هر گونه بی نظمی در فرآیند قالب گیری باعث ایجاد ایراداتی در ریخته گری می شود که ممکن است گاهی تحمل شود، گاهی با تمرین قالب گیری مناسب برطرف شده و یا با استفاده از روش هایی مانند جوشکاری و متالیزاسیون تعمیر شود.
در زیر عیوب عمده ای که احتمالاً در ریخته گری شن و ماسه رخ می دهد آورده شده است
ط) نقص گاز
ii) حفره های انقباضی
iii) عیوب مواد قالب گیری
iv) عیوب ریختن فلز
v) عیوب متالورژیکی
1. نقص گاز
عیوب این دسته را می توان به سوراخ های دمشی و ضربه های باز، ورود هوا و تخلخل سوراخ پین طبقه بندی کرد. همه این عیوب تا حد زیادی به دلیل تمایل به عبور گاز پایین- قالب است که ممکن است به دلیل تهویه کمتر، نفوذپذیری کم قالب و/یا طراحی نامناسب قالب باشد. نفوذپذیری کمتر قالب به نوبه خود ناشی از اندازه دانه ریزتر ماسه، خاک رس بیشتر، رطوبت بیشتر یا به دلیل کوبیدن بیش از حد قالب ها است.
سوراخ ها و باز کردن ضربه ها
اینها حفره های کروی، مسطح یا کشیده ای هستند که در داخل ریخته گری یا روی سطح وجود دارند، همانطور که در شکل نشان داده شده است. در سطح به آنها ضربه های باز و در داخل آنها سوراخ های دمنده می گویند. به دلیل گرما در فلز مذاب، رطوبت به بخار تبدیل میشود که بخشی از آن وقتی در قالب ریختهگری محبوس میشود، به صورت ضربه یا به صورت ضربات باز در هنگام رسیدن به سطح ختم میشود. جدا از وجود رطوبت، به دلیل تهویه کمتر و نفوذپذیری کمتر قالب ایجاد می شوند. بنابراین، در قالب های ماسه سبز، خلاص شدن از سوراخ های دمنده بسیار دشوار است، مگر اینکه هواگیری مناسب فراهم شود.
اجزای هوا
اتمسفر و سایر گازهای جذب شده توسط فلز مذاب در کوره، در ملاقه و در حین جریان در قالب، زمانی که اجازه خروج از آن داده نمی شود، در داخل قالب ریخته گری به دام می افتند و آن را ضعیف می کنند. دلیل اصلی این نقص دمای ریزش بالاتر است که باعث افزایش مقدار گاز جذب شده می شود. طراحی ضعیف دروازه مانند اسپروهای مستقیم در دروازهای بدون فشار، خمیدگیهای شدید و سایر تلاطمها-که باعث افزایش آسپیراتون هوا و در نهایت نفوذپذیری کم خود قالب میشود. راه حل این است که دمای ریختن مناسب را انتخاب کنید و با کاهش تلاطم، شیوه های دروازه را بهبود بخشید.
سوراخ سوراخ پین
این ناشی از هیدروژن در فلز مذاب است. این می تواند در کوره یا با تفکیک آب در داخل حفره قالب گرفته شده باشد. هنگامی که فلز مذاب جامد می شود، دما را از دست می دهد که حلالیت گازها را کاهش می دهد و در نتیجه گازهای محلول را خارج می کند. هیدروژن در حالی که فلز در حال انجماد را ترک می کند، باعث ایجاد سوراخ هایی با قطر بسیار کوچک و پین های بلند می شود که مسیر فرار را نشان می دهد. این سری از سوراخ های پین باعث نشت سیالات تحت فشارهای کاری بالا می شوند. دلیل اصلی این امر دمای ریختن زیاد است که باعث افزایش گاز- میشود.
حفره های انقباضی
اینها به دلیل انقباض مایع در طول انجماد ریخته گری ایجاد می شوند. برای جبران این، تغذیه مناسب فلز مایع و همچنین طراحی ریخته گری مناسب مورد نیاز است.
