Güney Afrika kromit kumunun çelik dökümde kullanılmasının başlıca nedenleri yüksek erime noktası, mükemmel termal kararlılığı ve metal penetrasyonuna karşı direncidir. Aşağıda, özel uygulama alanları ve avantajlarının bir analizi yer almaktadır:
1. Kalıplama malzemesi olarak
Refrakter: Güney Afrika kromit kumunun erime noktası yaklaşık 1900°C’dir ve bu değer, çelik döküm sıcaklığından (genellikle 1500-1600°C) çok daha yüksektir. Bu özellik, erimiş çelikteki yüksek sıcaklıklara etkili bir şekilde dayanır ve sinterleme riskini azaltır.
Düşük Isıl Genleşme: Yüksek sıcaklıklarda düşük genleşme katsayısı, dökümlerde ısıl gerilimden kaynaklanan çatlama veya deformasyonu azaltır ve bu da onu özellikle büyük çelik dökümler için uygun hale getirir.
Metal Penetrasyon Direnci: Yoğun yüzeyi, erimiş çeliğin kum kalıbına nüfuz etmesini önleyerek yüzey kum yapışma kusurlarını azaltır ve yüzey kalitesini iyileştirir.
Uygulamalar: Çelik dökümlerde, özellikle yüksek yüzey kalitesi gerektiren yüksek alaşımlı çelik ve paslanmaz çelik dökümlerde, yüzey kumu (erimiş çeliğe temas eden yüzey tabakası) için yaygın olarak kullanılır.
2. Kaplama veya katkı maddesi olarak
Krom cevheri toz kaplaması: Krom cevheri kumu toz haline getirilir ve refrakter bir kaplama oluşturmak için su veya alkol ile karıştırılır. Bu kaplama daha sonra korozyon direncini artırmak için kum kalıplarının veya çekirdeklerin yüzeyine püskürtülür.
Karma kullanım: Genel refrakter performansını iyileştirmek için silika kumu gibi malzemelerle karıştırılır (örneğin, silika kumu düşük maliyetlidir ancak refrakter özelliklerden yoksundur; karıştırma performans ve maliyeti dengeleyebilir).
3. Yatırım dökümündeki uygulamalar
Kalıp kabuğu takviyesi: Hassas yatırım dökümünde, krom cevheri kumu, kalıp kabuğu takviye tabakası oluşturmak için kullanılabilir, bu da yüksek sıcaklık dayanımını artırır ve deformasyonu azaltır.
4. Özel proses gereksinimleri
Kalın ve geniş kesitli dökümler: Kalın duvarlı çelik dökümler için krom cevheri kumu, yönlü katılaşmayı destekleyen ve büzülme kusurlarını azaltan yüksek bir ısı depolama katsayısına sahiptir.
Yüksek manganezli çelik gibi aktif alaşımlar: Krom cevheri kumu kimyasal olarak inerttir, manganez gibi reaktif elementlerle reaksiyonları azaltır ve döküm yüzeyinde oksit kapanımlarını önler.
Güney Afrika kromit kumunun avantajları
Yüksek krom demir içeriği (Cr₂O₃ ≥ %45): Mükemmel refrakter ve cüruf direnci sağlar.
Düşük safsızlıklar (örneğin, düşük SiO₂ ve Fe₂O₃): Erimiş çelik ile kimyasal reaksiyonları azaltır ve gözeneklilik riskini azaltır.
Zengin kaynaklar: Güney Afrika, istikrarlı bir arza sahip önemli bir küresel krom cevheri üreticisidir. Ancak, çevre koruma politikalarının ihracat üzerindeki etkisine dikkat edilmelidir.
Önlemler:
Yüksek maliyet: Genellikle yerel olarak (örneğin yüzey kumu) maliyetleri kontrol etmek için kullanılır.
Toz kontrolü: Kromit kumu eser miktarda üç değerlikli krom içerir ve bu nedenle işleme sırasında toz kontrol önlemlerine ihtiyaç vardır (toksisitesi düşük olmasına rağmen, uzun süreli solunması zararlıdır).
Geri Dönüşüm: Geri dönüştürülebilir kum, rejenerasyon yoluyla yeniden kullanılabilir ve atık kum emisyonları azaltılabilir.
Tipik İşlem Örneği:
Kalıplama: Yüz kumunda %100 krom cevheri kumu, arka kumda ise silis kumu veya geri kazanılmış kum kullanılır.
Kaplama: Kromit tozu alkol kaplamasını püskürtün, kurutun ve ardından dökün.
Temizlik: Döküm soğuduktan sonra kromit kumu kolayca soyulur ve bu da temizlik süresini kısaltır.
Güney Afrika kromit kumunun akılcı kullanımı, özellikle yüksek kaliteli çelik döküm alanında, çelik dökümlerin verimini, yüzey kalitesini ve boyut doğruluğunu önemli ölçüde artırabilir.
