بسم ال الرحمن الرحیم تاریخچه شرکت فولیران شرکت فولیران اولین و یکی از بزرگترین واحد های صنعتی فولد ریزی بخش خصوصی در سطح کشور است که با هدف تولید قطعات ریختگی از فولد به منظور رفع نیاز صنایع سیمان و معدن به همت و مشارکت گروهی از فارغ التحصیلن فنی و حرفه ای و اقتصادی در اسفند ماه 1354با سرمایه 22میلیون ریال تاسیس گردید . موافقت اصولی و پروانه ی تاسیس کارخانه با ظرفیت اسمی سالنه 1800تن فولد ریختگری در سال 1355از وزارت صنایع و معادن وقت تحصیل گردید در سال 1357به خرید زمینی که بخش صنعتي شهرستان قم واقع شىه بوى شروع به پیاده نمودن طرح ساختمان کارخانه گردید .سپس با اخذ 28میلیون ریال از بانک اعتبار صنعتی وقت اقدام به خرید یک کوره قوس الکتریک به ظرفیت اسمی 2/3تن از کمپانی KGYV مجارستان گرید .با بررسی بازار و نیاز کشور به قطعات ریختگی در برنامه های 5ساله توسعه اقتصادی مدیریت شرکت اقدام به اخذ موافقت اصولی طرح و توسعه برای افزایش اسمی به میزان 2500تن در سال از وزارت صنایع در سال 1368نمود . در طرح و توسعه خرید یک دستگاه کوره ذوب القایی یک تنی ،یک دستگاه کوره عملیاتی حرارتی ،سیستم کامل تهویه ،انتقال و بازیابی ماسه برگشتی ،تجهیزات جنبی شامل جرثقیل 5/12تنی ،ژنراتور اضطراری ،کمپرسور هوا ،سیستم دمش اکسیژن به ذوب ،تجهیزات کارگاه ماشین کاری تکمیل قطعات ریختگی پیش بینی شد . اجرای این طرح قابلیت شرکت را برای ریخته گری قطعات سبک و سنگین وزن تا 5/3تن افزایش داد .شرکت فولیران با بالندگی و افتخار توانسته است در طی 27سال فعالیت پر ثمر خود هزاران قطعات ریختگری فولد با کیفیت عالی به کارخانجات سیمان ،معادن ،ماشین سازی ها ،صنایع فولد ،صنایع نفت ، پتروشیمی و بسیاری مصرف کنندگان دیگر تولید و تحویل دهد . در حال حاضر این شرکت با سابقه ترین و مجرب ترین کادر متخصص را دارد و ص4 همچنین با دریافت گواهینامه ISO 9001 – 2000 و ریختن قطعات بالی 7تن و مجهز به تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته جهت تحقیقات کاربردی می باشد . مواد اولیه و مشخصات
برخی از مواد اولیه که تاسیسات و تهیه قطعه مورد استفاده قرار می گیرد به شرح زیر می باشد : گاز CO و گاز مایع – فرومنگز پر کربن – متوسط کربن – کم کربن – فروسیلیکون منگز شمش AL فروتیتانیم – براده نیکل دار – براده AL فرومولیبرن – فرووانادیم – آنتراسیت بوکسیت – آجر المنتی کوره عملیات حرارتی راهگاه cm – 15 cm 30 مواد عایق ساز نبتونیت – باریم – پدر منگنات – خاک آلومینایه – هگزامین – کاربید – آلومینین جسب رزینی پوششی -گرافیت نقره ای – پودر سنگ آهن – زغال چوب – قراضه پشم شیشه – گرافیت گرانولد – استیل بگیر – نگیر – شمش چدن – شمش آهن – برگشتی فروکرم که کربن – فروکرم پر کربن – روغن هیدرولیک – الکترود – مغزی الکترود – روغن حل شوندهه – اسید کلرید ریک تجارتی – اسید فسفریک – اسید دی اس کلر – الکل پروپانل . فروسیلیس با ترکیب c 20/0=s 04 /0 = p 04/0=m 3/0 = cr 9/96 = = 1/0 siاز روسیه فروسیلیس با در صد %75در اندازه های . cm 20-8 فروسیلیکون منگنز دار با اندازه ی .mm 10 – 80ص5 قالبگیری کار کلی این قسمت که -1ساختن ماسه مورد نظر با ماسه سیلیسی با مشهای متفاوت و انواع ماسه های دیگر . -2قالبگیری به روش دستی و گاز co2با مدل های صفحه ای – آزاد و ... -3ماهیچه سازی که با ماسه سیلیسی – چراغی و کرومیتی انجام می شود و انواع مختلفی دارد . -4اسلیوسازی که با ماسه مخصوص اسلیوهایی جهت تغذیه ساخته می شود . -5مونتاژ قالبهای که شامل ماهیچه گذاری – اسلیو گذاری – تمیز کردن قالب – پوشش زدن – پیش گرم کردن قالب – جفت کردن و ...می شود و آماده ذوب ریزی می شود .
-6تخلیه قالب که توسط دستگاه و یبره انجام می شود و تمام قالب ها باید در این قسمت تخلیه شوند ( ماسه برگشتی با استفاده از تخلیه قالب ها بدست می آید ) . قسمت قالبگیری این شرکت در شروع هر روز کاری برنامه ای را جهت گرفتن قالب ها دریافت می کند که طبق برنامه تعداد و نوع هر قالب مشخص شده که باید قالب ها تولید شوند که تمام برنامه هر روز با محاسبات دقیقی که انجام شده مقدار ماسه تولیدی و نوع ذوب تولیدی ( مارک ذوب ) و نثاژ ذوب تعیین شده است . ص6 هر قطعه ای که تولید قالب آن از قسمت قالبگیر خواسته می شود داری دستوالعمل می باشد کهتمام مشخصات قالبگیری و حتی نقشه قالبگیری آن با توضیحات به قسمت قالبگیری ارجاع می شود که سرپرست قسمت موظف به دریافت مدل و متعلقات ( جعبه ماهیچه و ) ...مربوطه ،از انبار مدل می باشد ،تمام مدل ها داری کد می باشد .در ادامه نمونه دستورالعمل ارائه شود . ص7 اجزاء مخلوط ماسه قالبگیری ماسه های قالبگیری مخلوط هایی هستند مرکب از 2یا چند جزء تشکیل دهنده که برای تهیه قالب های موقت به کار می روند جزء اصلی تشکیل دهنده مخلوط معمول یک ماده دیرگداز چون ماسه است . برای ایجاد اتصال بین ذرات ماسه از یک چسب استفاده می شود که بر حسب روش و نوع قالبگیری می تواند خاک رس ،سیلیکات سدیم و ...باشد .مواد دیگری نیز برای تکمیل کار و گاهی نیز کسب خواص ویژه به مخلوط اضافه می شود که از میان آنها می توان به آب ،گرافیت ،پودر اکسید آهن ،خاک اره و نظایر آنها اشاره کرد . در این کارخانه از دو نوع ماسه سیلیس و کرومیتی در قسمت قالبگیری استفاده می شود ،البته ماسه برگشتی هم برای پشت قالب استفاده می شود که در ادامه به شرح آنها می پردازیم . شایان ذکر است که در این قسمت از ماسه ی بازپخت شده هم استفاده می شود ف این ماسه با میش 40-50در داخل کوره گرم آرایی می شود و بعد در داخل آهک و یا غیره قرار گرفته که برای پوشش روی قالب استفاده می کنند تا از تولید گاز و حفره و شک در قطعه جلوگیری می کند . مش های ماسه مصرفی در این شرکت از دو نوع مش ماسه استفاده می شود . -1ماسه نرم و ریز با مش ( ) 60 – 70برای قطعات کربنی و حساس استفاده می شود . -2ماسه درشت بامش ( ) 45 – 50که برای قطعات منگزی استفاده می شود .
منظور از ریزی و درشتی همان دانه بندی و منظور از مش ماسه همان تعداد دانه هایی که در 1cm2قرار می گیرند . در قطعات حساس از ماسه های ریز به عنوان یک پوشش استفاده می شود که این ماسه در مقابل سایش ماسه مقاومت می کند و روی آن را از مش های درشتر استفاده می کند . ماسه سیلیس نو این ماسه به طور گسترده ای در ریخته گری به کار می رود و عمده ترین ماسه مصرفی محسوب می شود ترکیب اصلی آن سیلیس ( ( sio2است . ماسه سیلیسی که جداره اصلی محفظه قالب را تشکیل می دهد و رنگ آن زرد و مایل به قهوه ای روشن می باشد . نحوه ی تهیه ماسه سیلیس نو 900 -1کیلو گرم ماسه سیلیس خشک را داخل باکت ریخته ؛ 4 -2کیلو گرم خاک اره اضافه می کنیم ؛ 1% -3پودر اکسید آهن به آن مخلوط اضافه و باکت با ماسه نو و مخلوط را به داخل میکسر ریخته می شود ؛ 1 -4دقیقه در حالت خشک کار می کند تا مخلوط همگن شود ؛ 4 -5کیلو گرم مواد خاک اره به آن اضافه نمود 0.5%وزنی ؛ 32 -6کیلو گرم چسب سیلیکات سدیم را اضافه و 5دقیقه میکسر روشن می باشد .پس از شنیدن صدای آژیر ماسه تخلیه می گردد . در قسمت کنترل باید ماسه طبق دستورالعمل تولید شود تا از کیفیت خوب ص9 برخوردار باشد . آزمایش ماسه طبق تولید باید مثل نمونه های زیر باشد . %رطوبت = max 5/3 % استحکام فشاری = min 70 n 80-120 n/cm2 عبورگاز = بالتر از 400 ماسه برگشتی ماسه برگشتی به ماسه پرکننده ( پشتی ) معروف می باشد و از آن برای پر کردن کامل درجه قالب استفاده می شود و بر روی ماسه نو ریخته می شود که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می باشد و فرق آن با ماسه نو این است که ماسه نو نیاز با آب ندارد ولی ماسه برگشتی نیاز با آب دارد . نحوه ی تهیه ماسه برگشتی یا پشتی kg 900 -1ماسه برگشتی داخل باکت می ریزم ؛ kg 4 -2مواد خرد کننده داخل آن می ریزند ( ملس ) -3باکت را به میکسر منتقل و چهار دقیقه میکسر روشن باشد و اگر دمای ماسه بال باشد برای پایین آوردن آن kg 30 – 25آب و اگر سرد باشد kg 15آب به آن اضافه نموده تا کار کند .
-4مواد را داخل میکسر ریخته ،میکسر را روشن کرده تا 1دقیقه به صورت خشک کار کند . 4 -5کیلو گرم مواد خرد کننده اضافه می کنیم و میکسر 3دقیقه کار می کند ؛ 25 -6کیلو گرم چسب سیلیکات سدیم اضافه می کنیم که %3 /5 وزنی است اضافه و 4دقیقه کار می کند . 15 -7الی 20کیلو گرم آب اضافه می کنیم در این زمان ماسه آماده می باشد و تخلیه صورت می گیرد . -8پس از شنیدن صدای آژیر ماسه تخلیه می گردد . ص 10 ماسه کرومیتی : ماسه ی کرومیتی در ریخته گری فلزات با نقطه ذوب بال مورد استفاده قرار می گیرد و دارای رنگ تیره می باشد . ماسه کرومیت نسبت به ماسه سیلیس از لحاظ سایش در مقابل مذاب استقامت بیشتری دارد .به همین خاطر در جاهای نازک مثل پرده ها و در رویه مدل و سیستم راهگاهی در قسمت راهگاه باریز مورد استفاده قرار می گیرد . ماسه کرومیتی دارای انتقال حرارت بیشتری نسبت به ماسه سیلیس است به همین خاطر در جاهایی که باید قطعه با سرعت بیشتری سرد شود از این ماسه نیز استفاده می شود . در ساخت ماهیچه های برشی به خاطر استحکام و شکل دهی بهتر از این توع ماسه استفاده می شود . ماسه کرومیتی دارای استحکام بیشتری نسبت به ماسه سیلیس است . ماسه ی کرومیت دارای خاصیت بازی است و بیشتر در ذوبهای منگنزی و ضد رنگ استفاده می شود و در ذوبهای کربنی استفاده نمی شود و دلیل آه هم به خاطر این است که اگر ذوب اسیدی و نسوز بازی باشد ،ذوب در هنگام ورود به قالب با ماسه واکنش داده و ماسه قالب خورده می شود و قطعه را خراب می کند . ماسه کرومیت دارای کیفیت سطح بیشتری از ماسه سیلیس می باشد .به همین خاطر در برخی ذوبهای کربنی ماهیچه ها را از ماسه کرومیت می سازند ولی در ذوبهای دیگر هم سطح روی قالب از ماسه کرومیت می باشد و هم ماهیچه ها ماسه کرومیت قبل از استفاده باید رطوبت زدایی شود چون در هنگام قالب گیری نباید رطوبت داشته باشد به همین خاطر ماسه را در سبدهایی ریخته و داخل کوره گذاشته و تا حدود c 800به مدت زمان کافی نگه داشته تا کامل خشک شود .
