1. مقاومة استثنائية للاختراق والاحتراق (السبب الأول)
لماذا ينجح ذلك: حبيبات رمل الكروميت هي: الزاوية وشبه الزاوية: تتراص معًا بشكل أكثر إحكامًا، مما يترك مسامات أصغر. الموصلية الحرارية العالية: فهي تسحب الحرارة من المعدن بسرعة أكبر، مما يتسبب في تكوين طبقة صلبة على الفور تقريبًا، مما يمنع المعدن من التدفق إلى الرمال. غير قابل للتبلل: لا يلتصق المعدن المنصهر بسهولة أو ينتشر فوق حبيبات الكروميت.
النتيجة: يمكن إخراج المسبوكات بشكل نظيف، مع سطح أملس، مما يقلل بشكل كبير من وقت وتكلفة التنظيف والطحن والتفجير بالرصاص.
2. مقاومة عالية للحرارة (نقطة الانصهار)
أهمية ذلك: تتميز سبائك الفولاذ عالية الجودة، وفولاذ المنغنيز، والمسبوكات الكبيرة بدرجات حرارة صب عالية، وتبقى سائلة لفترة طويلة. قد ينصهر رمل السيليكا حرفيًا عند سطح التماس بين المعدن والقالب، مما يُسبب عيوبًا خطيرة في الانصهار. بينما يبقى رمل الكروميت صلبًا. النتيجة: يمنع انهيار جدار القالب الكارثي والعيوب السطحية الشديدة في المسبوكات الكبيرة أو ذات درجات الحرارة العالية.
3. موصلية حرارية عالية
أهمية ذلك: يؤدي هذا التبريد السريع إلى: بنية حبيبية أدق: تعمل على تحسين الخواص الميكانيكية (القوة، المتانة) لمعدن الصب. مسامية الانكماش المنخفضة: يعزز التصلب الاتجاهي، مما يساعد على تغذية المعدن المنصهر إلى الأجزاء التي تتصلب، مما يقلل من الفراغات الداخلية.
النتيجة: صب أقوى وأكثر متانة.
4. الحياد الكيميائي (خاصة بالنسبة للفولاذ المنغنيزي)
أهمية ذلك: يتفاعل الفولاذ المنغنيزي المنصهر بشدة مع رمل السيليكا الحمضي (SiO₂)، مما ينتج عنه سطح مؤكسد بشدة وضعيف. أما رمل الكروميت فهو قاعدي/متعادل كيميائياً وخامل تجاه أكسيد المنغنيز، مما يمنع هذا التفاعل. النتيجة: بالنسبة لصب الفولاذ المنغنيزي، فإن رمل الكروميت غالباً ليس مجرد خيار بل ضرورة لتحقيق سطح صب قابل للاستخدام.
5. معامل تمدد حراري منخفض
أهمية ذلك: يتمدد رمل الكروميت بشكل خطي وتدريجي مع الحرارة. وهو يتميز بثبات أبعاده. النتيجة: يزيل عيوب التعرق ويحسن دقة الأبعاد.
متى يُستخدم رمل الكروميت عادةً كرمل للوجه؟
المسبوكات الفولاذية الكبيرة وذات الجدران السميكة: حيث يكون الاحتفاظ بالحرارة هائلاً (مثل مراوح السفن، وأجسام الصمامات، وهياكل المطاحن). مصبوبات الفولاذ عالي السبائك: بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ، وفولاذ الأدوات، وفولاذ المنغنيز. المسبوكات الحرجة: حيث تكون جودة السطح والسلامة الداخلية في غاية الأهمية، وتكون تكلفة الفشل مرتفعة.
المفاضلة: العيوب الرئيسية
التكلفة: إنه أغلى بكثير من رمل السيليكا. مخاطر الكروم سداسي التكافؤ: في ظل ظروف معينة من درجات الحرارة العالية والقلوية والمؤكسدة في القالب، يمكن أن يتحول الكروم ثلاثي التكافؤ الآمن (Cr³⁺) الموجود في الرمل إلى كروم سداسي التكافؤ سام (Cr⁶⁺) . غالبًا ما يُصنف رمل الكروميت المستخدم كنفايات خطرة، مما يتطلب معالجة وتخلصًا خاصين، الأمر الذي يزيد من التكلفة.