鋳物用クロマイト砂の場合、クロム含有量が多いほど良いのでしょうか?
鋳物用クロマイト砂の場合、クロム含有量が高いほど良いとは限りません。適切なクロム含有量は、鋳造の具体的な要件に応じて決定する必要があります。詳細な分析は以下の通りです。
- クロム含有量の増加による利点
- 耐火性と化学的安定性の向上：酸化クロム（Cr 2 O 3 ）はクロマイト砂の主要成分です。Cr 2O 3含有量が高いほど、 耐火性が高くなります。 大型鋳鋼品の鋳造において、高クロム含有量のクロマイト砂は高温でも溶鋼およびその酸化物と反応しにくいため、化学的砂の固着を効果的に防止し、鋳物の表面品質を確保し、高級鋳物の砂の性能に対する厳しい要求を満たします。
- より強力な砂固着防止能力：クロム含有量の高いクロマイト砂は、良好な固相焼結特性を有しています。注湯工程において、固相焼結により粒子間の隙間が閉塞されます。さらに、クロマイト砂は溶鋼に濡れにくく、高温熱伝導率はジルコン砂の約4倍で、優れた冷却特性も備えています。これらの要因が相まって、溶鋼のコーティング層への浸透を抑制し、砂の機械的浸透および砂固着に対する耐性を向上させます。
- 過剰なクロム含有量のデメリット
- コスト増加：天然のクロマイト砂には通常、一定量のクロムが含まれています。クロム含有量を増やすには、磁気分離や浮選などの工程が必要です。極めて高いクロム含有量が求められる場合、精製工程の複雑さとエネルギー消費量が大幅に増加し、砂の購入価格が数倍に上昇します。これは、一般的な鋳物にとっては費用対効果が高くありません。
- 不要な性能過剰：鋳込み温度が低い（1300～1500℃）一般的な鋳鋼・鋳鉄部品の場合、クロマイト砂のクロム含有量が基本要件（例えば35～45%）を満たしていれば、砂の固着を防止し、鋳造品質を確保するというニーズを満たすことができます。過剰なクロム含有量は、このような場合、明らかな性能向上をもたらさず、資源の無駄遣いにつながるため、非常に高いクロム含有量を追求する必要はありません。