نحوه تهیه ماسه کرومیتی : -1مقدار kg 150ماسه داخل میکسر ریخته می شود . -2مقدار 6درصد وزنی چسب سیلیکات سدیم به آن اضافه می شود -3میکسر روشن می شود تا مخلوط آماده شود . لزم به ذکر است به ماسه کرومیت مواد خرد کننده زده نمی شود. ص 11 ماسه ی چراغی ( شل ) در این کارخانه از ماسه چراغی جهت ماهیچه سازی استفاده می شود . ماسه چراغی با حرارت استحکام پیدا کرده و محکم می شود . جهت تولید ماهیچه از این ماسه ،قالب ماهیچه را که از جنس آلومینیوم است را تا حدود c 250حرارت می دهند و سپس ماسه را داخل قالب می ریزند که در اثر حرارت ریزنهای داخل ماسه ذوب شده و ذرات ماسه را به هم متصل می کند . ماسه چراغی باید به هنگام استفاده جهت ماهیچه سازی خشک باشد . این ماسه به همراه مواد افزودنی به صورت آماده و بسته بندی شده است . در ماهیچه های ساخته شده از این ماسه در قسمتهایی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به کیفیت سطح نمی باشد و ماسه باید از قابلیت تخلیه بالیی برخوردار باشد . ماهیچه سازی در این قسمت ماهیچه های قطعات ،ماهیچه برشی ،ماهیچه راهنما ،قیف بارریز و ...در انواع مختلف با ماسه های کرومینی ،چراغی و سیلیسی ساخته می شود . ماهیچه ها در این قسمت با توجه به برنامه داده شده ساخته می شوند که در این برنامه نوع قطعه ،نوع جعبه ی ماهیچه ،تعداد ماهیچه ،نوع ماهیچه و جنس ماهیچه مشخص شده است . ماهیچه های ساخته شده از جنس ماسه کرومیت و سیلیس با چسب سیلیکات سدیم مخلوط شده و با دمش گاز co2استحکام پیدا می کنند . ماهیچه های کرومیتی را پس از تهیه جهت رطوبت زدایی خشک می کنند . ماهیچه های سیلیسی در ذوبها کربنی و همچنین تهیه راهنمایی درجه مورد استفاده قرار می گیرند .جعبه ماهیچه های مصرفی از جنس آلو مینیوم یا چوب است . لزم به ذکر است که بعضی از ماهیچه ها باید قانجاق گذاری شود . ص 12 اسلیو سازی اسلیو ها عواملی موثر در راندمان تغذیه هستند که باعث می شوند تغذیه دیرتر منجمد شود .جنس اسلیو ها از ماسه ای به نام ترمیت است و آن هم
بعد از آماده شدن در کوره باید حرارت ببیند تا استحکام لزم را به دست بیاورد . ترمیت ماده ای گرمازا می باشد و برای دور تغذیه استفاده می شود که این مکان باید آخرین جایی باشد در قطعه که منجمد می شود و ویژگی اصلی آن خاصیت اگزوترم می باشد . در زیر یک نوع مخلوط و جداول انواع اسلیو آمده است . فروسیلیس + al +دکسترین +ترمیت +آب kg + 40kg + 100 kg + 4 kg + 4 kg 2/5 تعداد کد 25 مارک so اسلیو استوانه 13 sb بیضی 13 Sg sk گلدانی کور 3 نحوه ی ساخت اسلیو ابتدا kg 20ترمیت در میکسر شارژ کرده و g 200دکسترین اضافه کرده و میکسر روشن می شود . در حین کار 2لیتر آب در آن ریخته و پس از پنج دقیقه کارکردن ترمیت آماده مصرف می شود . اسلیو ها با ضخامت mm 20و بیشتر به وسیله ی سیخ درون قالب alخود کوبیده می شود . اسلیو آماده شده با قالب خود را در کوره قرار می دهیم و c 300 – 250درجه حرارت می دهیم تا خشک شود .زمان خشک کردن به ازای هر mmضخامت اسلیو ( ) 6دقیقه می باشد . رنگ ماسه ترمیت قهوه ای مایل به سیاه است . بعضی از ماسه ترمیت دارای دکسترین می باشد و نباید به آن دکسترین اضافه کرد . در روی اسلیو تغذیه های کورشیاری می باشد که باعث عمل تغذیه کوره می شود . آزمایش ماسه : ماسه های آماده شده جهت قالب گیری باید قبل از استفاده مورد آزمایش قرار گیرد تا .1از نظر استحکام .2میزان رطوبت . 3میزان عبور گاز کنترل شوند که این کار توسط قسمت کنترل کیفی انجام می شود . الف ) ماسه کرومیت باید دارای شرایط زیر باشد : .1استحکام فشاری n/cm2 120 – 80 .2عبور گاز بالی 300 .3رطوبت در حداقل میزان ممکن رطوبت نداشته باشد ب ) ماسه سیلیسی نو :
.1استحکام فشاری n/cm2 120 – 80 .2رطوبت 3.5درصد ( ) max .3عبور گاز بالی 400 ج) ماسه برگشتی : .1استحکام فشاری n/cm2 80-75 .2رطوبت 7درصد ( ) max .3عبور گاز بالی 400 جهت انجام آزمایش استحکام فشاری ماسه مورد نظر را در استوانه ای به ابعاد h=5cm , d=50cm ریخته و می کوبند و پس از خشک کردن توسط co2از قالب خارج کرده و در دستگام نسبت قرار داده و تحت فشار قرار می دهند .زمانی که استوانه شکسته شد آزمایش را تمام کرده و عدد نشان داده شده توسط دستگاه را می خوانند . برای آزمایش رطوبت هم مقدار 25grماسه را وزن کرده سپس در خشک کن گذاشته تا کامل خشک شود سپس ماسه را دوباره وزن می کنند و میزان رطوبت را اندازه می گیرند . آزمایش چسب سیلیکات سدیم دو نوع آزمایش جهت تضمین کیفیت چسب مصرفی بروی آن انجام می شود .1تعیین غلظت . 2عناصر موجود در چسب برای تعیین میزان غلظت چسب از روش بومه سنج استفاده می شود که در این حالت میله مندرجی که سر آن از یک ماده سنگین جهت فرو رفتن تشکیل شده را داخل چسب قرار داده بدون اینکه نیرویی به آن وارد شود .میله در چسب فرو می رود و هر جا که ثابت شده عدد نشان داده شده را به عنوان میزان غلظت در نظر می گیرند که باید این عدد بین 51-50باشد . برای تعیین میزان سدیم و سیلیکات آن مقدار 1گرم از چسب را در آب مقطر حل کرده و سپس محلول پرمنگنات روی آن ریخته ( جهت رنگی شدن ) و سپس توسط اسید سولفوریک محلول را تیتر می کند .مقدار اسید مصرفی را در فرمول جای گزاری کرده و مقدار no2oبدست می آید .مقدار بدست آمده را در نمودار زیر گذاشته و عددی بدست می آورند که حاصلظرب این عدد در مقدار na2oمیزان sio2را نشان می دهد . ((تصویر)) این آزمایشات توسط قسمت کنترل کیفی صورت می گیرد . ص 14 مونتاژ قسمتی که با دریافت قالب از قسمت قالبگیری کارهای تکمیلی قالب را برای ذوب ریزی انجام می دهد .
این قسمت یکی از قسمت های مهم می باشد که اگر در کار دچار اشکال شود ، سلمت یک قطعه از نظر شکل ظاهر و حتی ساختار به خطر می افتد . در این قسمت ابتدا راهنمای قالب در جای خود قرار داده می شود و بعد از آن شماره ذوب که در قسمت ماهیچه سازی تولید شده در جایی خود قرار می گیرد . سپس با استفاده از مواد پوشان قالب را پوشش می دهند و آن را آتش می زنند . در ادامه پس از ذوب ریزی هر درجه این قسمت وظیفه دارد مواد فروکس ( حرارت زا ) را روی تغذیه های بار بریزد . پوشش های قالب و ماهیچه پوشش :اصول برای بال بردن کیفیت سطح نهایی قطعات و کم کردن عیوب ریختگی در سطح مورد استفاده قرار می گیرد . تمام مزایای پوشش ما در صورت درست مخلوط نشدن و یا نحوه استفاده صحیح از بین خواهد رفت .مخلوط باید کامل آبکی و نحوه نشاندن آن درست باشد . ضخامت پوشش بر اساس درجه حرارت ریختن و اندازه قطعه و مقدار گرمایی که ص 15 از قالب باید خارج گردد ،تعیین می شود و در مورد ماهیچه هم به اندازه وسعت آن بستگی دارد . در شرکت فولیران از 2نوع پوشان منیزیت وزیر کنی استفاده می شود که ترکیب آنها به صورت زیر می باشد . چسب رزین +الکل +پودر ( ) mgoاکسید منیزیم ؛ چسب رزین +الکل +پودر زیر کنیم ؛ از پوشان منیزیمی در ذوب های منگنزی استفاده می شود . از پوشان زیرکنی در ذوب های کربنی استفاده می شود . در ادامه پوشان منیزیمی را توضیح می دهیم . پوشان منیزیتی ( ) mgo رنگ منیزیتی پس از قالبگیری در قسمت مونتاژ به روی قالب پاشیده می شود تا اول قالب از صافی سطح خوبی برخوردار باشد ( خلل و فرج را پر می کند ) و ثانیا استحکام دیواره قالب را بال می برد . نحوه ساخت پوشان ( ) mgo برای بدست آوردن رنگی مقاوم در درجه حرارت های بال تا c 1850این گونه عمل می کننند . مخلوط الکل صنعتی با درجه خالص %96به مقدار kg 4را با 5/1برابر وزنی الکل پودر ( ) mgoبر حسب لیتر و g 800رزین ( %2وزنی ) به
مخلوط اضافه و تا 30دقیقه در داخل میکسر به هم بخورد تا الکل با رزین محلول را تشکیل و همگن شود ( .رزین خرد شده باشد ) . ص 16 در ادامه افزودن پودر منیزیت به الکل رزین دار ( به مقدار 27kgپودر ) را به محلول فوق اضافه کرده تا 45دقیقه میکسر کار کند تا مواد ته نشین نشود . مواد در این زمان آماده مصرف می باشد . اندازه گیری رنگ منیزیت توسط بومه سنج بومه سنج دستگاهی که برای بدست آوردن وزن مخصوص مایعات استفاده می شود البته مایعاتی که وزن مخصوص آنها از آب بیشتر است که از رابطه زیر بدست می آید : ( وزن مخصوص Be = 145 ) 145 + در شرکت فولیران بومه رنگ پوشش باید بین 55-60باشد . در موقع تولید پوشان باید در میکسر بسته باشد تا بومه رنگ تغییر نکرده و الکل نپرد . تخلیه قالب پس از ذوب ریزی در زمان تعیین شده توسط قسمت قالبگیری و دستگاه ویبره صورت می گیرد . ویبراتور دستگاهی است که با لرزش های تنه و مداوم باعث تخریب قالب از ماسه شده و قطعه به راحتی از ماسه جدا می شود و در قسمت زیر دستگاه در زیر زمین نوار نقاله وجود دارد که ماسه را به طرف میکسر می برد که به عنوان ماسه برگشتی استفاده شود . ص 17 نکته هایی در بخش قالبگیری مدل های یو نو لیتی در بعضی مواقع استفاده می شود که پس ازقالبگیری یونولیت شکسته شده و خارج می شود . لقمه قطعه ای فلزی که نرم می باشد و در داخل قالب قرار می گیرد کهبه صورت دایره می باشد .علت استفاده از لقمه این است که در قطعاتی که از جنس فولد سخت می باشند و نیاز به سوراخکاری باشد در مکان مناسب از این لقمه ها استفاده می شود و بدلیل نرمی آن راحت تراشیده می شوند و محفظه مورد نظر بدست می آید . این کار باعث صرفه جویی در وقت و زمان کمتر و هزینه کمتر استهلک دستگاه می شود .لقمه ها باید دارای ترکیبی باشند که در خواص مذاب و آلیاژ قطعه تاثیر نگذارند . مقدار کوبش قالب های برای قطعات مختلف با اشکال و اوزان مختلفمتفاوت می باشد . مثل برای چکش های که سنگین وزن می باشند کوبش زیاد لزم است که قالب بر اثر فشار مذاب تغییر شکل ندهد .
از لوله های شاموتی برای لوله راهگاه بعضی از قطعات حجیم استفادهمی شود . در قالبگیری از مبرد و قانجاق با اشکال مختلف استفاده می شود .ماهیچه های برشی در انواع مختلف برای راحتر جدا شدن تغذیه وسیستم راهگاهی از قطعه ساخته می شود . برای تخلیه قالب و ویبره آن زمانی وجود دارد مثل 80ثانیه .از گرافیت روغنی برای آسان جدا شدن مدل از قالب استفاده می شودکه مدل را با گرافیت پوشش می دهند . ص 18 مقدار تزریق گاز co2به قالب باید دقیق باشد اگر کم باشد باعث تخریب قالب واگر زیاد باشد باعث سستی قالب شده و با فشار مذاب دچار خرابی می شود . در مخلوط ماسه از مواد خرد کننده جهت راحتر تخلیه شدن قالب استفاده می شود. از کرومیت بیشتر در ذوب ها ی منگنزی استفاده می شود به جهت دانه بندیریزتر ونقطه زینتر بال و کیفیت بالتر . در قطعات حساس و ظریف استفاده از ماسه با مش بالتر . استفاده از فروکس جهت گرم آرایی تغذیه . به کار بردن و ایجاد وای بلوک در قطعات برای انجام آزمایشات و در صورتدر خواست تحویل به مشتری . ص 19 ذوب عملیات ذوب یکی از اساسی ترین اصول متالوژی فولد می باشد که اثر مهمی روی مکانیزم انجماد و در نتیجه خواص مکانیکی محصول خواهد داشت . این قسمت با داشتن یک کوره قوس با ظرفیت اسمی 2/3تن توانایی تولید انواع فولد ها را از قرار زیر دارد : -1فولد کربنی ساده -2فولد کم آلیاژ -3فولد منگنزی -4چدن های آلیاژی نشکن -5فولد ضد رنگ مارتنزیتی -6فولد ضد زنگ آستینتی -7فولد مقاوم به حرارت . در این شرکت برای شارژ کوره از برگشتی ،قراضه های فولدی ،قراضه چدنی ،قراضه داکتیل ،شمش و مواد آلیاژ سازی و ...استفاده می شود .
این قسمت طبق برنامه کاری روزانه باید ذوب هایی با آنالیزهای متفاوت تولید کند که افراد مسئول کوره در هنگام کار این قسمت با آزمایشگاه رابطه کاری هماهنگی دارند ص 20 زیرا در هنگام کار و تهیه نمونه ذوب ،نمونه به آزمایشگاه فرستاده می شود و در آنجا نمونه بررسی شده و باید جواب آنالیز سریعا برای ادامه کار ذوب سازی به این قسمت داده می شود تا ذوب با کیفیت عالی تهیه شود . کار ذوب ریزی بر عهده این قسمت می باشد و ذوب ریزان موظف به تخلیه ذوب درون پاتیل و درجه ها می باشد . تهیه ذوب در این قسمت شامل کارهایی مانند :شارژ کوره – اضافه کردن مواد آلیاژی ساز – سرباره گیری – گوگرد زدایی – فسفر زدایی – نمونه گیری و ...می باشد که هر کدام باید در مراحل و زمان خاص خود انجام گیرد . در تمام مراحل تهیه ذوب و ذوب ریزی ناظر قسمت کنترل کیفیت بر فعالیت های این قسمت نظارت دارد و طبق تأیید ناظر ،ذوبریزی انجام می شود . در ادامه کوره قوس و انواع بررسی خواهد شد . گزارش ذوب گزارش ذوب یک برگه سند می باشد که در تمام تهیه هر ذوب ،درون آن توسط سرپرست قسمت ذوب ثبت می شود . در این برگه اطلعاتی شامل شماره ذوب – نوع ذوب – مقدار ذوب – تعداد افراد که در ذوب همکاری داشته اند شرح مواد مصرفی – شرح عملیات جزء به جزء آنالیز نمونه های گرفته شده و ...وجود دارد . زمانی که ذوب تهیه می شود با تایید مسؤول کنترل کیفی بر نحوه ذوبگیری و آماده بودن مذاب اجاره تخلیه آن داده می شود . ص 22 انواع کوره های قوس الکتریک این کوره ها به دو دسته تقسیم بندی می شود : -1کوره قدس مستقیم -2غیرمستقیم که فرق آنها از نظر قوس و نحوه انتقال حرارت می باشد و در انواع تک فاز و سه فاز می باشد ،که اکثرا سه فاز و با جریان متناوب کار می کند . کوره قوس غیر مستقیم در این کوره با ایجاد قوس بین دو الکترود به وجود می آید و حرارت از طریق تشعشع به شارژ انتقال و باعث ذوب می شود و جریان متناوب است . کوره قوس مستقیم ( در حال حاضر این نوع کوره در شرکت فولیران کار می کنند ) .
در دو نوع جریان متناوب و متناوب ستاره ای است که در نوع اول جریان از یک الکترود توسط قوس به داخل شارژ و از طریق قوس بار دیگر وارد الکترود بعدی می شود که با 2یا 3فاز کار می کند .در نوع دوم جریان از یک الکترود توسط قوس وارد شارژ و از شارژ به الکترود دیگر می رود . برای بال بردن و پایین آوردن الکترودها از سیستم های مکانیکی و هیدرولیک استفاده می شود و برای بال بردن راندمان این فاصله باید رعایت شود به این ترتیب که با استفاده از الکترومتر ،قرقره ،کابل جکهای پنوماتیکی به محض نزدیک شدن الکترود به قراضه و بال رفتن جریان بل فاصله در جهت عکس عمل کرده و به بال حرکت می کند تا جای که لزم است و به محض کم شدن جریان دوباره عکس عمل را انجام می دهد . ص 23 مشخصات متالوژیکی کوره های قوس -1به علت تمرکز حرارتی اتلف انرژی کمتری دارد ،پس سوخت عناصر کم است . -2کنترل حرارت به راحتی انجام می گیرد . -3به خاطر کنترل سرباره چه در کوره هایی با بدنه اسیدی و بازی و خنثی به راحتی کنترل می شود .به خصوص در کوره های اسیدی ( کوره این شرکت بازی می شود ) . -4خارج کردن ناخالص هایی مثل گوگرد و فسفر ،پس محدودیتی در انتخاب قراضه نیست . -5کنترل بالی را داراست ،پس ساخت هر فولد آلیاژی به جز فولد های آستینی ضد زنگ و کم کربن به راحتی انجام می گیرد شرایط کوره قوس بازی کوره قوس که با نسوز بازی آستر کشی شده باشد مناسبترین کوره جهت تولید اغلب فولد های آلیاژی می باشد با استفاده از سرباره مناسب اکسید کننده یا احیاء کننده می توان میزان فسفر و گوگرد را تا حد بسیاری زیادی پایین آورد . لذا در این کوره ها می توان ازاغلب قراضه ها ی نامرغوب نیز استفاده کرد. نکته قابل توجه این است که استفاده از سرباره احیا کننده اول مقرون به صرفه نیست ،ثانیا جذب گاز را توسط مذاب افزایش می دهد .میزان گاز جذب شده در مذاب می بایستی حداقل باشد تا هم از پیدایش ملکها جلوگیری نماید و هم مراحل احیاء کوتاهتر شود بنابراین با توجه به میزان گوگرد حتی المقدور سرباره احیا کننده نباید استفاده نمود . در ضمن اگر بخواهیم ذوب را مدتی نگه داریم ،می بایستی این کار را احتمال قبل از مرحله اکسیداسیون انجام دهیم زیرا جذب گاز در این مرحله اهمیتی ندارد و پس از عمل اکسید اسیون ،گاز زدایی صورت می گیرد .اکسیژن زدایی نیز در پاتیل و توسط یک اکسیژن زدایی قوی مانند آلومینیم صورت می گیرد ALدارای مزایای مهم دیگری هم در سرباره می باشد .
