بخشی از مقاله
چکیده
هدف از این پژوهش دستیابی به مکانیزم بهینه و نوین در تولید چدن داکتیل بوده است. در این روش محفظه واکنش فروسیلیکو منیزیم ، در خارج از قالب و در مجاورت حوضچه بالایی تعبیه شده است که در ابتدا مذاب با فروسیلیکو منیزیم موجود در آن واکنش داده و سپس وارد سیستم راهگاهی می شود . مذاب از قسمت حفره بالای محفظه سرپوشیده، وارد محفظه واکنش شده و پس از اینکه این محفظه پر از مذاب شد، سپس مانعی که در جلوی محفظه قرار دارد و وظیفه آن کنترل جریان مذاب ورودی است برداشته شده تا مذاب از کف محفظه وارد تنگه - تنگه - c با ابعاد مشخص شود . بنابراین این مذاب به طور پیوسته وارد محفظه شده و پس از اینکه مذاب داخل تغذیه یا کنترلر شد، بارریزی متوقف شده و مذابی در محفظه باقی نمی ماند . از مزایای این روش بالا بردن راندمان ریخته گری به دلیل به حداقل رساندن حجم محفظه واکنش و اطمینان حاصل شدن از وقوع واکنش مذاب با فروسیلیکو منیزیم، در مقایسه با روش منیزیم در راهگاه است. از قطعات ریخته شده تصاویر ریزساختار نوری تهیه شد و نتایج با نرم افزار MIP مورد ارزیابی قرار گرفت که بیانگر تولید چدن داکتیل با میزان کرویت در بازه 80 تا 94 درصدی گرافیت ها بود.
واژههای کلیدی: چدن داکتیل ، محفظه واکنش ، درصد کرویت ، بازیابی، راندمان ریخته گری ،
-1مقدمه
امروزه در صنعت شاهد کاربرد بسیار زیاد چدن های داکتیل و به دلیل داشتن ویژگی مقاومت در برابر ضربه شاهد جایگزین شدن آن ها به جای فولاد ها می باشیم . در زمینه تولید چدن های داکتیل روش های بسیاری تاکنون طراحی و استفاده شده است که بعضی از این روش ها عبارت اند از : روریزی ، ساندویچی ، فروبری ، فیشر و مهمترین آن روش منیزیم در راهگاه می باشد . در تمامی روش های نامبرده شده روش منیزیم در راهگاه دارای بالاترین درصد بازیابی بوده و بعد از آن به ترتیب روش ساندویچی ، فروبری و روریزی می باشد . روش های نامبرده شده به جز روش منیزیم در راهگاه به دلیل بالا بودن سرعت میرایی منیزیم و از بین رفتن منیزیم در نتیجه استفاده بیشتر از فروسیلیکو منیزیم دارای بازیابی کمتری می باشند ولی در روش منیزیم در راهگاه با استفاده از حداقل مقدار فروسیلیکو منیزیم، شاهد داکتیله شدن بیشتر و درنتیجه بالا بودن مقاومت در برابر ضربه خواهیم بود [1].
· با توجه به بالا بودن راندمان ریخته گری در تولید، باعث بالا رفتن هزینه و کاهش صرفه اقتصادی این روش می شود
· جداسازی سیستم طراحی شده برای تولید قطعه نیز دشوار است
· قالب گیری سیستم طراحی شده زمان گیر می باشد
· سهولت قالب گیری تنها در زمان استفاده از صفحه مدل خوب است و در غیر این صورت بهینه نمی باشد
· از لحاظ اشغال گیری این روش بهینه تر از روش های دیگر است اما همچنان مشکل ورود اشغال به داخل قالب وجود دارد که استفاده از فیلتر را اجباری می کند
· در صورت ورود اشغال ها به داخل قطعه و قالب معیوب بود قطعات را شاهد خواهیم بود با وجود بالا بودن بازیابی و همچنین میزان کرویت و بالا بودن کیفیت داکتیله شدن در روش منیزیم در راهگاه اما همچنان شاهده کمتر استفاده شدن آن در صنعت و یا تنها برای قطعات حساس می باشیم و معمولا در کارخانجات از روش های روریزی و ساندویچی و ... استفاده می شود . علت کم کارشدن این روش در صعنت را می توان به صورت زیر بیان نمود:
· استفاده از محفظه در روش منیزیم در راهگاه و پر شدن محفظه از مذاب و در نتیجه بالا رفتن راندمان ریخته گری
هدف از ارائه این مقاله ، طراحی کامل تر این روش نسبت به روش منیزیم در راهگاه به صورتی که از لحاظ بازیابی و میزان کرویت به مانند روش منیزیم در راهگاه و حتی بالاتر باشد و از نظر راندمان ریخته گری دارای بالاترین راندمان در بین روش های موجود و همچنین از نظر اشغال گیری و سهولت در قالب گیری به صورت کامل و بهتر از روش های طراحی شده باشد و همچنین به صورت علمی و قابل توجیه باشد . طراحی انجام شده ابتدا بر اساس سلامت قطعات در کنار کیفیت داکتیله شدن سپس نیز صرفه اقتصادی و مباحث تولیدی و همچنین لازم به ذکر است که طراحی انجام شده به صورت عملی آزمایش و به نتیجه رسیده است که در ادامه به آن اشاره خواهد شد .