2. عیوب مواد قالب گیری
در این دسته، آن دسته از عیوب هستند که به دلیل ویژگی های مواد قالب گیری ایجاد می شوند. عیوبی که می توان در این دسته قرار داد عبارتند از بریدگی و شستشو، نفوذ فلز، همجوشی، فرسودگی، دم و سگک موش، متورم شدن و افتادن. این عیوب اساساً به این دلیل اتفاق میافتند که مواد قالبگیری ویژگیهای لازم را ندارند یا به دلیل کوبیدن نامناسب هستند.
برش و شستشو
اینها به صورت نقاط ناهموار و نواحی فلز اضافی ظاهر می شوند و در اثر فرسایش ماسه قالب گیری توسط فلز مذاب جاری ایجاد می شوند. این ممکن است به دلیل عدم استحکام کافی ماسه قالب گیری یا جریان فلز مذاب با سرعت بالا باشد. اولی را می توان با انتخاب مناسب ماسه قالب گیری و استفاده از روش قالب گیری مناسب برطرف کرد. مورد دوم را می توان با تغییر در طراحی دروازه برای کاهش تلاطم در فلز، با افزایش اندازه دروازه ها یا استفاده از چندین دروازه در- مراقبت کرد.
نفوذ فلز
هنگامی که فلز مذاب وارد شکاف بین دانه های ماسه می شود، نتیجه یک سطح ریخته گری ناهموار خواهد بود. دلیل اصلی این امر این است که یا اندازه دانه ماسه خیلی درشت است و یا هیچ شستشوی قالبی روی حفره قالب اعمال نشده است. این همچنین می تواند ناشی از دمای ریختن بالاتر باشد. انتخاب دانه بندی مناسب به همراه شستشوی قالب مناسب باید بتواند این عیب را برطرف کند.
فیوژن
این امر به دلیل ادغام دانه های ماسه با فلز مذاب ایجاد می شود و ظاهری شکننده و شیشه ای روی سطح ریخته گری ایجاد می کند. دلیل اصلی این عیب این است که خاک رس موجود در ماسه قالب گیری نسوز کمتری دارد یا دمای ریختن بیش از حد بالا است. انتخاب نوع و مقدار مناسب بنتونیت این عیب را برطرف می کند.
فرار
هنگامی که فلز مذاب از قالب به بیرون نشت می کند، ریزش ایجاد می شود. این ممکن است به دلیل ساخت قالب معیوب یا به دلیل فلاسک قالب گیری معیوب باشد.
دم و سگک موش
دم موش در اثر شکست فشاری پوست حفره قالب به دلیل گرمای بیش از حد در فلز مذاب ایجاد می شود. تحت تأثیر گرما، ماسه منبسط میشود و در نتیجه دیواره قالب را به سمت عقب حرکت میدهد و در فرآیندی که دیوار از بین میرود، سطح ریختهگری ممکن است مانند یک خط کوچک مشخص شود، همانطور که در شکل نشان داده شده است. سگک ها دم موش ها هستند که شدید هستند.
علت اصلی این عیوب این است که ماسه قالب گیری دارای خاصیت انبساط ضعیف و استحکام گرم است یا حرارت در فلز ریخته شده بسیار زیاد است. همچنین، شن و ماسه اعمال شده دارای مواد کربنی کافی برای ایجاد اثر بالشتکی لازم نیست. انتخاب صحیح ترکیبات ماسه روبهرو و دمای ریختن، اقداماتی برای کاهش بروز این عیوب است.
تورم
تحت تأثیر نیروهای متالواستاتیک، دیواره قالب ممکن است به عقب برگردد و باعث ایجاد تورم در ابعاد ریختهگری شود. در نتیجه تورم، نیازهای تغذیه ای ریخته گری افزایش می یابد که باید با انتخاب مناسب برآمدگی مورد توجه قرار گیرد. دلیل اصلی این مشکل، روش ساخت قالب معیوب است. کوبیدن مناسب قالب باید این عیب را اصلاح کند.