شارژ کوره در مورد شارژ کوره 2مساله بسیار مهم است : -1کیفیت بال ؛ -2مقرون به صرفه بودن ؛ به این ترتیب موضوع را تشریح می کنیم که در ذوب های منگنزی از قطعات برگشتی راهگاه ها و تغذیه ها و غیره استفاده می شود که استفاده آنها از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می باشد ولی در مورد قطعاتی که باید از جنس فولد های آلیاژ ی باشند در ذوب آنها می توان از موارد ذکر شده استفاده نمود چون به هیچ وجه مقرون به صرفه نمی باشند . به خاطر این که فولد های آلیاژی دارای درصد نیکل و کرم بالیی هستند و این مواد این خواص را ندارند و باید از فرو آلیاژ ها و فلزات خالص استفاده کرد که قیمت بالیی دارند و نتیجه مقرون به صرفه نمی باشند .ما برای این فولد از قراضه های استیل استفاده می کنیم که دارای نیکل و کرم زیادی می باشند و مقرون به صرفه می باشند . ص 25 جهت تولید قطعات فولدی به هر روش ابتدا بایستی مذابی تهیه گردد که پس از انجماد خواص مورد نظر را در فولد ایجاد نمود .جهت تهیه مذاب ،مجموعه ای از موارد مختلف شامل قراضه ها ،برگشتی ،فرو آلیاژها ،سرباره ساز ها ،گاز زداها و ...به کوره شارژ می شود . قراضه آهنی در صنایع پایه ،نظیر فولد دارای جایگاه خاصی بوده و از اهمیت ویژه ای برخوردار است . قراضه ها را از نظر مصرف و عرضه به سه دسته می توان تقسیم بندی کرد : -1قراضه های پرسی که ضایعات کارخانه های برشکاری ،ماشین کاری و ...بوده توسط دستگاه پرس فشرده می شوند ؛ -2قراضه های داغی که شامل قطعات از کار افتاده و از رده خارج می باشند ؛ -3قراضه های برگشتی که این نوع قراضه ها در تمام کارخانه های ریختگری وجود داشته و شامل قطعات مردود شده تغذیه و راهگاه های قطعات ریختگی می باشند ؛ مشخصه های فیزیکی و شیمیایی قراضه ها عوامل زیر را تحت تاثیر قرار می دهد : .1کیفیت فولد تولید شده ؛ .2میزان سرعت ذوب فولد ؛ .3حجم سرباره تولید شده ؛ .4طول عمر دیواره نسوز کوره ؛ .5مصرف انرژی الکتریکی . مواد آلیاژ ساز ( فرو آلیاژها )
برای تهیه انواع آلیاژ های فولد کربنی ،فولد آلیاژی ،فولد ضد رنگ از فرو ص 26 آلیاژ ها استفاده می شود .این آلیاژها نسبت به فلزات خالص بسیار ارزان تر بوده و افزودن آنها به مذاب بسیار آسان تر می باشد .ترکیبات مختلف آنها کاربرد وسیعی در متالوژی دارند که با توجه نوع کاربرد ،آنالیزهای مختلفی را تولید می کنند . مهمترین این آلیاژ سازها عبارتند از فرو سیلیسم ،فرو منگنز ،فرو کرم ،فرو مولیبدن ،فرووانادیم ،فرو تنگستن و ...می باشند . نحوه محاسبه فرو آلیاژها و مواد از فرمول زیر می باشد : اختلف رنج * وزن ذوب = فرو آلیاژ % عیار فرو آلیاژ نحوه شارژ مواد در این شرکت مواد را داخل سبدهایی ریخته و با جرثقیل مواد را از سبد به داخل کوره می ریزند و بعضی از مواد را هم به وسیله بیل از دریچه کوچک کوره وارد می کنند . تنظیم عناصر فولد در کوره قوس تنظیم کربن فولد در صورتی که فسفر زدایی زیاد مورد نظر باشد ایجاد شرایط اکسایش در روند پالیش ضروری خواهد بود . با توجه به این که تزریق اکسیژن در مذاب موجب افزایش اکسیژن محلول در آن می گردد سیلیسم و منگنز و فسفر اکسیده شده و به ترتیب به سیلیس ،اکسید منگنز و نیدرید فسفر یک تبدیل گشته و به سرباره منتقل می گردند ،اکسیژن باقی مانده در ذوب نیز با کربن آن احیاء و به صورت گاز اکسید کربن از مذاب متصاعد می گردد .تزریق m3 2000در ساعت اکسیژن ،در صد کربن را %1تا %2 درصد در دقیقه کاهش می دهد مقدار کربن نهایی فولد سخت ،بر حسب نوع فولد ،بین %15تا %3درصد برای سایر فولد ها %1درصد می باشد .در صورت عدم کفایت کربن ،گرافیت و در صورت زیاد بودن کربن ،سنگ آهن به فولد اضافه می شود . تنظیم منگنز فولد در صورت کم بودن منگنز در فولد باید فرو منگنز به فولد اضافه شود .کمبود منگنز و سیلیسم فولد را می توان به وسیله سیلیکو به منگنز جبران کرد . تنظیم سیلیسم فولد
ترکیب فولد ،در صورت کم بودن سیلیسم فولد با فرو سیلیسم و در صورت زیاد بودن سیلیسم با تزریق اکسیژن تنظیم می شود .بر اثر تزریق اکسیژن اول سیلیسم و سپس کربن می سوزد . تنظیم آلومینیوم فولد برای جبران کمبود ،آلومینیم فولد می توان شاخه آلومینیم را در لحظه تخلیه فولد از کوره قوس به پاتیل فولد اضافه کرد .در این شرکت این تقریبا هر تن مذاب AL 500 gدر پاتیل اضافه می شود . تنظیم فسفر و گوگرد در بخش فسفر زدایی و گوگرد زدایی آمده است . قابل توجه این که تمام افزودنی ها به جز کار بیدها که برای کف آلودکردن سرباره مصرف می شوند باید در منطقه تلطم به فولد اضافه کرد .تحت این شرایط افزودنی ها در فولد سریع تر حل می شوند . اندازه گیره درجه حرارت مذاب برای این عمل از ترموکوپل استفاده می شود که غلفی را در سرترموکوپل می زنند که دو نوع است : ص 28 غلف با سر ALبرای ذوب های منگنزی و غلف با سر feبرای ذوب های کربنی استفاده می شود و از دریچه کوچک کوره ترموکوبل را داخل کوره کرده و با صدا در آمدن زنگ صفحه نمایشگر ( پس از چند ثانیه ) درجه حرارت درج می شود . دستگاه تستر ( کالیبره ) این دستگاه که از یک صفحه نمایشگر تشکیل شده و برای دیدن و تست کردن ترموکوپل از نظر درجه حرارت و اندازه گیری دما که بفهمند دقت آن چقدر است استفاده می شود که آن را در سرمایه کوپل قرار داده و برای درجه حرارت های مختلف اندازه گیری و تنظیم می شود . اکسید اسیون در ذوب های کربنی برای کربن زدایی از اکسیژن استفاده می شود و فقط در صورتی در ذوب منگنزی استفاده می شود که قراضه کامل شارژ شود . این عمل جهت تصفیه مذاب هم به کار می رود . درجه حرارت اکسید اسیون باید حدود 1650cتا 1600باشد . میزان وارد کردن اکسیژن با تناژ ذوب ،عمق کوره ،میزان ورود گاز ،درجه حرارت ،بستگی دارد که از روی فرمول خاص محاسبه می شود . سرباره ها سرباره هایی که در کوره قوس الکتریکی تشکیل می شوند به سه دسته بازی ، خنثی ،اسیدی تقسیم می شوند در جدول زیر ترکیب شیمیایی چند نوع سرباره مورد استفاده برای تولید فولد در کوره قوس الکتریکی آمده است . % AL % Si Mgo Mno % Feآهک درجه نوع % % % سرباره بازی
بازی بازی خنثی اسیدی اسیدی
84/1 43/1 31% 15% 11%
11 9 3/8 8/9 12
5% 6% 27% 8% 3/1
8/39 5/35 1/20 9 4/5
6/11 4/15 1/1 9/2 4/3
2/16 3/16 7/54 2/68 8/69
6/11 1/19 2/12 2/6 9/3
نحوه شلکه گیری شلکه جمع شده در روی سطح مذاب را به صورت زیر جمع آوری نمائیم : به مقدار لزم سنگ آهک یا CaCo3به مذاب زده می شود که اکسیژن آن با ناخالصی ها ی موجود در مذاب ترکیب می شود و به سرباره می آید . به این ترتیب که کوره 30-15خلف جهت ناودان برگشته و درب کوچک کوره باز شده و به وسیله میله ای که سر آن تخته چوبی قرار داده شده و این عمل سه بار و شلکه گیری انجام می شود . در ذوب های کربنی به علت این که از قراضه تمام استفاده می شود میزان شلکه آن بیشتر است ولی در ذوب های منگنزی بسیار پایین است . نمونه جهت آنالیز ذوب نمونه دارای ابعادی استاندارد می باشد و در خلل ذوب تهیه و به آزمایشگاه ارسال می شود . نمونه باید هنگام ذوب شارژ زود تهیه شود تا به کار ذوبگیری سرعت ببخشد و ص 30 عناصر کمتر بسوزد . تعداد نمونه : هر چه ترکیب ذوب به رنج اصلی نزدیک تر باشد نیاز به نمونه کمتر دارد و هرچه این اختلف بیشتر باشد برای رسیدن به رنج تعداد نمونه بیشتری لزم ی باشد . در ذوب های منگنزی تعداد نمونه به ندرت به دو یا سه عدد می رسد ولی در ذوب های کربنی تعداد نمونه با 4الی 5عدد می رسد . نمونه نهایی زمانی از ذوب گرفته می شود که ذوب درون پاتیل ریخته شود و بخواهد بار ریزی که این نمونه به آزمایشگاه جهت گزارش ذوب ارسال می شود . هم زدن مذاب علت تلطم مذاب با وسایل مکانیکی در حین ذوب سازی به دو علت می باشد : -1یکنواختی درجه حرارت ذوب که در نزدیکی الکترودها و حمل قوس ها دما تا c 2000هم می رسد ولی در زیر آن شاید به c 1500تا 1400هم نرسد . -2یکنواختی ترکیب شیمیایی که با تلطم ترکیبی یکنواخت و همگن به دست می آید . ماسیدگی ذوب
علت ماسیدگی ذوب در کف کوره به خاطر صحیح ذوب نشدن شارژ است که این علت بر چند پایه واساس است ؛ یکی این که مثل درجه حرارت در سطح مذاب زیاد و در کف کوره درجه حرارت پایین است . این اختلف که شاید در حدود c 400 - 600باشد علت ماسیدگی کف کوره را ص 31 تشکیل می دهد . علت دیگر این که قطعات طوری روی هم چیده شده که قطعات زیری حرارت کمتری دریافت کنند . میزان کربن مذاب هم خیلی موثر است ،هر چه کربن پایین تر بیاید درجه حرارت بیشتری می خواهد و بالعکس . ماسیدگی مذاب به این صورت معلوم می شود که در حین همزدن مذاب همزن در کف کوره فرو نمی رود و سرمی خورد و حالت ته گرفتگی دارد . فسفر زدایی ذوب قراضه در دمای حدود c 1550تا 1500انجام می شود . برای فسفر زدایی علوه بر درجه حرارت پایین باید در محیط بازی و اکسیدی انجام شود و به محض ذوب شدن قراضه سریعا به مذاب آهک زده می شود ( سنگ و خرد شده آهک ) و روی سرباره پاشیده می شود و سرباره گیری انجام می شود . هیچ گونه مواد احیا کننده ای نباید به ذوب زده می شود تا زمانی که عمل فسفر زدایی انجام نگرفته است . برای به وجود آوردن سرباره اکسیدی در صورتی که قراضه ها اکسیدی نبوده و ذوب قلیان نداشته باشد می توان با دمش اکسیژن به مدت حداکثر 2دقیقه این را انجام داد و مقدار زیاد اکسیژن باعث بال رفتن درجه حرارت خواهد شد که برای فسفر زدایی مضر می باشد . بال رفتن درجه حرارت باعث برگشت فسفر از سرباره می شود . ص 32 بعد از فسفر زدایی نباید موادی که فسفر را بال می برد افزوده شود . سرباره بعد از عمل فسفر زدایی بلفاصله به سرباره احیایی و بازی تبدیل می شود . فسفر نهایی مذاب باید حداقل 0/04درصد زیر حداکثر فسفر مجاز باشد . اگر شرایط اکسایشی در سرباره برقرار نباشد فسفر می تواند مجددا از سرباره به فولد باز گردد . تجربه نشان داده است که در روند تخلیه فولد از کوره به پاتیل و در صورت انحلل کربن زیاد در فولد ،برگشت فسفر از سرباره به فولد مذاب امکان پذیر است .
و برای جلوگیری از این امر تا قبل از رسیدن دما به c 1600سرباره را تخلیه کرده تا فسفر احیا نشود .برای فسفر زدایی از سنگ آهک به میزان %1 وزنی ذوب اضافه می شود . گوگرد زدایی گوگرد زدایی باید در شرایط کامل احیایی ( سرباره و محیط ) و درجه حرارت بال انجام شود . هزینه گوگرد زدایی ،به علت ضرورت افزایش آهک برای تولید سرباره مطلوب و انرژی لزم برای گرم کردن ،ذوب و طولنی شدن زمان ذوب و پالیش ،بال می رود . با افزایش آهک و سایر اکسیدهای بازی ،یون اکسیژن در فولد مذاب افزایش می یابد . و گوگرد زدایی بهتر صورت می گیرد ،اما کمیت سرباره ی تولید شده نیز به همان نسبت افزایش می یابد . ص 33 گوگرد زدایی مطلوب مستلزم آن است که نسبت آهک به سیلیس سرباره بال ، منگنز فولد حدود %15تا %25درصد و دما حدود 1650تا 1630باشد . زیاد بودن گوگرد فولد موجب سیاهی سرباره می شود و سفید کردن مجدد سرباره ضرورت می یابد .به این علت سرباره باید احیا شود .معمول سرباره به وسیله گازی که ماده ای است که برای تنظیم گوگرد به فولد اضافه شده احیا می شود . این آلیاژ حدود 30درصد کلسیم 60 ،درصد سیلیسم و 10در صد آهن دارد و به صورت گرد در لوله های فولدی عرضه می شود .در هر متر لوله گازی 6/108گرم گرد وجود دارد .حذف گوگرد فولد توسط سرباره خنثی و اسیدی ممکن نمی باشد و برای تولید سرباره بازی باید آهک به ذوب اضافه شود . عمل گوگرد زدایی در فولد های منگنزی انجام نمی شود . نحوه ی عملیات گوگرد زدایی در شرکت فولیران : این عمل در درجه حرارت بالی 1600درجه تا c 1650انجام می شود . سرباره برای گوگرد زدایی پس از دمش اکسیژن بلفاصله سرباره گیری می شود و بعد از آن سریعا آهک به همراه فلورین به کوره اضافه می شود و سرباره احیایی ساخته می شود برای گوگرد زدایی برای در صد های گوگرد پاییت تر از %4باید کمک بر روی سرباره پاشیده شود تا کار بید کلسیم تشکیل گردد و پس از 5دقیقه کار کردن قوس و هم زدن مذاب سرباره گیری می شود و این عمل در صورت نیاز 2تا 3مرتبه انجام می شود . برای سرعت بخشیدن به عملیات گوگرد زدایی و کاهش زمان احیا می بایستی مذاب را مرتبا هم بزنیم . ص 34 شستشوی کوره
این عمل زمانی انجام می شود که ذوب هایی که لزم می باشد درصد عنصر آلیاژی آنها زیر یک درصد باشد و ذوب قبل آن فولد پر آلیاژ باشد . شستشوی کوره برای تمیز شدن کوره از عناصر آلیاژی می باشد . شارژ شستشوی کوره باید قراضه کربنی از kg 600تا 500باشد . در اتمام کار نمونه گیری از ذوب شستشوی می شود که به عنوان برگشتی در ذوب های دیگر استفاده می شود .نمونه فرایند شستشو پس از ذوب فولد منگنزی جهت ذوب فولد کم آلیاژ در زیر آمده است : شارژ کوره kg 800قراضه و روشن کردن کوره : پس از 20دقیه اضافه کردن kg7فروسیلیس و یک کیلو گرم گرافیت گرانوله . پس از 10دقیقه کارکوره تخلیه مذاب و نمونه گیری جهت تشخیص آنالیز ذوب . مواد نسوز کوره کاربرد مواد نسوز در کوره بسیار مهم بوده و نوع آن که اسیدی بازی یا خنثی عامل تعیین کننده محیط ذوب و سرباره می باشد . نسوز کوره قوس این شرکت از آجرهای منیزیتی بازی قلیایی می باشد و یکی از مزایای این نوع کوره با نسوزبازی تهیه ذوب فولد منگنز دار پر کربن می باشد . در گذشته برای سقف این کوره از آجر منیزیتی استفاده می شده که پس از مدتی از آجر آلومینا ( خنثی ) استفاده می شود که راندمان آن از نظر زمان و تعداد ذوب گرفته شده و هزینه تغییر کرده نتایج خوبی داشته است .و نسبت به تشعشعات کوره پایدارتر ص 35 می باشد .آجرهای کروم منیزیتی نیز در قسمت بالی منطقه ذوب مورد استفاده قرار می گیرند . نسوزهای بازی در تهیه این مواد بیشتر از منیزیت ( ) mgo% 80-75استفاده می شود همان طور که گفته شد این مواد تا دمای c 1750در برابر حرارت مقاوم بوده و کاربرد بسیار وسیعی در صنایع فولد سازی دارند .در ضمن منیزیت مقاومت مناسبی در مقابل خوردگی ناشی از واکنش های شیمیایی از خود نشان می دهد . خوردگی و سایش نسوز کوره -1تکنولوژی صحیح و ارائه دستور کار مناسب درجه حرارت نسوز کوره های قوس در اثر دمش اکسیژن به میزان c 300- 200افزایش یافته که لزم است جهت کاهش صدمات وارده به نسوز ،دمش اکسیژن در زمان مقرر بر طبق دستورالعمل مناسبی که واحد تکنولوژی ارائه می دهد صورت پذیرد .
