1. Eccezionale resistenza alla penetrazione e alla combustione (il motivo n. 1)
Perché funziona: i granelli di sabbia di cromite sono: Angolari e sub-angolari: si compattano più strettamente, lasciando pori più piccoli. Elevata conduttività termica: assorbono più velocemente il calore dal metallo, formando quasi istantaneamente una pellicola solida che impedisce al metallo di fluire nella sabbia. Non bagnabile: il metallo fuso non si “attacca” facilmente né si diffonde sui grani di cromite.
Risultato: i getti possono essere estratti in modo pulito, con una finitura superficiale liscia, riducendo drasticamente i tempi e i costi di pulizia, molatura e pallinatura.
2. Elevata refrattarietà (punto di fusione)
Perché è importante: gli acciai altolegati, gli acciai al manganese e le fusioni di grandi dimensioni hanno temperature di colata elevate e rimangono liquidi a lungo. La sabbia silicea può letteralmente fondersi all’interfaccia metallo-stampo, causando gravi difetti di fusione. La sabbia di cromite rimane solida. Risultato: previene il crollo catastrofico delle pareti dello stampo e gravi difetti superficiali in getti di grandi dimensioni o ad alta temperatura.
3. Elevata conduttività termica
Perché è importante: questo rapido raffreddamento porta a: Struttura a grana più fine: migliora le proprietà meccaniche (resistenza, tenacità) del metallo fuso. Porosità da ritiro ridotta: favorisce la solidificazione direzionale, che aiuta ad alimentare il metallo fuso nelle sezioni che si stanno solidificando, riducendo i vuoti interni.
Risultato: un casting più resistente e di maggiore integrità.
4. Neutralità chimica (in particolare per l’acciaio al manganese)
Perché è importante: l’acciaio al manganese fuso reagisce violentemente con la sabbia silicea acida (SiO₂), creando una superficie fortemente ossidata e scadente. La sabbia di cromite è chimicamente basica/neutra e inerte all’ossido di manganese, impedendo questa reazione. Risultato: per le fusioni di acciaio al manganese, la sabbia di cromite spesso non è solo un’opzione, ma una necessità per ottenere una superficie di fusione utilizzabile.
5. Bassa dilatazione termica
Perché è importante: la sabbia di cromite si espande linearmente e gradualmente con il calore. È molto stabile dimensionalmente. Risultato: elimina i difetti di venatura e migliora la precisione dimensionale.
Quando viene solitamente utilizzata la sabbia di cromite come sabbia per superfici?
Getti di acciaio di grandi dimensioni e con pareti spesse: dove la ritenzione del calore è elevata (ad esempio, eliche di navi, corpi valvola, alloggiamenti di laminatoi). Getti di acciaio altamente legato: tra cui acciaio inossidabile, acciaio per utensili e acciaio al manganese. Getti critici: dove la qualità della superficie e la solidità interna sono fondamentali e il costo di un guasto è elevato.
Il compromesso: i principali svantaggi
Costo: è notevolmente più costoso della sabbia silicea. Rischio del cromo esavalente: in determinate condizioni di alta temperatura, alcaline e ossidanti nello stampo, il cromo trivalente sicuro (Cr³⁺) presente nella sabbia può convertirsi in cromo esavalente tossico (Cr⁶⁺) . La sabbia di cromite usata è spesso classificata come rifiuto pericoloso, che richiede una gestione e uno smaltimento speciali, il che ne aumenta i costi.