La farine de chromite est un matériau fin et granulaire obtenu par broyage du minerai de chromite (un minéral principalement composé d’oxyde de fer et de chrome, FeCr₂O₄). La désignation « 325 mesh » fait référence à sa granulométrie, ce qui signifie que la grande majorité des particules sont suffisamment fines pour passer à travers un tamis à 325 ouvertures par pouce linéaire. Cela équivaut à une granulométrie maximale d’environ 44 microns (µm) .
Ses propriétés clés en font un matériau essentiel dans les applications industrielles, notamment dans la fonderie au sable et les revêtements réfractaires.
Principales propriétés de la farine de chromite 325 mesh
1. Propriétés physiques
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Granulométrie : Généralement, 95 à 99 % des particules passent à travers un tamis de 325 mesh (44 µm). La granulométrie moyenne (D50) est souvent comprise entre 10 et 20 µm.
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Aspect : Poudre fine gris-noir foncé à noire.
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Densité : élevée, généralement comprise entre 4,0 et 4,8 g/cm³ . Cette densité est nettement supérieure à celle du sable siliceux (2,65 g/cm³).
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Point de fusion : Très élevé, environ 2 150 °C (3 902 °F) . C’est sa propriété la plus précieuse pour la fonderie.
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Conductivité thermique : élevée. Il conduit la chaleur beaucoup plus efficacement que d’autres sables de moulage comme le zircon ou la silice, favorisant ainsi un refroidissement rapide de la pièce.
2. Propriétés chimiques
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Composition chimique : Principalement FeO·Cr₂O₃ (chromite de fer). Principaux composants :
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Cr₂O₃ (oxyde de chrome) : 44 % – 48 %
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FeO (oxyde de fer) : 20 % – 25 %
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SiO₂ (silice) : 2 % – 4 %
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Al₂O₃ (alumine) : 12 % – 16 %
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MgO (Magnésie) : 10 % – 14 %
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pH : Neutre à légèrement basique. Chimiquement inerte, il ne réagit pas avec les oxydes métalliques fondus, ce qui empêche le brûlage et la fusion du sable.
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Stabilité thermique : Excellente. Sa dilatation linéaire à la chaleur est très faible, ce qui signifie qu’il ne se dilate pas significativement et ne provoque pas de défauts de moulage tels que des veinures ou des queues de rat.
3. Propriétés thermiques (les plus critiques pour l’application)
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Haute réfractarité : Son point de fusion élevé lui permet de résister aux températures extrêmes des métaux ferreux comme l’acier et le fer fortement allié sans fusionner.
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Forte absorption thermique (effet de refroidissement) : Grâce à sa densité et sa conductivité thermique élevées, il agit comme un « refroidisseur », évacuant rapidement la chaleur du métal en fusion. Cela favorise une structure métallurgique fine et supérieure de la pièce moulée, notamment dans les sections sujettes aux défauts de retrait.
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Faible dilatation thermique : sa dilatation lors du chauffage est minimale et linéaire, ce qui réduit considérablement l’apparition de défauts de coulée liés à la dilatation par rapport au sable de silice.
Principales applications exploitant ces propriétés
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Moulage au sable de fonderie (sables de noyau et de moulage) :
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Peintures/Lavage : Mélangé à un liant réfractaire (par exemple, silicate de sodium, résine) et à de l’eau, il forme une barbotine qui est ensuite pulvérisée ou appliquée au pinceau sur les modèles et les boîtes à noyaux. Cela permet d’obtenir une couche de finition hautement réfractaire.
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Ajout au sable de moulage : Incorporé aux mélanges de sable de silice (généralement 10 à 35 %) pour la coulée d’acier et de grandes pièces en fonte. Il améliore la réfractarité globale du moule, réduit la dilatation thermique et optimise le refroidissement.
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Noyaux pour sections critiques : utilisés pour fabriquer des noyaux où une résistance extrême à la chaleur est nécessaire, comme pour les tuyauteries et les systèmes d’alimentation dans les pièces moulées en acier.
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Industrie réfractaire :
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Utilisé comme matière première dans la production de briques de magnésie-chrome et de chrome-magnésie et de réfractaires monolithiques pour fours industriels à haute température (par exemple, fours à ciment, fours à verre, fours à métaux non ferreux).
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Avantages
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Excellente réfractarité : idéal pour les métaux à haute température de coulée.
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Finition de moulage supérieure : produit des surfaces de moulage lisses avec un minimum de brûlure et de pénétration.
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Réduit les défauts : minimise les défauts de veinage, de queue de rat et de pénétration du métal en raison d’une faible dilatation thermique.
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Améliore la métallurgie : favorise la solidification directionnelle, réduit la porosité de retrait et améliore les propriétés mécaniques.
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Chimiquement inerte : ne réagit pas avec les scories métalliques en fusion.