-2یکسان بودن خواص شیمیایی سرباره با نسوز اگر اختلف PHسرباره با نسوز کوره زیاد باشد واکنش شیمیایی بین سرباره و آسترکوره انجام می گیرد . بنابراین در صورت نیاز با توجه به خاصیت اسیدی یا بازی بودن نسوز کوره لزم است PHسرباره را نیز همانند نسوز کوره تنظیم نمود. -3چگونگی باردهی به کوره -4تنظیم محیط کوره -5کیفیت مواد شارژ ص 36 ذوب به دست آمده دارای ناخالصی هایی هست که عمدتا به صورت سولفید ، اکسید و نیتریدهای آلیاژی آهن دیده می شود و این ناخالصی ها ممکن است در طی ذوب ایجاد شوند که به صورت سولفید – اکسید -نیترید بوده و بسیار کوچک می باشد .این ناخالصی ها فقط به صورت میکروسکپی موجود می باشند . دسته دیگر منشا غیر از ذوب دارند ،مثل سرباره ،خاک نسوز کوره ،پاتیل و مواد قالب گیری که این عیوب روی سطح قطعه با چشم غیر مسلح دیده می شود . اگر زمان انجماد کوتاه باشد گاهی ناخالصی زیر پوسته و سطح رویی قطعات دیده می شود . تاثیر ناخالصی ها روی خواص ذوب و قطعه .1خواص مکانیکی :روی چقرمگی و ازدیاد طول نسبی بسیار بیشتر از تاثیر آنها روی استحکام کشش قطعات است . .2سیالیت :ناخالص و سیکوزیته را افزایش و سیالیت را کاهش می دهد . .3تغییر در نوع انجماد :چون ناخالصی ها جامد هستند به صورت هسته اولیه در انجماد سریعا عمل کرده ولی به خاطر ظرفیت گرمایی بال ، شرایط انجماد خمیری را فراهم می آورد و تولید قطعه سالم و بدون عیب و مک و تخلخل را مشکل می سازد . منابع ناخالص ها در ذوب پنج عامل اصلی در ذوب تولید ناخالصی می کند که باید آنها را کنترل کرد : .1پوشش ها :باید از لحاظ چسب و دیرگذاری مناسب باشند . .2مواد قالب :دارای استحکام کافی تا هنگام بار ریزی از قالب کنده و تخریب ص 37 نشده و داخل ذوب نشوند . .3مواد نسوز :واکنش بین مواد آلیاژی یا اکسیدها با نسوز باعث منشا ناخالصی می شود .
.4بارکوره :مواد آلوده ،شارژ و با کیفیت کثیف و زنگ زده تولید ناخالصی می نمایند . .5نا خالصی های حاصل از تلطم و اغتشاش :هنگام ذوب ریزی این تلطم ( مذاب ) تولید ناخالصی می کند که با سیستم راهگاهی درست باید جلوگیری کرد . وظایف سرباره در مذاب -1ترکیب با ناخالص های نا خواسته و پایدار بودن آن تا بتوان آن را خارج کرد . -2ایجاد شدنی میان هوا و مذاب که از اکسید اسیون مذاب جلوگیری کند . -3از تشعشع حرارتی مذاب به نسوز جلوگیری می کند . گازهای موجود در مذاب : مهمترین گازهای موجود در فولد عبارتند از O-N-H2 گازها به سه صورت در فولد جامد یافت می شوند : -1ترکیب شیمیایی به صورت اکسید یا نیترید . -2حل شده به طریق فیزیکی -3مولکولی ،که در این حالت گازها در حفره هایی با اندازه های گوناگون وجود خواهند داشت . ص 38 هیدروژن ( )h2 منشا اصلی هیدروژن :بخار آب می باشد که از منابع زیر ایجاد می شود : -1از طریق سنگ آهک خشک نشده . -2قراضه . -3ابزار مورد استفاده . اگر هیدروژن به صورت مولکولی باقی بماند ایجاد حفره کرده و اصطلحا فولد باد می کند . از آنجا که یک مول هیدروژن 4/22لیتر حجم دارد وقتی یک گرم هیدروژن به صورت مولکولی در می آید 2/11لیتر گاز تولید می شود که حجم فوق العاده زیادی است و فشار خیلی زیادی تولید می کند . هیدروژن به مقدار بسیار زیادی در فولد مذاب جذب می شود و این مقدار جذب شده بیش از انحلل هیدروژن در فولد جامد می باشد .در حین انجماد هیدروژن اضافی جذب شده ،از فولد خارج شده و نواقصی را در قطعه ریخته شده فولدی به وجود می آورد . یکی از عوامل اصلی در هیدروژن زدایی جوشش کربن است و چنانکه در هنگام ذوب کردن کوره میزان جوشش مذاب زیاد باشد هیدروژن بسیار زیادی که در اثر ذوب قراضه های زنگ زده و روغنی وارد کوره شده است ،بیرون رانده می شود .
همچنین خشک کردن پاتیل ها ،راهگاه و قالب ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است . به طور خلصه می توان عیوبی که توسط هیدروژن پدید می آیند را به صورت زیر دسته بندی کرد : ص 39 .1ترک های میکروسکوپی ؛ .2کاهش خواص مکانیکی ؛ .3حفره های گازی ؛ راه های حذف هیدروژن : .1مواد و ابزار خشک باشد . .2استفاده از موادی که در حین عملیات گاز زدایی تولید گازهای نامحلول کرده و باعث خروج هیدروژن می شوند مثل آرگون یا سیلیکو کلسیم . .3ایجاد شرایط لزم برای خروج گاز هیدروژن مانند : سیالیت ،تلطم و ... اکسیژن () o2 اکسیژن به خاطر اثراتی که در فرایند مذاب دارد از دیگر گازها مهمتر است زیرا با کربن ترکیب می شود . از طرفی سیستم های اکسیدی در فولد سازی نقش مهمی دارند . منابع وجود اکسیژن -1اکسیژن خالص -2اکسیژن موجود در هوا -3گازهای اکسیژن دار داخل هوای کوره -4اکسید ها -5اکسیژن موجود در فرو آلیاژها -6مواد سر باره ساز -7قراضه و سنگ آهن ص 40 با افزایش هوا درثد حل شدن اکسیژن در مذاب به صورت خطی افزایش می یابد بنابراین برای کاهش مقدار اکسیژن در مذاب بهتر است که دمای کار پایین نگه داشته شود .جوشش شدید کربن برای کاهش گازهای ازت ( نیتروژن ) و هیدروژن انجام می شود .برای این کار افزودن اکسیژن در دمای مناسب اهمیت بسیار دارد .اگر دمای مذاب پایین باشد آهن موجود در مذاب اکسید شده و باعث شده حین ریختن مذاب در قالب با اکسیژن زداهای نهایی واکنش داده و در نهایت واکنش کربن با اکسید آهن ادامه می یابد که در نتیجه گاز coایجاد شده در
قطعه ریخته گری ایجاد خلل و فرج خواهد کرد .برای جوشش لزم است مقدار کربن موجود در مذاب بیش از حد موجود در آنالیز باشد . زیرا جوشش به طور کامل انجام شده و باعث بیرون رفتن هیدروژن و ازت از درون مذاب می شود .معمول مقدار کربن هنگامی که به حدود %5بالتر از حد لزم برای آلیاژ سازی می رسد ،مش اکسیژن قطع می شود . اکسیژن زدایی معمول اکسیژن زدایی در کوره توسط سیلیسم انجام می شود اما به جای تولید قطعات در قالب های ماسه ای لزم است از آلو مینیوم استفاده شود . وظایف اکسیژن زداها -1جلوگیری از به وجود آمدن خلل و فرج ؛ -2تغییر شکل و گرد کردن ناخالص های سولفید ؛ -3ایجاد چقرمگی مناسب در قطعه ریخته شده . نیتروژن یا ازت ( ) n2 آهن در دمای c 1600و فشار یک اتمسفر می تواند حدود %4 نیتروژن را در ص 41 خود حل کند با کاهش دما قابلیت حل شدن ازت کاهش می یابد به خصوص در دجه انجماد . عناصری که میل ترکیبی شدید با ازت دارند .نیترید قابل حل ایجاد می کنند و حللیت ازت را افزایش می دهند .از این عناصر می توان وانادیم ،منگنز و کرم را نام برد . منبع اصلی ازت هوا می باشد .در نتیجه مدت زمان ذوب و نگهداری آن بسیار مهم است . مقدار ازت را می توان توسط همان راه هایی که برای محدود نگه داشتن هیدروژن بیان شده کنترل نمود . چون ازت گاز می باشد خلل و فرج می شود .مهمترین عیبی که باعث وجود نیتروژن می شود عیب ترک میان دانه ای است که ناشی از ایجاد نیترید آلومینیوم می باشد که در فاصله ی بین دانه ها ( مرز دانه ) رسوب می کند . در نتیجه برای پایین نگه داشتن مقدار نیتروژن عوامل زیر مهم می باشد . مدت زمان تهیه ذوب و نگهداری ؛استفاده از ابزار و مواد خشک و عاری از رطوبت ؛به کارگیری قراضه تمیز و با کیفیت .دستور العمل آماده سازی پاتیل حمل ذوب ( لدل )
پاتیل را برای هر ذوب 900تا c 1100پیش گرم می کنند . در هر ذوب 5الی 4عدد لوله استویرویک سری استوپر استفاده می شود که در جای مخصوص خود روی میله نصب شده و داخل آن با خاک شاموت پر می شود و شیارهای آن را مخلوط سیمان نسوز پر می شود . بعد از استفاده از پاتیل و ذوب ریزی حتما مذاب باقی مانده از پاتیل تخلیه و ص 42 پاتیل تمیز شود وتعمیرات روی آن صورت می گیرد . سراستوپرها وقیف 2نوع سرامیکی و گرافیتی دارد که بریا ذوب های کربنی از گرافیتی و ذوب منگنزی از سراستوپر ها و قیف سرامیکی استفاده می شود . پاتیل ها گنجایش های متفاوت از سه تن به بال را دارند . آجر نسوز پاتیل ها از انواع شاموتی ( اسیدی ) می باشد به دلیل این که هم به شوک حرارتی مقاومت بیشتری دارند و هم ارزانتر می باشند . حدودا هر 150تا 140مرتبه استفاده از لدل نسوز آن کامل تعویض می شود . ص 43 انواع فولد ( تولیدی ) در این شرکت فولد های متفاوتی با خواص گوناگون تولید می شود که خود این شرکت برای سهولت در کار با این فولد و ذوب ها و مواد مارک ها و نام هایی را برای محصولت خود تعیین کرده است ؛ هر یک از این ذوب ها را با آنالیز های مختلف تولید می کنند که تعداد و نوع آنها در جدول زیر آمده است : تعداد آنالیز تولیدی مارک نوع فولد 20
-1فولد منگنزی با زمینه آستنیتی ( فولد ها دفیلد ) fm بز -2فولد کربنی ساده 64 fa -3فولد کربنی کم آلیاژ 24 FZM -4فولد ضد زنگ مارتنزیت 16 FZN -5فولد ضد زنگ آستینی 18 FZA -6فولد مقاوم به حرارت FCH -7چون نشکن آلیاژی در ادامه نحوه ی تهیه ذوب ها و گزارش نمونه ذوب آورده شده است . تهیه ذوب چدن نشکن آلیاژی این ذوب باید دارای آنالیگ زیر باشد : %Si %Mn %Ni %CR %P %S %Mg 208-1 105- 22-18 205- Max 0.12 -6% 0.5 105 0.08 Max 4% ص 44
13
18
%C 3-2
ترکیب شارژ برگشتی +نیکل ساچمه +نیکل براده +استیل براده +استیل نگیر +شمش چدن +قراضه تمیز +نیکل منیزیم +گرافیت اکترود پس از ذوب مواد نمونه گیری کرده تا عناصر در محدوده ی آنالیز قرار گیرند :مقدار سیلیسم نهایی مذاب حداکثر % 7/1باشد . مقدار %60فرو سیلیس مورد نیاز در ناودان کوره به تدریج با پاتیل اضافه می شود و دانه بندی آن بین 8mm-5باشد . مقدار نهایی نیکل مذاب حداکثر % 19می باشد . پس از تنظیم ترکیب شیمیایی مذاب درجه حرارت آن در محدوده c 1510تا 1500قرار می گیرد . پاتیل تا دمای بالی c 1000پیشگرم شده و مقدار kg 25نیکل منیزیم در ته آن قرار می گیرد و بلفاصله پس از آن مذاب به داخل پاتیل تخلیه گردد .مواد مذاب لزم است که با حداکثر سرعت به داخل پاتیل تخلیه گردد . جهت افزودن مقدار %60فرو سیلیسم به عنوان جوانه زا به ترتیب زیر عمل کنیم .ابتدا مقدار kg 500از مذاب به پاتیل ریخته شود و کم کم جوانه زا در ناودان کوره اضافه شود به گونه ای که kg 500از مذاب که باقی ماند تمام جوانه زاها اضافه شده باشد . پس از تخلیه مذاب کوره در حداقل زمان ممکن ذوب ریزی انجام می شود حداکثر ظرف مدت 10دقیقه این عمل انجام می شود . ص 45 تهیه ذوب فولد منگنزی ترکیب شیمیایی الف – فرومنگنز مورد نیاز +قراضه ب – فرومنگنز مورد نیاز تا %3زیر آنالیز ها +برگشتی +قراضه کوره آ»اده می شود شارژ کوره باید حتی المکان در یک بار صورت گیرد . جهت ذوب های منگنزی مربوط به چکش های سیمانی حتما حداکثر تا %40 برگشتی مجاز به استفاده می باشد . مقدار فروها با توجه به شرایط شارژ محاسبه گردد به طوری که درصد منگنز پس از ذوب شدن حدودا %12و حداکثر % 1/1کربن باشد . پس از ذوب شدن شارژ بلفاصله آهک زده و سرباره سازی می شود . درجه حرارت ذوب را به درجه حرارت min 1520و max 1570رسانده و ذوب کامل هم زده می شود . تا این مرحله سرباره باید اکسیدی باشد و برای آلیاژ سازی و یا ادامه می بایست با پاشیدن یک به یک کک و فروسیلیس بر روی مذاب سرباره را احیایی می نماییم . مذاب هم زده شده و سرباره از لحاظ احیایی شده مجددا کنترل شده و این حالت احیایی تا آخرین مرحله ادامه دارد .
