معرفی لوازم و مواد اولیه ریخته گری

آشنایی با مواد اولیه ریخته گری

ماسه ریخته گری یکی از ملزومات اصلی واحدهای ریخته گری، انواع ماسه است. ماسه ریخته گری می تواند به عنوان قالب های ریخته گری فلزاتی مانند فولاد، آهن سیاه، آلومینیوم، مس و… عمل کند یا این که به عنوان نسوز در ساختن کوره های سرامیکی، شیشه و سیمان استفاده شود. ماسه ریخته گری انواع مختلفی دارد که از این میان می توان ماسه سیلیسی، ماسه شاموتی، ماسه کرومیتی، زیرکُنی، اولیوین و سیلیکات آهن را نام برد. برای اکثر ریخته گری های ماسه ای از ماسه سیلیسی استفاده می شود. چرا که در طبیعت به میزان فراوان یافت می شود و دسترسی به آن نیز آسان و ارزان است.

شمش یا قطعه اولیه فلزی شمش های فلزی قطعاتی خالص هستند که پس از ذوب به شکل‌ های مختلف ریخته ‌گری می ‌شوند. این قطعات محصولات نیم‌ ساخته ‌ای هستند که یکی از مهم ترین مواد اولیه ریخته گری به شمار می روند. از لحاظ علمی به قالب ‌های فلزات با طول کمتر از ۲ متر شمش گفته می ‌شود، اما ممکن است شمش هایی با ابعاد بزرگتر هم برای ریخته گری استفاده شوند. علاوه بر شمش های فلزی ممکن است قطعات زیادی برای ذوب انتخاب شوند. برای مثال ضایعات فلزی یکی از پرطرفدارترین مواد اولیه ریخته گری هستند که در کارخانه ها ذوب شده و سپس در قالب ها ریخته می شوند. بدیهی است که قالب ماسه ای باید به گونه ‌ای ساخته ‌شود که فلز مذاب کاملاً منجمد شده و ساختار کریستالیت مناسب تشکیل شود. این ساختار خواص فیزیکی قطعه نهایی را تعیین می ‌کند.

فروآلیاژها این مواد آلیاژهایی از آهن و عناصر دیگر مانند سیلیکون یا منگنز هستند که به عنوان آمیژان و مواد افزودنی به مذاب فلزات و فولاد اضافه می شوند. نقش این مواد ایجاد تغییرات مورد نیاز در خواص نهایی قطعه با افزودن عناصر آلیاژی مورد نظر به مذاب است. فروسیلیس، فرومنگنز پر و کم کربن، فروسیلیکو منگنز، فروکروم و فرومولیبدن از مهم ترین فروآلیاژها در صنعت ریخته گری هستند.

مواد کمک ذوب کمک ذوب ها محصولاتی هستند که برای گداختن، مشتعل کردن و کاهش دمای ذوب استفاده می می شوند. این مواد ممکن است به صورت کانی، سنگ و یا ترکیبات مصنوعی باشند. کمک ذوب ها با وزن مخصوص کمی که نسبت به مذاب دارند، در بخش فوقانی پاتیل (یا دیگر محفظه های ذوب) متمرکز شده و به صورت سرباره از مذاب فلزی جدا می شوند. انواع کمک ذوب مانند پوشان ها، روان سازها، فلاکس، اگزوترم، بنتونیت و پودر ذغال را می توان در بازار مواد و لوازم ریخته گری پیدا کرد. از نظر ترکیب شیمیایی نیز بورات ها (مثل کانی بوراکس)، فلوئوریدها (مثل کانی فلوئوریت)، کلریدها (مثل کانی کلرور پتاسیم)، اسیدها (مثل اسیدبوریک) و آلکالی ها (مثل هیدروکسید پتاسیم و سدیم) از مهم ترین مواد کمک ذوب هستند. عامل تلقیح یا جوانه زا همان طور که می دانید، خواص مکانیکی و استحکام قطعات فلزی و آلیاژی به دانه بندی و ساختار آن ها بستگی دارد. افزودن انواع جوانه زا در هنگام ریخته گری سبب می شود تا انجماد از نقاط زیادی شروع شود، چرا که مواد جوانه زا به عنوان مراکز تبلور عمل کرده و ساختاری دانه ریز حاصل می شود. در این صورت استحکام تسلیم و نهایی، سختی، تافنس یا چقرمگی شکست و همچنین انعطاف پذیری افزایش می یابد. اکثر جوانه زاها پایه فروسیلیس و یا ترکیباتی شامل زیرکنیوم، استرانسیوم و باریم دارند. گرافیت و کک متالورژی گرافیت و کک دو ماده کربنی مهم و حیاتی برای ریخته گری هستند. از ترکیب گرافیت با یک حلال می توان به عنوان پوشش در قالب ریخته گری استفاده کرد. گرافیت به دلیل مقاومت حرارتی بالا برای ساخت انواع نسوز و بوته ریخته گری استفاده می شود. هم چنین در مواردی این ماده برای تمیز کردن قالب نیز کاربرد دارد. کک متالورژی ماده ای متخلخل است که از ذغال سنگ تولید شده و اغلب در کوره بلند ذوب به کار می رود. کک در کوره بلند نقش های مختلفی مانند تأمین انرژی، احیای کانه های آهن، ایجاد تخلخل برای عبور گازهای احیاکننده و کربوره کردن چدن را دارد. کک باعث ذوب بهتر و سریع تر فولاد می شود. همچنین می تواند ناخالصی های موجود در فولاد را به سرباره مذاب در کوره های ریخته گری انتقال دهد.