1. クロマイト粉とは何ですか?
クロマイト粉は、クロマイト鉱石（クロムと鉄の混合酸化物：FeO·Cr₂O₃）を細かく粉砕した粉末です 。鉱石の優れた特性を継承しながらも、スラリーやコーティング材への使用に適した形状になっています。
主なプロパティ:
非常に高い耐火性： >1900°C。
高い熱伝導率: 鋳造物の急速な冷却を促進します。
優れた熱安定性と化学安定性: 塩基性スラグや金属酸化物 (FeO、MnO など) に対して高い耐性があります。
低熱膨張: 最小限の線膨張によりシェルのひび割れを防止します。
高い嵩密度 (約 4.5 g/cm³): 高密度で不浸透性のコーティングに貢献します。
中性挙動: ほとんどの溶融合金に対して化学的に不活性です。
| 物理的特性（標準値） | 平均化学組成（標準） | ||
| PH | 7-9 | Cr2O3 | ≥46.0% |
| 色 | 黒 | SiO2 | ≤1.0% |
| 酸の量 | ≤2m | Fe2O3 | ≤26.5% |
| 土壌％ | ≤0.1 | 高い | ≤0.30% |
| かさ密度 | 2.5～3.0g/ cm3 | 酸化マグネシウム | ≤10.0% |
| 比重 | 4.0～4.8g/cm3 | アルミナ | ≤15.5% |
| 水分 | ≤0.1% | P | ≤0.003% |
| 焼結温度 | ≥1800℃ | S | ≤0.003% |
| 遊離酸 | 0 | クロム/鉄 | 1.55:1 |
| 充填密度 | 2.6g/cm3 | ||
| 融点 | ≥2180℃ | ||
2. 鋳造における主な用途
A. インベストメント鋳造（主な用途）
インベストメント鋳造では、クロマイト粉は スラリー内の機能性耐火充填剤として使用され、通常は 一次（表面）コートまたは二次コートに使用されます。
目的：
化学的焼付き／反応の防止： これが最も重要な役割です。 反応性の高い超合金 （特にAl、Tiを多く含む合金、例えばNi基、Co基）および オーステナイト系マンガン鋼の場合、クロマイトは化学的に不活性なバリアとなり、溶融金属とシリカ系バインダーシステムとの間の深刻な界面反応を防止します。界面反応は「ガラス状」で頑固な砂の溶融欠陥を引き起こす可能性があります。
局所的な冷却を実現: 高い熱伝導率により、ホットスポットでの方向性凝固が促進され、収縮多孔性が低減し、粒子構造が改良されます。
表面仕上げの改善: ワックスパターンを忠実に再現する、緻密で滑らかなシェル表面を生成します。
使用方法:
スラリーの配合： クロマイト粉をバインダー（コロイダルシリカまたはエチルシリケート）および湿潤剤／懸濁剤と混合して一次スラリーを作製します。 合金の種類やコストを考慮して、クロマイト粉をジルコン粉と完全に置換するか、ジルコン粉と混合 （例えば30～70%混合）します。
用途: ワックス クラスターをこのスラリーに繰り返し浸し、粗い耐火粒子 (バックアップ層には多くの場合、溶融シリカまたはアルミノケイ酸塩) でスタッコし、乾燥させることで、セラミック シェルが構築されます。
B. 砂型鋳造（大型鋼および非鉄金属鋳物）
鋳型/コア洗浄液（塗料）の主な耐火骨材として使用されます 。
目的：
金属の浸透と焼き付きを防止: 高密度と化学的不活性により、溶融金属に対する優れたバリアが形成されます。特に、高い金属静圧が問題となる厚肉鋼鋳物や銅ベースの合金に適しています。
鋳造剥離の改善: 鋳造表面から砂を簡単に除去できるため、清掃コストを最小限に抑えることができます。
より滑らかな鋳造仕上げを実現します。
使用方法:
ウォッシュ/ペイント配合: クロマイト粉をキャリア (水またはアルコール)、バインダー (樹脂、粘土など)、懸濁剤とともに粉砕して、安定したペイントを形成します。
使用方法： ウォッシュは、樹脂結合型または粘土結合型の砂型／中子の表面に、スプレー、刷毛塗り、または浸漬塗布で塗布します。その後、乾燥（水性の場合）またはフラッシュオフ（アルコール系の場合）します。
C. 特殊用途
チルペースト/ウォッシュ: ホットスポットの反対側の金型領域に選択的に塗布し、外部チルとして機能します。
自己硬化性砂への添加剤: 高合金鋼を鋳造するときに、酸硬化 (フラン) またはアルカリ性 (フェノール) 樹脂砂に少量添加して、焼き付きに対する耐性を向上させます。
3. ジルコンフラワーとの比較
| 特徴 | クロマイト粉 | ジルコンフラワー |
|---|---|---|
| 構成 | FeO·Cr₂O₃ | ZrSiO₄ |
| 密度 | 高（約4.5 g/cm³） | 非常に高い （約4.6 g/cm³） |
| 耐火性 | 非常に高い（>1900°C） | 例外的 （> 2400°C） |
| 熱伝導率 | 高い （よく冷える） | 適度 |
| 熱膨張 | 非常に低い | 低い |
| 化学的性質 | 塩基性スラグ （FeO、MnO）に対する優れた耐性。 | 酸性スラグに対する優れた耐性。塩基性酸化物に対する効果は低い。 |
| 主な利点 | 反応性合金（超合金、高マンガン鋼）に最適。優れた冷却効果。 | オールラウンドに最適。最高級の鋳放し表面仕上げを実現します。 |
| 料金 | 高い | 非常に高い |
| 健康と安全 | 粉塵（Cr³⁺）は呼吸器系に有害です。 厳格な管理が必要です。 | 低レベルの天然放射能が含まれているため、粉塵対策も必要です。 |
選択の経験則:
ほとんどのステンレス鋼、合金鋼、および最高の表面仕上げが最優先される用途には、ジルコン フラワーを使用してください 。
化学反応を防ぐことが重要な課題である、反応 性超合金（高 Al、高 Ti）またはオーステナイトマンガン鋼 を鋳造する場合は 、クロマイト粉を使用します 。