ارسال نمونه اول به آزمایشگاه پس از گرفتن جواب نمونه اول فرو آلیاژهای مورد نیاز محاسبه شده و برای رسیدن به آنالیزهای درخواستی به مذاب اضافه می شود . در محاسبات فرو منگنزی پر کربن و کم کربن رعایت آنالیز فولدهای منگنزی ( به خصوص کربن و منگنز از اهمیت حیاتی برخوردار است . ص 46 پس از همزدن ذوب و درجه حرارت مناسب و گرفتن نمونه خمشی ذوب تخلیه می شود . درجه حرارت ریختگری تابستان c 1520تا 1530و در زمستان c 1550تا 1535است . آلومینیم به ازاء هر تن یک کیلوگرم در هنگام پر شدن 3/1پاتیل افزوده می شود . تهیه ذوب فولدهای کربنی و کم آلیاژ ابتدا کوره را آماده می کنیم : در کف کوره قبل از شارژ مقدار 20تا 30کیلو گرم به ازاء هر تن مذاب آهک ریخته می شود . در مواقعی که درصد کربن فولد مورد نظر بال باشد متناسب با کربن فولد مورد نظر کمک یا الکترود شکسته و در کف کوره قرار داده می شود . ریختن آهک قبل از شارژ باعث می شود که به محض ذوب شدن قراضه به همراه آن نیز سرباره به وجود آید که در جذب گوگرد و فسفر نقش موثر دارد . ریختن آهک در زیر شارژ ممکن است اتصال زمین را قطع کند که در این صورت باید با گذاشتن میله از در سرباره قراضه را به بدنه اتصال داد . همیشه ابتدا یک لیه آهک و سپس کک و روی آن مجددا آهک ریخته می شود .در این زمان کوره را شارژ می کنیم افزودن کربن = باید در زیر شارژ الکترود شکسته یا پودر کک اضافه شود الزامی است . مقدار کربن را نحوی اضافه نموده تا بتوان کربن شارژ حداقل %20/0 سوزانده تا ذوب تصفیه شود . ص 47 روشن کردن کوره = بعد از بازرسی کلی از قسمت های برق و سیستم خنک کننده و اطمینان از نبودن ابزاری بر روی کوره می توان کوره را با قدرت متوسط روشن کرد و بعد از چند دقیقه که از الکترود ها پایین آمدند می توان از حداکثر قدرت جهت ذوب کردن استفاده کرد .بعد از روشن کردن کوره و ذوب شدن تممام قراضه مرحله اول شروع تصفیه آغاز می شود .این عمل بلعاصله بعد از به وجود آمدن حمام مذاب با اضافه کردن آهک شروع می شود .آهک در تمامی مراحل بایستی اضافه شود که مجموعا در این مرحله 20
تا 30کیلوگرم به ازاء هر تن مذاب خواهد شد اگر سرباره غلیظ یا سفت باشد باید یک یا حداکثر 2بیل فلواسپات به ذوب افزود ( بین 4تا 8کیلو گرم ) در این مرحله باید توجه داشت که در صورت وجود قراضه های ذوب نشده در اطراف و روی شیب حمام ،کوره را خاموش نموده و با میله سرکج و خم کردن کوره آنها را به داخل مذاب فرو برده و ذوب کرد . بعد از ذوب شدن کامل کوره را روشن نگه داشته تا مذاب گرم شده و درجه حرارت به حدود c 1620برسد و آنگاه مذاب را هم زده و نمونه اول گرفته شده و به آزمایشگاه داده می شود . در این مرحله کربن اولیه باید در حدی باشد که بتوان کربن را تا %2/0 سوزاند .در صورتی که کمتر بود با افزودن کک – شمش چدن یا گرافیت گرانوله کربن به این میزان رسانده می شود . عملیات اکسید اسیون :عمل اکسیداسیون به منظور تصفیه کامل فولد در c 1600انجام می شود عمل اکسید اسیون باید با دمش اکسیژن صورت گیرد و سپس از کوره سرباره گیری شود . پس از اتمام مراحل اکسید اسیون بایستی سرباره گیری انجام و مجددا سرباره ص 48 سازی شود و احیای سرباره انجام گیرد . جهت احیا ،فرو سیلیس به مقدار لزم به مذاب اضافه کرده و نمونه گیری انجام گیرد و بعد از جواب نمونه مذاب باید کامل گرم نگه داشته شود و سرباره احیایی باشد و محاسبات را انجام داده و آلیاژ سازی انجام گردد .در زمان افزودن فروآلیاژها درجه حرارت حمام مذاب باید حدود c 1600باشد .بعد از اضافه نمودن عناصر آلیاژی و گرفتن نمونه گازی جهت آلیاژ ( در صورت نیاز ) درجه حرارت به حد مجاز رسانده شده و جهت اکسیژن زدایی در عملیات احیاء در پاتیل ،آلومینیم به صورت شمش ستاره ای استفاده می شود این مقدار یک تا 2/1کیلو گرم به ازاء هر تن مذاب می باشد . درجه حرارت تخلیه مجاز ذوب در فصل تابستان c 1640تا 1620و در فصل زمستان و در فصل c 1660تا c 1640می باشد . درجه حرارت شروع اکسیداسیون c 1600و نباید از c 1650بال رود . کنترل های بخش نظارت باید نظارت کافی بر روی انجام عملیات این ذوب داشته باشند .در صورت نیاز از فسفر زدایی و گوگرد زدایی استفاده می شود . ص 50 ریزدانه شدن ساختار کریستالی فولد کمک می کند . از آنجا که این فلز با نیتروژن ،نیتریدهایی با سختی بال ایجاد می کنند یکی از عناصر مهم در فولد های نیتروژه به شمار می رود .
آلومینیم مقاومت پوسندگی و سوخته شدن فولد را افزایش و به این دلیل یکی از عناصر مهم آلیاژی در فولد های فریتی مقاوم به پوسته شدن به شمار می رود . این عنصر باعث افزایش شدید نیروی پس از مانده زدا می شوند ،اذا این فلز یکی از عناصر مهم آلیاژی در آلیاژهای آهن ربای دائم می باشد . در کوره قوس از آلومینیم جهت گاز زدایی در پاتیل و احیا ذوب استفاده می شود که به صورت براده و شمش استفاده می شود . کربن :نقطه ذوب c 3540برای گرافیت ()c کربن یکی از مهمترین و موثر ترین عناصر آلیاژی در فولد است .هر نوع غیر آلیاژی در کنار عنصر کربن ،عناصر آلیاژی دیگری مانند سیلیسم ،منگنز ، فسفر و گوگرد را نیز در بر خواهد داشت که در زمان تولید فولد به طور ناخواسته در آن ایجاد می شود . افزودن عناصر آلیاژی دیگر برای ایجاد خواص مورد نیاز در فولد و یا افزایش عمدی منگنز و سیلیسم ،فولد را به فولد آلیاژی تبدیل می کند .با افزایش درصد کربن ،میزان استحکام و قابلیت سختی پذیری آن افزایش در حالی که از دیاد طول نسبی فولد ،قابلیت آهنگری ،قابلیت جوشکاری و قابلیت ماشین کاری کاهش می یابند . عنصر کربن عمل هیچگونه تاثیری بر مقاومت در برابر خوردگی ناشی از آب ، اسید ها و گازهای داغ ندارد . در فولد های کربنی میزان کربن ممکن است از چند صدم درصد تا نزدیک به %2 ص 51 تغییر می کند . افزایش میزان کربن باعث بال رفتن خواص سختی و استحکام فولد می گردد و مقدار پرلیت را در ساختار میکروسکوپی افزایش می دهد تا این که در % 8/0 کربن ساختار زمینه کامل پرلیتی خواهد شد . کربن نقش اساسی را در فولد داراست و آبکاری آنها را ممکن می سازد .فولد کمتر از %2/0کربن عمل آبکاری نمی شود بیش از این مقدار تا حدود %2/1 سختی فولد پس از آبکاری به سرعت زیاد می شود . از این حد به بعد ،سختی فولد افزایش نیافته و خصوصیات چکش خواری خود را از دست می دهد . در فولدهای زنگ نزن کربن پایدار کننده آستینت بوده و به خاطر شرکت در کار بید زدایی ،استحکام در دمای زیاد تمامی آلیاژها را افزایش می دهد .برای دستیابی به حداکثر مقاومت به خزش عموما %4/0تا % 3/0کربن اضافه می شود .به هر حال کربن به علت ترکیب با عناصری مانند مولیبدن یا کرم که برای مقاومت به خوردگی مفید هستند ،دارای اثر منفی است . در جایی که مقاومت به خوردگی امر مهمتر باشد ،مقدار کربن به حداقل کاهش داده می شود .
در کوره قوس جهت کربن دهی به مذاب از گرافیت گرانوله ،پودر گرافیت ،پودر کک و الکترود شکسته استفاده می شود . کرم :نقطه ذوب ) c 1920 ) cr وجود فلز کرم در فولد باعث ایجاد قابلیت سختی پذیری آن در روغن یا هوا می شود . ص 52 با کاهش سرعت خنک شدن بحرانی به منظور مارتنزیتی کردن ساختار کریستالی آن ،وجود فلز کرم باعث افزایش سختی پذیری و در نتیجه بهبود قابلیت بهسازی فولد می شود . چقرمگی ضربه کمتر و ازدیاد طول نسبی را به نسبت خیلی کم کاهش می دهد. با افزایش در صد کرم در فولدهای کرم دار خالص ،قابلیت جوشکاری کاهش می یابد. به ازاء هر یک در صد کرم استحکام کششی به مقدار 100N/mm2-80افزایش می یابد . کرم یکی از عناصر کار بید ساز است .کاربید های کرم باعث افزایش مقاومت برش و استحکام فولد می شود . استحکام گرمایی و مقاومت در برابر هیدروژن تحت فشار به واسطه فلز کرم بهتر می شود .ضمن این که با ازدیاد در صد عنصر کرم ،مقاومت پوسته شدن افزایش می یابد ،ولی برای ایجاد مقاومت خوردگی فولدها درصدی از این عنثر به مقدار حداقل %13مورد نیاز بوده که باید در زمینه حل شود . این عنصر حوزه آستنیت را باریکتر و بالعکس حوزه فریتی را پهن تر می کند . این عنصر نیز باعث تثبیت آستنیت در فولد های آستینتی کرم منگنز یا کرم نیکل می شود . قابلیت هدایت گرمایی یا الکتریکی در نتیجه حضور این عنصر کاهش و استنباط گرمایی نیز افت می کند . کرم با کاهش سرعت استحاله آستنیت باعث افزایش سختی پذیری فولد می شود . علوه بر این درصد زیاد کرم در فولد به طور قابل توجهی مقاومت اکسید اسیون و خوردگی آن را افزایش می دهد ،ولی به طور کلی مقدار کرم در فولدهای آلیاژی %2یا کمتر از آن است .تاثیر اصلی کرم در فولد های ضد زنگ افزایش مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون می باشد ،این خاصیت به علت تشکیل یک لیه محافظه از اکسید کرم ایجاد می گردد . برای تشکیل این لیه محافظه بر روی فولد باید آلیاژ حداقل حاوی %12کرم می باشد . با افزایش میزان کرم در آلیاژ احتمال تشکیل فاز بین فلزی سیگما وجود دارد این فاز سخت و تر بوده و از فاز فریت تشکیل می شود .
در حضور کربن ،کرم کاربید های پایدار را تشکیل داده ،این کار بید ها بسیار سخت بوده و باعث افزایش خواص مقاومت در برابر سایش می گردند .در فولدهای ضد زنگ وجود این کار بیدها به دلیل فقیر کردن ساختار از کرم نا مطلوب می باشد ،حللیت چنین کار بید هایی در آستنیت بسیار کند می باشد هنگام خنک کردن آلیاژ از دمای آستنیته ،کرم میزان استحاله آستنیت به فریت و کار بید را کاهش می دهد ،در نتیجه این فولد ها عموما در هوا سخت می شوند .کرم دمای آستنیته کردن را برای سختکاری افزایش می دهد .به طور مثال این دما برای فولد با %12کرم c 975و برای فولد با %20کرم c 1100می باشد . فروکرم که در این شرکت استفاده می شود به دلیل بال بردن سختی و مقاومت در برابر سایش می باشد و به دو دسته فروکرم کم کربن و فرو کرم پر کربن و متوسط کربن تقسیم می شود . فرو کرم پر کربن دارای درجه خلوص %65می باشد %7کربن دارد . ص 54 فرو کرم کم کربن دارای درجه خلوص %65می باشد و درصد کربن آن یک و کمتر از یک می باشد . هیدروژن نقطه ذوب ) c 262 ) H از آن جا که این عنصر بدون افزایش تنش تسلیم و استحکام کسسی باعث کاهش ازدیاد طول نسبی و کاهش سطح مقطع فولد شده و آن را شکننده می کند ،یکی از عناصر زیان آور برای فولدها به شمار می رود هیدروژن عامل اصلی و بهبود به وجود آمدن خط زگرگاسیون است که به هنگام اچ کردن هیدروژن به وجود آمده با تشکیل حباب های در فولد نفوذ می کند . هیدروژن مرطوب در دمای بال باعث کربن زدایی می شود . منگنز نقطه ذوب )c 1221 )mn منگنز یکی از عناصر اکسید زدا می باشد .با گوگرد تشکیل سولفید منگنز داده و بدین وسیله اثر مناسب سولفید آهن را خنثی می کند .در فولد های خوش تراش از عناصر مهم آلیاژی به شمار می رود زیرا خط شکنندگی داغ را کاهش می دهد . سرعت خنک شدن بحرانی را به شدت کاهش و به این ترتیب قابلیت سختی پذیری فولد افزایش می یابد . تنش تسلیم و استحکام فولد با اضافه کردن منگنز ،افزایش یافته ،قابلیت آهنگری و جوشکاری بهتر شده و عمق سختی پذیری فولد را به شدت افزایش می دهد . مقدار بیش از % 4این عنصر با وجود کم بودن سرعت خنک شدن ،باعث ایجاد زمینه شکننده مارتنزیتی شده ،به نحوی که حوزه آلیاژی به ندرت مورد استفاده قرار ص 54 می گیرد و فولد هایی با مقدار بیش از %12با وجود مقدار بالی کربن از نوع آستنیتی است ،زیرا عنصر منگنز حوزه آستنیت را به شدت پهن می کند .اگر
سطح چنین فولدهایی تحت تنش های ضربه ای قرار می گیرد ،کار سختی سطح آنها افزایش ولی مغز آنها چقرمه باقی می ماند . بنابراین چنین فولدهایی مقاومت سایش بسیار بال در مقابل بارهای ضربه ای دارند . فولدهایی با مقدار منگنز بیش از %18در صورت بال بودن درصد تغییر شکل قابل آهنربا شدن نبوده و به عنوان فولدهای ویژه و همچنین به عنوان فولدهای چقرمه سرد در بار گذاری دمای پایین کاربد دارند . ضریب انبساط گرمایی با افزوده شدن منگنز افزایش ولی قابلیت هدایت گرمایی و الکتریکی کاهش می یابند منگنز مهمترین عنصر آلیاژی است و تقریبا در تمامی فولد به مقدار 3/0یا بیشتر وجود دارد .منگنز عنصری کار بید زا بوده و سرعت استحاله او ستنیت به فریت را به طور قابل توجهی پایین می آورد .به همین دلیل سختی پذیری فولد را افزایش می دهد .علوه بر این اهمیت منگنز در فولد به نقش آن در جلوگیری از شکنندگی گرم مربوط می شود .این عنصر که خاصیت اکسیژن زدایی خوبی دارد .در فولد های کربن میزان آن بین - % 8/0 % 5/0می باشد . این عنصر به آسانی با گوگرد موجود در مذاب ترکیب شده و سولفید منگنز تشکیل می دهد و از ترکیب گوگرد با آهن جلوگیری می کند .به طور کلی بال بودن مقدار منگنز باعث درشت شدن دانه های فولد می شود . در حضور منگنز عملیات آهنگری راحتر انجام می گیرد . منگنز مقاومت و سختی را بال برده و فولد را جهت آبکاری آماده تر می نماید ، ص 56 منگنز اضافی فولد را شکننده می کند .فرو کرم هایی که در این شرکت استفاده می شود جهت بال بردن سختی و مقاومت به خرید و در دو نوع فرو منگنز پر کربن و کم کربن می باشند . فرو منگنز پر کربن با درجه خلوص % 80و در صد کربن 6الی . 7 فرو منگنز کم کربن با درجه خلوص %80و درصد کربن 1الی . 2 مولیبدن نقطه ی ذوب )c 2622 ) MO معمول این فلز همراه با برخی عناصر آلیاژی دیگر کاربرد دارد .با کاهش سرعت خنک شدن بحرانی توسط این عنصر ،قابلیت سختی پذیری بهبود می یابد .مولیبدن پدیده تردی برگشت یا مرض کروپ را به مقدار زیاد کاهش داده ،مثل در فولد کرم – نیکل و فولدهای منگنز دار باعث ریزدانه شدن ساختار کریستالی می شود و بر قابلیت جوشکاری در حد مطلوب موثر است . تنش تسلیم و استحکام کشش افزایش می یابد . چنانچه درصد مولیبدن از حد معینی زیاد تر شود ،قابلیت آهنگری فولد مشکل تر خواهد شد . یکی از عناصر کار بید ساز بوده و خواص برشی فولدهای تند بر را بهتر می کند .
