبساط حرارتی کم | هنگام گرم شدن، بسیار کم منبسط میشود. | دقت ابعادی عالی: حفره قالب شکل خود را حفظ میکند و منجر به ریختهگری دقیقتر میشود. عیوب رگهدار را از بین میبرد: این یکی از مزایای اصلی آن نسبت به ماسه سیلیس است که به طور قابل توجهی منبسط میشود. |
| مقاومت بالا | نقطه ذوب بسیار بالایی دارد (تقریباً ۲۱۵۰ درجه سانتیگراد یا ۳۹۰۰ درجه فارنهایت). | ایدهآل برای آلیاژهای دما بالا: برای ریختهگری فولاد، فولاد ضد زنگ، فولاد منگنزی و سایر آلیاژهایی که در دماهای بسیار بالا ریخته میشوند بدون اینکه با فلز ذوب شوند، ضروری است. |
| بیاثری شیمیایی خوب | این ماده عموماً با اکسیدهای فلزات اساسی (مانند اکسیدهای موجود در سرباره فولاد) واکنش نمیدهد. | جلوگیری از سوختگی/نفوذ: یک مانع فیزیکی ایجاد میکند که از نفوذ فلز مذاب به دانههای ماسه جلوگیری میکند و در نتیجه سطح ریختهگری صافتری ایجاد میشود. نیاز به تمیزکاری و پرداخت پرهزینه را کاهش میدهد. |
| زاویه استراحت بالا | دانهها زاویهدار هستند و به خوبی در هم قفل میشوند. | پایداری عالی قالب: پشتیبانی خوبی برای هستهها و اشکال پیچیده قالب فراهم میکند و خطر فروپاشی قالب را کاهش میدهد. |
| خاصیت بازی طبیعی (pH حدود ۹) | از نظر شیمیایی اساسی است. | مقاومت در برابر سربارههای بازی: به خوبی با سربارههای بازی تولید شده در طول ذوب فولاد کار میکند و واکنش شیمیایی و ذوب ماسه را کاهش میدهد. |
۳. کاربردهای رایج در ریختهگری فلزات
ماسه کرومیت معمولاً در نواحی خاص و بحرانی قالب به جای کل قالب (به دلیل هزینه) استفاده میشود.
ماسه روکار: رایجترین کاربرد. یک لایه ماسه کرومیت (با ضخامت ۱۵ تا ۵۰ میلیمتر) روی الگو قرار میگیرد تا سطح قالب را در تماس با فلز مذاب تشکیل دهد. ماسه پشتی، ماسه سیلیس معمولی باقی میماند.
ماهیچهسازی: برای ماهیچهها در ریختهگریهای با مقاطع ضخیم یا مناطقی که مستعد سوختن هستند، جایی که قدرت خنککنندگی بالا و دیرگدازی آن بیشترین نیاز را دارد، استفاده میشود.
لایه جداکننده: در ریختهگریهای بزرگ، میتوان از یک لایه ماسه کرومیت به عنوان مانعی بین قالب ماسه سیلیسی و هسته ماسه سیلیسی استفاده کرد تا از ذوب شدن آنها در دماهای بالا جلوگیری شود.
ریختهگری آلیاژهای نامتعارف: برای ریختهگری فلزات با دمای ریختن بسیار بالا، مانند فولادهای منگنزی، فولادهای کرومی و آلیاژهای با درصد نیکل بالا، ضروری است.
ماسه کرومیت یک ماسه ریختهگری مرغوب و با کارایی بالا است که مشکلات خاص در ریختهگری آلیاژهای با دمای بالا و واکنشپذیر را حل میکند. اگرچه هزینه بالای آن مانع از جایگزینی آن با ماسه سیلیس برای همه کاربردها میشود، اما مزایای آن در تولید قطعات ریختهگری با یکپارچگی بالا، بدون نقص و از نظر ابعادی دقیق، آن را به ابزاری ارزشمند در زرادخانه ریختهگری پیشرفته، به ویژه برای صنعت فولاد و فلزات تخصصی تبدیل میکند.