1. Was ist Chromitsand?
Chromitsand ist ein natürlich vorkommender Mineralsand, der aus dem Mineral Chromit , einem Eisen-Chrom-Oxid ( FeCr₂O₄ ), gewonnen wird. Für die Verwendung in Gießereien wird er aufbereitet (zerkleinert, gesiebt und oft gewaschen), um eine bestimmte Korngröße und chemische Reinheit zu erreichen, die für die Beständigkeit gegenüber extremen Temperaturen und chemischen Reaktionen mit geschmolzenem Metall erforderlich ist.
2. Wichtigste Eigenschaften von Chromitsand
| Eigentum | Beschreibung | Vorteil beim Metallguss |
|---|---|---|
| Hohe Wärmeleitfähigkeit | Es absorbiert und leitet Wärme vom Metall viel schneller ab als Quarzsand. | Schnellere Erstarrung: Fördert ein feineres, festeres Gefüge im Gussteil (feineres Kornmaß). Reduziert Aderbildung: Minimiert die schnelle und ungleichmäßige Ausdehnung, die zu Sandrissen und Metalldurchdringung führt. |
| Geringe Wärmeausdehnung | Es dehnt sich beim Erhitzen nur sehr geringfügig aus. | Hervorragende Maßgenauigkeit: Der Formhohlraum behält seine Form, was zu präziseren Gussteilen führt. Vermeidung von Aderbildung: Dies ist einer der Hauptvorteile gegenüber Quarzsand, der sich stark ausdehnt. |
| Hohe Feuerfestigkeit | Es hat einen sehr hohen Schmelzpunkt (ca. 2.150 °C oder 3.900 °F). | Ideal für Hochtemperaturlegierungen: Unverzichtbar für das Gießen von Stahl, Edelstahl, Manganstahl und anderen Legierungen, die bei sehr hohen Temperaturen gegossen werden, ohne mit dem Metall zu verschmelzen. |
| Gute chemische Inertheit | Es reagiert im Allgemeinen nicht mit basischen Metalloxiden (wie sie in Stahlschlacke vorkommen). | Verhindert Anbrennen/Durchdringen: Bildet eine physikalische Barriere, die das Eindringen von geschmolzenem Metall in die Sandkörner verhindert und so eine glattere Gussoberfläche ergibt. Reduziert den Bedarf an aufwendiger Reinigung und Nachbearbeitung. |
| Hoher Böschungswinkel | Die Körner sind kantig und greifen gut ineinander. | Hervorragende Formstabilität: Bietet guten Halt für Kerne und komplexe Formformen und verringert so das Risiko eines Formkollapses. |
| Natürliche Basizität (pH ~9) | Es ist chemisch basisch. | Beständigkeit gegenüber basischen Schlacken: Funktioniert gut mit den beim Stahlschmelzen entstehenden basischen Schlacken, reduziert die chemische Reaktion und die Sandschmelze. |
3. Häufige Anwendungen im Metallguss
Chromitsand wird typischerweise nur in bestimmten, kritischen Bereichen einer Form verwendet, nicht aber für die gesamte Form (aus Kostengründen).
Formsand: Die gebräuchlichste Anwendung. Eine Schicht Chromitsand (15–50 mm dick) wird an das Modell angelegt, um die Formoberfläche zu bilden, die mit dem flüssigen Metall in Kontakt kommt. Der Trägersand bleibt normaler Quarzsand.
Kernherstellung: Wird für Kerne in dickwandigen Gussteilen oder Bereichen, die zum Einbrennen neigen, verwendet, wo seine hohe Kühlleistung und Feuerfestigkeit am wichtigsten sind.
Trennschicht: Bei großen Gussteilen kann eine Schicht aus Chromitsand als Barriere zwischen einer Quarzsandform und einem Quarzsandkern verwendet werden, um ein Verschmelzen dieser beiden Teile bei hohen Temperaturen zu verhindern.
Gießen exotischer Legierungen: Unverzichtbar für das Gießen von Metallen mit sehr hohen Gießtemperaturen, wie z. B. Manganstähle, Chromstähle und hochlegierte Nickellegierungen.
Chromitsand ist ein hochwertiger, leistungsstarker Gießereisand , der spezifische Probleme beim Gießen von Hochtemperatur- und reaktiven Legierungen löst. Obwohl er aufgrund seiner Kosten Quarzsand nicht in allen Anwendungsbereichen ersetzen kann, machen ihn seine Vorteile bei der Herstellung von hochintegrierten, fehlerfreien und maßgenauen Gussteilen zu einem unverzichtbaren Werkzeug in modernen Gießereien, insbesondere für die Stahl- und Spezialmetallindustrie.