این فلز جزء عناصری به شمار می رود که مقاومت در برابر زنگ زدن را افزایش و به این ترتیب در فولد های پر آلیاژ – کرم دارو همچنین در فولد های آستنیتی کرم – نیکل کاربردی دارد .درصد بالی مولبیدن باعث کاهش خوردگی انتخابی می شود ،حوزه آستنیت را باریکتر ،استحکام گرمایی فولد در افزایش و مقاومت پوسته شدن را کاهش می دهد . همانند کرم ،مولبیدن سرعت استحاله آستنیت به فریت کاهش و به این ترتیب تا ص 57 حد زیادی سختی پذیری فولد را افزایش می دهد .ولی نسبت به کرم حتی در مقادیر کم ( عموما از ) %4/0موثر است .بهترین حالت اضافه کردن مولیتدن به فولد هنگامی است که همراه با نیکل یا کرم باشد . مولیبدن ،در حالی که یک فریت ساز قوی است برای مقاومت به خوردگی انواع پر آلیاژ ها نیز بسیار مفید است کار بید های مولیبدن ،استحکام مارتنزیت ها را افزایش داده و مقاومت به خزش را در آلیاژ های آستینی و دو تایی بهبود می بخشد . فرومولیبدن قابل استفاده در شرکت فولیران دارای درجه خلوص % 65می باشد . نیتروژن نقطه ذوب ) c 210 ) N این عنصر هم می تواند یکی از عناصر زیان آور هم به عنوان یکی از عناصر آلیاژی فولد به شمار رود . زیان آور از این نظر که به واسطه ی پدیده ی جدا نشینی باعث کاهش چقرمگی و ایجاد حساسیت در مقابل پیر سازی شده ،شکنندگی آبی ( شکل دهی در محدوده ی گرمایی آبی رنگ c 350تا ) 300در فولد ایجاد و امکان انحلل بین کریستالی خوردگی – تنش کششی فولدهای غیر آلیاژ و کم آلیاژ را فراهم می کند . حوزه آستنیت بهتر و ساختار کریستالی فولد را پایدار می کند ،استحکام فولد های آستنیتی را افزایش و به خصوص تاعث افزایش تنش تسلیم و خواص مکانیکی فولد در گرما می شود .یکی از عوامل نتیرید ساز بوده و بدین وسیله سختی سطحی فولد ها را در مرحله ( آنیل کردن ) افزایش می دهد . نیکل نقطه ذوب c 1453 Ni نیکل ،چقرمگی ضربه فولدهای ساختمانی را در دمای پایین در حد چشمگیری افزایش و به این ترتیب به عنوان یکی از عناصر آلیاژی جهت افزایش ص 58 چقرمگی فولدهای – کربوره ،بهسازی و چقرمه سرد به شمار می رود .نقاط تحویل را در نمودار آهن به سمت پایین می برد .ضمنا بدیساز هم نیست . نیکل حوزه آستنیت را گسترش داده و بدین ترتیب مقدار بیش از %7آن ، ساختمان آستنیتی فولد های کرم بال را در دمای خیلی پایین تر از محیط ،مقاوم به خوردگی می گردد . نیکل به تنهایی و آن هم در مقدار درصد بال فقط مقاومت در برابر زنگ زدگی فولد را تقویت و در فولد های کرم – نیکل آستنیتی باعث ایجاد مقاومت در برابر
تاثیرات مواد شیمیایی احیا کننده شده ،و همچنین مقاومت در برابر مواد اکسید کننده را نیز در آنها ایجاد می کند .از آنجا که دمای تبلور مجدد فولدهای آستنیتی بالست در مای بالتر از c 600استحکام گرمایی بالیی داشته و عمل غیر قابل آهن ربا شدن هستند ،قابلیت هدایت گرمایی و الکتریکی را به شدت کاهش می دهد . نیکل دماغه منحنی ( ) TTTرا به سمت راست کشیده و به این ترتیب سختی پذیری فولد را افزایش می دهد .مقدار نیکل در فولد های آلیاژی معمول کمتر از % 10است . نیکل دمای استحاله آستنیت به پرلیت را پایین می آورد .به طوری که اگر مقدار نیکل زیاد باشد ممکن است فولد در دمای محیط کامل او ستنیتی باشد . به طور کلی نیکل باعث پیدایش موارد زیر می شود : -1همگنی فولد های کوئنچ شده و مقاوم شدن فولد های باز پخت شده ، می شود ؛ -2بال رفتن چقره گی فولد های فریتی – پریتی به ویژه در دمای پایین می شود ؛ -3بال رفتن مقاومت خستگی فولد می شود ؛ -4مقاومت خوردگی و اکسیداسیون را افزایش می دهد ؛ نیکلی که در این شرکت استفاده می شود نیکل خاص و به صورت ساچمه ای می باشد و در صد خلوص آن 100تا 90می باشد . نیکل باعث مقاومت فولد در مقابل حرارت ،اسید و خورندگی شیمیایی می شود. اکسیژن :نقطه ذوب o(,217 3 8 c( : یکی از عناصر زیان آور فولد است ،به دلیل تاثیرات ویژه ،نوع و میزان ترکیب آن در فولد و هم چنین شکل و کیفیت توزیع آن ها مهم است . بعضی از خواص مکانیکی من جمله چقرمگی ضربه به ویژه در جهت عرض کاهش ولی تمایلت چون شکنندگی ناشی از پیر سازی فولد ،شکنندگی داغ ، شکست در جهت الیاف و شکست مورب تشدید می شود . فسفر :نقطه ذوب (p( 44 c از آن جا که فسفر در حین سرد شدن ماده مذاب ،جدانشینی اولیه را به واسطه باریک تر شدن حوزه آستنیت امکان جدا نشینی ثانویه را در حالت جامد فراهم می کند ،بیشتر به عنوان یکی از عناصر زیان آور فولد به شمار می رود . به دلیل سرعت نفوذی نسبتا کم ،از این عنصر هم در حوزه کریستال ها ی مخلوط پرلیت و هم آستنیت ،جدا نشینی حاصله به سختی یکنواخت می شود .چون توزیع یکنواخت فسفر در فولد به سختی قابل دستیابی است ،سعی می شود که در صد فسفر را در حد پایین حفظ و متناسب با آن ،درصد فسفر را در فولد هایی تا مرز بالیی % 05/0الی 03/0افزایش دهند .مقدار جدا نشینی را نمی توان با اطمینان کامل مشخص کرد .
ص 60 مقدار خیلی کم فسفر در فولد باعث افزایش حساسیت تردی برگشت آن می شود تردی فسفری با افزایش درصد کربن و دمای سختکاری و بزرگی دانه های کریستالی و با کاهش درجه آهنگری فولد ،افزایش می یابد . تردی فسفر به صورت شکست سرد فولد در حساسیت آن در مقابل تنش های ضربه ای ظاهر می شود .در فولد های ساختمانی کم آلیاژ با مقدار تقریبا %1/0 فسفر باعث افزایش میزان استحکام آن ها گشته و مقاومت خوردگی در برابر عوامل جوی را در آن ها ایجاد می کند .فلز مس مقاومت خوردگی فولد را بهبود می بخشد . افزوده های فسفری قادرند ف افزایش تنش تسلیم را در فولد های آستنیتی کرم – نیکل تضمین و پدیده جدا نشینی را ایجاد کند . و فاز Fe فسفر در آهن فریت و آستنیت حل شده و تشکیل فسفید آن Fe 3 p 2pرا می دهد . فسفر در آهن به شدت حد الستیک و حد گسیختگی را بال برده و در حالی که قابلیت پلستیسیته را به طور قابل توجهی کاهش می دهد . کاهش شکل پذیری در فولد در اثر وجود فسفر خود به مقدار کربن موجود در فولد بستگی داشته و هر چه مقدار آن بیشتر باشد اثر فسفر بر روی کاهش خاصیت پلستیسیته بیشتر است . برای اکثر فولد ها ،فسفر یک ناخالصی محسوب می گردد و مقدار در صد آن بسته به مرغوبیت فولد ،نباید از 05/0تا 025/0تجاوز کند . گوگرد :نقطه ذوب )c 118 ) s از بین همه عناصر همراه فولد ،گوگرد بیشترین درجه افزایش روی فولد را دارا است .سولفید آهن معمول به شکنندگی داغ فولد می انجامد ،چون سولفیدهای او تکتیک با نقطه ذوب پایین دانه های فلزی را چون شبکه احاطه کرده ،به نحوی که بین آنها پیوندی ضعیف ایجاد و در شکل دادن گرم مرز دانه ها تمایل به شکست پیدا می کند .شکستن مرز دانه ها توسط اکسیژن تقویت می شود . هم چنین به دلیل میل ترکیبی زیاد گوگرد به عنصر منگنز ،آن را به صورت سولفید منگنز جدا می کنند .به خاطر این که این ناخالصی در بین دیگر نا خالصی های فولد اثر منفی خیلی کمتری دارد ،به صورت پراکنده توزیع شده و نقطه ذوب بالیی دارد .چقرمگی فولد در جهت عرضی آن با افزودن گوگرد به طور چشمگیری کاهش می یابد . گوگرد به علت خاصیت روانکاری قسمت برنده ابزارهای برشی از شدت اصطکاک کاسته و عمر ابزار را افزایش می دهد .لذا عمدتا به مقدار %4/0از این عنصر را به فولد های خوش تراش می افزایند . گوگرد باعث کوتاه شدن براده های ماشین کاری فولدها خوش تراش می شود . گوگرد ترک های ناشی از جوشکاری را افزایش می دهد .
گوگرد در فولد به عنوان یک ناخالصی محسوب می شود .در فولدهای کربنی و کم آلیاژ این عنصر با آهن یک ترکیب اتکتیکی با ذوب پایین به نام سولفید آهن fes می دهد .این ترکیب در مرز دانه های فولد نشسته و با توجه به نقطه ذوب پایین در حین عملیات حرارتی ،ذوب شده و باعث گسیختگی و ترک می گردد . وجود منگنز در فولد به علت میل ترکیبی بیشتر آن با گوگرد نسبت به آهن باعث تشکیل ترکیب mnsمی گردد mns .دارای نقطه ذوب بالتری نسبت به fesمی باشد ( ) c 1610و به همین دلیل در اثر حضور منگنز ،مساله گسیختگی و ترک به حداقل ص 62 ممکن می رسد . عناصری نظیر Ti , Cr , Zr ,Be،اثرات مضر گوگرد را کاهش داده ولی عناصری چون , Mo , Co . Niاثر مضر گوگرد را تشدید می کند . آخال های گوگرد اثرات بسیار مضری داشته و قابلیت جوشکاری و مقاومت در مقابل خوردگی را نیز کاهش می دهند . به همین دلیل مقدار گوگرد در فولد باید بسیار محدود و کم باشد و بسته به نوع فولد درصد گوگرد از 06/0 %تا 04/0بوده و در فرایند جوشکاری تا حد % 02/0تقلیل می یابد و از این محدوده نباید تجاوز کرد . کاهش مقدار گوگرد باعث افزایش مقاومت به ضربه فولد می گردد . سیلیسم :نقطه ذوب ) c 1414 ) Si چون همراه با سنگ آهن و متناسب با میزان ترکیب شیمیایی آن ،مقداری سیلیسم نیز موجود است ،همیشه مقداری از این عنصر برابر عنصر منگنز در فولد آلیاژ سازی می شود .هم چنین ضمن تولید فولد مقداری از siدیواره کوره توسط فولد مذاب جذب می شود . ولی اینگونه فولد را هنگامی به نام فولد های سیلیسم دار می شناسند که بیش از %4/0سیلیسم دارا می باشند . سیلیسم جزو فلزات نبوده ،بلکه عنصری است شبه فلز همانند فسفر و گوگرد . سیلیسم اکسید زا بوده و درجه نشینی گرافیت نقش مهمی ایفا کرده ،حوزه کریستالی آستنیت را شدیدا تنگ تر کرده ،استحکام و مقاومت سایشی را افزایش داده ،باعث افزایش مدول الستیسیته و بنابراین دلیل کاربردی دیگر یکی از عناصر آلیاژی در ص 63 فولد ها است . مقاومت در برابر پوسته شدن فولد را بال برده ،به نحوی که جزو عناصر آلیاژی در فولد های نسوز به شمار می رود ؛ چون قابلیت شکل دادن سرد و گرم را پایین می آورد ،لذا مقداری آلیاژی آن در فولد محدود است .
با افزایش درصد سیلیسم تا مرز %12مقاومت در برابر اسید فولد تضمین شده و این گونه فولدها به عنوان فولدهای ریختگی خیلی سخت و شکننده قابل تولید است به طوری که تنها به روش سنگ زدن می وان آن ها را ماسین کاری کرد . به علت کاهش شدید قابلیت هدایت الکتریکی ،نیروی پس ماند زدا و تلف توان ، Siرا در فولدهای که ورق های الکترود از آن ها ساخته می شود به کار می روند . در فولد سازی از سیلیسم به منظور آرام کردن مذاب یا اکسیژن زدایی استفاده می شود .ممکن است به مقدار کم حدودا %3/0تا 15/0در فولد وجود داشته باشد . به عبارت دیگر Siبه ندرت به عنوان عنصر آلیاژی به فولد اضافه می شود مگر این که اثر مقاوم بخشی آن زیاد باشد . Siسرعت بحرانی سرد شدن فولد را به تاخیر می اندازد و به این ترتیب باعث افزایش سختی پذیری فولد می شود . همین طور Siبه عنوان عنصر آلیاژی استفاده می شود و فولد های Siساختمانی کاربرد چشمگیری دارند . Siدر قطعات ریختگی مقاوم به حرارت استفاده شده و در مورد مقاومت به اکسیداسیون کربونیزه شدن ،مفید است .ریخته گر ها می دانند که Siسیالیت و در نتیجه کیفیت ریختگی را بهبود می بخشد ،لیکن تمایل به ترک در جوش ها ، مخصوصا در فولد های کم کربن پر آلیاژ ،را ص 64 افزایش می دهد . از این عنصر جهت احیاء مذاب و بال بردن سیالیت استفاده می شود .سیلیسمی که در این شرکت استفاده می شود ،دارای درجه خلوص %75می باشد . تیتانیم :نقطه ذوب )c 1727 ) Ti به دلیل میل ترکیبی زیاد این عنصر با اکسیژن ،گوگرد ،نیتروژن و کربن یکی از عناصر قوی اکسید زا ،نیترید زدا ،جاذب گوگرد و کار بید ساز قوی به شمار می رود .هم چنین در فولد های مقاوم به خوردگی به عنوان یک عنصر کار بید ساز جهت پایداری در مقابله بین کریستالی کاربرد داشته و در ریز دانه شدن ساختار کریستالی نیز نقش مهمی را ایفا می کند .این عنصر حوزه کریستالی آستنیت را تنگ تر می کند . در صورت افزایش مقدار آن در فولد ،باعث پدیده جدا نشینی شده و به دلیل ایجاد نیروی زیاد پس ماند زدا در آلیاژهای آهنربای دائم به عنوان عنصر آلیاژی کاربرد دارد . به جهت تشکیل نیترید های ویژه ،استحکام خزش فولد افزایش می یابد .با این همه این فلز میل زیادی به جدا نشینی و لیه لیه شدن دارد . تیتانیم تشکیل کار بید هاییی را می دهد که در دمای زیاد پایدار است Ti .می تواند مقاومت به حساس شدن را احراز کرده ،مقاومت به خزش و باز پخت را بهبود بخشد .تیتانیم تاعث ریزتر شدن ساختار و بال بردن سیالیت می شود .
