آیا همیشه مقدار سیلیس کمتر برای ماسه کرومیت بهتر است؟
به طور کلی، مقدار سیلیس کمتر برای ماسه کرومیت بهتر است، اما این مطلق نیست و باید به طور جامع در ترکیب با فرآیندهای ریختهگری خاص و مقرون به صرفه بودن در نظر گرفته شود. در ادامه تجزیه و تحلیل دقیقی ارائه شده است:
- مزایای محتوای سیلیس کم
- بهبود دیرگدازی : ماسه کرومیت به دلیل دیرگدازی بالایش عمدتاً در ریختهگری استفاده میشود. سیلیس موجود در ماسه کرومیت از گانگ میآید. اگر مقدار سیلیس زیاد باشد، دیرگدازی ماسه کرومیت را کاهش داده و باعث “لعابدار شدن” میشود، به این معنی که در دماهای بالا، سیلیس با اکسیدهای فلزی واکنش داده و ترکیباتی با نقطه ذوب پایین تشکیل میدهد که بر کیفیت ریختهگری تأثیر میگذارد. هنگامی که مقدار سیلیس کم باشد، دیرگدازی ماسه کرومیت میتواند به طور مؤثری بهبود یابد و میتواند عملکرد پایدار خود را در دماهای بالا حفظ کند و از واکنش با فلز مذاب جلوگیری کرده و از عیوبی مانند چسبندگی ماسه جلوگیری کند.
- کاهش خطر انبساط حرارتی : سیلیس در طول فرآیند گرمایش دچار تغییر فاز میشود که با انبساط حجمی همراه است. اگر مقدار سیلیس در ماسه کرومیت خیلی زیاد باشد، قالب یا هسته ماسه به دلیل انبساط ناهموار در دماهای بالا مستعد ترک خوردن است که منجر به عیوب ریختهگری مانند آخالهای ماسه و سوراخهای ماسه میشود. مقدار سیلیس کمتر میتواند ناپایداری ساختاری ناشی از این انبساط حرارتی را کاهش داده و دقت ابعادی ریختهگری را بهبود بخشد.
- محدودیتهای محتوای سیلیس بیش از حد کم
- افزایش هزینههای تولید : ماسه کرومیت طبیعی معمولاً حاوی مقدار مشخصی سیلیس است و برای حذف آن باید فرآیندهایی مانند جداسازی مغناطیسی و شناورسازی را طی کند. اگر مقدار سیلیس بسیار کمی مورد نیاز باشد، به عنوان مثال، کاهش مقدار سیلیس از 5٪ به کمتر از 1٪، پیچیدگی و مصرف انرژی فرآیند تصفیه به طور قابل توجهی افزایش مییابد و منجر به افزایش چند برابری قیمت خرید ماسه کرومیت میشود که هزینه تولید ریختهگری را افزایش میدهد.
- مازاد عملکرد غیرضروری : برای برخی از قطعات فولادی و چدنی معمولی با دمای ریختهگری پایینتر (مانند ۱۳۰۰ تا ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد)، تا زمانی که میزان سیلیس ماسه کرومیت در محدوده ۳ تا ۸ درصد کنترل شود، میتواند به طور مؤثر از عیوب آشکار جلوگیری کند و نیازی به دنبال کردن میزان سیلیس بسیار کم نیست. زیرا در این حالت، میزان سیلیس بسیار کم، بهبود عملکرد آشکاری به همراه نخواهد داشت، بلکه فقط باعث اتلاف منابع میشود.
در تولید واقعی، میزان سیلیس ماسه کرومیت معمولاً باید کمتر از 5٪ باشد و بهتر است زیر 3٪ باشد. با این حال، الزامات خاص باید با توجه به ماده ریختهگری، دمای ریختن و سطح کیفیت تعیین شود.