1. Resistencia excepcional a la penetración y al quemado (la razón n.° 1)
Por qué funciona: Los granos de arena de cromita son: Angular y subangular: se compactan más estrechamente, dejando poros más pequeños. Alta conductividad térmica: alejan el calor del metal más rápidamente, lo que hace que se forme una capa sólida casi instantáneamente, evitando que el metal fluya hacia la arena. No humectable: el metal fundido no se “pega” ni se extiende fácilmente sobre los granos de cromita.
Resultado: Las piezas fundidas se pueden extraer de forma limpia, con un acabado de superficie suave, lo que reduce drásticamente el tiempo y el costo de limpieza, pulido y granallado.
2. Alta refractariedad (punto de fusión)
Por qué es importante: Los aceros de alta aleación, los aceros al manganeso y las piezas fundidas de gran tamaño tienen altas temperaturas de vertido y permanecen líquidos durante mucho tiempo. La arena de sílice puede fundirse literalmente en la interfaz metal-molde, causando graves defectos de fusión. La arena de cromita permanece sólida. Resultado: Previene el colapso catastrófico de las paredes del molde y defectos superficiales graves en piezas fundidas grandes o de alta temperatura.
3. Alta conductividad térmica
Por qué es importante: Este enfriamiento rápido conduce a: Estructura de grano más fino: mejora las propiedades mecánicas (resistencia, tenacidad) del metal de fundición. Porosidad por contracción reducida: promueve la solidificación direccional, lo que ayuda a alimentar el metal fundido a las secciones que se están solidificando, reduciendo los huecos internos.
Resultado: Una pieza fundida más resistente y de mayor integridad.
4. Neutralidad química (particularmente para el acero al manganeso)
Por qué es importante: El acero al manganeso fundido reacciona violentamente con la arena de sílice ácida (SiO₂), creando una superficie muy oxidada y deficiente. La arena de cromita es químicamente básica/neutra e inerte al óxido de manganeso, lo que impide esta reacción. Resultado: Para las piezas fundidas de acero al manganeso, la arena de cromita a menudo no es solo una opción, sino una necesidad para lograr una superficie de fundición utilizable.
5. Baja expansión térmica
Por qué es importante: La arena de cromita se expande lineal y gradualmente con el calor. Es muy estable dimensionalmente. Resultado: Elimina defectos de veteado y mejora la precisión dimensional.
¿Cuándo se suele utilizar arena de cromita como arena de fachada?
Fundiciones de acero de paredes gruesas y grandes: donde la retención de calor es masiva (por ejemplo, hélices de barcos, cuerpos de válvulas, carcasas de molinos). Fundiciones de acero de alta aleación: incluido acero inoxidable, acero para herramientas y acero al manganeso. Fundiciones críticas: donde la calidad de la superficie y la solidez interna son primordiales y el costo de falla es alto.
El equilibrio: las principales desventajas
Costo: Es significativamente más caro que la arena de sílice. Riesgo del cromo hexavalente: En ciertas condiciones de alta temperatura, alcalinidad y oxidación en el molde, el cromo trivalente (Cr³⁺) seguro presente en la arena puede convertirse en cromo hexavalente (Cr⁶⁺), que es tóxico . La arena de cromita usada suele clasificarse como residuo peligroso, lo que requiere una manipulación y eliminación especiales, lo que incrementa el coste.