ماسه کرومیت مخصوص ریختهگری (حداقل ۴۶٪ Cr₂O₃)
۱. ماسه کرومیت گرید ریختهگری با تعریف مغزه
، یک سنگدانه نسوز با خلوص بالا و دانهبندی یکنواخت است که به طور خاص برای کاربردهای ریختهگری فلزات فرآوری میشود. این ماسه از سنگ معدن کرومیت طبیعی (FeCr₂O₄) طی یک سری مراحل شامل خردایش، آسیاب، دانهبندی، فرآوری و اغلب کلسیناسیون در دمای بالا به دست میآید .
| مورد | واحد | شاخص (%) |
| کروم2O3 | % | ۴۶.۰ دقیقه |
| سی او۲ | % | 1.0 حداکثر |
| آهن ۳ O | % | ۲۶.۵ حداکثر |
| بالا | % | حداکثر 0.30 |
| اکسید منیزیم | % | 10.0 حداکثر |
| آل2O3 | % | ۱۵.۵ حداکثر |
| پ | % | حداکثر 0.003 |
| س | % | حداکثر 0.003 |
| کروم/آهن | / | ۱.۵۵:۱ |
| چگالی ظاهری | گرم بر سانتیمتر مکعب | ۲.۵-۳ |
| رنگ | / | سیاه |
| پی اچ | / | ۷-۹ |
| میزان اسید | / | 2 میلی لیتر (حداکثر) |
| درصد خاک | % | 0.1 حداکثر |
| درصد رطوبت | % | 0.1 حداکثر |
| متخلخل | ۱۶۰۰ | |
| درصد اسید آزاد موجود در شن و ماسه | % | 0 |
| تراکم پر شدن | گرم بر سانتیمتر مکعب | ۲.۶ |
| نقطه پخت | ۱۸۰۰ دقیقه | |
| دمای ذوب | ۲۱۸۰ |
ترکیب شیمیایی اولیه:
اکسید کروم (Cr₂O₃): جزء تعیینکننده. حداقل مقدار ۴۶٪ ، معیار استاندارد برای مواد با کیفیت بالای ریختهگری است. مقدار بالاتر Cr₂O₃ مستقیماً با دیرگدازی و پایداری شیمیایی بهتر مرتبط است.
اکسید آهن (FeO، Fe₂O₃): معمولاً بین ۲۰ تا ۳۰ درصد است. این ماده به رسانایی حرارتی بالای ماسه کمک میکند.
سیلیس (SiO₂): یک ناخالصی کلیدی که باید کنترل شود. در گریدهای مرغوب، مقدار آن بسیار پایین نگه داشته میشود (اغلب کمتر از ۱٪ تا ۳٪). SiO₂ بالا، دیرگدازی را کاهش میدهد و میتواند تشکیل سرباره سیلیکات را افزایش دهد.
آلومینا (Al₂O₃): معمولاً به میزان ۱۲ تا ۲۰ درصد موجود است.
منیزیم (MgO): به میزان ۸ تا ۱۲ درصد موجود است و مقاومت در برابر سرباره را افزایش میدهد.
ویژگی فیزیکی کلیدی: ویژگی شیمیایی بازی/خنثی آن ، که باعث میشود در برابر واکنش با سربارههای اسیدی (مبتنی بر SiO₂) یا بازی (مبتنی بر MgO) و فلزات مذاب، به ویژه آلیاژهای آهنی، بسیار مقاوم باشد.
۲. مزایای
ماسه کرومیت درجه ریختهگری ماسه کرومیت ترکیبی منحصر به فرد از خواص را ارائه میدهد که مشکلات خاص ریختهگری را حل میکند و هزینه بالاتر آن را در مقایسه با ماسه سیلیس توجیه میکند.
دیرگدازی استثنایی: نقطه ذوب بسیار بالا (حدود ۲۱۵۰ درجه سانتیگراد). در تماس با فولاد مذاب و چدنهای پرآلیاژ، در برابر تفجوشی و ذوب شدن مقاوم است و از عیوب سوختگی جلوگیری میکند.
رسانایی حرارتی بالا: گرما را ۳ تا ۴ برابر سریعتر از ماسه سیلیس از سطح مشترک ریختهگری دور میکند. این امر باعث انجماد سریع میشود و منجر به موارد زیر میشود:
ساختار دانهبندی ریزتر و خواص مکانیکی بهبود یافته در ریختهگری.
کاهش نفوذ فلز مذاب به منافذ شن و ماسه.
انبساط حرارتی کم: عملاً هیچ تغییر فازی در اثر حرارت دادن نشان نمیدهد و در نتیجه انبساط خطی نزدیک به صفر دارد. این امر ، رگهدار شدن و عیوب انبساطی رایج در ماسه سیلیس را از بین میبرد.
خلوص عالی و بیاثری شیمیایی: ماهیت بازی آن از تشکیل سرباره واکنشپذیر با اکسیدهای منگنز و آهن در فولاد جلوگیری میکند، واکنشهای فلز-ماسه را به حداقل میرساند و سطح نهایی را بهبود میبخشد.
چگالی بالا (~۴.۶ گرم بر سانتیمتر مکعب): فشردگی و پایداری قالب خوبی را فراهم میکند و در برابر فشار متالواستاتیک مقاومت میکند.
۳. کاربردها در ریختهگریها
این یک ماده ممتاز است که به صورت استراتژیک در مواردی که مزایای آن حیاتی است، مورد استفاده قرار میگیرد.
ماهیچهها و قالبها برای ریختهگری فولادهای مقاطع سنگین: برای قالبهای شمش بزرگ، بدنه شیرها، محفظههای پمپ و ریختهگریهای نظامی که ترکخوردگی حرارتی و رگهدار شدن از نگرانیهای اصلی هستند.
کاربردهای خنککننده: به عنوان ماسه روکار یا در هستههای خنککننده برای تسریع خنککنندگی موضعی استفاده میشود.
وصله کاری ناحیه مشکل دار: در نواحی کپک زده که مستعد سوختگی یا نفوذ هستند، قرار داده می شود.
ماهیچه برای ریختهگری فولاد منگنزی: به دلیل واکنشپذیری شدید منگنز با ماسه سیلیسی ضروری است.
ماسه روکار در فرآیند V و EPC (فوم از دست رفته): چگالی و رسانایی بالای آن به ویژه در این فرآیندها مفید است.
کاربردهای غیرآهنی: برای ریختهگری آلیاژهای پایه مس و آلیاژهای مس-نیکل با نقطه ذوب بالا.