1.º O que é a areia de cromite?
A areia cromítica é uma areia mineral natural derivada do mineral cromite , que é um óxido de ferro-cromo ( FeCr₂O₄ ). Para utilização em fundição, é processada (triturada, peneirada e, frequentemente, lavada) para atingir um tamanho de grão e pureza química específicos, adequados para resistir a temperaturas extremas e reações químicas com metal fundido.
2. Principais propriedades da areia cromítica
| Propriedade | Descrição | Benefícios na fundição de metais |
|---|---|---|
| Alta condutividade térmica | Absorve e dissipa o calor do metal muito mais rapidamente do que a areia de sílica. | Solidificação mais rápida: Promove uma estrutura metalúrgica mais fina e resistente na peça fundida (granulometria mais fina). Reduz a formação de veios: Minimiza a expansão rápida e irregular que provoca fissuras na areia e penetração de metal. |
| Baixa expansão térmica | Expande-se muito pouco quando aquecido. | Excelente precisão dimensional: A cavidade do molde mantém a sua forma, resultando em fundições mais precisas. Elimina defeitos de veios: Esta é uma das suas principais vantagens em relação à areia de sílica, que se expande significativamente. |
| Alta refratariedade | Tem um ponto de fusão muito elevado (aproximadamente 2.150°C ou 3.900°F). | Ideal para ligas de alta temperatura: Essencial para a fundição de aço, aço inoxidável, aço manganês e outras ligas que são fundidas a temperaturas muito elevadas sem se fundirem com o metal. |
| Boa inércia química | Geralmente não reage com óxidos metálicos básicos (como os presentes na escória de aço). | Impede a penetração/queimadura: Cria uma barreira física que impede o metal fundido de penetrar nos grãos de areia, resultando numa superfície de fundição mais suave. Reduz a necessidade de limpeza e acabamento dispendiosos. |
| Ângulo de repouso elevado | Os grãos são angulosos e encaixam bem. | Excelente estabilidade do molde: Proporciona um bom suporte para núcleos e formatos de moldes complexos, reduzindo o risco de colapso do molde. |
| Basicidade natural (pH ~9) | É quimicamente básico. | Resistência às escórias básicas: Funciona bem com as escórias básicas produzidas durante a fusão do aço, reduzindo a reação química e a fusão da areia. |
3. Aplicações comuns na fundição de metais
A areia cromítica é normalmente utilizada em áreas específicas e críticas de um molde, em vez de em todo o molde (devido ao custo).
Areia de revestimento: O uso mais comum. Uma camada de areia cromítica (15-50 mm de espessura) é colocada contra o modelo para formar a superfície do molde em contacto com o metal fundido. A areia de base continua a ser areia de sílica comum.
Fabrico de Machos: Utilizado para machos em fundições de secção transversal espessa ou em zonas propensas à queima, onde o seu elevado poder de arrefecimento e refratariedade são mais necessários.
Camada de separação: Em peças fundidas de grandes dimensões, pode ser utilizada uma camada de areia cromítica como barreira entre um molde de areia de sílica e um núcleo de areia de sílica para evitar que se fundam a altas temperaturas.
Fundição de ligas exóticas: Indispensável para a fundição de metais com temperaturas de vazamento muito elevadas, como os aços manganês, os aços ao crómio e as ligas com elevado teor de níquel.
A areia de cromite é uma areia de fundição premium de alto desempenho que resolve problemas específicos na fundição de ligas reativas e de alta temperatura. Embora o seu custo a impeça de substituir a areia de sílica em todas as aplicações, os seus benefícios na produção de peças fundidas de elevada integridade, sem defeitos e com dimensões precisas fazem dela uma ferramenta indispensável no arsenal das fundições avançadas, especialmente para a indústria siderúrgica e de metais especiais.