ステンレス鋼の鋳造にはどのくらいの大きさのクロマイト砂が使用されますか?

ステンレス鋼の鋳造にはどのくらいの大きさのクロマイト砂が使用されますか?

ステンレス鋼鋳造で最も一般的に使用されるサイズは、  AFS 45〜55 GFN(粒度分布)です。
これが何を意味し、なぜ使用されるのか、詳しくは以下をご覧ください。

スタンダード:AFS 45-55 GFN

これは中細粒砂です。AFS粒度指数は砂粒の平均サイズを示す指標です。数値が高いほど砂が細かくなります。
  • AFS 45-55 は、ほとんどのステンレス鋼アプリケーションに最適なバランスを提供します。
  • なぜこの範囲なのでしょうか?
    • 滑らかな金型表面を生成するのに十分な細かさで、脈理や浸透が最小限に抑えられた優れた鋳造仕上げに直接つながります。
    • 粗い良好な通気性を維持し、鋳込み中に鋳型とバインダーシステムからのガスを逃がすのに十分な粗さです。通気性が悪いと、鋳造物にガス欠陥(ピンホール、ブロー)が発生する可能性があります。

粒度分布:パッキングの鍵

実際の砂は単一の粒度ではなく、特定の範囲内で複数の粒度が混ざり合ったものです。AFS 50クロマイト砂の典型的な粒度分類は以下のとおりです。
  • 一次スクリーン: 70メッシュ(212ミクロン)に保持
  • 二次スクリーン: 100メッシュ(150ミクロン)および140メッシュ(106ミクロン)に保持
  • フライパン:フライパンに少量(微粉)
この分布により、粒子がしっかりと密集し、粒子間の隙間が最小限に抑えられ、金属の浸透に耐える高密度で強力な金型表面が形成されます。

粒度がなぜそれほど重要なのか

  1. 表面仕上げ:これがクロマイトを使用する主な理由です。細かい砂(AFS値が高い)はより密に詰まるため、鋳型キャビティの表面がより滑らかになり、鋳物に転写されます。これにより、洗浄と機械加工のコストが削減されます。
  2. 透水性:粗い砂(AFS番号が低い)は透水性が高く、ガス抜けには良いものの、表面仕上げには悪影響を及ぼします。AFS45~55の範囲では、十分な透水性を保ちながら、ステンレス鋼の優れた仕上げを実現します。
  3. 鋳型の強度:さまざまな粒子が絡み合った、適切に粒度調整された砂を使用すると、高密度の溶融ステンレス鋼が流れても侵食されにくい、より強力な鋳型が作成されます。

選択方法:アプリケーション固有の選択

正確なサイズは、特定の鋳造に基づいて調整できます。
アプリケーション/要因
推奨AFS GFN
根拠
一般ステンレス鋼鋳物(バルブ、ポンプ、インペラ)
45~55歳
定番の主力シリーズ。仕上がりと通気性の理想的なバランス。
大型で重い断面の鋳物
40~45(やや粗め)
大量のバインダーからのガスが深い金型から確実に逃げられるように、高い透過性が優先されます。
非常に滑らかな表面を必要とする薄肉精密鋳造品
55 – 65 (細かい)
表面仕上げが最優先事項です。金型は小型化され、ガス抜きのオプションも充実しています。
鋳造プロセス:フランノーベイク
45~55歳
標準範囲。
鋳造プロセス:ケイ酸塩-CO₂
少し粗くなる場合があります
このプロセスではより多くのガスが生成される可能性があるため、透過性のわずかな調整が必要になる場合があります。

実践的な教訓

ステンレス鋼用のクロマイト砂を注文する場合、通常は次のように指定します。
  • タイプ:南アフリカ産クロマイト(前回の回答で説明したとおり)。
  • サイズ/グレード: AFS 45-55 GFNまたはサプライヤーからの同等の商用指定 (例:「中グレード」)。
次に、鋳造所は砂システムの監査を実施して粒子の分布を確認し、それに応じてバインダー比率を調整して、クリーンで整合性の高いステンレス鋼鋳造のための完璧な鋳型を実現します。
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