Хромитовый песок (FeCr₂O₄) — высококачественный огнеупорный материал, имеющий решающее значение в литейной промышленности для производства высококачественных  износостойких молотов  и других износостойких деталей, обычно изготавливаемых из  стали с высоким содержанием марганца (сталь Гадфильда, например, ZGMn13)  или  высокохромистого чугуна .

Его используют не для всей формы, а как стратегический облицовочный материал для решения конкретных проблем, присущих литью этих сложных сплавов.

Почему хромитовый песок необходим для износостойких молотков?

Износостойкие молоты подвергаются экстремальным ударам и истиранию. Для этого их отливают из сплавов, предъявляющих особые требования к литейному процессу:

• Очень высокие температуры заливки:  часто превышающие 1500°C (2732°F).

• Высокая активность оксидов металлов:  сплавы, богатые марганцем (Mn) и хромом (Cr), обладают высокой реакционной способностью в расплавленном состоянии.

• Высокая усадка:  эти сплавы значительно усаживаются при затвердевании, создавая напряжение в форме.

Преимущества хромитового песка:

1. Исключительная огнеупорность:  имея температуру плавления выше 1850 °C (3362 °F), он остается твердым и стабильным по размерам при температурах заливки износостойких сталей.

2. Высокая стойкость к проникновению оксидов металлов:  он химически нейтрален или имеет щелочные свойства, что обеспечивает его высокую стойкость к кислым шлакам (например, MnO), образующимся при литье. Это предотвращает химическое пригорание и химические реакции на границе раздела металл-форма.

3. Низкое тепловое расширение:  при нагревании он расширяется очень мало, что значительно снижает риск образования прожилок и трещин в форме, тем самым предотвращая механическое проникновение металла.

4. Отличная теплопроводность:  отводит тепло от поверхности отливки быстрее, чем кварцевый песок. Это способствует:

   • Более мелкая зернистая структура:  более быстрое охлаждение приводит к образованию более мелкой металлургической зернистой структуры на поверхности, что может повысить твердость поверхности и износостойкость.

   • Повышенная точность размеров:  сокращается время, в течение которого поверхность металла остается жидкой, что сводит к минимуму проникновение.

5. Высокая стойкость к прокалыванию:  высокая плотность и твердость делают поверхность формы более устойчивой к эрозии при попадании на нее струи расплавленного металла, сохраняя форму формы.

Как хромитовый песок используется в процессе литья?

1. В качестве облицовочного песка:

   • На модель наносится слой хромитового песка  толщиной обычно 20–100 мм , образуя поверхность полости формы, которая будет контактировать с расплавленным металлом.

   • Оставшаяся часть формы (подложка из песка) заполняется более дешевым кварцевым песком или оливиновым песком.

   • Этот метод позволяет использовать все преимущества хромита непосредственно там, где это больше всего необходимо.

2. В качестве основного песка:

   • Для стержней со сложной геометрией, которые трудно очищать, использование хромитового песка гарантирует, что песок не пригорит к внутренним поверхностям отливки.

3. В категории «Краски и покрытия»:

   • Хромитовый песок измельчается в мелкий порошок и используется в качестве  основного огнеупорного заполнителя  в обмазках (покрытиях) форм и стержней.

   • Суспензию хромитового порошка, носителя (например, воды или спирта) и связующих веществ (например, цирконовой муки, смол) наносят распылением или кистью на поверхность формы, изготовленной из обычного песка.

   • Это создаёт плотный, высокоогнеупорный барьерный слой. Это очень экономичный способ использования свойств хромита.