ریخته گری فولاد

نحوه ریخته گری فلزات

ریخته گری یکی از قدیمی ترین روش های تولید سازه های فلزی است. حتی می توان ادعا کرد که ریخته گری اولین قدم برای ساخت اکثر محصولاتی بود که در انقلاب صنعتی زندگی بشر را دستخوش تغییرات زیادی کردند.

• مراحل ریخته گری را بصورت خلاصه می توان شامل ساخت قالب، حرارت دادن و ذوب کردن فلز مورد نظر به روش صحیح در کوره مناسب، ریختن فلز مایع درون یک حفره قالب آماده و دادن زمان مناسب به آن تا جامد شود می باشد. این فرآیند باخارج کردن محصول از قالب و اعمال تکمیل کاری مناسب خاتمه می یابد. برای انجام ریخته گری موفق باید روی موارد زیر تمرکز کنیم:

الف) تهیه قالب از الگوهای مناسب

ب) ذوب و ریختن فلز مایع با روش صحیح

ج) خنک سازی و جامد سازی با نرخ مناسب تا رسیدن به دمای اتاق

د) بازرسی محصول جهت اطمینان از یکپارچگی و کیفیت محصول

ریخته گری فولاد

ریخته گری فولاد نوع  ویژه ای از ریخته گری است که در آن از گریدهای مختلف فولاد استفاده می شود. از ریخته گری فولاد در مواردی استفاده می شود که آهن ریخته گری قادر به ارائه استحکام یا مقاومت در برابر شوک کافی نباشد. از تجهیزاتی که با روش ریخته گری فولاد تولید می شوند می توان روتور توربین های هیدروالکتریک، پرس های آهنگری، چرخ دنده ها ، سازه ریل راه آهن ، بدنه های ولوهای صنعتی ، بدنه و پره های پمپ ، ماشین آلات استخراج معدن ، تجهیزات دریایی ، توربین های توربوشارژر و بلوک های سیلندر موتور را نام برد.سازه های فولادی ریخته گری شده با توجه به نوع فولاد استفاده شده به دو گروه تقسیم می شود: سازه های با فولاد کربنی و و سازه های با فولاد آلیاژی.

قابلیت ریخته گری فولاد

ریخته گری فولاد نسبت به ریخته گری آهن به مراتب سخت تر است. فولاد نسبت به آهن از نقطه ذوب بالاتر و نرخ انقباض بیشتری برخوردار است، از این رو طراحی قالب مناسب جهت ریخته گری فولاد مستلزم توجه و دقت بیشتری می باشد. در طراحی این قالب ها باید حجم تغذیه (Riser) بزرگتر در نظر گرفته شود تا بتواند با خنک شدن و کوچک شدن فولاد مواد لازم جهت این کاهش حجم را تامین کند. همچنین جهت طراحی این قالب ها باید به ضخامت حفره های قالب توجه شود زیرا مناطق نازک تر سریعتر از مناطق ضخیم تر سرد می شوند و این می تواند نقاط تنش داخلی ایجاد کند که منجر به شکستگی سازه شوند.

همچنین فولاد مذاب نسبت به آهن مذاب نیز از سیالیت کمتری برخوردار است و این خاصیت می تواند ریختن و پر کردن شکاف ها و حفره های پیچیده در یک قالب را دشوارتر کند. از طرفی فولاد مذاب نیز در مقایسه با آهن با سطوح داخلی قالب واکنش بیشتری نشان می دهد که می تواند به نتیجه غیرقابل پیش بینی منجر شود.

قابلیت ماشین کاری

قطعات ریخته گری شده معمولا برای دستیابی به دقت های موردنظر و تکمیل کاری سطح، به ماشینکاری نیاز دارند. فولاد کربنی ساده ترین نوع فولاد جهت ماشینکاریست. ماشینکاری فولاد با کربن بالا می تواند زمان بیشتری را صرف کند و سریعتر ابزار تراشکاری را فرسوده کند. بطورکلی می توان گفت آلیاژهای ریخته گری شده با هدف افزایش کارایی مکانیکی ، اغلب کار ماشینکاری را دشوار می کند.

قابلیت جذب و از بین بردن لرزش در مقایسه با آهن

ریخته گری اغلب روشی  ارزشمند برای ایجاد قطعات پیچیده ای است که در تجهیزات و دستگاه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. فولاد ریخته گری شده به طور معمول از قابلیت جذب لرزش کمتری نسبت به آهن برخوردار است که می تواند منجر به لرزش و سر و صدای بیش از حد ادوات مختلف مانند پمپ یا توربین شود.

مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر سایش

بیشتر فولادها ترکیب خوبی از استحکام و انعطاف پذیری را ارائه می دهند ، که باعث می شود آنها بسیار مستحکم باشند. این به آنها امکان می دهد بدون ترک برداشتن ، مقاومت قابل توجهی در برابر استرس و کرنش را به نمایش بگذارند. فولاد همچنین می تواند تا حد قابل توجهی در برابر سایش مقاوم باشد. افزودنی های مختلف به آلیاژ می تواند آن را هم در برابر ضربه و هم در برابر سایش مقاوم تر سازد.

آلیاژهای فولاد قابل ریخته گری

فولادهای آلیاژی قابل ریخته گری به دو دسته تقسیم می شوند: فولادهای کم آلیاژ و فولادهای با آلیاژ بالا. فولادهای کم آلیاژ حاوی کمتر از 8٪ محتوای آلیاژ هستند و فولادهای آلیاژی بالا افزودنی هایی برابر 8٪ یا بیشتر دارند.