Хромитовый песок для формовочных и стержневых песков?
Типичные области применения в литье и производстве стержней
Хромит часто используется в качестве облицовочного песка или в ответственных секциях формы/стержня из-за своей высокой стоимости. Он редко используется для целых форм (за исключением очень больших, ответственных отливок).
Изготовление формы и стержня: к шаблону укладывается слой хромитового песка (25-50 мм), а под ним – более дешевый кварцевый песок.
Песчаные фильтры: используются в литниковых системах, особенно для отливки тяжелых стальных изделий, для защиты от эрозии, вызванной высокоскоростным потоком металла.
Стержни для зон с наибольшей тепловой нагрузкой: используются в стержнях, расположенных в тех участках формы, которые подвергаются наибольшей тепловой нагрузке (например, массивные выступы, соединения).
Литье активных металлов: для титановых, хромовых и марганцевых сталей, где низкая реакционная способность имеет решающее значение.
Крупногабаритные стальные отливки: формы для слитков, отливки слябов, ковши и массивные корпуса клапанов, где контроль температуры и проплавление имеют первостепенное значение.
Недостатки и соображения
Стоимость: Значительно дороже кварцевого песка (обычно в 3-8 раз дороже).
Охрана труда и техника безопасности: Содержит трехвалентный хром [Cr(III)] , который в естественном состоянии не считается серьезной опасностью. Однако необходимо контролировать образование пыли. Основная опасность заключается в потенциальном образовании шестивалентного хрома [Cr(VI)] при контакте с расплавленным металлом при высоких температурах (>1600°C) в присутствии щелочей (например, из некоторых связующих веществ). Литейные заводы должны внедрять инженерные средства контроля (вентиляция) и контролировать качество воздуха.
Высокая плотность: Хотя это и полезно для стабильности, она делает песок тяжелее при работе и может привести к провисанию стержня/формы, если не обеспечена надлежащая поддержка.
Требования к связующему веществу: угловатая форма зерен и химический состав поверхности могут потребовать добавления большего количества связующего вещества (например, смолы) по сравнению с округлыми кварцевыми песками.
Системы вяжущих веществ, используемые с хромитовым песком.
Хромит совместим со всеми стандартными литейными системами связующих:
Смоляные связующие: фенол-уретановый термостойкий состав (наиболее распространенный), фурановый термостойкий состав, щелочной фенольный термостойкий состав, оболочечная смола.
Неорганические связующие: Силикат натрия (CO₂ или эфирный, отвержденный) пользуется популярностью, особенно там, где требуется низкое выделение паров и улучшенная встряхиваемость.
Глиняная связка: Может использоваться в песчаных формах в качестве облицовочного песка, хотя и реже из-за высокой стоимости.
Полезный совет: выбор связующего вещества имеет решающее значение. Щелочные фенольные системы, не требующие обжига, часто используются в сочетании с хромитом для крупных стальных отливок благодаря их высокой прочности и теплоизоляционным свойствам.
Прямое сравнение с кварцевым песком и циркониевым песком.
| Свойство | Хромитовый песок | кварцевый песок | Циркониевый песок |
|---|---|---|---|
| Расходы | Средне-высокий | Очень низкий | Очень высокий |
| Тепловое расширение | Очень низкий | Очень высокий | Самый низкий |
| Теплопроводность | Высокий | Низкий | Высший |
| Огнеупорный | Очень высокая температура (2150 °C) | Средняя температура (1710 °C) | Экстремальная температура (2400°C) |
| Плотность | Высокий (4,5) | Низкий (2,65) | Очень высокий (4,6) |
| pH | Базовый | Кислотный | Кислотный |
| Типичное использование | Облицовка, массивная сталь | Железо общего назначения | Высокоточное литье, высоколегированная сталь |
Общее правило: для большинства общих работ используйте кремнезем , для решения проблем расширения/проникновения в стали — хромит , а для наиболее ответственных задач, требующих высокой точности или работы с высоколегированными материалами, если позволяет бюджет, — цирконий .