تهیه مذاب با کیفیت

برای تولید یک قطعه ریخته گری با کیفیت در درجه اول لازم است که فرایند ذوب فلزات و مواد اولیه به نحوی طراحی شود که بتوان از کیفیت مذاب حاصل، اطمینان داشت . از دیدگاه علمی ، مصاف با کیفیت  باید دارای ویژگی های زیر باشد:

– عاری از هرگونه آخال غیر فلزی   و بخصوص فیلم   دولایه باشد.

– تا حد امکان فاقد عوامل تشکیل دهنده فیلم های دولایه همچون گازها و برخی ناخالصی های آلیاژی محلول (مانند آهن در آلومینیوم) باشد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ریخته گری قطعات فولادی اینجا کلیک کنید.

باید خاطرنشان کرد که احتمال دستیابی به چنین مذابی بدون انجام هیچ گونه عملیات کیفی مناسب بر روی آن ، بسیار کم است(میتوان مواد دیگری را که تاثیری برروی فیلم های دولایه ندارند- مانند مقادیر کمی از ناخالصی های محلول خاص – به ذوب افزوده)

متاسفانه  مذاب بیشتر فلزات و آلیاژها ،از همان ابتدا دارای مقادیر قابل توجهی فیلم‌های دولایه غوطه وراست . نمونه‌هایی از مذاب آلومینیوم آلیاژی با کیفیت های مختلف را نشان می دهد.این شکل تصاویر تهیه شده به روش پرتونگاری اشعه ایکس از نمونه های آزمون افت فشار را نشان میدهد.از آنجایی که در این آزمون نمونه ها تحت فشاری معادل یک دهم فشاراتمسفر منجمد می‌شوند ،تمامی عیوب ناشی از گاز-از قبیل حباب هاو فیلم های دو لایه ای که هوا در آن ها محبوس شده است-تا ۱۰ برابر اندازه واقعی خود منبسط می‌شوند.بنابراین عیوب کوچک را میتوان با این آزمون تشخیص داد.

می توان فرض کرد که فیلم های دو لایه همواره از خلل و فرج ریز نشات می گیرند.رسوب بیش از حد گاز باعث باز شدن فیلم دو لایه و تشکیل حفرات کروی شکل می گرددکه قطر نهایی آنها است از طول اولیه فیلم بزرگتر است.بنابراین آزمون افت فشارروش مناسبی برای سنجش تعداد فیلم های دولایه است . اما برای ارزیابی مقدار گاز ،باید میزان باز شدگی فیلم های دولایه از حالت شبه ترک به حفرات کروی را مورد بررسی قرار داد.چنانچه ذوب هیچ گونه عیب حاوی گاز نداشته باشد،تصویر پرتونگاری کاملا شفاف خواهد بود.

ریخته گری قطعات چدنی را از اینجا مشاهده نمایید.

با این ‌آزمون ،به سرعت و بدون نیاز به تجهیزات پیچیده و گران قیمت می توان به کیفیت پایین انواع مذاب فلزات ارائه شده  پی برد.د آلیاژ مذابی  حاوی حفرات کوچک کروی نشان داده شده است .این شکل بیانگر آن است که فیلم های دو لایه که باعث به وجود آمدن این حفرات بوده‌اند،کوچک و در حد 0.1 میلی متر یا کوچکتر از آن هستند.با این وجود ، پاتیل ریخته شده و به کوره ریخته گری با فشار کم در قالب فلزی منتقل گردید.مذاب در این کوره با دیگر تحت آزمون افت فشار قرار گرفت و مشاهده شده که حباب های زیادی در آن وجود دارد.این پدیده سردرگم کننده ،این پرسش را در پی دارد که چگونه ظرف چنین مدت کوتاهی ، مقدار زیادی گاز وارد مذاکره شده است.حقیقت امر آن استکه موضوع فقط به مدت ۵ دقیقه گاز زدایی شده بودکه این مدت زمان کافی نبوده است.در واقع با استفاده از دمنده مربوط ،مقدار گاز از حالت اولیه بیشتر می شود.آزمون افت فشار هیچ حبابی نشان نمیدهد زیرا مقدار هیدروژن کم است.اما این عملیات موجب حذف بخش بزرگی از فیلم های دولایه که در حقیقت جوانه تشکیل حباب ها هستند،خواهد شد.با توجه به اینکه پس از آزمون اول ،عملیات انتقال مذاب مستلزم دو مرحله بار ریزی است ،در هر مرحله تعداد زیادی فیلم دو لایه ایجاد می شود.بدین ترتیب در آزمون و افت  فشار دوم که پس از این مراحل انجام می گیرد ، میزان هیدروژن مذاب مشخص می گردد.