1. Khả năng chống thấm kim loại tuyệt vời
. Ưu điểm: Các hạt cát cromit có mật độ dày đặc và bề mặt nhẵn. Nó phản ứng với các oxit kim loại (như Fe2O3) để tạo thành các hợp chất có nhiệt độ nóng chảy cao, ngăn chặn hiệu quả kim loại lỏng xâm nhập vào các khe hở giữa các hạt cát. Đây chính là ưu điểm cốt lõi của nó.
Kết quả: Sản phẩm đúc có bề mặt hoàn thiện cao và ít bị bám dính cát (đặc biệt là bám dính cát hóa học và cơ học), giúp giảm đáng kể khối lượng công việc vệ sinh.
2. Độ ổn định nhiệt tuyệt vời và độ giãn nở nhiệt thấp
Ưu điểm: Cát cromit có hệ số giãn nở nhiệt cực thấp và đồng đều, hầu như không xảy ra hiện tượng thay đổi pha. Ngược lại, cát silicat lại trải qua quá trình giãn nở thay đổi pha đáng kể ở 573℃.
Kết quả: Sử dụng cát cromit làm giảm đáng kể các khuyết tật đúc do sự giãn nở nhiệt của cát làm khuôn, chẳng hạn như tạp chất cát, vảy và gân, khiến cát cromit đặc biệt thích hợp để đúc các vật đúc lớn, có thành dày.
3. Khả năng lưu trữ nhiệt và hiệu ứng làm nguội mạnh
Ưu điểm: Cát cromit có nhiệt dung riêng và độ dẫn nhiệt cao hơn nhiều so với cát silica, cho phép hấp thụ nhiệt nhanh chóng từ vật đúc.
Kết quả:
Làm mịn hạt: Tăng tốc độ làm nguội vật đúc, tạo ra cấu trúc kim loại dày đặc hơn và hạt mịn hơn, do đó cải thiện các tính chất cơ học của vật đúc (như độ bền và độ dẻo dai).
Giảm độ xốp co ngót: Tạo điều kiện cho quá trình đông đặc tuần tự của vật đúc, giảm các lỗ rỗng co ngót và khuyết tật về độ xốp.
Tăng hiệu quả sản xuất: Rút ngắn thời gian làm nguội sau khi đổ, tăng tốc độ luân chuyển của cát đúc.
4. Độ trơ hóa học tốt
Ưu điểm: Cát cromit có tính trung tính hoặc kiềm yếu, phản ứng thấp với lớp lót lò kiềm (như magie) và xỉ của hầu hết các loại thép hợp kim và thép có hàm lượng mangan cao.
Kết quả: Không dễ phản ứng hóa học với các oxit trong kim loại nóng chảy (như Fe2O3 và MnO2), ngăn ngừa hiệu quả sự bám dính hóa học và đảm bảo chất lượng bề mặt vật đúc. Đặc biệt thích hợp để đúc thép giàu mangan, thép không gỉ, thép crom, hợp kim gốc niken và các kim loại phản ứng khác.
5. Khả năng chống thiêu kết
Ưu điểm: Không dễ bị kết tụ thành cục ở nhiệt độ cao.
Kết quả: Cát đúc có khả năng tái sử dụng tốt, cát cũ có thể tái sử dụng sau khi xử lý đơn giản (như nghiền, tách từ), giảm lượng cát mới bổ sung và lượng cát thải.
6. Giảm thiểu “Nguy cơ bụi silica”
Ưu điểm: Tránh nguy cơ mắc bệnh bụi phổi silic do bụi silic trong quá trình trộn cát, đúc khuôn và đúc mẫu.
Kết quả: Môi trường làm việc lành mạnh hơn, tuân thủ các quy định ngày càng nghiêm ngặt về sức khỏe và an toàn nghề nghiệp.
Tương ứng, nhược điểm của cát thạch anh và hạn chế của cát cromit:
Nhược điểm chính của cát thạch anh:
Sự giãn nở ở nhiệt độ cao: Sự giãn nở do chuyển pha ở 573℃ là nguyên nhân gốc rễ của nhiều khuyết tật đúc.
Dễ phản ứng: Cát thạch anh có tính axit dễ phản ứng với oxit sắt kiềm để tạo thành silicat sắt có nhiệt độ nóng chảy thấp, dẫn đến hiện tượng kết dính hóa học.
Khả năng lưu trữ nhiệt kém: Tốc độ làm mát chậm có thể dẫn đến hạt thô.
Nguy cơ sức khỏe: Nguy cơ mắc bệnh bụi phổi silic.
Những hạn chế chính của cát cromit:
Chi phí cao: Giá thường cao gấp 5-10 lần hoặc thậm chí cao hơn cát thạch anh.
Mật độ cao: Mật độ cao tạo ra cát đúc nặng, đòi hỏi quá trình trộn cát và đúc tốn nhiều công sức, đồng thời đòi hỏi phải có khuôn và thiết bị hỗ trợ chắc chắn.
Tài nguyên và tác động môi trường: Các khu vực sản xuất chính bị hạn chế (ví dụ: Nam Phi, Thổ Nhĩ Kỳ) và chuỗi cung ứng có thể bị ảnh hưởng bởi địa chính trị. Mặc dù crom hóa trị ba trong bụi quặng có độc tính thấp, nhưng vẫn cần được quản lý cẩn thận; một số khu vực có thể chứa một lượng nhỏ các nguyên tố không mong muốn.
Yêu cầu chất kết dính chuyên dụng: Nó có thể ức chế đôi chút quá trình đóng rắn của một số chất kết dính hữu cơ (như nhựa furan).
