الفرق بين رمل الكروميت المسبوك ورمل الزبرجد
يمكن استخدام كلٍّ من رمل خام الكروم الطبيعي ورمل الزبرجد الزيتوني في مجال المسبك، ولكن هناك اختلافات كبيرة بينهما. هناك عدة اختلافات بين رمل الكروميت المسبك ورمل الزبرجد الزيتوني.
1. التكوين
رمل الكروميت المُسبوك: يُعرف أيضًا باسم رمل الكروم المُسبوك، ومكونه الرئيسي هو الكروميت، وتُعبَّر صيغته الكيميائية عادةً بالصيغة (Fe,Mg)Cr₂O₄، ويحتوي على ثالث أكسيد الكروم (Cr₂O₃) ومكونات أخرى. عادةً ما يحتوي خام الكروم الطبيعي على نسبة Cr₂O₃ تتراوح بين 30% و55%، ولا يُسمَّى خام الكروم المُسبوك إلا إذا تجاوزت نسبة Cr₂O₃ فيه 46%.
رمل الزبرجد الزيتوني المُسبوك: يتكون أساسًا من معادن الزبرجد الزيتوني، وصيغته الكيميائية هي (Mg,Fe)₂[SiO₄]، ومكوناته الرئيسية هي أكسيد المغنيسيوم (MgO)، وثاني أكسيد السيليكون (SiO₂)، وكمية صغيرة من أكسيد الحديد (FeO)، وغيرها.
2. الخصائص الفيزيائية
– اللون: رمل الكروميت أسود اللون بشكل عام؛ رمل الزبرجد الزيتوني يكون عادة أخضر إلى أخضر مصفر.
– الكثافة: رمل الكروميت المستخدم في المسبك له كثافة عالية نسبيًا، وعادة ما تكون 4.0 – 4.8 جم/سم³؛ رمل الزبرجد الزيتوني له كثافة منخفضة نسبيًا، حوالي 3.2 – 3.6 جم/سم³.
– الصلابة: رمل خام الكروم له صلابة عالية نسبيًا، مع صلابة موس تبلغ حوالي 5.5 – 6.5؛ رمل الزبرجد الزيتوني له صلابة موس تتراوح بين 6.5 – 7.0.
3 الخصائص الكيميائية
– المقاومة للحرارة: رمل الكروميت لديه مقاومة حرارية عالية، والتي يمكن أن تصل إلى أكثر من 1800 درجة مئوية؛ رمل الزبرجد الزيتوني لديه مقاومة حرارية تتراوح بين 1690 – 1710 درجة مئوية.
– الاستقرار الكيميائي: رمل الكروميت لديه استقرار كيميائي جيد ولا يتفاعل كيميائيًا مع أكاسيد المعادن؛ رمل الزبرجد الزيتوني مستقر كيميائيًا أيضًا، ولكن قد يتفاعل مع أكاسيد معدنية معينة في درجات حرارة عالية.
4. التوصيل الحراري
يتميز رمل الكروميت المُسبوك بموصلية حرارية عالية، مما يُسرّع عملية الصب، مما يُحسّن من صقل الحبيبات ويُحسّن الخواص الميكانيكية للصب. وهو مناسب بشكل خاص لعمليات الصب التي تتطلب سرعة تبريد عالية.
يتميز رمل الزبرجد بموصلية حرارية منخفضة نسبيًا، وسرعة تبريد الصب بطيئة. ويتميز بمزايا مُعينة لبعض سبائك الصب التي لا تُناسب التبريد السريع، حيث يُقلل من الإجهاد الحراري واحتمالية تشقق الصب.
5. أداء مضاد للالتصاق بالرمل
يتميز رمل الكروميت بخصائص ممتازة في منع التصاق الرمل، مما يمنع بفعالية تسرب السوائل المعدنية واحتراقها. وهو مناسب بشكل خاص للمسبوكات مثل الفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي المعرضة لالتصاق الرمل.
يتميز رمل الزبرجد أيضًا بخصائص ممتازة في منع التصاق الرمل، مما يُظهر تأثيرًا واضحًا في منع التصاق الرمل على مجموعة متنوعة من المسبوكات السبائكية، ولكن في بعض الحالات التي تتطلب مقاومة عالية جدًا، قد لا يكون تأثيرها بنفس جودة رمل خام الكروم.
6. قابلية الانهيار
– إن قابلية رمل الكروميت للانهيار للمسبك عامة، ومن الصعب نسبيًا تنظيف قلب الرمل بعد الصب، وقد تكون هناك حاجة إلى بعض عمليات التنظيف الخاصة.
– يتميز رمل الزبرجد بقدرة تفكك جيدة، كما أن قلب الرمل سهل التنظيف بعد الصب، مما يمكن أن يقلل من تكلفة التنظيف وكثافة العمالة.
7. التطبيق
– يستخدم رمل الكروميت بشكل أساسي في صب المعادن الحديدية مثل الفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي والفولاذ المقاوم للصدأ وما إلى ذلك، ويُستخدم على نطاق واسع في إنتاج المسبوكات الفولاذية الكبيرة والمسبوكات ذات الجدران السميكة. – رمل الزبرجد مناسب لصب مجموعة متنوعة
من السبائك، بما في ذلك المعادن الحديدية والمعادن غير الحديدية، مثل الحديد الزهر والفولاذ المصبوب وسبائك الألومنيوم وسبائك النحاس وما إلى ذلك، وخاصة في إنتاج المسبوكات الصغيرة والمتوسطة الحجم ذات المتطلبات العالية لجودة السطح والجودة الداخلية للمصبوبات.
8. عملية الصب
يُستخدم رمل خام الكروم بكثرة في عمليات مثل الصب الاستثماري والصب الرملي، وخاصةً في الأجزاء الرئيسية التي تتطلب تبريدًا سريعًا وتمنع التصاق الرمل، مثل الوصلات الساخنة في مصبوبات الفولاذ.
يُستخدم رمل الزبرجد الزيتوني في عمليات مثل الصب الاستثماري والصب الرملي وصب الرغوة المفقودة. بفضل أدائه الشامل الجيد، فهو مناسب لإنتاج مصبوبات بأشكال معقدة متنوعة ومتطلبات دقة عالية.
9. التكلفة
سعر الكروميت مرتفع نسبيًا، ويعود ذلك أساسًا إلى ندرة موارده. يُستورد رمل خام الكروم المتوفر في السوق بشكل رئيسي من جنوب أفريقيا ودول أخرى، وتكلفته مرتفعة نسبيًا.
يتميز رمل الزبرجد بوفرة موارده ورخص سعره، مما يُقلل من تكلفة إنتاج الصب.
