مواد قالب در ریخته گری
مواد قالب می تواند به صورت مکانیکی و یا انجامک واکنش های شیمیایی موجب ایجاد ترکیبهای ناخواسته مضر در مذاب شود.
بعد از بیان منابع آلودگی حال به توضیح در باره روش ها و راه های کنترل و یا حذف آلودگی های مذاب می پردازیم.
کمک ذوبها را می توام به ترتیب زیر نام برد:
)Fluxs1- فلاکسها (
)Degassers 2- گازدانه ها (
)Grainrefiners3 – ریزکننده ها (
)Nuocleants4- جوانه زا ها (
)Modiffiers5- بهسازها (
آخالها یکی از آلودگی های مذاب محسوب می شود که به طور ناخواسته در مذاب ایجاد می شود و اثرات بسیار مضری برای مذاب دارد. ای تا ثیرات را می توان به چند دسته تقسیم کرد.
1- سیالیت ریخته گری : سیالیت مذاب به شدت تحت تاثیر وجود آخال قرار می گیرد و به دلیل وجود ذرات جامد و یا نیمه جامد سیالیت و گران روی کاهش پیدا می کند.
2- تغییر نوع انجماد : قطعه ریخته گری شده به دلیل وجود آخال جامد در هنگام انجماد باعث تسریع انجماد که آخال به عنوان هسته های اولیه عمل می کند و شرایط انجماد را به صورت خمیری ایجاد می کند و ما نمی توانیم به راهتی یک قطعه سالم و بدون مک های انقباضی را تولید کنیم.
3- مک و تخلخل : آخالها عموما به دلیل ایجاد خلاء موضعی در فصل مشترک خود با مذاب ، همواره شرایط تشکیل حبابهای گازی و مکها را تسریع و دامنه تخاخل در آلیاژ را افزایش می دهند.
4- خواص مکانیکی :آخالها باعث کاهش استحکام مکانیکی ، حد الاستیکی ،ازدیاد طول نسبی و حد خستگی می شود که به طور کامل عملا استفاده قطعه را از ما می گیرد. از جمله معایب دیگر را می توان به کاهش شکل پذیری و افزایش عیوب سطحی و همچنیین کاهش تراش پذیری و هدایت حرارتی اشاره کرد.
فلاکسها:
فلاکسها را می توان بر اساس کارایی که در عملیات ذوب دارد به دو صورت تعریف کرد .
الف ) فلاکسهای تمیز کننده : این فلاکسها نقش مهمی در ایجاد یک مذاب تمیز و بدون آخال و آلودگی های دیگر کرد . این فلاکسها با کاهش آغشتگی آخالها به مذاب و کاهش وزن مخصوص آخالها باعث می شود که آخالها به راهتی از مذاب جدا شوند و به سطح مذاب به عنوان سرباره و یا در ته بوته بنشینند و در وقت مذاب ریزی مذاب تمیز به داخل قالب برود.
این فلاکسها همچنیین می توانند با افزایش نقطه گداز آخالها باعث شود که در حین ذوب فلز به صورت جامد بماند و با مذاب مخلوط نشود و به راحتی از مذاب جدا شود .
ب) فلاکسهای پوششی: این فلاکسها مهمترین کاری که در مذاب انجام می دهد به این ترتیب است که با کاهش آغشتگی آخال با مذاب در ایجاد سرباره مناسب می کند این سرباره با ید کمترین آغشتگی را با مذاب داشته باشد تا بتوانیم به راهتی از مذاب جدایش کنیم واز ورود به داخل مذاب جلوگیری کنیم. از انواع فلاکسهای پوششی مورد استفاده در آلیاژهای مختلف می توان به چند فلاکس زیر اشاره کرد:
آلیاژ های آهنی >>>پودر ذغال،سنگ آهک،سیلیکات کلسیم
آلیاژهای مس>>>براکس،کاربیدکلسیم،برایدمنیزیم،شیشه
…..
یکی دیگر از عوامل مهم متالورژیکی موثر در تولید یک قطعه سالم توجه به سیالیت مذاب ریخته گری است . سیالیت عبارتست از توانایی و قابلیت پر کردن تمام قسمتهای قالب ، تحت سرعت بارریزی معین توسط فلز مذاب.
از عواملی که بر روی سیالیت تاثیر دارند عبارتند از :
الف) درجه حرارت : درجه حرارت مذاب مهمترین عامل درپر شدن قالب است . مشخصا هر چه درجه حرارتفوق ذوب بالا باشد باعث افزایش سیالیت می گردد.
اگر درجه حرارت فوق ذوب پایین باشد باعث کاهش سیالیت و همچنین باعث می شود که زمان برای واکنش های ترکیبی و ایجاد انواع اکسید ها،آخالها و …. می شود.
ب)ترکیب شیمیایی: در آلیاژهای با دامنه انجماد کم ،سیالیت نسبتا زیادتر و تا هنگامی که پوسته جامد در منطقه گلویی ورودی تشکیل نشود،ادامه داشته و سپس سریعا متوقف می شود.در آلیاژها یی با دامنه انجماد طولانی به دلیل ایجاد اولین هسته های جامد سیالیت به طور فاحشی کاهش می یابد .
از دیگر عوامل نیز می توان به چند نکته زیر نیز اشاره کرد .
تنش سطحی – مواد قالب – اثرات سطحی قالب-فشار هوا