クロマイト砂は、優れた性能がその高コストと取り扱いの複雑さを正当化する、要求の厳しい鋼鋳造用途で主に使用される、高度に特殊化された高級鋳物砂です。
| 物理的特性（標準値） | 平均化学組成（標準） | ||
| PH | 7-9 | Cr2O3 | ≥46.0% |
| 色 | 黒 | SiO2 | ≤1.0% |
| 酸の量 | ≤2m | Fe2O3 | ≤28.5% |
| 土壌％ | ≤0.1 | 高い | ≤0.30% |
| かさ密度 | 2.5～3.0g/ cm3 | 酸化マグネシウム | ≤10.0% |
| 比重 | 4.0～4.8g/cm3 | アルミナ | ≤15.5% |
| 水分 | ≤0.1% | P | ≤0.003% |
| 焼結温度 | ≥1800℃ | S | ≤0.003% |
| 遊離酸 | 0 | クロム/鉄 | 1.55:1 |
| 充填密度 | 2.6g/cm3 | ||
| 融点 | ≥2180℃ | ||
クロム鉄鉱砂の特性
-
優れた耐火性
-
非常に高い融点（約2180℃）は、超高合金鋼の鋳込み温度よりも大幅に高く、優れた耐熱バリア性を備え、鋳型壁の崩壊や金属の浸透を防ぎます。
-
-
高い熱伝導率（「冷却効果」）
- 主な冶金学的利点。珪砂よりも2～3倍速く凝固鋳物から熱を奪います 。これにより、以下のことが促進されます。
- より微細な粒子構造 と向上した機械的特性（引張強度、衝撃靭性）
- 重要なセクションで方向性凝固を行い 、収縮多孔性を低減します。
- 凝固速度が速いため、生産性が向上します。
-
低熱膨張
-
加熱時の線膨張は最小限（1%未満）です。これにより 、 珪砂の高い膨張率（最大1.5%）によって引き起こされる脈状化、ラットテール、座屈欠陥を大幅に低減します。
-
-
化学的不活性（基本的な性質）
- 酸性および塩基性鋼合金の両方に対して中性です。 溶融鋼との濡れや化学反応に耐性があり 、特に鋳造に適しています。
- マンガン鋼（例：ハドフィールド鋼）
- 高クロム鋼（例：ステンレス鋼、二相鋼）
- その他の合金鋼は、シリカ砂と融合する粘着性のある酸化物（酸化マンガンなど）を形成しやすい傾向があります。
-
高密度（4.0 – 4.8 g/cm³）
-
金属の静圧および動圧に対して優れた機械的安定性を提供し、金型壁の動きを低減します。
-
鋼鋳造における応用
クロマイト砂はコスト面から100%鋳物砂として使用されることは稀です。その用途は戦略的です。
-
化粧砂（最も一般的な用途）： 型枠にクロム砂（通常25～100mmの厚さ）を敷き詰め、その裏に安価なシリカ砂またはオリビン砂を敷きます。これにより、重要な型枠表面が保護されます。
-
重いセクション用のコア: 厚い鋼セクション (バルブのハブ領域やギア ブランクなど) 用のコアに使用され、急速な凝固と健全性を促進します。
-
チルの代替: 鉄チルが実用的ではない複雑な形状での凝固を制御するための「断熱チル」として機能します。
-
問題領域の問題解決: シリカ砂を使用する際に、焼き付き、浸透、脈状欠陥が発生しやすい金型領域に適用されます。
鉄鋼鋳造所にとっての主な利点
-
優れた鋳造表面仕上げ: 焼き付き、金属の浸透、融合欠陥を最小限に抑え、大規模な洗浄と研磨の必要性を軽減します。
-
寸法精度の向上: 膨張率が低いため、鋳造時のずれや変形が軽減されます。
-
鋳造の健全性の向上: 冷却効果により、重い部分の収縮欠陥が最小限に抑えられます。
-
反応性合金との適合性: 珪砂では問題となるマンガン鋼やクロム鋼でも、高品質の鋳造品を生産できます。
-
歩留まり向上の可能性: 収縮欠陥を削減することで、全体的な歩留まりが向上します。