1. Vantaggi principali
(1) Elevata refrattarietà e stabilità termica
La refrattarietà può raggiungere oltre 1900℃, che è molto più alta della sabbia silicea (circa 1600℃). Può resistere all’erosione del metallo fuso ad alta temperatura (come acciaio inossidabile e lega a base di nichel), riducendo l’adesione della sabbia e i difetti di sinterizzazione delle fusioni.
Basso coefficiente di dilatazione termica (~8×10⁻⁶/℃), piccola variazione di volume quando riscaldata, evitando l’espansione della sabbia di formatura e causando crepe superficiali o deviazioni dimensionali dei getti.
(2) Eccellente resistenza alla penetrazione del metallo
**L’elevata densità (4,5-4,8 g/cm³)** e la struttura densa impediscono efficacemente al liquido metallico di penetrare nei pori dello stampo di sabbia e migliorano la finitura superficiale della fusione (Ra può essere ottimizzato a 6,3-12,5μm).
Proprietà chimiche inerti, reattività estremamente bassa con elementi di lega quali Fe, Cr e Ni, evitando l’incollamento della sabbia chimica o la formazione di pori.
(3) Rapida conduzione del calore e controllo del raffreddamento
La conduttività termica (2-3 W/m·K) è doppia rispetto a quella della sabbia silicea, il che accelera la solidificazione dei getti, affina la struttura dei grani e migliora le proprietà meccaniche (come la resistenza alla trazione aumentata del 10%-15%).
In combinazione con il design dello stampo in sabbia a gradiente (superficie in sabbia di minerale di cromo + strato posteriore in sabbia silicea), la velocità di raffreddamento può essere controllata in modo direzionale per ridurre il restringimento e i difetti di restringimento.
(4) Tutela ambientale ed economia
Riutilizzabilità: dopo la separazione magnetica e il lavaggio con acqua, il tasso di recupero può raggiungere oltre l’80% e il costo a lungo termine è inferiore alla sabbia di zirconio.
Nessun rischio di SiO₂ libero: evita il rischio di silicosi causato dalla cristallizzazione ad alta temperatura della sabbia silicea e soddisfa gli standard di salute sul lavoro (come OSHA).
2. Scenari applicativi tipici
Fusione di acciaio altamente legato: corpo valvola in acciaio inossidabile, pale di turbina e altre parti complesse a pareti sottili, riduzione dei difetti superficiali.
Grandi getti: rulli, alberi motore marini, sfruttando l’elevata capacità di accumulo del calore per ottenere un raffreddamento uniforme.
Colata a schiuma persa: utilizzata per rivestire la sabbia in aree chiave per impedire al metallo fuso di penetrare nello stampo in schiuma.
Colata sotto vuoto (metodo V): mescolata con sabbia di zircone (rapporto 1:1) per bilanciare costi e prestazioni.
