پودر کرومیت ماده‌ای ریز و دانه‌ای است که از آسیاب کردن سنگ معدن کرومیت (ماده معدنی که عمدتاً از اکسید کروم آهن، FeCr₂O₄ تشکیل شده است) تولید می‌شود. عنوان “325 مش” به توزیع اندازه ذرات آن اشاره دارد، به این معنی که اکثریت قریب به اتفاق ذرات به اندازه کافی ریز هستند تا از الکی با 325 سوراخ در هر اینچ خطی عبور کنند. این معادل حداکثر اندازه ذرات تقریباً 44 میکرون (µm) است .
خواص کلیدی آن، آن را به ماده‌ای حیاتی در کاربردهای صنعتی، به‌ویژه در ریخته‌گری ماسه‌ای و آسترهای نسوز، تبدیل کرده است.
خواص کلیدی آرد کرومیت با مش ۳۲۵
۱. خواص فیزیکی
-
اندازه ذرات: معمولاً ۹۵ تا ۹۹ درصد از الک ۳۲۵ مش (۴۴ میکرومتر) عبور می‌کند. اندازه متوسط ذرات (D50) اغلب در محدوده ۱۰ تا ۲۰ میکرومتر است.
-
ظاهر: پودر ریز خاکستری تیره مایل به سیاه تا سیاه.
-
وزن مخصوص: بالا، معمولاً بین ۴.۰ تا ۴.۸ گرم بر سانتی‌متر مکعب . این وزن مخصوص به طور قابل توجهی چگال‌تر از ماسه سیلیس (۲.۶۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب) است.
-
نقطه ذوب: بسیار بالا، تقریباً ۲۱۵۰ درجه سانتیگراد (۳۹۰۲ درجه فارنهایت) . این باارزش‌ترین ویژگی آن برای استفاده در ریخته‌گری است.
-
رسانایی حرارتی: بالا. این ماده گرما را بسیار کارآمدتر از سایر ماسه‌های قالب‌گیری مانند زیرکن یا سیلیس هدایت می‌کند و باعث خنک شدن سریع قطعه ریخته‌گری می‌شود.
۲. خواص شیمیایی
-
ترکیب شیمیایی: در درجه اول FeO·Cr₂O₃ (کرومیت آهن). اجزای کلیدی:
-
Cr₂O₃ (اکسید کروم): ۴۴٪ – ۴۸٪
-
اکسید آهن (FeO): 20٪ – 25٪
-
SiO₂ (سیلیس): ۲٪ – ۴٪
-
Al₂O₃ (آلومینا): 12٪ – 16٪
-
MgO (منیزیم): 10٪ – 14٪
-
-
pH: خنثی تا کمی بازی. از نظر شیمیایی بی‌اثر است و با اکسیدهای فلزی مذاب واکنش نمی‌دهد و از سوختن و ذوب شدن در ماسه جلوگیری می‌کند.
-
پایداری حرارتی: عالی. انبساط خطی بسیار کمی در اثر حرارت نشان می‌دهد، به این معنی که به طور قابل توجهی منبسط نمی‌شود و باعث ایجاد عیوب ریخته‌گری مانند رگه‌دار شدن یا دم موشی نمی‌شود.
۳. خواص حرارتی (مهمترین عامل برای کاربرد)
-
دیرگدازی بالا: نقطه ذوب بالای آن به آن اجازه می‌دهد تا در برابر دماهای بسیار بالای فلزات آهنی مانند فولاد و آهن پرآلیاژ بدون ذوب شدن مقاومت کند.
-
جذب حرارت بالا (اثر سرما): به دلیل چگالی و رسانایی حرارتی بالا، به عنوان یک “سرما” عمل می‌کند و به سرعت گرما را از فلز مذاب دور می‌کند. این امر باعث ایجاد یک ساختار متالورژیکی ریزدانه و عالی در ریخته‌گری، به ویژه در مقاطعی که مستعد نقص انقباض هستند، می‌شود.
-
انبساط حرارتی کم: انبساط آن در اثر حرارت حداقل و خطی است که در مقایسه با ماسه سیلیس، وقوع عیوب ریخته‌گری مرتبط با انبساط را به شدت کاهش می‌دهد.
کاربردهای اصلی که از این ویژگی‌ها بهره می‌برند
-
ریخته‌گری ماسه‌ای (ماسه‌های ماهیچه‌گیری و قالب‌گیری):
-
رنگ‌ها/شستشو: با یک چسب نسوز (مثلاً سیلیکات سدیم، رزین) و آب مخلوط می‌شود تا دوغابی ایجاد شود که روی الگوها و جعبه‌های هسته اسپری یا برس زده می‌شود. این یک پوشش سطحی با مقاومت بالا ایجاد می‌کند.
-
افزودنی به ماسه قالب‌گیری: برای ریخته‌گری فولاد و قطعات ریخته‌گری بزرگ آهن، با مخلوط‌های ماسه سیلیسی (معمولاً 10 تا 35 درصد) مخلوط می‌شود. این ماده نسوز بودن کلی قالب را بهبود می‌بخشد، انبساط حرارتی را کاهش می‌دهد و خنک‌کنندگی را افزایش می‌دهد.
-
ماهیچه برای مقاطع بحرانی: برای ساخت ماهیچه‌هایی که در آن‌ها مقاومت حرارتی شدید مورد نیاز است، مانند سیستم‌های لوله‌کشی و تغذیه در ریخته‌گری فولاد، استفاده می‌شود.
-
-
صنعت نسوز:
-
به عنوان ماده اولیه در تولید آجرهای منیزیا-کروم و کروم-منیزیا و نسوزهای یکپارچه برای کوره‌های صنعتی با دمای بالا (مانند کوره‌های سیمان، کوره‌های شیشه، کوره‌های فلزات غیر آهنی) استفاده می‌شود.
-
مزایا
-
دیرگدازی عالی: ایده‌آل برای فلزات با دمای ریخته‌گری بالا.
-
پرداخت عالی ریخته‌گری: سطوح ریخته‌گری صافی با حداقل سوختگی و نفوذ ایجاد می‌کند.
-
کاهش عیوب: به دلیل انبساط حرارتی کم، عیوب رگه‌دار شدن، دنباله‌دار شدن و نفوذ فلز را به حداقل می‌رساند.
-
بهبود متالورژی: انجماد جهت‌دار را افزایش می‌دهد، تخلخل ناشی از انقباض را کاهش می‌دهد و خواص مکانیکی را بهبود می‌بخشد.
-
از نظر شیمیایی بی‌اثر: با سرباره‌های فلز مذاب واکنش نمی‌دهد.