1. Bột Cromit là gì?
Bột cromit là một loại bột mịn được chế biến từ quặng cromit (một oxit hỗn hợp của crom và sắt: FeO·Cr₂O₃). Nó thừa hưởng những đặc tính vượt trội của quặng nhưng ở dạng phù hợp để sử dụng trong hỗn hợp sệt và lớp phủ.
Các đặc tính chính:
Độ chịu nhiệt rất cao: >1900°C.
Độ dẫn nhiệt cao: Thúc đẩy quá trình làm nguội nhanh chóng vật đúc.
Độ ổn định nhiệt và hóa học tuyệt vời: Có khả năng chống chịu cao với xỉ kiềm và oxit kim loại (ví dụ: FeO, MnO).
Hệ số giãn nở nhiệt thấp: Độ giãn nở tuyến tính tối thiểu giúp ngăn ngừa nứt vỏ.
Mật độ khối lượng lớn (~4,5 g/cm³): Góp phần tạo nên lớp phủ đặc và không thấm nước.
Tính chất trung tính: Trơ về mặt hóa học với hầu hết các hợp kim nóng chảy.
| ĐẶC TÍNH VẬT LÝ ( ĐIỂN HÌNH A L) | THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRUNG BÌNH (ĐIỂN HÌNH) | ||
| PH | 7-9 | Cr2O3 | ≥46,0% |
| Màu sắc | Đen | SiO2 | ≤1,0% |
| Lượng axit | ≤2m | Fe2O3 | ≤26,5% |
| Đất% | ≤0,1 | CaO | ≤0,30% |
| Khối lượng riêng | 2,5-3,0g/ cm³ | MgO | ≤10,0% |
| Tỷ trọng riêng | 4,0-4,8g/cm3 | Al2O3 | ≤15,5% |
| Độ ẩm | ≤0,1% | P | ≤0,003% |
| Nhiệt độ thiêu kết | ≥1800℃ | S | ≤0,003% |
| Axit tự do | 0 | Cr/Fe | 1,55:1 |
| Mật độ lấp đầy | 2,6g/cm3 | ||
| Nhiệt độ nóng chảy | ≥2180℃ | ||
2. Các ứng dụng chính trong xưởng đúc
A. Đúc khuôn mẫu (Ứng dụng chính)
Trong kỹ thuật đúc khuôn mẫu, bột cromit được sử dụng như một chất độn chịu nhiệt chức năng trong hỗn hợp dạng lỏng , thường dùng cho lớp phủ sơ cấp (lớp bề mặt) hoặc lớp phủ thứ cấp .
Mục đích:
Ngăn ngừa hiện tượng cháy/phản ứng hóa học: Đây là vai trò quan trọng nhất của nó. Đối với các siêu hợp kim phản ứng (đặc biệt là những hợp kim có hàm lượng Al, Ti cao – ví dụ như hợp kim gốc Ni, gốc Co) và thép mangan austenit , cromit tạo ra một lớp chắn trơ về mặt hóa học, ngăn ngừa phản ứng giao diện nghiêm trọng giữa kim loại nóng chảy và hệ thống chất kết dính gốc silica, có thể gây ra khuyết tật kết dính dạng cát “thủy tinh” và dai dẳng.
Cung cấp khả năng làm lạnh cục bộ: Độ dẫn nhiệt cao giúp đông đặc theo hướng xác định tại các điểm nóng, giảm độ rỗ do co ngót và tinh chỉnh cấu trúc hạt.
Cải thiện độ hoàn thiện bề mặt: Tạo ra bề mặt vỏ sò mịn, đặc, mô phỏng tốt hoa văn sáp.
Cách sử dụng:
Công thức pha chế hỗn hợp dạng sệt: Bột cromit được trộn với chất kết dính (silica dạng keo hoặc etyl silicat) và các chất làm ướt/chất tạo huyền phù để tạo thành hỗn hợp dạng sệt ban đầu. Nó có thể thay thế hoàn toàn hoặc được trộn với bột zircon (ví dụ: tỷ lệ trộn 30-70%) tùy thuộc vào hợp kim và các yếu tố chi phí.
