دانش

در سال‌های اخیر، با توسعه علم و فناوری و تقاضای تولید صنعتی، الزامات کیفی برای آلیاژهای ریخته‌گری به طور فزاینده‌ای سخت‌گیرانه شده است. برای برخی از ریخته گری ها، نه تنها ترکیبات شیمیایی واجد شرایط و خواص مکانیکی مورد نیاز است، بلکه کیفیت داخلی و خارجی برتر نیز لازم است. با این حال، فرآیندهای ذوب و ریخته‌گری سنتی اغلب این الزامات را برآورده نمی‌کنند، و مسئله اصلی این است که اجزای غیرفلزی در آلیاژ از محدوده مجاز فراتر می‌روند. برای کاهش تاثیر آخال های غیرفلزی از یک سو الزامات سخت گیرانه ای بر مواد اولیه مورد استفاده در تهیه آلیاژ اعمال شده و از سوی دیگر تلاش شده تا اقداماتی در فرآیند ریخته گری انجام شود. فن آوری فیلتراسیون ریخته گری به عنوان یک فرآیند جدید برای فیلتر کردن و خالص سازی فلز مذاب در این شرایط توسعه یافته است.

 

ریخته‌گری دقیق عموماً الزامات بالاتری دارد. وقتی مایع، حفره ریخته‌گری را پر می‌کند، در طول فرآیند انجماد، سرباره نمی‌تواند تخلیه شود. همراه با خنک شدن سریع، مایع قبل از اینکه سرباره بتواند شناور شود، جامد می‌شود و در نتیجه سوراخ‌های سرباره ایجاد می‌شود و باعث می‌شود ریخته‌گری از بین برود. در طول فرآیند ریختن، استفاده از فیلترهای سرامیکی فومی می‌تواند خلوص مایع فلزی را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و عیوب ریخته‌گری را کاهش دهد. فناوری فیلترینگ در حال حاضر در تولید ریخته‌گری با سرمایه‌گذاری خارجی بسیار رایج است. در چین، تنها چند کارخانه از فیلترهای سرامیکی فومی برای فولاد ریخته‌گری استفاده می‌کنند. در واقع، برای ریخته‌گری‌های با کیفیت بالا، مزایای اقتصادی حاصل از استفاده از فیلترهای سرامیکی فومی (مانند افزایش بازده ریخته‌گری، کاهش هزینه‌های پردازش و دوباره‌کاری و کاهش خسارات) بسیار بیشتر از افزایش هزینه‌های تولید ریخته‌گری به دلیل فیلترها است.

 

۱. انواع و ویژگی‌های فیلترهای سرامیکی فومی

فیلترها را می‌توان بر اساس شرایط کاربردشان به سه نوع طبقه‌بندی کرد: برای فولاد ریخته‌گری، چدن و ​​آلومینیوم ریخته‌گری. در اینجا، ما عمدتاً فیلترهای سرامیکی فومی را برای فولاد ریخته‌گری معرفی می‌کنیم. مواد اصلی فیلترهای سرامیکی فومی فولاد ریخته‌گری، زیرکونیا و کربن هستند. هر دوی این مواد مقاومت عالی در برابر دمای بالا دارند و طی سال‌ها تجربه تولید، تأیید شده‌اند.

 

۱.۱ فیلتر سرامیکی فوم زیرکونیا

 

فیلترهای سرامیکی زیرکونیا از زیرکونیای با خلوص بالا به عنوان ماده اولیه اصلی ساخته شده و در دماهای بالاتر از 1600 درجه سانتیگراد سینتر می‌شوند. آنها دارای خواص پایدار، استحکام بالا و مقاومت خوبی در برابر شوک حرارتی در دمای بالا هستند. علاوه بر این، آنها در دماهای بالا با هیچ محلول فلزی واکنش نمی‌دهند و می‌توانند در برابر ضربه فولاد مذاب 1700 درجه سانتیگراد مقاومت کنند. بنابراین، فیلترهای سرامیکی زیرکونیا برای انواع فولاد، از جمله فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای دما بالای پایه کبالت و پایه نیکل مناسب هستند و همچنین می‌توانند برای قطعات چدنی بزرگ استفاده شوند. علاوه بر این، این نوع فیلتر مزایای کاربردی قابل توجهی در فرآیندهای ریخته‌گری دقیق نیز دارد.

 

۱.۲ فیلتر سرامیکی فوم کربنی

 

اجزای اصلی فیلترهای کربنی، مواد کربنی و آلومینا یا سایر سنگدانه‌های معدنی هستند. آنها ضریب ذخیره‌سازی حرارتی پایینی دارند و سبک وزن هستند که باعث شروع سریع فلز مذاب هنگام تماس با فیلتر شده و خطر انجماد در طول فرآیند فیلتراسیون را از بین می‌برد. فیلترهای سرامیکی حاوی کربن را می‌توان به محصولات بزرگ ۳۰۰ میلی‌متری تبدیل کرد. به دلیل هزینه نسبتاً پایین مواد اولیه، آنها از نظر هزینه مزایای خاصی دارند. آنها عمدتاً برای فولاد کربنی، فولاد کم آلیاژ و قطعات چدنی بزرگ استفاده می‌شوند. با این حال، آنها برای کاربردهایی که فیلتر قبل از ریختن پیش‌گرم می‌شود، مناسب نیستند و برای فولاد ضد زنگ یا فولاد آلیاژی با محتوای کربن کمتر از ۰.۱٪ توصیه نمی‌شوند.

 

۲. انتخاب فیلترهای سرامیکی فومی

هنگام استفاده از فیلترهای سرامیکی فومی، اندازه منافذ (تعداد منافذ در هر اینچ از محصول، ppi) فیلتر باید بر اساس الزامات کیفیت ریخته‌گری و میزان آخال‌ها در فلز مذاب تعیین شود. برای فولاد ریخته‌گری، اندازه منافذ فیلترها عمدتاً 10 ppi و 15 ppi است، در حالی که مشخصات 20 ppi و 30 ppi کمتر استفاده می‌شوند. هرچه ضخامت فیلتر بیشتر باشد، استحکام آن بهتر و راندمان فیلتراسیون آن بالاتر است، اما هزینه استفاده نیز بیشتر است. با توجه به مناسب‌ترین استحکام و راندمان فیلتراسیون، موارد زیر به طور کلی توصیه می‌شوند: برای ابعاد <60 میلی‌متر، ضخامت 20 تا 22 میلی‌متر؛ 60 تا 100 میلی‌متر، ضخامت 22 تا 25 میلی‌متر؛ 100 تا 150 میلی‌متر، ضخامت 25 تا 30 میلی‌متر؛ >150 میلی‌متر، ضخامت 30 تا 40 میلی‌متر.

 

ویگر بیش از 18 سال تجربه در زمینه ریخته گری دارد. اگر سوال و تقاضای توسعه محصولات یا بهبود زنجیره تامین خود دارید، لطفا با ما تماس بگیرید info@castings-forging.com