هل يُعدّ ارتفاع نسبة الكروم دائمًا أفضل لرمل الكروميت المستخدم في صناعة المسابك؟
بالنسبة لرمل الكروميت المستخدم في المسابك، لا يُعدّ ارتفاع نسبة الكروم دائمًا أفضل. يجب تحديد نسبة الكروم المناسبة وفقًا لمتطلبات الصب المحددة. فيما يلي تحليل مفصل:
- مزايا المحتوى العالي من الكروم
- مقاومة حرارية محسّنة وثبات كيميائي : يُعدّ أكسيد الكروم ( Cr₂O₃ ) مكونًا أساسيًا في رمل الكروميت. فكلما زاد محتوى Cr₂O₃ ، زادت المقاومة الحرارية. في صبّ المسبوكات الفولاذية واسعة النطاق، لا يتفاعل رمل الكروميت عالي المحتوى من الكروم بسهولة مع الفولاذ المنصهر وأكاسيده عند درجات الحرارة العالية، مما يمنع بشكل فعّال التصاق الرمل بالمواد الكيميائية، ويضمن جودة سطح المسبوكات ، ويلبي المتطلبات الصارمة لأداء الرمل في المسبوكات عالية الجودة.
- مقاومة فائقة لالتصاق الرمل : يتميز رمل الكروميت ذو المحتوى العالي من الكروم بخصائص تلبيد صلبة ممتازة. أثناء عملية الصب، يعمل التلبيد الصلب على سد الفراغات بين الجزيئات. إضافةً إلى ذلك، لا يتبلل رمل الكروميت بالفولاذ المنصهر، وتبلغ موصليته الحرارية عند درجات الحرارة العالية حوالي أربعة أضعاف موصلية رمل الزركون، مما يمنحه خصائص تبريد جيدة. تساهم هذه العوامل مجتمعةً في منع اختراق الفولاذ المنصهر للطلاء، مما يُحسّن قدرة الرمل على مقاومة الاختراق الميكانيكي والتصاق الرمل.
- مساوئ المحتوى المفرط من الكروم
- ارتفاع التكلفة : يحتوي رمل الكروميت الطبيعي عادةً على كمية معينة من الكروم. ولزيادة محتوى الكروم، يلزم استخدام عمليات مثل الفصل المغناطيسي والتعويم. وفي حال تطلب الأمر محتوىً عالياً جداً من الكروم، سيزداد تعقيد عملية التنقية واستهلاكها للطاقة بشكل ملحوظ، مما يؤدي إلى زيادة سعر شراء الرمل أضعافاً مضاعفة، وهو ما لا يُعدّ مجدياً اقتصادياً لبعض عمليات الصب العادية.
- فائض الأداء غير الضروري : بالنسبة لبعض قطع الفولاذ والحديد الزهر العادية التي تُصب في درجات حرارة منخفضة (1300-1500 درجة مئوية)، يكفي أن يفي محتوى الكروم في رمل الكروميت بالمتطلبات الأساسية (مثل 35%-45%)، ما يكفي لمنع التصاق الرمل وضمان جودة الصب. لا داعي للسعي وراء محتوى كروم مرتفع للغاية، لأن زيادة محتوى الكروم لن تُحسّن الأداء بشكل ملحوظ في هذه الحالة، بل ستؤدي فقط إلى هدر الموارد.