A areia de cromite (FeCr₂O₄) é um material refractário premium extremamente importante na indústria de fundição para a produção de  martelos resistentes ao desgaste de alta qualidade  e outras peças resistentes à abrasão, normalmente fabricadas em  aço com alto teor de manganês (aço Hadfield, por exemplo, ZGMn13)  ou  ferro com alto teor de crómio .

A sua utilização não é para todo o molde, mas como um material de revestimento estratégico para resolver problemas específicos inerentes à fundição destas desafiantes ligas.

Porque é que a areia de cromite é essencial para martelos resistentes ao desgaste?

Os martelos resistentes ao desgaste estão sujeitos a impactos e abrasão extremos. Para tal, são fundidos a partir de ligas que exigem um processo de fundição excecionalmente rigoroso:

• Temperaturas de vazamento muito elevadas:  excedendo frequentemente os 1500°C (2732°F).

• Elevada atividade de óxido metálico:  as ligas ricas em manganês (Mn) e crómio (Cr) são altamente reativas no seu estado fundido.

• Alta contração:  estas ligas contraem-se significativamente após a solidificação, criando tensão no molde.

Vantagens da areia de cromite:

1. Refratariedade excecional:  com um ponto de fusão acima dos 1850 °C (3362 °F), mantém-se sólido e dimensionalmente estável às temperaturas de vazamento dos aços resistentes ao desgaste.

2. Elevada resistência à penetração de óxidos metálicos:  é quimicamente neutro ou básico, o que o torna altamente resistente às escórias ácidas (por exemplo, MnO) formadas durante a fundição. Isto evita a queima química e a reação na interface metal-molde.

3. Baixa Expansão Térmica:  Expande-se muito pouco quando aquecido, reduzindo significativamente o risco de veios ou fissuras no molde, evitando assim a penetração mecânica do metal.

4. Excelente condutividade térmica:  dissipa o calor da superfície fundida mais rapidamente do que a areia de sílica. Este promove:

   • Estrutura de grãos mais fina:  o arrefecimento mais rápido leva a uma estrutura de grãos metalúrgicos mais fina na superfície, o que pode melhorar a dureza da superfície e as propriedades de desgaste.

   • Melhor precisão dimensional:  reduz o tempo que a superfície do metal permanece líquida, minimizando a penetração.

5. Elevada resistência à perfuração:  a sua elevada densidade e dureza tornam a superfície do molde mais resistente à erosão quando o fluxo de metal fundido a atinge, preservando a forma do molde.

Como é utilizada a areia de cromite no processo de fundição?

1. Como areia de revestimento:

   • Uma camada de areia de cromite, normalmente  com 20 a 100 mm de espessura , é colocada contra o padrão para formar a superfície da cavidade do molde que entrará em contacto com o metal fundido.

   • O restante molde (a areia de suporte) é preenchido com areia de sílica mais barata ou areia de olivina.

   • Este método fornece todos os benefícios da cromite diretamente onde é mais necessária.

2. Como uma areia central:

   • Para geometrias de núcleo complexas e difíceis de limpar, a utilização de areia de cromite garante que a areia não se funde nas superfícies internas da peça fundida.

3. Em Tintas e Revestimentos:

   • A areia de cromite é moída num pó fino e utilizada como  principal agregado refractário  em lavagens de moldes e núcleos (revestimentos).

   • Uma pasta de pó de cromite, um transportador (por exemplo, água ou álcool) e aglutinantes (por exemplo, farinha de zircão, resinas) é pulverizada ou escovada na superfície de um molde feito de areia comum.

   • Isto cria uma camada de barreira densa e altamente refratária. Esta é uma forma muito económica de utilizar as propriedades da cromite.