Cát Cromit (FeCr₂O₄) là vật liệu chịu lửa cao cấp cực kỳ quan trọng trong ngành đúc để sản xuất búa chịu mài mòn chất lượng cao và các bộ phận chống mài mòn khác, thường được làm từ Thép Mangan cao (Thép Hadfield, ví dụ: ZGMn13) hoặc Sắt Crom cao .
Nó không được sử dụng cho toàn bộ khuôn mà là vật liệu chiến lược để giải quyết các vấn đề cụ thể vốn có trong quá trình đúc những hợp kim khó này.
| Mục | Đơn vị | Mục lục |
| Cr2O3 | % | 46,0 phút |
| SiO2 | % | 1.0 tối đa |
| FeO | % | 26,5 tối đa |
| CaO | % | 0,30 tối đa |
| MgO | % | 10.0 tối đa |
| Al2O3 | % | 15,5 tối đa |
| P | % | 0,003 tối đa |
| S | % | 0,003 tối đa |
| Cr/Fe | / | 1,55:1 |
| Mật độ khối | g/cm3 | 2,5-3 |
| Màu sắc | / | Đen |
| PH | / | 7-9 |
| Lượng axit | / | 2ML (TỐI ĐA) |
| Phần trăm đất | % | 0,1 tối đa |
| Phần trăm độ ẩm | % | 0,1 tối đa |
| Thiêu kết | 1600 | |
| Tỷ lệ phần trăm axit tự do có trong cát | % | 0 |
| Mật độ lấp đầy | g/cm3 | 2.6 |
| Điểm thiêu kết | 1800 phút | |
| Nhiệt độ nóng chảy | 2180 |
Tại sao cát Cromit lại cần thiết cho búa chống mài mòn?
Búa chịu mài mòn chịu được va đập và mài mòn cực độ. Để đạt được điều này, chúng được đúc từ các hợp kim có yêu cầu đặc biệt cao trong quy trình đúc:
Nhiệt độ rót rất cao: Thường vượt quá 1500°C (2732°F).
Hoạt động oxit kim loại cao: Hợp kim giàu mangan (Mn) và crom (Cr) có khả năng phản ứng cao ở trạng thái nóng chảy.
Độ co ngót cao: Các hợp kim này co lại đáng kể khi đông đặc, tạo ra ứng suất cho khuôn.
Ưu điểm của cát cromit:
Độ chịu lửa đặc biệt: Với điểm nóng chảy trên 1850°C (3362°F), nó vẫn ở trạng thái rắn và ổn định về kích thước ở nhiệt độ rót của thép chống mài mòn.
Khả năng chống thấm oxit kim loại cao: Nó trung tính hoặc kiềm về mặt hóa học, giúp nó có khả năng chống chịu cao với xỉ axit (ví dụ: MnO2) hình thành trong quá trình đúc. Điều này ngăn ngừa hiện tượng cháy hóa học và phản ứng tại giao diện kim loại-khuôn.
Độ giãn nở nhiệt thấp: Khi được nung nóng, vật liệu này giãn nở rất ít, giúp giảm đáng kể nguy cơ hình thành đường gân hoặc nứt trong khuôn, do đó ngăn chặn sự xâm nhập cơ học của kim loại.
Độ dẫn nhiệt tuyệt vời: Nó dẫn nhiệt ra khỏi bề mặt đúc nhanh hơn cát silica. Điều này thúc đẩy:
Cấu trúc hạt mịn hơn: Làm nguội nhanh hơn dẫn đến cấu trúc hạt kim loại mịn hơn ở bề mặt, có thể tăng cường độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn.
Độ chính xác kích thước tốt hơn: Giảm thời gian bề mặt kim loại ở trạng thái lỏng, giảm thiểu sự thâm nhập.
Khả năng chống đâm thủng cao: Mật độ và độ cứng cao giúp bề mặt khuôn chống xói mòn tốt hơn khi dòng kim loại nóng chảy va vào, giúp bảo vệ hình dạng của khuôn.
Cát Cromit được sử dụng như thế nào trong quá trình đúc?
Là một loại cát đối diện:
Một lớp cát cromit, thường dày 20-100 mm , được đặt sát vào khuôn để tạo thành bề mặt khoang khuôn tiếp xúc với kim loại nóng chảy.
Phần còn lại của khuôn (cát lót) được đổ đầy cát silica hoặc cát olivin rẻ hơn.
Phương pháp này cung cấp tất cả các lợi ích của cromit trực tiếp đến nơi cần thiết nhất.
Là một lõi cát:
Đối với các hình dạng lõi phức tạp khó làm sạch, việc sử dụng cát cromit sẽ đảm bảo cát không dính vào bề mặt bên trong của vật đúc.
Trong Sơn và Lớp phủ:
Cát cromit được nghiền thành bột mịn và được sử dụng làm cốt liệu chịu lửa chính trong quá trình rửa khuôn và lõi (lớp phủ).
Hỗn hợp bột cromit, chất mang (ví dụ: nước hoặc cồn) và chất kết dính (ví dụ: bột zircon, nhựa) được phun hoặc quét lên bề mặt khuôn làm từ cát thông thường.
Điều này tạo ra một lớp chắn dày đặc, có khả năng chịu nhiệt cao. Đây là một cách rất tiết kiệm chi phí để tận dụng các đặc tính của cromit.