ความแตกต่างของทรายโครไมต์หล่อและทรายโอลิวีน
ทั้งทรายแร่โครเมียมธรรมชาติและทรายโอลิวีนสามารถนำมาใช้ในโรงหล่อได้ แต่ทั้งสองชนิดมีความแตกต่างกันอย่างมาก มีข้อแตกต่างหลายประการระหว่างทรายโครไมต์สำหรับโรงหล่อและทรายโอลิวีน
1. องค์ประกอบ
– ทรายโครไมต์สำหรับหล่อ: หรือที่รู้จักกันในชื่อทรายโครเมียมสำหรับหล่อ มีองค์ประกอบหลักคือโครไมต์ สูตรเคมีโดยทั่วไปแสดงเป็น (Fe, Mg)Cr₂O₄ ซึ่งประกอบด้วยโครเมียมไตรออกไซด์ (Cr₂O₃) และส่วนประกอบอื่นๆ โดยทั่วไปแร่โครเมียมตามธรรมชาติจะมีปริมาณ Cr₂O₃ ประมาณ 30% – 55% และมีเพียงปริมาณ Cr₂O₃ มากกว่า 46% เท่านั้นที่สามารถเรียกได้ว่าเป็นแร่โครเมียมเกรดสำหรับหล่อ
– ทรายโอลิวีนสำหรับหล่อ: ประกอบด้วยแร่โอลิวีนเป็นหลัก สูตรเคมีคือ (Mg, Fe)₂[SiO₄] ส่วนประกอบหลักคือแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO₂) และเหล็กออกไซด์ (FeO) ปริมาณเล็กน้อย เป็นต้น
2. คุณสมบัติทางกายภาพ
– สี: ทรายโครไมต์โดยทั่วไปมีสีดำ ทรายโอลิวีนมักมีสีเขียวถึงเหลืองเขียว
– ความหนาแน่น: ทรายโครไมต์เกรดโรงหล่อมีความหนาแน่นค่อนข้างสูง โดยทั่วไปอยู่ที่ 4.0 – 4.8 กรัม/ซม.³ ทรายโอลิวีนมีความหนาแน่นค่อนข้างต่ำ ประมาณ 3.2 – 3.6 กรัม/ซม.³
– ความแข็ง: ทรายแร่โครเมียมมีความแข็งค่อนข้างสูง โดยมีความแข็งโมห์สอยู่ที่ประมาณ 5.5 – 6.5 ทรายโอลิวีนมีความแข็งโมห์สอยู่ระหว่าง 6.5 – 7.0
3 คุณสมบัติทางเคมี
– ความทนทานต่อแสง: ทรายโครไมต์มีความทนทานต่อแสงสูง ซึ่งสามารถสูงถึง 1,800℃ โดยทั่วไปทรายโอลิวีนจะมีความทนทานต่อแสงอยู่ที่ 1,690 – 1,710℃
– ความเสถียรทางเคมี: ทรายโครไมต์มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีและไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับออกไซด์ของโลหะ ทรายโอลิวีนก็มีความเสถียรทางเคมีเช่นกัน แต่สามารถทำปฏิกิริยากับออกไซด์ของโลหะบางชนิดได้ที่อุณหภูมิสูง
4. การนำความร้อน
– ทรายโครไมต์สำหรับหล่อมีค่าการนำความร้อนสูง ซึ่งทำให้ชิ้นงานหล่อเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วในระหว่างกระบวนการหล่อ ซึ่งเอื้อต่อการปรับสภาพเกรนและปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของชิ้นงานหล่อ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการหล่อที่ต้องการความเร็วในการหล่อสูง
– ทรายโอลิวีนมีค่าการนำความร้อนค่อนข้างต่ำ และความเร็วในการหล่อเย็นตัวลงค่อนข้างช้า แม้จะมีข้อดีบางประการสำหรับชิ้นงานหล่อโลหะผสมบางชนิดที่ไม่เหมาะสำหรับการหล่อเย็นตัวอย่างรวดเร็ว และสามารถลดความเครียดจากความร้อนและแนวโน้มการแตกร้าวของชิ้นงานหล่อได้
5. ประสิทธิภาพป้องกันการเกาะติดของทราย
