Ảnh hưởng của kích thước hạt cát cromit dùng trong đúc đến chất lượng sản phẩm đúc

1. Kích thước hạt thô (AFS25-30 AFS30-35)

Thuận lợi

1. Khoảng trống lớn giữa các hạt cát tạo ra khả năng thấm khí tuyệt vời , ngăn ngừa hiệu quả hiện tượng lỗ khí và các khuyết tật do khí gây ra đối với các sản phẩm đúc thép tiết diện lớn, khuôn cát natri silicat và các sản phẩm đúc xốp khổ lớn.
2. Khả năng tích trữ nhiệt và làm lạnh mạnh mẽ giúp đẩy nhanh quá trình đông đặc của các vật đúc thành dày, giảm thiểu hiện tượng rỗ do co ngót và xu hướng nứt nóng.
3. Diện tích bề mặt riêng nhỏ hơn đòi hỏi lượng chất kết dính nhựa ít hơn với cùng một lượng cát, giúp giảm chi phí sản xuất.

Tác động tiêu cực đến chất lượng đúc

1. Các khe hở giữa các hạt lớn cho phép thép nóng chảy dễ dàng xâm nhập, dẫn đến bề mặt đúc thô ráp, rỗ và các khuyết tật do sự xâm nhập kim loại về mặt cơ học .
2. Các đường vân rõ nét tạo nên những vết sần sùi trên bề mặt vật đúc, làm tăng khối lượng công việc mài giũa sau đó.
3. Bề mặt khuôn xốp tạo điều kiện cho xỉ nhiệt độ cao thẩm thấu, kích hoạt quá trình thâm nhập kim loại hóa học cục bộ.
4. Khi sử dụng cát thô cho khuôn cát phủ và các chi tiết đúc nhỏ cần độ chính xác cao, nó tạo ra nhiều bavia và độ chính xác kích thước kém.

Các trường hợp áp dụng

2. Kích thước hạt trung bình (AFS40-45, loại phổ thông)

Thuận lợi

1. Đảm bảo sự cân bằng giữa khả năng thấm khí và độ hoàn thiện bề mặt; tránh cả hiện tượng tắc nghẽn khí và sự xâm nhập của thép nóng chảy.
2. Sự xếp chồng hạt dày đặc tạo thành các lớp thiêu kết nhiệt độ cao đồng nhất, mang lại khả năng chống lại sự xâm nhập của kim loại và các khuyết tật tạo vân ổn định.
3. Tương thích với khuôn cát tự đông cứng, khuôn vỏ, đúc xốp, sản xuất thép carbon và thép không gỉ, đảm bảo độ chính xác kích thước đúc ổn định.
4. Lớp nung kết có độ dày vừa phải giúp dễ dàng tách rời mà không bị nung quá mức, tránh gây khó khăn trong việc vệ sinh.

Nhược điểm

Các trường hợp áp dụng

3. Kích thước hạt mịn (AFS45-50, AFS45-55, AFS50-55)

Thuận lợi

1. Các hạt cát nhỏ li ti xếp chồng khít nhau với rất ít khoảng trống, tạo nên bề mặt đúc hoàn thiện vượt trội mà hầu như không bị thép nóng chảy xâm nhập hoặc rỗ.
2. Giúp giảm đáng kể các công đoạn mài và đánh bóng khi được sử dụng làm cát phủ, lý tưởng cho thép không gỉ và các vật đúc chính xác có yêu cầu khắt khe về ngoại hình.
3. Cấu trúc khuôn đặc chắc giúp chống lại sự xâm nhập của xỉ nhiệt độ cao, ngăn ngừa hiệu quả sự ăn mòn hóa học giữa kim loại và thành sản phẩm đối với các chi tiết đúc chính xác thành mỏng.

Tác động tiêu cực đến chất lượng đúc

1. Các lỗ rỗng giữa các hạt nhỏ dẫn đến khả năng thấm khí kém , dễ gây ra các lỗ khí dưới bề mặt, hiện tượng cháy khí và các khuyết tật dạng lỗ kim trên các vật đúc thành dày.
2. Diện tích bề mặt riêng lớn đòi hỏi nhiều chất kết dính nhựa hoặc natri silicat hơn, làm tăng sự thoát khí và làm trầm trọng thêm nguy cơ hình thành lỗ phun khí.
3. Lớp kết dính mỏng được hình thành từ cát mịn có thể bị bong tróc cục bộ tại các điểm nóng của các phần dày, dẫn đến sự xâm nhập của kim loại.
4. Hiệu suất sàng lọc kém dẫn đến việc làm sạch các lõi cát mỏng bên trong gặp nhiều khó khăn.

Các trường hợp áp dụng

4. Bột Cromit (kích thước hạt 200/325 và mịn hơn, chỉ dùng để phủ, không dùng để đúc)

1. Bột mịn lấp đầy các khoảng trống giữa các hạt cát để tạo thành màng phủ đặc chắc, cách ly thép nóng chảy khỏi cát khuôn và cải thiện độ hoàn thiện bề mặt vật đúc.
2. Nếu trộn lẫn với cát ốp lát, bột mịn sẽ làm tắc nghẽn nghiêm trọng khả năng thấm khí và gây ra hiện tượng thải bỏ hàng loạt do hình thành các lỗ khí.

Các khuyết tật điển hình trong quá trình đúc do lựa chọn kích thước hạt không phù hợp

1. Cát thô dùng cho các chi tiết đúc nhỏ cần độ chính xác cao: bề mặt thô ráp, khả năng thẩm thấu kim loại kém, nhiều bavia, dung sai kích thước không đạt yêu cầu.
2. Cát mịn dùng cho các sản phẩm đúc thép thành dày: các lỗ khí dưới bề mặt, hiện tượng cháy khí và các khuyết tật dạng lỗ kim.
3. Phạm vi kích thước hạt quá rộng (ví dụ: cát trộn cỡ 10–140 mesh): độ thấm khí không ổn định, đồng thời xảy ra hiện tượng kim loại xâm nhập cục bộ và lỗ khí.
4. Hàm lượng bột mịn quá cao: làm tăng lượng khí sinh ra, làm giảm mạnh khả năng thấm khí và gây khó khăn trong việc loại bỏ bột thừa.

Tóm tắt về việc lựa chọn cấp học

1. Các sản phẩm đúc có tiết diện lớn và yêu cầu độ thấm khí cao: cát thô cỡ 20–40 mesh / 20–70 mesh
2. Các sản phẩm đúc cỡ trung bình bằng thép cacbon và thép không gỉ thông thường với yêu cầu chất lượng cân bằng: 40–70 mesh (loại ưu tiên)
3. Các sản phẩm đúc thành mỏng chính xác với yêu cầu độ hoàn thiện bề mặt cao: cát mịn 50–100 mesh / 70–140 mesh
4. Sản xuất lớp phủ bề mặt: Bột cromit cỡ 200–400 mesh