1.º O que é a farinha de cromite?
A farinha de cromite é um pó fino derivado do minério de cromite (um óxido misto de crómio e ferro: FeO·Cr₂O₃). Herda as propriedades excepcionais do minério, mas numa forma adequada para utilização em pastas e revestimentos.
Principais propriedades:
Refratariedade muito elevada: >1900°C.
Elevada condutividade térmica: Promove o arrefecimento rápido da peça fundida.
Excelente estabilidade térmica e química: Altamente resistente a escórias básicas e óxidos metálicos (ex.: FeO, MnO).
Baixa dilatação térmica: A dilatação linear mínima evita fissuras na carcaça.
Elevada densidade aparente (~4,5 g/cm³): Contribui para revestimentos densos e impermeáveis.
Comportamento neutro: Quimicamente inerte com a maioria das ligas fundidas.
| PROPRIEDADES FÍSICAS ( TÍPICAS A L) | COMPOSIÇÃO QUÍMICA MÉDIA (TÍPICA) | ||
| PH | 7-9 | Cr2O3 | ≥46,0% |
| Cor | Preto | SiO₂ | ≤1,0% |
| Quantidade de ácido | ≤2m | Fe2O3 | ≤26,5% |
| Solo% | ≤0,1 | Alto | ≤0,30% |
| Densidade aparente | 2,5-3,0 g/ cm³ | MgO | ≤10,0% |
| Gravidade específica | 4,0-4,8 g/cm³ | Al2O3 | ≤15,5% |
| Humidade | ≤0,1% | P | ≤0,003% |
| Temperatura de sinterização | ≥1800℃ | S | ≤0,003% |
| Ácido livre | 0 | Cr/Fe | 1,55:1 |
| densidade de enchimento | 2,6 g/cm³ | ||
| temperatura de fusão | ≥2180℃ | ||
2. Principais aplicações em fundição
A. Fundição de Precisão (Aplicação Principal)
Na fundição de precisão, a farinha de cromite é utilizada como enchimento refractário funcional em pastas , tipicamente para a camada primária (frontal) ou uma camada secundária .
Finalidade:
Prevenção da reação química: Esta é a sua função mais crítica. Para as superligas reativas (especialmente as que apresentam um elevado teor de Al e Ti, como as à base de Ni e Co) e para os aços manganês austeníticos , a cromite proporciona uma barreira quimicamente inerte que impede uma reação interfacial severa entre o metal fundido e o sistema ligante à base de sílica, o que pode provocar um defeito de fusão em areia “vítreo” e tenaz.
Proporciona um arrefecimento localizado: A sua elevada condutividade térmica auxilia a solidificação direcional em pontos quentes, reduzindo a porosidade por contração e refinando a estrutura dos grãos.
Melhora o acabamento da superfície: Produz uma superfície de casca densa e lisa que reproduz bem o padrão da cera.
Como usar:
Formulação da pasta: A farinha de cromite é misturada com um aglutinante (sílica coloidal ou silicato de etilo) e agentes humectantes/suspensores para criar a pasta primária. Pode substituir completamente ou ser misturada com farinha de zircónio (por exemplo, numa mistura de 30 a 70%), dependendo da liga e das considerações de custo.
Aplicação: A casca cerâmica é construída mergulhando repetidamente o aglomerado de cera nesta pasta, revestindo-o com um grão refratário grosso (frequentemente sílica fundida ou aluminossilicato para camadas de suporte) e secando-o.
B. Fundição em areia (peças fundidas em aço e metais não ferrosos de grandes dimensões)
Utilizado como agregado refractário primário em revestimentos (tintas) para moldes/núcleos .
Finalidade:
Prevenção da penetração e corrosão do metal: A sua elevada densidade e inércia química criam uma excelente barreira contra o metal fundido, especialmente para peças fundidas de aço de grande espessura e ligas à base de cobre, onde a elevada pressão metalostática é um problema.
Melhora o Descascamento da Peça Fundida: Facilita a remoção da areia da superfície da peça fundida, minimizando os custos de limpeza.
Obtenha um acabamento mais suave após a fundição.
Como usar:
Formulação de tinta/lavagem: A farinha de cromite é moída com um veículo (água ou álcool), aglutinantes (por exemplo, resinas, argilas) e agentes de suspensão para formar uma tinta estável.
Aplicação: A solução é aplicada por pulverização, pincelagem ou imersão na superfície de moldes/núcleos de areia aglomerados com resina ou argila. É depois seca (à base de água) ou evaporada (à base de álcool).
C. Aplicações Especiais
Pasta/Lavagem Refrigeradora: Aplicada seletivamente em áreas do molde opostas aos pontos quentes para atuar como refrigerador externo.
Aditivo para areias autoendurecíveis: Adicionado em pequenas percentagens a areias resinosas curadas com ácido (furânico) ou álcali (fenólico) durante a fundição de aços de alta liga para melhorar a resistência à queima.
3. Comparação com a farinha de zircónio
| Característica | Farinha de cromite | Farinha de zircónio |
|---|---|---|
| Composição | FeO·Cr₂O₃ | ZrSiO₄ |
| Densidade | Elevado (~4,5 g/cm³) | Muito elevado (~4,6 g/cm³) |
| Refratário | Muito elevado (>1900°C) | Excepcional (>2400°C) |
| Condutividade térmica | Alto (Bom para relaxar) | Moderado |
| Expansão Térmica | Muito baixo | Baixo |
| Natureza Química | Excelente resistência às escórias básicas (FeO, MnO). | Excelente resistência às escórias ácidas. Menos eficaz contra óxidos básicos. |
| Vantagem principal | Ideal para ligas reativas (superligas, aço com alto teor de manganês). Excelente efeito de arrefecimento. | A melhor opção em todos os aspetos. Proporciona o melhor acabamento superficial após a fundição. |
| Custo | Alto | Muito alto |
| Saúde e Segurança | O pó (Cr³⁺) representa um risco respiratório. Requer controlos rigorosos. | Contém baixos níveis de radioatividade natural; o controlo da poeira também é necessário. |
Regra prática de seleção:
Utilize farinha de zircónia na maioria dos aços inoxidáveis, aços-liga e em aplicações onde o acabamento superficial perfeito é a principal prioridade.
Utilize farinha de cromite na fundição de superligas reativas (alto teor de Al, Ti) ou aço manganês austenítico , onde a prevenção de reações químicas é o principal desafio .