ماسه کرومیت برای قالبگیری و ماسه مغزهگیری؟
کاربردهای معمول در قالبسازی و ماهیچهسازی
کرومیت به دلیل هزینه بالاتر، اغلب به عنوان ماسه روکش یا در بخشهای بحرانی قالب/هسته استفاده میشود . به ندرت برای کل قالبها استفاده میشود (به جز برای ریختهگریهای بسیار بزرگ و بحرانی).
روکش قالب و هسته: یک لایه (۲۵ تا ۵۰ میلیمتر) از ماسه کرومیت در مقابل الگو قرار داده میشود و با ماسه سیلیس ارزانتر پوشانده میشود.
ماسههای خفهکننده: در سیستمهای راهگاهی، به ویژه برای ریختهگری فولاد سنگین، برای مقاومت در برابر فرسایش ناشی از جریان فلز با سرعت بالا.
ماهیچه برای نقاط داغ: در ماهیچههایی که در بخشهایی از قالب قرار میگیرند که بیشترین بار حرارتی را تجربه میکنند (مثلاً برآمدگیهای سنگین، اتصالات) استفاده میشود.
ریختهگری فلزات فعال: برای فولادهای تیتانیوم، کروم و منگنز که در آنها واکنشپذیری پایین بسیار مهم است.
ریختهگریهای بزرگ فولادی: قالبهای شمش، ریختهگریهای تختال، پاتیلها و بدنههای شیرآلات عظیم که در آنها کنترل حرارتی و نفوذپذیری نگرانیهای اصلی هستند.
معایب و ملاحظات
هزینه: به طور قابل توجهی گرانتر از ماسه سیلیس (معمولاً ۳ تا ۸ برابر هزینه).
سلامت و ایمنی: حاوی کروم سه ظرفیتی [Cr(III)] است که در حالت طبیعی خطر بزرگی محسوب نمیشود. با این حال، گرد و غبار باید کنترل شود. نگرانی اصلی، احتمال تشکیل کروم شش ظرفیتی [Cr(VI)] در حین تماس با فلز مذاب در دماهای بالا (>1600 درجه سانتیگراد) در حضور قلیاها (به عنوان مثال، از برخی چسبها) است. ریختهگریها باید کنترلهای مهندسی (تهویه) را اجرا کرده و کیفیت هوا را رصد کنند.
چگالی بالا: اگرچه برای پایداری مفید است، اما باعث سنگینتر شدن ماسه برای جابجایی میشود و در صورت عدم پشتیبانی مناسب میتواند منجر به افتادگی هسته/قالب شود.
نیاز به چسب: شکل دانههای زاویهدار و شیمی سطح آن میتواند در مقایسه با ماسههای سیلیسی گرد، نیاز به افزودن چسب بیشتری (مثلاً رزین) داشته باشد.
سیستمهای چسباننده مورد استفاده با ماسه کرومیتی
کرومیت با تمام سیستمهای استاندارد اتصالدهنده ریختهگری کار میکند:
چسبانندههای رزینی: جعبه سرد فنولیک اورتان (رایجترین)، فوران بدون پخت، فنولیک قلیایی بدون پخت، رزین پوستهای.
چسبهای معدنی: سیلیکات سدیم (سختشده با CO₂ یا استر) محبوب است، بهخصوص در مواردی که دود کم و لرزش بهتر مورد نیاز است.
پیوند رس: میتواند در قالبهای ماسه سبز به عنوان ماسه روکار استفاده شود، هرچند به دلیل هزینه کمتر رایج است.
نکته حرفهای: انتخاب چسب بسیار مهم است. سیستمهای فنولیک قلیایی بدون پخت اغلب به دلیل استحکام بالا و خواص حرارتیشان، برای ریختهگریهای فولادی بزرگ با کرومیت جفت میشوند.
مقایسه مستقیم در مقابل ماسه سیلیس و ماسه زیرکون
| ملک | ماسه کرومیت | ماسه سیلیسی | شن زیرکون |
|---|---|---|---|
| هزینه | متوسط-بالا | خیلی کم | بسیار بالا |
| انبساط حرارتی | خیلی کم | بسیار بالا | کمترین |
| رسانایی حرارتی | بالا | کم | بالاترین |
| نسوز | خیلی بالا (۲۱۵۰ درجه سانتیگراد) | متوسط (۱۷۱۰ درجه سانتیگراد) | شدید (۲۴۰۰ درجه سانتیگراد) |
| تراکم | زیاد (۴.۵) | کم (۲.۶۵) | خیلی زیاد (۴.۶) |
| پی اچ | پایه | اسیدی | اسیدی |
| کاربرد معمول | روکش، فولاد سنگین | مصارف عمومی، آهن | ریخته گری دقیق، فولاد پر آلیاژ |
قاعده کلی: برای اکثر کارهای عمومی از سیلیس ، برای حل مشکلات انبساط/نفوذ در فولاد از کرومیت و برای کاربردهای بسیار دقیق یا آلیاژ بالا در مواردی که بودجه اجازه میدهد از زیرکن استفاده کنید .