– ทรายโครไมต์มีประสิทธิภาพในการป้องกันการเกาะติดของทรายได้ดี ซึ่งสามารถป้องกันการซึมผ่านของของเหลวโลหะและการเกาะติดของทรายได้อย่างมีประสิทธิภาพ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานหล่อ เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสมที่มีแนวโน้มเกิดการเกาะติดของทรายได้ง่าย
– ทรายโอลิวีนยังมีคุณสมบัติในการป้องกันการเกาะติดของทรายได้ดี ซึ่งสามารถช่วยป้องกันการเกาะติดของทรายได้ในระดับหนึ่งบนชิ้นงานหล่อโลหะผสมหลายชนิด แต่ในบางกรณีที่มีความต้องการทรายป้องกันการเกาะติดของทรายสูงมาก ประสิทธิภาพอาจไม่ดีเท่าทรายแร่โครเมียม
6. ความสามารถในการยุบตัวได้
– ความสามารถในการยุบตัวของทรายโครไมต์สำหรับโรงหล่อเป็นเรื่องปกติ และค่อนข้างยากที่จะทำความสะอาดแกนทรายหลังการหล่อ และอาจต้องใช้กระบวนการทำความสะอาดพิเศษบางอย่าง
– ทรายโอลิวีนมีการสลายตัวที่ดี และแกนทรายทำความสะอาดได้ง่ายหลังการหล่อ ซึ่งสามารถลดต้นทุนการทำความสะอาดและความเข้มข้นของแรงงานได้
7. การสมัคร
ประเภทโลหะผสมที่ใช้งานได้
– ทรายโครไมต์ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการหล่อโลหะเหล็ก เช่น เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าโลหะผสม เหล็กกล้าไร้สนิม ฯลฯ และใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเหล็กหล่อขนาดใหญ่และเหล็กหล่อที่มีผนังหนา
– ทรายโอลิวีนเหมาะสำหรับการหล่อโลหะผสมต่างๆ รวมถึงโลหะเหล็กและโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น เหล็กหล่อ เหล็กหล่อ โลหะผสมอลูมิเนียม โลหะผสมทองแดง ฯลฯ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตเหล็กหล่อขนาดเล็กและขนาดกลางที่มีความต้องการสูงสำหรับคุณภาพพื้นผิวและคุณภาพภายในของเหล็กหล่อ
8. กระบวนการหล่อ
– ทรายแร่โครเมียมมักใช้ในกระบวนการต่างๆ เช่น การหล่อแบบหล่อลงหลุมและการหล่อทราย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในชิ้นส่วนสำคัญที่ต้องระบายความร้อนอย่างรวดเร็วและป้องกันไม่ให้ทรายติด เช่น รอยต่อร้อนของเหล็กหล่อ
– ทรายโอลิวีนใช้ในกระบวนการต่างๆ เช่น การหล่อแบบหล่อลงหลุม การหล่อทราย และการหล่อแบบสูญเสียโฟม เนื่องจากมีประสิทธิภาพครอบคลุมที่ดี จึงเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นงานหล่อที่มีรูปทรงซับซ้อนและต้องการความแม่นยำที่หลากหลาย
9. ค่าใช้จ่าย
– ราคาโครไมต์ค่อนข้างสูง สาเหตุหลักมาจากทรัพยากรที่ค่อนข้างหายาก แร่โครเมียมทรายในตลาดส่วนใหญ่นำเข้าจากแอฟริกาใต้และประเทศอื่นๆ และมีต้นทุนค่อนข้างสูง
– ทรายโอลิวีนมีทรัพยากรอุดมสมบูรณ์และมีราคาค่อนข้างถูก ซึ่งสามารถลดต้นทุนการผลิตการหล่อได้