فرو تیتانیمی که در این شرکت استفاده می شود دارای درجه خلوص %30می باشد . ص 65 وانادیم :نقطه ذوب )c 1726 ) V این عنصر باعث ریز شدن دانه های اولیه و ساختمان فولد ریختگی شده ،یکی از عناصر قوی کار بید زا بوده که بدین ترتیب افزایش مقاومت سایشی ،عمر لبه برشی ابزار مقاومت گرمایی فولد را به دنبال خواهد داشت که طبعا جز عناصر آلیاژی در فولد های تند بر ،گرم و مقاوم به حرارت به شمار می رود . چون این عنصر باعث ریز دانه شدن ساختار کریستالی شده و با تشکیل کاربید مربوطه از سخت شدن فولد در هوا جلوگیری می کند .قابلیت جوشکاری فولدهای بهسازی را بهبود می بخشد . به علیت تشکیل کاربید ،مقاومت قولد را در برابر هیدروژن تحت فشار بال می برد . وانادیم حوزه کریستالی آستنیت را تنگ تر ساخته و نقطه کوری را به سمت دمای بال می برد .وانادیم اکسیژن زدایی قوی است و موجب ریز شدن فولد نیز می شود .در مقادیر زیاد وانادیم شدیدا کاربید زدا بوده و سرعت استحاله آستنیت به فریت را کاهش داده و به این ترتیب تا حد زیادی سختی پذیری فولد را افزایش می دهد .ولی مقدار آن در فولدهای آلیاژی کمتر از آن است که بتواند کاربید تشکیل دهد . بنابراین نقش عمده آن کوچک کردن اندازه دانه های فولد می باشد .وانادیم تشکیل کاربیدهایی را می دهد که در دماهای زیاد پایدار است .وانادیم می تواند مقاومت به حساس شدن را احراز کرده ،مقاومت به خزش و باز پخت را بهبود بخشد .فرو وانادیم که در این شرکت استفاده می شود ،دارای در جه خلوص 65 %می باشد . ص 66 سنگ آهک ( کربنات کلسیم ) ()CaC3 سنگ آهک جهت سرباره سازی – تصفیه و عملیات اکسیداسیون استفاده می شود . سنگ آهن ()Fe سنگ آهن در ذوب گیری جهت عملیات اکسید اسیون استفاده می شود . نکات مهم در تولید فولد های ریختگی مقاو م به حرارت : -1خانواده آهن – کروم به دلیل سیالیت پایین و انقباض زیاد می بایستی فوق ذوب این آلیاژ را هنگام ریختگری افزایش داد .هم چنین سرعت ریختگری آن ها را حد اقل 2برابر سرعت ریختگری فولد های ساده کربنی در نظر گرفت . – 2خانواده آهن – کرم – نیکل هر چند سیالیت این دسته از فولد های آلیاژی نسبت به خانواده آهن – کرم بیشتر است ،اما نسبت به فولد های ساده کربنی کمتر می باشد .لذا افزایش
سرعت ریختگری و فوق ذوب در این خانواده ضرورت دارد .هم چنین جهت جلوگیری از ترک های گرم توصیه می شود از سیستم راهگاهی چند راهباره استفاده کرد. -2ذوب در کوره قوس همان طور که می دانیم جهت تهیه یک ذوب مناسب در کوره های قوس نحوه شارژو تقدم و تاخر افزودن مواد بسیار مهم می باشد .هم چنین بهترین نسبت اجزا شارژ ص 67 عبارت است از %40 :درشت ؛ % 45متوسط ؛ % 15قراضه ریز . پیشنهاد می شود نحوه شارژ به این گونه صورت گیرد : ابتدا قراضه های ریز را در کف کوره گسترده تا در اثر افتادن قراضه های بزرگ کف کوره آسیب نبیند . قراضه های بزرگ روی قراضه های ریز و در زیر الکترود ها قرار می گیرند . در نزدیکی دیواره کوره ورودی قراضه های درشت قراضه های متوسط را قرار دارد . نهایتا قراضه های ریز باقیمانده را روی شارژ بریزیم که این عمل سبب می شود فضاهای خالی بین قراضه های درشت پر گردد . تقدم و تاخر شارژ عناصر آلیاژی در فولد های مقاوم به حرارت به ترتیب زیر است : کرم در ابتدا فرو کروم به کوره اضافه می شود که پس از افزودن آن سرباره سبز رنگی به دلیل بال رفتن میزان اکسید کرم در سرباره تولید می شود .در تولید فولد های با کرم بال ،عمدتا فرو کرم مصرفی را پیش گرم کرده که این عمل نه تنها بهره وری را افزایش می دهد بلکه مصرف انرژی را کاهش می دهد و عمر جداره را افزایش می دهد .راندمان ( بازیابی ) فرو کروم مصرفی حدود %98در نظر گرفته می شود . ص 68 نیکل نیکل عنصری است که به دلیل عدم اکسیده شدن در صورت نیاز اصول در مرحله اول ذوب می توان اضافه شود ،در مرحله نهایی می توان میزان آن را بالنس کرد . بازیابی نیکل مصرفی حدود %100می باشد و در مواردی که آلیاژهایی با بیش از نیکل %60تولید می شوند ،میزان تلفات آن را حدود %40در نظر می گیریم . مولیبدن
اگر میزان مولیبدن مورد نظر بیش از %1باشد معمول آن را در پایان مرحله ذوب اضافه می کند .در صورتی که مولیبدن به صورت x.o2باشد ،می توان آن را همراه شارژ بارگیری کرد که در این صورت کاهش میزان مولیبدن را نخواهیم داشت . عمل اکسیژن زدایی در فولد مقاوم به حرارت با افزایش آلومینیم بهذوب به مدت 3-5دقیقه قبل از بارگیری یا این که با اضافه کردن آن در پاتیل عمل اکسیژن زدایی را انجام می دهند . معمول آلومینیوم در مواقعی که اکسیژن زداهای خالص فولد هایآلیاژی نظیر سیلیکو کلسیم ،سیلیکو کلسیم منگنز ،سیلیکو کلسیم باریم و ...در دسترس نباشد ،توصیه می شود . شارژ کوره از فرو ها بر حسب درصد نیاز استفاده می شود و مثل درذوب منگنزی از فرو منگنز پر کربن استفاده می شود . قراضه استیل مصرف شده در شارژ کوره دو نوع می باشد .استیل بگیر %18کرم دارد استیل نگیر علوه بر % 18کرم % 8 ،نیکل دارد . تولید قطعات مقام به سایش قطعات مقاوم به سایش در شرکت فولیران ریخته گیری می شود که ای قطعات به ص 70 سفارش صنایع سیمان می باشد .صنایع سیمان یکی از مصرف کنندگان قطعات ریخته گری می باشند .با توجه به پیشرفت صنعت ریخته گری در دو دهه اخیر در کشور هر روز بر تنوع ریختگری در دو دهه اخیر در کشور هر روز بر تنوع ریخته گری قطعات جهت صنایع سیمان افزوده می گردد . قطعات ریخته گری در صنایع سیمان کاربردهای متفاوتی دارند .این کاربردها را می توان به صورت زیر بیان کرد : قطعات سایشی مقاوم در برابر حرارت .قطعات ماشین آلت .قطعات سایشی آلیاژی .در این جا قسمتی از قطعات مورد استفاده در صنایع سیمان را مورد بررسی قرار می دهیم . اهم این گونه قطعات را می توان به چند گروه عمده زیر تقسیم نمود : -1چکش ها -2قطعات محافظ بدنه -3گلوله ها -1چکش ها
چکش ها اصطلحا به قطعاتی گفته می شود که با ضربه زدن به مواد باعث خرد شدن و ریز شدن آن ها می گردد .چکش ها به دو گروه عمده تقسیم می شوند : )1/1چکش های آویز قطعاتی هستند که توسط یک شافت نصب می گردند و با عمل چرخش به دور شافت و ضربه زدن به مواد آن ها را خرد می کنند . )1/2چکش های تخت ( کشویی ) قطعاتی هستند که در داخلی یک شیار نصب می گردند و مواد در برخورد با آن ها ص 71 خرد می شوند . ساختار آلیاژ مورد استفاده به صورت ریختگری دارای کاربید به هم پیوسته و سختی 220برنیل بوده که جوابگوی خواص بال نمی باشد و لزم است مراحل تکمیلی به صورت عملیات حرارتی بر روی آن انجام شود . عملیات حراری پیشنهاد شده جهت این آلیاژ گرم کردن تا درجه حرارت c 1100- 1000و سرد کردن آن داخل آب می باشد ،پس از عملیات حرارتی ساختار این قطعات به صورت آستنیت با مرزهای کار بید و با سختی ( -200 ) 180برنیل خواهد بود .خاصیت ساختار به دست آمده این است در هنگامی که بر روی آن کار سختی ( ضربه ) انجام می پذیرد به صورت سطحی تغییر ماهیت داده و به مار تنزیت با سختی ( ) 250-500برنیل تبدیل می گردد که می تواند در مقابل ذرات سایش مقاومت کند هم چنین با توجه به این که مغز قطعه دارای ساختار آستنیت است ،در مقابل ضربه نیز مقاوم می باشد . )2قطعات مافظه بدنه این قطعات بر روی دیواره های داخلی سنگ شکن ها و آسیاب های سیمان نصب می گردد تا از فرسایش جداره اصلی این دستگاه ها جلوگیری نماید . در این قسمت معمول از فولد های کم آلیاژی استفاده می گردد که به طور مثال می توان به ترکیب شیمیایی آن اشاره نمود ( جدول . ) 3 این ترکیب شیمیایی مطابق با استاندارد AISIبه شماره 4140می باشد . مراحل تکمیلی این آلیاژ شامل عملیات حرارتی سختکاری می باشد . 3/2فولد های مورد استفاده در قسمت هایی که در مقابل سایش زیاد و ضربه کم قرار دارند . ص 72 در این گونه موارد فولد های کم آلیاژی استفاده می شود که پر مصرف ترین آنها دارای ترکیب شیمیایی زیر می باشد . ( جدول ) 4این آلیاژ مطابق استاندارد ( ) AISIبه شماره ( ) 4340می باشد .
این فولد نیز مانند تمامی فولد های دیگر نیاز به مراحل تکمیل عملیات حرارتی دارد . )4/2آلیاژهای مورد استفاده در قسمت های که در مقابل سایش خیلی زیاد و ضربه خیلی کم قرار دارند . 1/4/2یکی از ترکیبات فولد های آلیاژی پر مصرف به صورت نمونه در زیر بیان شده است . این آلیاژ مطابق استاندارد ( )ASTMبه شماره ( )A681-D2می باشد . عملیات حرارتی این آلیاژ شامل ،آنیل کوئنچ و تمپر می باشد . عملیات حرارتی آنیل به صورت گرم کردن تا درجه حرارت ( )c 900پس از نگهداری ،سرد کردن داخل کوره به آرامی تا درجه حرارت ( (c775و نگهداری در این درجه حرارت به مدت ( 4الی ) 6ساعت و خنک کردن در هوای آزاد است .سختی قطعه پس از عملیات حرارتی ( ) 200-250برنیل است .ساختار پس از کوئنچ و تمپر عبارت است از کاربید کرم در زمینه مارتنزیت تمپر شده . ) 2/4/2یکی دیگر از ترکیبات مورد استفاده چدن های آلیاژی می باشد که نمونه پر مصرف آن در زیر بیان شده است ( .جدول ) 5 عملیات حرارتی این آلیاژ عملیات تنش گیری می باشد . عملیات تنش گیری در این آلیاژ بدین صور ت انجام می شود که ابتدا قطعات به آرامی تا ( ) c 450گرم شده و در این درجه حرارت به مدت ( 4تا ) 6 ساعت نگهداری ص 73 می گردد و در داخل کوره تا درجه حرارت ( )c 275سرد و در این درجه حرارت به مدت ( 4تا ) 6ساعت نگهداری و سپس در هوای آزاد سرد می شود .سختی این آلیاژ ( )55-60راکول سی می باشد . )3قطعات جدا کننده این قطعات در صنایع سیمان به قطعات دیافراگم معروف هستند .وظیفه دیافراگم جدا نمودن خانه های مختلف آسیاب از یکدیگر است و به طور کلی به دو گروه عمده تقسیم می شود .دیافراگم های شیار دار و دیافراگم های کوریا بدون شیار . )3/1آلیاژهای مورد استفاده در قسمت هایی که در مقابل ضربه وسایش قرار دارند . در این قسمت از فولدهای منگنزی ( استاندارهای )A128مطابق شرح بیان شده در قسمت یک استفاده می گردد . )3/2آلیاژ های مورد استفاده در قسمت هایی که در مقابل سایش زیاد و ضربه کم قرار دارند .در این قسمت از آلیاژ ( ) A340استفاده می گردد که در قسمت ( ) 2/3توضیح آن بیان شده وسختی مورد نیاز در این قسمت ( -350 )300برنیل می باشد .