رها کردن
ریزش شن و ماسه قالب گیری شل یا توده ها معمولاً از سطح کوپ به داخل حفره قالب عامل این نقص است. این اساساً به دلیل کوبیدن نامناسب فلاسک کوپ است.
3. ریختن عیوب فلزی
عیوب احتمالی در این دسته عبارتند از انحرافات اشتباه و بسته های سرد و آخال های سرباره.
Misruns و Cold Shuts
Misrun زمانی ایجاد می شود که فلز نتواند حفره قالب را به طور کامل پر کند و در نتیجه حفره های پر نشده باقی می ماند. هنگامی که دو جریان فلزی در حفره قالب به خوبی به هم متصل نمی شوند، در نتیجه باعث ناپیوستگی یا نقطه ضعیفی در ریخته گری می شود، بسته شدن سرد ایجاد می شود. برخی مواقع شرایطی که منجر به بسته شدن سرد می شود، زمانی که هیچ افراد تیزبینی در قالب ریخته گری حضور ندارند مشاهده می شود. این عیوب اساساً به دلیل سیالیت کمتر فلز مذاب یا اینکه ضخامت بخش ریخته گری بسیار کم است ایجاد می شود. دومی را می توان با طراحی ریخته گری مناسب اصلاح کرد. راه حل موجود افزایش سیالیت فلز با تغییر ترکیب یا افزایش دمای ریختن است. این نقص همچنین می تواند زمانی ایجاد شود که ظرفیت حذف گرما{6}} مانند قالب های ماسه سبز افزایش یابد. قطعات ریخته گری با نسبت سطح-به حجم بزرگ-مساحت-به{10}}به احتمال زیاد مستعد ابتلا به این عیوب هستند. این عیب در قالب هایی که به دلیل فشار معکوس گازها به درستی تهویه نمی شوند نیز ایجاد می شود. درمان ها اساساً طراحی قالب را بهبود می بخشند.
اجزاء سرباره
در طول فرآیند ذوب، شار برای حذف اکسیدهای نامطلوب و ناخالصی های موجود در فلز اضافه می شود. در زمان ضربه زدن، سرباره باید به درستی از ملاقه خارج شود، قبل از اینکه فلز در قالب ریخته شود. در غیر این صورت هر گونه سرباره ای که وارد حفره قالب شود باعث تضعیف ریخته گری و همچنین خراب شدن سطح ریخته گری می شود. این را میتوان با برخی از روشهای به دام انداختن سرباره، مانند پردههای حوضه ریختن یا امتداد دونده، از بین برد.
4 عیوب متالورژیکی
نقایصی که می توان در این دسته دسته بندی کرد پارگی داغ و نقاط داغ است.
اشک داغ
از آنجایی که فلز در دماهای بالاتر استحکام پایینی دارد، هر گونه تنش خنک کننده ناخواسته ممکن است باعث پارگی ریخته گری شود. دلیل اصلی این امر طراحی ضعیف ریخته گری است.
نقاط داغ
اینها به دلیل سرد شدن ریخته گری ایجاد می شوند. به عنوان مثال، با چدن خاکستری دارای مقادیر کمی سیلیکون، چدن سفید بسیار سخت ممکن است در سطح سرد ایجاد شود. این نقطه داغ با ماشینکاری بعدی این منطقه تداخل خواهد داشت. کنترل متالورژیکی مناسب و شیوه های خنک سازی برای از بین بردن نقاط داغ ضروری است.
همانطور که در پاراگراف های قبلی مشاهده شد، رفع برخی از عیوب نیز علت برخی دیگر است. بنابراین، مهندس ریخته گری باید ریخته گری را از نقطه نظر کاربرد نهایی آن تجزیه و تحلیل کند و در نتیجه به روش قالب گیری مناسب برای حذف یا به حداقل رساندن نامطلوب ترین عیوب ریخته گری برسد.
کربن-آنالایزر گوگرد
