クロマイト粉末(FeCr₂O₄)は、優れた熱安定性、耐金属浸透性、溶融合金との適合性から、特にインベストメント鋳造(ロストワックス鋳造)および砂型鋳造において、鋳造コーティングに広く使用されている耐火 材料です。以下は、鋳造コーティングにおける主な用途、利点、および技術的な考慮事項です。
1. 鋳造コーティングにおけるクロマイト粉末の主な役割
(1)一次耐火物充填材
耐高温性 (融点約 2180°C):高融点合金(鋼、ステンレス鋼、ニッケルベース合金など)の場合でも、金属注入中に構造的完全性を維持します。
低熱膨張: コーティングのひび割れリスクを軽減し、金属の浸透や砂の焼けによる欠陥を防止します。
化学的不活性: 溶融金属(特に Fe、Cr、Ni 合金)との反応を最小限に抑え、スラグ介在物やガス多孔性などの表面欠陥を軽減します。
(2)コーティング性能向上剤
懸濁液の安定性の向上: クロマイトの粒度分布 (通常 200 ~ 400 メッシュ) により、均一なスラリー分散が維持されます。
透過性の制御: 鋳造中にガスが逃げるのを抑制しながら金属の浸透をブロックします。
耐侵食性:溶融金属の流れによる機械的衝撃に耐えます。
2. 鋳造コーティングへの応用
(1)精密鋳造(ロストワックス法)
フェイスコート(プライマリー層)
溶融金属との直接接触に使用されます。超高温合金の場合は、ジルコン粉末(ZrSiO₄)と混合されることが多いです。
標準的な配合: クロム鉄鉱粉末 (30~50%) + シリカゾル/エチルシリケートバインダー + 懸濁剤 (例: ベントナイト)。
バックアップコート(第2層)
ジルコンのコスト効率に優れた代替品。強度を高めるためにアルミナまたはムライトと混合されています。
(2)砂型鋳造(鋳型・中子コーティング)
表面仕上げを改善するために、砂型/コアにスプレーまたはブラシで塗布します。
配合例:クロマイト粉末 + 耐火粘土 + 水性/アルコール性バインダー(例:ケイ酸ナトリウム)。
(3)特殊合金鋳物
ステンレス鋼/高クロム合金: クロマイトの Fe-Cr 組成により界面反応が減少します。
チタン合金: 汚染を避けるために高純度のクロマイト(低SiO₂、低CaO)が必要です。
3. 代替案に対する利点
財産 | クロマイト粉末 | ジルコンフラワー | 珪砂 |
---|---|---|---|
耐火性 | 高温(約2180℃) | 非常に高い(約2500°C) | 低温(約1700℃) |
耐熱衝撃性 | 良い | 素晴らしい | 貧しい |
料金 | 適度 | 高い | 低い |
金属貫通抵抗 | 優秀(Fe/Cr合金) | 並外れた | 弱い |