1. Che cos’è la sabbia di cromite?
La sabbia di cromite è una sabbia minerale naturale derivata dal minerale cromite , un ossido di ferro e cromo ( FeCr₂O₄ ). Per l’uso in fonderia, viene lavorata (frantumata, setacciata e spesso lavata) per ottenere una granulometria specifica e una purezza chimica idonee a resistere a temperature estreme e alle reazioni chimiche con il metallo fuso.
2. Proprietà chiave della sabbia di cromite
| Proprietà | Descrizione | Vantaggi nella fusione dei metalli |
|---|---|---|
| Alta conduttività termica | Assorbe e trasferisce il calore dal metallo molto più velocemente della sabbia silicea. | Solidificazione più rapida: favorisce una struttura metallurgica più fine e resistente nella fusione (granulometria più fine). Riduce le venature: riduce al minimo l’espansione rapida e irregolare che causa crepe nella sabbia e penetrazione del metallo. |
| Bassa dilatazione termica | Si espande molto poco quando viene riscaldato. | Eccellente precisione dimensionale: la cavità dello stampo mantiene la sua forma, consentendo fusioni più precise. Elimina i difetti di venatura: questo è uno dei suoi principali vantaggi rispetto alla sabbia silicea, che si espande in modo significativo. |
| Alta refrattarietà | Ha un punto di fusione molto elevato (circa 2.150 °C o 3.900 °F). | Ideale per leghe ad alta temperatura: essenziale per la fusione di acciaio, acciaio inossidabile, acciaio al manganese e altre leghe che si fondono a temperature molto elevate senza fondersi con il metallo. |
| Buona inerzia chimica | In genere non reagisce con gli ossidi metallici basici (come quelli presenti nelle scorie d’acciaio). | Previene la bruciatura/penetrazione: crea una barriera fisica che impedisce al metallo fuso di penetrare nei granelli di sabbia, ottenendo una superficie di fusione più liscia. Riduce la necessità di costose operazioni di pulizia e finitura. |
| Angolo di riposo elevato | I grani sono spigolosi e si incastrano bene. | Eccellente stabilità dello stampo: fornisce un buon supporto per anime e forme di stampo complesse, riducendo il rischio di collasso dello stampo. |
| Basicità naturale (pH ~9) | È chimicamente basico. | Resistenza alle scorie basiche: funziona bene con le scorie basiche prodotte durante la fusione dell’acciaio, riducendo la reazione chimica e la fusione della sabbia. |
3. Applicazioni comuni nella fusione dei metalli
La sabbia di cromite viene solitamente utilizzata in aree specifiche e critiche di uno stampo anziché per l’intero stampo (a causa del costo).
Sabbia di rivestimento: l’uso più comune. Uno strato di sabbia di cromite (spessore 15-50 mm) viene posizionato contro il modello per formare la superficie dello stampo a contatto con il metallo fuso. La sabbia di supporto rimane sabbia silicea normale.
Realizzazione di anime: utilizzato per anime in getti di sezione pesante o in aree soggette a bruciatura, dove sono maggiormente necessari il suo elevato potere refrigerante e la sua refrattarietà.
Strato di separazione: nelle fusioni di grandi dimensioni, uno strato di sabbia di cromite può essere utilizzato come barriera tra uno stampo in sabbia silicea e un nucleo in sabbia silicea per evitare che si fondano insieme ad alte temperature.
Fusione di leghe esotiche: indispensabile per la fusione di metalli con temperature di colata molto elevate, come acciai al manganese, acciai al cromo e leghe ad alto contenuto di nichel.
La sabbia di cromite è una sabbia da fonderia di alta qualità e ad alte prestazioni che risolve problemi specifici nella fusione di leghe reattive e ad alta temperatura. Sebbene il suo costo non consenta di sostituire la sabbia silicea in tutte le applicazioni, i suoi vantaggi nella produzione di getti ad alta integrità, privi di difetti e dimensionalmente precisi la rendono uno strumento prezioso nell’arsenale della fonderia avanzata, in particolare per l’industria dell’acciaio e dei metalli speciali.