1. Превосходная стойкость к проникновению металла.
Преимущества: Частицы хромитового песка плотные и имеют гладкую поверхность. Он реагирует с оксидами металлов (например, FeO) с образованием тугоплавких соединений, эффективно предотвращая проникновение жидкого металла в щели между частицами песка. Это его основное преимущество.
Результаты: Отливки имеют высокую чистоту поверхности и меньше подвержены налипанию песка (особенно химическому и механическому налипанию песка), что значительно снижает трудозатраты на очистку.
2. Отличная термостойкость и низкое тепловое расширение.
Преимущества: Хромитовый песок обладает чрезвычайно низким и равномерным коэффициентом теплового расширения, практически не подвергаясь фазовым переходам. Силикатный песок, напротив, претерпевает резкое фазовое расширение при температуре 573 °C.
Результаты: Использование хромитового песка значительно снижает дефекты литья, вызванные тепловым расширением формовочной смеси, такие как включения песка, окалина и прожилки, что делает его особенно подходящим для литья крупных толстостенных отливок.
3. Высокая теплоемкость и охлаждающий эффект.
Преимущества: Хромитовый песок имеет гораздо более высокую удельную теплоемкость и теплопроводность, чем кварцевый песок, что позволяет ему быстро поглощать тепло из отливок.
Результаты:
Уменьшение размера зерна: ускоряет охлаждение отливки, что приводит к более плотной структуре металла и более мелкому размеру зерна, тем самым улучшая механические свойства отливки (такие как прочность и вязкость).
Уменьшение усадочной пористости: способствует последовательному затвердеванию отливок, уменьшая количество усадочных раковин и дефектов пористости.
Повышение эффективности производства: сокращается время охлаждения после заливки, увеличивается скорость оборота формовочной смеси.
4. Хорошая химическая инертность
Преимущества: Хромитовый песок имеет нейтральную или слабощелочную реакцию, проявляет низкую реакцию со щелочной футеровкой печей (например, магнезией) и шлаком большинства легированных и высокомарганцевых сталей.
Результаты: Не вступает в химическую реакцию с оксидами в расплавленном металле (такими как FeO и MnO), эффективно предотвращая химическую адгезию и обеспечивая качество поверхности отливок. Особенно подходит для литья стали с высоким содержанием марганца, нержавеющей стали, хромистой стали, сплавов на основе никеля и других химически активных металлов.
5. Стойкость к спеканию
Преимущества: Не склонен к спеканию в комки при высоких температурах.
Результаты: Формовочный песок имеет хорошую пригодность к повторному использованию; старый песок можно использовать повторно после простой обработки (например, дробления и магнитной сепарации), что сокращает количество добавляемого нового песка и сброса отработанного песка.
6. Снижение «опасности, связанной с кремниевой пылью»
Преимущества: предотвращает риск возникновения силикоза, вызванного кварцевой пылью во время смешивания песка, формовки и литья.
Результаты: более здоровая рабочая среда, соответствующая все более строгим нормам охраны труда и техники безопасности.
Соответственно недостатки кварцевого песка и ограничения хромитового песка:
Основные недостатки кварцевого песка:
Высокотемпературное расширение: Расширение при фазовом превращении при температуре 573 ℃ является основной причиной многих дефектов литья.
Восприимчивость к реакциям: Кислотный кварцевый песок легко реагирует со щелочным оксидом железа с образованием легкоплавкого силиката железа, что приводит к химической адгезии.
Низкая способность сохранять тепло: медленная скорость охлаждения может привести к образованию крупных зерен.
Опасность для здоровья: риск силикоза.
Основные ограничения хромитового песка:
Высокая стоимость: цена обычно в 5-10 раз и даже выше, чем у кварцевого песка.
Высокая плотность: Высокая плотность приводит к образованию тяжелого формовочного песка, что приводит к трудоемким процессам смешивания и формования песка, а также требует надежной формы и опорного оборудования.
Ресурсы и воздействие на окружающую среду: основные районы добычи ограничены (например, Южная Африка, Турция), и цепочка поставок может быть подвержена влиянию геополитики. Хотя трёхвалентный хром в его пыли малотоксичен, он всё же требует осторожного обращения; в некоторых районах могут содержаться следовые количества нежелательных элементов.
Требуются специальные связующие вещества: может немного замедлить отверждение некоторых органических связующих веществ (например, фурановых смол).
