Une teneur plus élevée en chrome est-elle toujours préférable pour le sable de chromite de qualité fonderie ?
Pour le sable chromitique de fonderie, une teneur en chrome plus élevée n’est pas toujours préférable. La teneur appropriée doit être déterminée en fonction des exigences spécifiques de la fonderie. Voici une analyse détaillée :
- Avantages d’une teneur en chrome plus élevée
- Réfractarité et stabilité chimique accrues : L’oxyde de chrome ( Cr₂O₃ ) est un composant essentiel du sable chromite. Une teneur plus élevée en Cr₂O₃ confère une réfractarité supérieure . Lors du moulage de pièces en acier de grande taille, le sable chromite à haute teneur en chrome réagit peu avec l’ acier en fusion et ses oxydes à haute température, ce qui permet de prévenir efficacement l’ adhérence chimique du sable, d’assurer un bon état de surface des pièces moulées et de répondre aux exigences strictes de performance du sable pour les pièces moulées haut de gamme.
- Résistance accrue à l’adhérence du sable : Le sable de chromite, riche en chrome, présente d’excellentes caractéristiques de frittage à l’état solide. Lors de la coulée, ce frittage permet de combler les interstices entre les particules. De plus, le sable de chromite n’est pas mouillé par l’acier en fusion et sa conductivité thermique à haute température est environ quatre fois supérieure à celle du sable de zircon, ce qui lui confère de bonnes propriétés de refroidissement. L’ensemble de ces facteurs contribue à empêcher la pénétration de l’acier en fusion dans le revêtement, améliorant ainsi la résistance du sable à la pénétration mécanique et à l’adhérence du sable.
- Inconvénients d’une teneur excessive en chrome
- Coût accru : Le sable de chromite naturel contient généralement une certaine quantité de chrome. Pour augmenter sa teneur en chrome, des procédés tels que la séparation magnétique et la flottation sont nécessaires. Si une teneur en chrome extrêmement élevée est requise, la complexité et la consommation d’énergie du processus de purification augmentent considérablement, ce qui entraîne une multiplication par plusieurs fois du prix d’achat du sable, ce qui n’est pas rentable pour certaines pièces moulées courantes.
- Surcharge de performance inutile : Pour certaines pièces courantes en acier moulé et en fonte, coulées à basse température (1 300 à 1 500 °C), un taux de chrome du sable chromitant conforme aux exigences minimales (par exemple, 35 à 45 %) suffit à prévenir l’adhérence du sable et à garantir la qualité de la pièce moulée. Il est inutile de rechercher un taux de chrome très élevé, car un excès n’apportera aucune amélioration notable des performances et constituera un gaspillage de ressources.