Chromitsand wird aufgrund seiner vorteilhaften Eigenschaften für bestimmte Gießereianwendungen ausgewählt:
- 1. Hohe Wärmeleitfähigkeit: Dies ist sein größter Vorteil. Chromitsand leitet die Wärme viel schneller vom erstarrenden Metall ab als Quarzsand.
- • Vorteil : Fördert die gerichtete Erstarrung (vom Gussstück nach innen zu den Steigern), verringert das Risiko von Schrumpfungsfehlern und ermöglicht eine feinere Kornstruktur im Gussmetall, wodurch die mechanischen Eigenschaften verbessert werden.
- 2. Hohe Feuerfestigkeit: Es hat einen sehr hohen Schmelzpunkt von ca. 2.150 °C (3.902 °F), der deutlich höher ist als bei Quarzsand (ca. 1.650 °C / 3.002 °F).
- • Vorteil : Widersteht Sintern und Metalldurchdringung beim Gießen von Hochtemperaturlegierungen wie Stahl, Edelstahl und hochlegiertem Eisen. Es zersetzt sich bei diesen Temperaturen nicht.
- 3. Geringe Wärmeausdehnung: Chromitsand hat einen sehr niedrigen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten (etwa 1/3 des von Quarzsand).
- • Vorteil : Reduziert das Auftreten von Blattrippen, Rippen und Rattenschwanzdefekten, die durch die Ausdehnung der Formwand beim Metallgießen entstehen, drastisch. Dies führt zu einer besseren Oberflächenbeschaffenheit und weniger Gussreparaturen.
- 4. Basischer pH-Wert (Chemische Neutralität): Der Sand ist chemisch basisch und daher resistent gegenüber basischen Schlacken. Dies ist ein entscheidender Vorteil gegenüber saurem Quarzsand bei der Verwendung basischer schlackenbildender Bindemittel.
- • Vorteil : Reduziert Anbrennen und chemische Reaktionen zwischen der Form und dem geschmolzenen Metall, was zu saubereren Gussteilen führt, die leichter zu reinigen sind.
- 5. Hohe Dichte / Schüttdichte: Es ist viel dichter und schwerer als Quarzsand.
- • Vorteil : Bietet hervorragende Form- und Kernstabilität und reduziert das Risiko von Formwandbewegungen oder -kollaps, insbesondere bei großen Kernen. Dies bedeutet jedoch auch, dass die Formen schwerer sind.
Verwendung von Chromitsand in der Gießerei
Chromitsand wird selten zur Herstellung einer ganzen Form verwendet. Aufgrund seiner höheren Kosten wird er typischerweise auf eine von zwei Arten verwendet:
- 1. Sandauftrag : Die gängigste Methode. Eine Schicht Chromitsand (in der Regel 25–50 mm dick) wird auf das Modell aufgebracht, um die Formhohlraumoberfläche zu bilden. Der dahinterliegende Stützsand ist ein günstigerer Standard-Quarzsand. Dies bietet alle Vorteile an der Metall-Form-Schnittstelle ohne die Kosten einer Vollchromitform.
- 2. Kernsand : Wird zur Herstellung von Kernen verwendet, insbesondere von komplexen, dünnen oder von einer großen Menge heißen Metalls umgebenen Kernen (z. B. Zylinderkopf-Wassermantelkernen). Seine hohe Feuerfestigkeit und Stabilität verhindern Kernversagen.