-2مطلب اصلی
سیستم طراحی شده برای داکتیله شدن تقریبا به مانند روش منیزیم در راهگاه بوده اما با این تفاوت که در این روش از محفظه واکنش در فرآینده ذوب ریزی حداکثر استفاده شده و سپس بعد از اتمام ذوب ریزی محفظه حذف شده و راتدمان ریخته گری به حداکثر خود خواهد رسید و این اتفاق در این صورت است که مقدار فروسیلیکومنیزیم مصرفی و بازیابی منیزیم به مانند روش منیزیم در راهگاه می باشد .
2-1 اجزای سیستم
سیستم طراحی شده به این صورت است که محفظه واکنش به ابعاد محاسبه شده در قسمت بالایی درجه رویی قالب گیری می شود - یعنی سطح محفظه از سطح قطعه و تغذیه بالاتر می باشد - . بخش های E و D به مانند شکل 3 به همین صورت می باشند اما بخش C برخلاف شکل2 در قسمت پایین محفظه واکنش قرار می گیرد ، سپس در همان قسمت یک ضامن به ابعاد بزرگ تر از محفظه واکنش قرار می گیرد - بین ضامن و محفظه ماسه قرار می گیرد - ، سپس قسمت C به لوله راهگاه یا قسمت E2 متصل شده و ذوب از لوله راهگاه وارد حوضچه پای راهگاه و سپس وارد قسمت B و سپس وارد قسمت A می شود و بعد از آن وارد قطعه می شود .
2-2 مکانیزم سیستم
ذوب ابتدا از قسمت E وارد می شود سپس توسط کانال D به محفظه هدایت می شود، سپس ذوب با یک دبی مشخص از قسمت بالای محفظه بر روی فروسیلیکومنیزیم موجود در کف محفظه ریخته شده - این در حالی است که ضامن به صورت بسته بود و از ادامه حرکت مذاب جلوگیری می کند - ، سپس مذاب به حجم محفظه ای که ابعاد آن از قبل محاسبه شده می رسد در این زمان ذوب به حوضچه بارریز پس زده شده و این نشان گر پر بودن محفظه واکنش می باشد که در این زمان ضامن به سمت بالا کشیده شده و ذوب داکتیل شده در محفظه از کانال C شروع به خارج شدن و وارد سیستم شدن می شود ، در این صورت ذوب به ابعاد مشخص شده برای واکنش رسیده و به دلیل این که دبی ورودی طراحی شده - D - از دبی خروجی بیشتر است - C - در نتیجه محفظه واکنش همیشه پر از مذاب می باشد . بعد از واکنش در محفظه و عبور از قسمت C سپس مذاب وارد قسمت E2 شده و بعد از آن طبق شکل 3و 4 وارد کانال اصلی یا همان - B - شده و بعد از آن وارد کانال فرعی یا همان - - A و بعد از پیمودن این مسیر وارد قطعه و تغذیه می شود . حال که ذوب قطعه را پر کرد زمانی که مذاب به یک ابعاد مشخص در تغذیه رسید ذوب ریزی متوقف می شود تا تمامی ذوب موجود در محفظه وارد تغذیه شود ، که این ابعاد با استفاده از یک سری محاسبات ساده بدست خواهد آمد . جنس ضامن مورد استفاده را می توان از ورق های استیل – آجر های نسوز نازک به ضخامت 1 میلی متر همراه با یک پوشش در نظرگرفته شود .
