クロマイト砂（FeCr₂O₄）は、高品質の耐摩耗性ハンマー やその他の耐摩耗性部品 を製造する鋳造業界で非常に重要な高級耐火物であり 、通常は高マンガン鋼（ハドフィールド鋼、例：ZGMn13） または 高クロム鉄から製造されます。

これは鋳型全体に使用されるのではなく、これらの難しい合金の鋳造に固有の問題を解決するための戦略的な表面仕上げ材として使用されます。

耐摩耗性ハンマーにクロマイト砂が不可欠なのはなぜですか?

耐摩耗ハンマーは、極度の衝撃と摩耗にさらされます。そのため、鋳造工程において非常に厳しい条件が求められる合金から鋳造されます。

• 非常に高い注入温度: 多くの場合 1500°C (2732°F) を超えます。

• 高い金属酸化物活性: マンガン (Mn) とクロム (Cr) を多く含む合金は、溶融状態で非常に反応性が高くなります。

• 高収縮: これらの合金は凝固時に大きく収縮し、金型にストレスを与えます。

クロマイト砂の利点:

1. 優れた耐火性: 融点が 1850°C (3362°F) を超えているため、耐摩耗鋼の注入温度でも固体のままで寸法安定性を保ちます。

2. 金属酸化物の浸透に対する高い耐性： 化学的に中性または塩基性であるため、鋳造時に生成される酸性スラグ（例：MnO）に対して高い耐性を示します。これにより、金属と鋳型の界面における化学的な焼き付きや反応を防止します。

3. 低熱膨張: 加熱時にほとんど膨張しないため、金型内の脈状化やひび割れのリスクが大幅に軽減され、金属の機械的浸透を防止します。

4. 優れた熱伝導性： 珪砂よりも速く鋳物表面から熱を奪います。これにより、以下の効果が得られます。

   • より微細な粒子構造: 冷却が速いほど表面の冶金粒子構造が細かくなり、表面硬度と耐摩耗性が向上します。

   • 寸法精度の向上: 金属表面が液体のままである時間を短縮し、浸透を最小限に抑えます。

5. 高い耐穿孔性: 高密度で硬度が高いため、溶融金属流が金型表面に当たったときに金型表面の侵食に対する耐性が高まり、金型の形状が維持されます。

鋳造プロセスでクロマイト砂はどのように使用されますか?

1. 化粧砂として:

   • 通常20 ～ 100 mm の厚さのクロム砂の層が パターンに対して配置され、溶融金属と接触する鋳型のキャビティ表面が形成されます。

   • 型の残りの部分（裏打ち砂）には、より安価な珪砂またはオリビン砂が詰められます。

   • この方法は、最も必要とされる場所にクロマイトの利点をすべて直接提供します。

2. コアサンドとして:

   • 洗浄が難しい複雑なコア形状の場合、クロマイト砂を使用すると、砂が鋳物の内部表面に付着することがなくなります。

3. 塗料およびコーティング剤の場合:

   • クロマイト砂は細かい粉末に粉砕され、  鋳型および中子洗浄液（コーティング）の主な耐火骨材として使用されます。

   • クロマイト粉末、キャリア（水やアルコールなど）、およびバインダー（ジルコン粉、樹脂など）のスラリーを、通常の砂で作られた鋳型の表面にスプレーまたはブラシで塗布します。

   • これにより、高密度で耐火性の高いバリア層が形成されます。これは、クロマイトの特性を非常に費用対効果の高い方法で活用できる方法です。