Cách làm: Vỏ gốm được tạo ra bằng cách nhúng cụm sáp nhiều lần vào hỗn hợp sệt này, trát bằng hạt chịu nhiệt thô (thường là silica nung chảy hoặc aluminosilicat cho các lớp hỗ trợ) và làm khô.
B. Đúc khuôn cát (Các sản phẩm đúc thép và kim loại màu kích thước lớn)
Được sử dụng làm cốt liệu chịu nhiệt chính trong dung dịch rửa khuôn/lõi (sơn) .
Mục đích:
Ngăn ngừa sự xâm nhập và cháy xém của kim loại: Mật độ cao và tính trơ về mặt hóa học tạo ra một lớp chắn tuyệt vời chống lại kim loại nóng chảy, đặc biệt đối với các sản phẩm đúc thép tiết diện lớn và hợp kim gốc đồng, nơi áp suất thủy tĩnh cao là một vấn đề cần quan tâm.
Cải thiện khả năng bóc tách vật đúc: Giúp dễ dàng loại bỏ cát khỏi bề mặt vật đúc, giảm thiểu chi phí vệ sinh.
Đạt được bề mặt hoàn thiện sau khi đúc mịn hơn.
Cách sử dụng:
Công thức pha chế dung dịch rửa/sơn: Bột cromit được nghiền cùng với chất mang (nước hoặc cồn), chất kết dính (ví dụ: nhựa, đất sét) và chất tạo huyền phù để tạo thành một loại sơn ổn định.
Cách sử dụng: Dung dịch rửa được phun, quét hoặc nhúng lên bề mặt của khuôn/lõi cát liên kết bằng nhựa hoặc đất sét. Sau đó, dung dịch được làm khô (đối với dung dịch gốc nước) hoặc làm bay hơi nhanh (đối với dung dịch gốc cồn).
C. Ứng dụng chuyên biệt
Chất làm lạnh/dung dịch làm lạnh: Được thoa chọn lọc lên các khu vực bị mốc đối diện với các điểm nóng để tạo hiệu ứng làm lạnh từ bên ngoài.
Phụ gia cho cát tự đông cứng: Được thêm vào với tỷ lệ nhỏ vào cát nhựa được xử lý bằng axit (furan) hoặc kiềm (phenol) khi đúc thép hợp kim cao để cải thiện khả năng chống cháy bám dính.
3. So sánh với bột Zircon
| Tính năng | Bột Cromit | Bột Zircon |
|---|---|---|
| Bố cục | FeO·Cr₂O₃ | ZrSiO₄ |
| Tỉ trọng | Cao (~4,5 g/cm³) | Rất cao (~4,6 g/cm³) |
| Vật liệu chịu nhiệt | Rất cao (>1900°C) | Đặc biệt (>2400°C) |
| Độ dẫn nhiệt | Cao (Thư giãn tốt) | Vừa phải |
| Sự giãn nở nhiệt | Rất thấp | Thấp |
| Bản chất hóa học | Khả năng chống chịu tuyệt vời với xỉ kiềm (FeO, MnO). | Khả năng chống chịu tuyệt vời với xỉ axit. Kém hiệu quả hơn đối với oxit kiềm. |
| Ưu điểm chính | Thích hợp nhất cho các hợp kim phản ứng (hợp kim siêu bền, thép mangan cao). Hiệu quả làm nguội vượt trội. | Sản phẩm đa năng tốt nhất. Mang lại bề mặt hoàn thiện sau khi đúc tốt nhất. |
| Trị giá | Cao | Rất cao |
| Sức khỏe & An toàn | Bụi (Cr³⁺) gây nguy hại cho hệ hô hấp. Cần có các biện pháp kiểm soát nghiêm ngặt. | Chứa phóng xạ tự nhiên ở mức độ thấp; cần có biện pháp kiểm soát bụi. |
Nguyên tắc lựa chọn chung:
Hãy sử dụng bột Zircon cho hầu hết các loại thép không gỉ, thép hợp kim và các ứng dụng mà độ hoàn thiện bề mặt tối ưu là ưu tiên hàng đầu.
Sử dụng bột cromit khi đúc các siêu hợp kim phản ứng (hàm lượng Al, Ti cao) hoặc thép mangan austenit , trong đó việc ngăn ngừa phản ứng hóa học là thách thức quan trọng .