コンテンツへスキップ1. 貫通と焼き付きに対する優れた耐性（一番の理由）
これが本質的な目的です。溶融鋼（特に高温）を珪砂鋳型に流し込むと、鋼は砂粒の隙間に容易に浸透し、砂と融合して、鋳物に非常に除去困難な、岩のように硬いガラス質の層を形成します。- 角質層と亜角質層: より密に詰まっており、より小さな気孔が残ります。
- 高い熱伝導率:金属から熱をより速く奪い、ほぼ瞬時に固体の皮膜を形成して、金属が砂に流れ込むのを防ぎます。
- 非濡れ性:溶融金属はクロマイト粒子に容易に「付着」したり広がったりしません。
- 結果:鋳物をきれいに打ち抜くことができ、表面仕上げが滑らかになるため、洗浄、研磨、ショット ブラストにかかる時間とコストが大幅に削減されます。
2. 高い耐火性（融点）
クロマイト砂の融解温度は約 1900°Cで、シリカ砂 (約 1710°C) よりもかなり高くなります。- 重要性：高合金鋼、マンガン鋼、大型鋳物は鋳込み温度が高く、長時間液体のままです。珪砂は金属と金型の界面で文字通り溶融し、深刻な溶融欠陥を引き起こす可能性があります。一方、クロマイト砂は固体のままです。
- 結果:大型または高温の鋳造品における壊滅的な鋳型壁の崩壊や深刻な表面欠陥を防止します。
3. 高い熱伝導性
クロマイト砂は、比較的優れた絶縁体であるシリカ砂よりもはるかに速く鋳物から熱を奪います。- 重要な理由:この急速な冷却により、次のようなことが起こります。
- より微細な粒子構造:鋳造金属の機械的特性 (強度、靭性) が向上します。
- 収縮多孔度の低減:方向性凝固を促進し、凝固中の部分に溶融金属を供給して内部の空隙を低減します。
4. 化学的中性（特にマンガン鋼の場合）
これは非常に重要な、ニッチな理由です。マンガン鋼（踏切や岩石破砕機のライナーに使用）は、溶融状態では非常に腐食性が高いのです。- 重要性：溶融マンガン鋼は酸性シリカ砂（SiO₂）と激しく反応し、著しく酸化された劣悪な表面状態を作り出します。クロマイト砂は化学的に塩基性／中性であり、酸化マンガンに対して不活性であるため、この反応を防ぎます。
- 結果: マンガン鋼鋳物の場合、使用可能な鋳肌を実現するために、クロマイト砂は単なる選択肢ではなく、 必要不可欠なものとなることがよくあります。
5. 低熱膨張
珪砂は、約 573°C に加熱されると、大きく急激な相変化 (膨張) を起こし、鋳型にひび割れが生じて、「脈状化」または「座屈」と呼ばれる欠陥が生じる可能性があります。- 重要性：クロマイト砂は熱によって直線的に徐々に膨張します。寸法安定性に優れています。
- 結果: 脈状欠陥が排除され、寸法精度が向上します。
クロム砂は一般的にどのような場合に表面砂として使用されますか?
- 大型および厚肉の鋼鋳物:熱の保持が大量である場所 (例: 船舶のプロペラ、バルブ本体、製粉所のハウジング)。
- 高合金鋼鋳物: ステンレス鋼、工具鋼、マンガン鋼など。
- 重要な鋳造品: 表面品質と内部の健全性が最も重要であり、失敗のコストが高くなります。
トレードオフ：主なデメリット
クロム砂の使用は、2 つの大きな欠点があるため、軽々しく選択できるものではありません。- 六価クロムのリスク：鋳型内の高温、アルカリ性、酸化性といった特定の条件下では、砂に含まれる安全な三価クロム（Cr³⁺）が有毒な 六価クロム（Cr⁶⁺）に変化する可能性があります。使用済みのクロム砂は有害廃棄物として分類されることが多く、特別な取り扱いと処分が必要となり、コストが増加します。
要約表：表面砂としてのクロマイト砂と珪砂
結論：鋳造所は、サイズ、合金の種類、品質基準といった鋳造要件を満たすために、高額なコストを負担しても、より高額な欠陥の発生を防ぎ、鋳物の完全性を確保できる場合に、表面砂としてクロマイト砂を選択します。これは、高価値で複雑な鋳物を安定的に生産するための戦略的なツールです。 Scroll to Top 