Come corrispondono i valori AFS e le dimensioni delle maglie nel minerale di cromite?
Il Grain Fineness Number (GFN) AFS (American Foundry Society) della sabbia di cromite non è una corrispondenza fissa biunivoca con una singola dimensione delle maglie, ma una rappresentazione numerica della sua distribuzione granulometrica continua, calcolata in base alla percentuale di particelle trattenute su una serie di setacci standard. Maggiore è il valore AFS, più fine è la granulometria complessiva; minore è il valore AFS, più grossolane sono le particelle. Di seguito è riportato un metodo di calcolo e corrispondenza dettagliato, standard del settore, pienamente applicabile all’approvvigionamento e al controllo qualità delle fusioni.
Logica fondamentale di AFS e dimensione della mesh
- AFS GFN : si calcola moltiplicando la percentuale in massa di sabbia di cromite trattenuta su ciascun setaccio standard ASTM per il corrispondente fattore AFS, quindi sommando questi prodotti. Riflette la “finezza media” dell’intero intervallo granulometrico, non di una singola granulometria.
- Dimensione delle maglie : si riferisce alla specifica dell’apertura del setaccio (standard ASTM E-11), solitamente espressa come intervallo (ad esempio, 30-70 maglie), che rappresenta l’intervallo principale delle dimensioni delle particelle della sabbia.
- Corrispondenza : un intervallo AFS specifico corrisponde a un tipico intervallo di mesh e a un intervallo di dimensioni delle particelle, che è una corrispondenza “da intervallo a intervallo”, non un valore fisso “uno a uno”.
Tabella di corrispondenza delle dimensioni delle particelle – Mesh – AFS standard del settore (sabbia di cromite di grado di fusione)
La tabella seguente rappresenta lo standard più diffuso nel settore della fusione, che può essere utilizzato direttamente per l’approvvigionamento e l’abbinamento dei processi.
| Intervallo di valori AFS | Gamma di maglie tipica | Intervallo di dimensioni delle particelle corrispondente | Scenari applicativi |
|---|---|---|---|
| 25-30 | maglia 20-40 | 0,45-0,85 millimetri | Grandi getti di acciaio, getti pesanti (sabbia grossolana per sabbia di fondo, elevata permeabilità) |
| 30-35 | maglia 20-50 | 0,30-0,85 millimetri | Getti di acciaio in generale, sabbia di fondo dello stampo in sabbia |
| 35-40 | maglia 30-70 | 0,21-0,60 millimetri | Fusioni di medie dimensioni, realizzazione di anime con vetro solubile |
| 40-45 | maglia 40-70 | 0,21-0,42 millimetri | Getti di acciaio di medie e piccole dimensioni, sabbia di rivestimento dello stampo |
| 45-55 | 50-100 maglie | 0,15-0,30 millimetri | Acciaio fuso di precisione, getti di acciaio legato (i più comunemente utilizzati) |
| 55-65 | maglia 70-140 | 0,10-0,21 millimetri | Fusione di precisione, realizzazione di anime in sabbia rivestita, piccole fusioni a pareti sottili |
| 65-70 | 100-140 maglie | 0,10-0,15 millimetri | Fusione di altissima precisione, sabbia per rivestimento superficiale |
Esempio di calcolo del valore AFS (prendendo come esempio la sabbia di cromite da 50-100 mesh)
Prendendo come esempio un tipico campione di sabbia di cromite con un valore AFS di 50-55, il processo di calcolo è il seguente (fonte dei dati: rapporto di prova di colata effettivo):
| Maglia del setaccio (ASTM) | Apertura (μm) | Percentuale di ritenzione (%) | Fattore AFS | Calcolo (percentuale × fattore) |
|---|---|---|---|---|
| +40 maglie (＞425 μm) | 425 | 5.9 | 12 | 5,9 × 12 = 70,8 |
| +50 maglie (300-425 μm) | 300 | 36.7 | 20 | 36,7 × 20 = 734,0 |
| +70 maglie (212-300 μm) | 212 | 41.9 | 30 | 41,9 × 30 = 1257,0 |
| +100 maglie (150-212 μm) | 150 | 10.6 | 50 | 10,6 × 50 = 530,0 |
| +140 mesh (106-150 μm) | 106 | 2.9 | 70 | 2,9 × 70 = 203,0 |
| -140 maglie (＜106 μm) | ＜106 | 2.0 | 100 | 2,0 × 100 = 200,0 |
| Totale | – | 100.0 | – | AFS = 70,8+734,0+1257,0+530,0+203,0+200,0 = 3004,8 → AFS ≈ 50,5 |
Note chiave per l’applicazione pratica
- Nessuna corrispondenza assoluta uno a uno : lo stesso valore AFS può corrispondere a intervalli di mesh leggermente diversi (ad esempio, AFS 45-50 può essere 40-70 mesh o 50-100 mesh) a seconda della gradazione delle dimensioni delle particelle (rapporto grossolano-fine).
- Priorità di gradazione : il nucleo della sabbia di cromite da colata è a “gradazione continua” (particelle grossolane come scheletro, particelle fini che riempiono gli spazi vuoti), quindi la gamma di maglie è un “intervallo ampio” (ad esempio, 50-100 maglie), non una singola dimensione di maglia.
- Controllo della polvere fine : per tutte le gamme AFS, il contenuto di polvere fine (-200 mesh, ＜75 μm) deve essere ≤3% per evitare una scarsa permeabilità e un aumento dei fori di gas nelle fusioni.
- Standard di calcolo AFS : deve essere testato in conformità allo standard AFS 1102-00 (2016), utilizzando setacci standard ASTM E-11 e fattori di calcolo specificati per garantire l’accuratezza dei dati.
Formula di abbinamento rapido dei processi e degli acquisti
- Sabbia grossolana (AFS 25-35) : 20-50 mesh → adatta per grandi getti e sabbia di fondo, con particolare attenzione alla resistenza e alla permeabilità.
- Sabbia media (AFS 40-50) : 40-70 mesh → adatta per getti generici e sabbia di rivestimento, bilanciando resistenza e finitura superficiale.
- Sabbia fine (AFS 55-65) : 70-140 mesh → adatta per fusioni di precisione e sabbia rivestita, concentrandosi sulla finitura superficiale (corrispondente a resina ad alta purezza).