ทรายโครไมต์ในแม่พิมพ์หล่อยานยนต์: คุณสมบัติ การใช้งาน และประโยชน์
ทรายโครไมต์ (FeCr₂O₄) เป็น ทรายแร่ทนไฟ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงหล่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ แม่พิมพ์และแกนหล่อยานยนต์จุดหลอมเหลวสูง ความเสถียรทางความร้อน และความต้านทานการแทรกซึมของโลหะ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการหล่อที่มีความต้องการสูง เช่น เสื้อสูบ ฝาสูบ ชิ้นส่วนเบรก และชิ้นส่วนระบบส่งกำลัง
| คุณสมบัติทางกายภาพ ( ทั่วไปA L) | องค์ประกอบทางเคมีโดยเฉลี่ย (ทั่วไป) | ||
| พีเอช | 7-9 | Cr2O3 | ≥46.0% |
| สี | สีดำ | ซิโอ2 | ≤1.0% |
| ปริมาณกรด | ≤2ม. | เหล็ก2โอ3 | ≤26.5% |
| ดิน% | ≤0.1 | สูง | ≤0.30% |
| ความหนาแน่นเป็นกลุ่ม | 2.5-3.0 กรัม/ ซม3 | เอ็มจีโอ | ≤10.0% |
| ความถ่วงจำเพาะ | 4.0-4.8 กรัม/ซม.3 | อัล2โอ3 | ≤15.5% |
| ความชื้น | ≤0.1% | พี | ≤0.003% |
| อุณหภูมิการเผา | ≥1800℃ | ส | ≤0.003% |
| กรดอิสระ | 0 | โครเมียม/เฟอ | 1.55:1 |
| ความหนาแน่นของการเติม | 2.6 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร | ||
| อุณหภูมิหลอมละลาย | ≥2180℃ | ||
1. เหตุใดจึงต้องใช้ทรายโครไมต์ในการหล่อยานยนต์?
ข้อได้เปรียบหลัก
✔ จุดหลอมเหลวสูง (~2,150°C) – ทนต่อเหล็กหลอมเหลว เหล็ก และอลูมิเนียมโดยไม่สลายตัว
✔ มีเสถียรภาพทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม – ลดข้อบกพร่องจากการเผาและข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวของทราย (เช่น เส้นเลือด หางหนู)
✔ การขยายตัวทางความร้อนต่ำ – ลดการแตกร้าวของแม่พิมพ์ในระหว่างการแข็งตัวของโลหะ
✔ การนำความร้อนสูง – ส่งเสริมการระบายความร้อนที่เร็วขึ้น ปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคของการหล่อ
✔ ความเฉื่อยทางเคมี – ทนต่อปฏิกิริยากับโลหะหลอมเหลว (เป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับ เหล็กและโลหะผสมแมงกานีสสูง )
✔ การไหลที่ดีและความสามารถในการอัดแน่น – รับประกันความหนาแน่นของแม่พิมพ์ที่สม่ำเสมอสำหรับการหล่อที่แม่นยำ
2. การประยุกต์ใช้ในงานหล่อยานยนต์
ทรายโครไมต์มักใช้ใน:
บล็อคเครื่องยนต์และหัวสูบ (เหล็ก/อลูมิเนียม) – ป้องกันการแทรกซึมของโลหะและการเผาทราย
จานเบรกและดรัมเบรก – ทนทานต่ออุณหภูมิการเทที่สูง
ตัวเรือนเกียร์ – ลดข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับทรายในรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน
ท่อร่วมไอเสีย – ทนทานต่อความล้าจากความร้อนจากการทำความร้อน/ทำความเย็นซ้ำๆ กัน
3. การเปรียบเทียบกับทรายหล่อชนิดอื่น
| คุณสมบัติ | ทรายโครไมต์ | ทรายซิลิกา | ทรายเซอร์คอน | ทรายโอลิวีน |
|---|---|---|---|---|
| จุดหลอมเหลว (°C) | ~2,150 | ~1,710 | ~2,550 | ~1,800 |
| การขยายตัวทางความร้อน | ต่ำมาก | สูง | ต่ำมาก | ปานกลาง |
| การนำความร้อน | สูง | ต่ำ | สูง | ปานกลาง |
| ค่าใช้จ่าย | ปานกลาง | ต่ำ | สูง | ปานกลาง |
| ดีที่สุดสำหรับ | เหล็ก, เหล็กกล้า, โลหะผสมที่ทนต่ออุณหภูมิสูง | วัตถุประสงค์ทั่วไป | การหล่อแบบแม่นยำ | โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก |
4. วิธีการใช้ทรายโครไมต์ในการทำแม่พิมพ์
(ก) เป็นทรายที่หันหน้าเข้าหากัน (พบมากที่สุด)
ใช้เป็น ชั้นหนา 5-20 มม. ตรงจุดที่โลหะหลอมเหลวสัมผัสกับแม่พิมพ์
ป้องกัน การไหม้ การทะลุ และการกัดเซาะทราย
(B) ในการผลิตแกนกลาง
ผสมกับ สารยึดเกาะเรซิน (เช่น ฟีนอลิกยูรีเทน ฟูแรน) เพื่อให้ได้แกนที่มีความแข็งแรงสูง
ใช้ใน บริเวณที่มีความร้อนสูง (เช่น ช่องทางน้ำที่หัวกระบอกสูบ)