مسحوق الكروميت (FeCr₂O₄) مادة حرارية تُستخدم على نطاق واسع في طلاءات المسبك ، وخاصةً في الصب الاستثماري (صب الشمع المفقود) والصب الرملي، نظرًا لاستقراره الحراري الممتاز، ومقاومته لاختراق المعادن، وتوافقه مع السبائك المنصهرة. فيما يلي تطبيقاته الرئيسية وفوائده والاعتبارات الفنية المتعلقة به في طلاءات المسبك.
1. الأدوار الرئيسية لمسحوق الكروميت في طلاءات المسبك
(1) حشو حراري أساسي
مقاومة درجات الحرارة العالية (نقطة الانصهار ~2180 درجة مئوية): تحافظ على سلامة الهيكل أثناء صب المعدن، حتى بالنسبة للسبائك ذات نقطة الانصهار العالية (على سبيل المثال، الفولاذ، والفولاذ المقاوم للصدأ، والسبائك القائمة على النيكل).
التمدد الحراري المنخفض : يقلل من خطر التشقق في الطلاء، ويمنع اختراق المعدن وعيوب حرق الرمال.
الخمول الكيميائي : يقلل من التفاعلات مع المعادن المنصهرة (خاصة سبائك الحديد والكروم والنيكل)، مما يقلل من عيوب السطح مثل شوائب الخبث أو مسامية الغاز.
(2) مُحسِّن أداء الطلاء
تحسين استقرار التعليق : يساعد توزيع حجم جزيئات الكروميت (عادةً 200-400 شبكة) في الحفاظ على تشتت الملاط الموحد.
نفاذية متحكم بها : تعمل على موازنة تسرب الغاز أثناء الصب مع منع اختراق المعدن.
مقاومة التآكل : تتحمل التأثير الميكانيكي لتدفق المعدن المنصهر.
2. التطبيقات في طلاءات المسبك
(1) الصب الاستثماري (الشمع المفقود)
طبقة الوجه (الطبقة الأساسية)
يُستخدم للتلامس المباشر مع المعدن المنصهر. يُمزج عادةً مع دقيق الزركون (ZrSiO₄) لسبائك عالية الحرارة.
الصيغة النموذجية : مسحوق الكروميت (30-50%) + سول السيليكا/رابط سيليكات الإيثيل + عوامل التعليق (على سبيل المثال، البنتونيت).
طبقة احتياطية (طبقة ثانوية)
بديل فعال من حيث التكلفة للزركون؛ يخلط مع الألومينا أو الموليت للحصول على القوة.
(2) صب الرمل (القالب / الطلاء الأساسي)
يتم تطبيقه على شكل رش أو طلاء بالفرشاة لرمل القوالب/النوى لتحسين تشطيب السطح.
مثال الصيغة : مسحوق الكروميت + طين حراري + رابط مائي/كحولي (على سبيل المثال، سيليكات الصوديوم).
(3) مصبوبات السبائك الخاصة
سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ/الكروم العالي : تعمل تركيبة الكروميت المكونة من Fe-Cr على تقليل التفاعلات البينية.
سبائك التيتانيوم : تتطلب كروميت عالي النقاء (منخفض SiO₂، CaO) لتجنب التلوث.
3. المزايا مقارنة بالبدائل
| ملكية | مسحوق الكروميت | دقيق الزركون | رمل السيليكا |
|---|---|---|---|
| مقاوم للحرارة | عالية (~2180 درجة مئوية) | عالية جدًا (~2500 درجة مئوية) | منخفضة (~1700 درجة مئوية) |
| مقاومة الصدمات الحرارية | جيد | ممتاز | فقير |
| يكلف | معتدل | عالي | قليل |
| مقاومة اختراق المعادن | ممتاز (سبائك الحديد/الكروم) | متميز | ضعيف |