-4گلوله ها گلوله ها قطعاتی می باشند که دارای قطرهای مختلفی از ( ) mm 100-300 هستند . این قطعات در داخل آسیاب ها قرار می گیرند و در اثر عمل چرخش آسیاب بر روی یکدیگر غلطیده و باعث پودر شدن مواد در بین خود می گردند .با توجه به این که گلوله ها در معرض سایش ها متفاوتی از جمله سایش مواد و برخورد با یکدیگر و ص 74 جداره هستند باید دارای مقاومت به سایش بال و هم چنین دارای چقرمگی خوبی نیز می باشند . جهت این قطعات نیز ترکیبات متفاوتی به کار می رود که اهم آنها به شرح زیر می باشد : )4/1ترکیب شیمیایی چدن ،نیکل ،کرم عملیات حرارتی این آلیاژ عملیات تنش گیری می باشد که مطابق عملیات حرارتی گفته شده در ( )2/2/4انجام می شود .سختی این آلیاژ پس از عملیات حرارتی 500برنیل است . )4/2در مکان هایی که مقاومت عالی در مقابل سایش ،خوردگی و تغییر شکل نیاز است ،از ترکیب شیمیایی زیر استفاده می شود ( .جدول . ) 7 )4/3در مکان هایی که حساسیت کاری نداشته و قطر گلوله ها کمتر از ( mm )600باشند می توان فولد های کم آلیاژی آهنگری شده نیز استفاده کرد . این فولد ها مقاومت به سایش کمی دارند ولی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر می باشند و در پایان این نکته لزم است که تنوع قطعات ریخته گری در صنایع سیمان بسیار زیا د است و هر روز با کاربرد آلیاژ های جدید ریختگری در صنایع سیمان کشور روبرو هستیم و پیشرفت خوبی هم در ریختگری قطعات خاص سیمان در کشور شاهد بوده ایم . فولد منگنزی با زمینه آستینتی ( هادفیلد ) این نوع فولد اولین بار در سال 1882میلدی توسط شخصی به نام رابرت هادفیلد ابداع شد . ص 75 این فولد حاوی حدودا %2/1کربن و %12منگنز می باشد و مصرف آن امروزه بال رفته است . فولد های آستینتی منگنزی با داشتن ترکیب مناسب از انعطاف پذیری و قابلیت کار سختی و مقاومت در مقابل سایش خوبی برخوردارند و محدودیت هایی اعم از قابلیت ماشین کاری ضعیف و استحکام تسلیم پایین ( در حدود mpas 415 )– 345دارند . پس در قطعات حساس با دقت بالیی و یا در تنش های بال در مقابل تغییر شکل مناسب نیستند ،انجام عملیاتی مانند چکش کاری ،کوبش ،پرسکاری ،
نورد سرد و شوک ها انفجاری به روی سطح این فولد باعث افزایش استحکام تسلیم و بال رفتن سختی سطح آن ها می شود . ذوب و تهیه فولد های هادفیلد در کوره های قوس الکتریکی می توان به چند طریق این نوع فولد تهیه کرد : -Aذوب در زیر سرباره بازی با اکسید اسیون مزایای این روش عبارت اند از : -1در شارژ قراضه کربن دار استفاده می شود ( فولد کربن ) . -2فولد با حداقل مقدار فسفر به دست می آید . -3درصد نا خالصی ها در فولد کم می باشد . -4فولد به دست آمده حاوی مقادیر اندک اکسید می باشد . اشکال این روش گران بودند آن از لحاظ زمان و کاربرد زیادی بر روی آن و مصرف زیاد فرومنگنز است . ص 76 شارژ :قراضه کربنی و شمش چدن می باشد .شارژ باید حتما تمیز باشد فرایند ذوب :فرایند ذوب با قدرت کامل ترانسفور ماتور انجام می گیرد ،زیرا قبل از مرحله اکسید اسیون حرارت در کوره باید ماکزیمم باشد . در فرایند ذوب در کوره Caoیا Caco3به مقدار ()1 الی ( )2درصد وزنی شارژ برای ایجاد یک لیه سرباره ( شلکه ) اضافه می شود تا از اکسیده شدن ذوب به واسطه جذب گاز و سرد شدن ذوب و ورود الکترود به داخل جلوگیری کند . مراحل ذوب پس از انجام عملیات اصلی ذوب که شامل حذف فسفر و اکسید اسیون می باشد مرحله سوم یعنی احیا عناصر می باشد . در این مرحله می بایست : -1شلکه ذوب را گرفت و از کوره خارج کرد ( زیرا
سرباره حاوی اکسیدها و ناخالصی ها می باشد ) . Cao+ caF2-2باید سریعا به مذاب اضافه گردد ( برای تشکیل سرباره جدید ) . -3در ذوب فرو منگنز و فرو سیلیس اضافه گردد .مقدار آن ها بر اساس 5/0تا 4/0 درصد منگنز و 3/0تا 2/0 درصد سیلیسم در ذوب محاسبه شود . -4اضافه نمودن ترکیب احیا شامل فرو سیلیس ( % 75 یا ، ) %45کک خرد شده و فوسپات تا موقعی که سرباره سفید رنگ شود . بهسازی فولد -1عمل احیا قبل از اضافه کردن فرو منگنز ( Fe- )mnمی بایست به خوبی انجام گرفته باشد و Feoدر ذوب و سرباره کم باشد . ص 77 -2حرارت ذوب در موقع اضافه نمودن فرومنگنز ( ) Fe-mnبال باشد ( . 1525cتا )1500 -3درجه بازی بودن سرباره زیاد باشد ،یعنی ( )caoدر سرباره زیاد باشد . -4حتی المقدور سعی شود در ( )feoکمتر از %5/2و مقدار ( )mnoکمتر از %5/3باشد . در غیر اینصورت ترکیب ایجاد شده در هنگام سرد شدن قطعه ریختگی به علت داشتن حللیت کم در فلز زمینه ،
به صورت یک فلز ثانویه در مرز دانه ها رسوب می کند و باعث کاهش خواص مکانیکی فولد می شود . -Bذوب در زیر سرباره بازی بدو ن اکسیداسیون این روش دارای این مزیت است که زمان تهیه ذوب به مدت 20الی 30دقیقه کاهش می یابد .زیرا مراحل حذف فسفر و اکسیداسیون را ندارد .به همین دلیل نا خالصی ها و فسفر ذوب را نمی توان کاهش داد .پس شارژ می بایستی تمیز و عاری از هر نوع ناخالصی بوده و فسفر آن نیز کم باشد . مرحله اول – فرایند ذوب در پایان مرحله اول یعنی وقتی شارژذوب شد ،مقدار کربن باید % 2/0تا 15/0باشد .بدین دلیل توصیه می گردد که شارژ با مقدار کربن max 4/1%محاسبه گردد . ذوب باید سریع انجام گردد یعنی کوره با قدرت کامل کار کند . در این مراحل متناوبا Caoاضافه می شود 10 ،دقیقه قبل از اتمام مرحله اول فروسیلیسم به مقدار کی تا kg 5/1برای هر تن به مذاب اضافه می شود ( .برای به دست آوردن سرباره به رنگ روشن ) . در پایان مرحله اول فرومنگنز به مقدار مساوی ولی چند بار مانند روش اول به ص 78 مذاب اضافه می شود . مرحله دوم – احیاء سرباره باید حداقل قابلیت را برای اکسیده شدن داشته باشد به منظور جلوگیری از بیش از حد اکسید شدن منگنز می با یست پس از اضافه نمودن حرارت را بال برد پس از کنترل کامل سرباره ( از نظر آنالیز و رنگ آن ) در صورت مناسب نبودن آن اضافه نمودن آهک و کمی فرو سیلیسم ذوب را اندکی احیا نموده و سپس ترکیب احیا را روی سرباره اضافه نموده و پس از گذشت مدت زمان تقریبی 20 دقیقه و تهیه نمونه خمشی در صورت مثبت بودن نتیجه ،ذوب را تخلیه کرد . - Cذوب و تهیه در زیر سرباره بازی با شارژ بر گشتی مزیت این روش در مصرف کم فرو منگنز در زمان کوتاه ذوب است . شارژ شامل 70 - % 80برگشتی 20 - % 30قراضه فولد کم کربن می باشد . مرحله اول – ذوب در این مرحله از ( )Caoبرای ایجاد سرباره استفاده می گردد 15 .دقیقه قبل از اتمام مرحله اول می توان ( )Caoبه مقدار %1وزنی شارژ برای شروع مرحله احیاء اضافه نمود .
مرحله دوم :احیا ذوب قبل از احیا اصلی ،ذوب را با کمی فرو سیلیسم احیا نموده و سپس بر روی سرباره ترکیب احیا اضافه می گردد .پس از محاسبه کمبود عناصر ( کنترل آنالیز ) فرو آلیاژ استفاده شده ،پس از ترکیب %60آلومینیوم و )Cao ( % 40برای احیاء نهایی در کوره می توان سود برد . ص 79 پس از آن در صورت کنترل صحیح حرارت و آنالیز و نمونه خمشی ذوب تخلیه می گردد .احیاء نهایی در بوته با آلومینیوم به مقدار ( ) kg 5/1 – 1برای هر تن مذاب انجام می گردد . « خواص فیزیکی فولد های آستینتی منگنزی » فولد های هادفیلد با هدایت حرارتی کم وضریب انبساطی حرارتی زیاد از فولد های ساده کربنی متمایز می شوند .این فولد ها در درجه حرارت اتاق غیر مغناطیسی هستند . ص 81 تاثیر ترکیب شیمیایی و عناصر مختلف بر خواص فولد هادفیلد عنصر کربن عنصر کربن بر همه ویژگی های فولد هادفیلد تاثیر معین و مشخصی دارد . این تاثیرات عبارتند از : افزایش درجه حرارت ( )ACmبا افزایش میزان کربن .افزایش استحکام کششی تا محدوده معینی از کربن و سپس کاهش آن باافزایش کربن . افزایش استحکام تسلیم . کاهش ازدیاد طول نسبی .عنصر منگنزمنگنز تاثیر اندکی بر استحکام تسلیم دارد .منگنز تا % 14استحکامکششی و ازدیاد طول نسبی را افزایش و در بالتر از آن کاهش می دهد . عامل پایدار کننده آستنیت است اما نمی تواند استحاله آستنیت را متوقفکند . عنصر سلیسم عنصر سیلیسم به ندرت به عنوان آلیاژی به ترکیب فولد های هادفیلد اضافه می شود و حضور آن عمدتا به دلیل استفاده از این عنصر به عنوان اکسیژن زا در فرایند تهیه ذوب است .عنصر سیلسیم تا حدود % 2استحکام تسلیم فولد ها دفیلد را به مقدار کم افزایش می دهد .در بالتر از % 2/2کاهش سریع در استحکام و انعطاف پذیری حاصل می شود . فولد های هادفیلد حاوی بیش از 3/2درصد ( )Siقابلیت کار پذیری ندارند . ص 82
عنصر فسفر میزان فسفر مجاز 7درصد است ،ولی از سال 1960که دستیابی به فرومنگنز حاوی مقادیر کم فسفر امکان پذیر شد ،تولید کنندگان فولد هادفیلد تمایل به کاهش فسفر و نگهداری آن در حد کمتر از %4درصد ابراز کردند . اثرات فسفر اثرات فسفر عبارتند از : کاهش انعطاف پذیری به خصوص در پایین تر از درجه حرارت اتاق . در بالتر از ( )06/0درصد ضمن کاهش انعطاف پذیری ،تمایل به پارگی گرم در درجه حرارت های بال را افزایش می دهد .کاهش عنصر فسفر در حداقل ممکن همواره و به خصوص در مواردی که قطعات جوشکاری می شوند ،توصیه می گردد .میزان فسفر در الکترودهای جوشکاری فولد های منگنزی باید در پایین تراز حد ممکن باشد . عنصر کرم عنصر کروم د ر محدوده ی از 5/1 – 5/2برای افزایش استحکام تسلیم به ترکیب این فولد ها اضافه می شود . افزایش استحکام تسلیم .تا حد %2تاثیر چندانی بر استحکام کششی ندارد ولی در بالتر از %2موجب کاهش تدریجی و در بالتر از %4موجب کاهش قابل ملحظه آن می گردد . بیشتر از 5/2درصد انعطاف پذیری را به شدت کاهش می دهد .عنصر مولیبدن عنصر مولیبدن در محدوده 2 – 5/0درصد به برخی از فولد های هادفیلد اضافه می شود . ص 83 تاثیرات این عنصر عبارتند از : افزایش انطالب پذیری تا میزان ( )%5/1افزایش استحکام تسلیم .جلوگیری از ترک خوردن قطعات در حالت ریختگی .افزایش چقرمگی . عنصر نیکل عنصر نیکل تا حد % 4و یا بیشتر برای تثبیت فاز آستنیت به کار گرفته می شود . این عنصر مخصوصا در جلوگیری از ایجاد کاربیدهایی که در محدوده حرارتی ( )c 500-300تشکیل می شوند ،موثر است .وجود نیکل خاصیت غیر مغناطیسی فولد ها دفیلد را تقویت و مخصوصا در لیه های دکربور شده ،تثبیت می نماید . سایر اثرات نیکل عبارتند از :
استحکام کششی را کاهش می دهد اما در حد بیش از %5تاثیر آن براستحکام کششی قابل صرف نظر کردن است . تاثیر چندانی بر استحکام تسلیم ندارد .انعطاف پذیری را به مقداری قابل ملحظه ای افزایش می دهد .با اضافه کردن آن می توان میزان کربن را کاهش داد و قابلیتجوشکاری را بهتر کرد . عنصر وانادیم عنصر وانادیم کاربید زدایی بسیار قوی است و بنابراین برای افزا استحکام تسلیم به این فولد اضافه می شود .دیگر اثرات وانادیم عبارتند از : انعطاف پذیری را کاهش می دهد .تاثیراتی بر مقاومت در مقابل سایش ندارد .عنصر مس مس نظیر نیکل در محدوده ( ) 1 - %5برای تثبیت فاز آستنیت به کار گرفته می شود . عنصر گوگرد عنصر گوگرد تحت تاثیر ویژه ای بر خواص فولد هادفیلد ندارند .گوگرد با عنصر منگنز تولید فازی می کند که در قطعات ریختگی مضر نیستند . عنصر تیتانیم استفاده از عنصر تیتانیم برای خنثی کردن اثر فسفر در کشور های اروپایی متداول است . این عنصر با ایجاد کاربید های پایدار میزان محلول در آستنیت را کاهش داده و نتیجه آن خواص معادل رده های کم کربن فولد های هادفیلد است .در برخی از منافع تیتانیم به عنوان عنصر جوانه زا ریز کردن دانه ها و هم چنین بازدارنده ایجاد ترک در مرحله عملیاتی حرارتی معرفی شده است .افزایش تیتانیم در مقدار بیش از %4/0باعث ایجاد کاربیدهای کامل پایدار شده و چقرمگی را کاهش می دهد ( .عنصر بیسموت :عنصر بیسموت عمدتا برای بهبود قابلیت ماشین کاری به این فولد ها افزوده می شود ) . عناصر و کاربردهای صنعتی عمده ترین آلیاژی که به ترکیب فولد های هادفیلد اضافه می شوند ،کرم مولیبدن و نیکل هستند . عناصر نیکل و مولیبدن در مواردی که کربن فولد ها دفیلد کاهش داده می شود ،برای جلو گیری از کاهش خواص مکانیکی فولد به آن اضافه می شوند . ص 85 برخی از کاربردهای صنعتی برای فولدهای حاوی عناصر آلیاژی عبارتند از :
فولد های حاوی یک در صد مولیبدن ( )ASTMA128 Grad E-1در مواردی که فولد تحت تاثیر حرارت قرار می گیرند ،بسیار مناسب است . فولد حاوی % 2مولیبدن ( )ASTMA128 Grad E-1دارایاستحکام بالتری است و برای کاربرد سنگ شکن ها مورد استفاده قرار می گیرند . کار سختی در فولد هادفیلد خواص مکانیکی فولد های هادفیلد با انجام کار مکانیکی تغییرمی کند .به عنوان مثال در فولد هادفیلد با درصد کربن ( ) 1 - % 4/1و منگنز ( %14 ) 10سختی از ( )220و یکرز در اثر کار سختی به ( ) 900و یکرزافزایش می یابد . فولد های هادفیلد به عنوان یک ماده مقاوم در مقابل خوردگی مورد استفاده قرار نمی گیرند . این فولد ها در شرایط خورنده به سرعت دچار زنگ زدگی می شوند . مقاومت در مقابل خوردگی این فولد ها در مقایسه با فولد های ساده کربنی در شرایطی که خوردگی و سایش با هم عمل کنند ،کمی بیشتر است . خواص مغناطیسی و ساختار فولد های هادفیلد فولد هادفیلد با ساختار کامل آستنیتی غیر مغناطیسی است .بنابراین در مواردی ص 86 که به ماده ای با استحکام بال و چقرمگی خوب و غیر مغناطیسی بودن نیاز است به کار گرفته می شود . ساختار میکروسکوپی فولد های هادفیلد برای فولد های هادفیلد ( به استثنای خانواده های حاوی وانادیم و مولیبدن ) ساختار مطلوب ،ساختاری کامل آستینیتی و تک فازی است . در هر حال قطعات ریختگی که عمل تولید می شوند ،دارای مقادیری فاز کاربید در مرز دانه ها ( به خصوص در قطعات با ضخامت زیاد ) هستند و این امر طبیعی است .در صورتی که عملیات حرارتی فولد های هادفیلد به درستی انجام نشود ،ساختار نهایی نامطلوب خواهد بود . افزودن عنصر مولیبدن در یک حد معین باعث ایجاد فاز کاربید مولیبدن در ساختار میکروسکوپی فولد هادفیلد می شود و خانواده جدیدی قسمت عنوان فولد های با سختی توزیعی را ایجاد می نمایند . عملیات حرارتی فولد های هادفیلد عملیات حرارتی متداول برای این فولد ها عبارتند از : آنیل به منظور حل کردن فاز های نامطلوب .-سرد کردن سریع در حمام آب .
برای حل کردن فاز کامل کاربید قطعات ریختگی باید به میزان ( c 30تا c30 ) بالی درجه حرارت ACMحرارت داده شوند .نگهداری قطعه در این درجه حرارت به مدت ( 2تا ) 1ساعت برای حل کردن فاز کاربید کافی است .در فولد های هادفیلد با کربن ( )4/1 - %5/1درجه حرارت مذکور بسیار بال است و اعمال این ص 87 محدوده حرارتی باعث مشکلت زیر خواهد شد : در نقاط جدایش کربن پدیده ذوب اولیه صورت می گیرد .اکسید اسیون و دکربوره شده ،بیش از حد معمول خواهد بود .امکان عملی سریع سرد کردن نخواهد داشت .ص 89 جوشکاری فولد های هادفیلد در بسیاری از کاربردها ،فولد های هادفیلد نیاز به جوشکاری دارند ،این عملیات برای اتصال دو قطعه فولد هادفیلد یا فولد ساده کربنی به هادفیلد و یا تعمیر قطعات ریختگی انجام می شود . به دلیل حساس بودن فولد های هافیلد به حرارت ،باید جوشکاری آن با دقت کافی صورت گیرد .بهترین روش جوشکاری فولد هادفیلد جوشکاری قوس الکتریکی است . برای جوشکاری این خانواده از الکترودهای مناسب مطابق استاندارد ( )AWSA5 .13رده های )B- )efenc,c( )efenc.aاستفاه کرد . نکات مهم در جوشکاری فولد های هادفیلد عبارت اند از : حرارت دادن قطعات قبل از جوشکاری یا در حین آن ،باید در حداقلممکن است . در حین با ز سازی قطعات ریختگی باید مناطق فرسوده را کامل تمیزکرد و از ماسه خارج کرد . بستر نقطه جوش در حالتی که هنوز داغ است ،ساچمه کوبی شود .ماشین کاری فولد هافیلد فولد های هادفیلد با وجود چقر مگی بسیار بال هنگام ماشین کاری در محل حرکت قلم های ماشین کاری به قدری سخت کاری می شوند که از نقطه نظر تجاری آنها را غیر قابل ماشین کاری قلمداد می کنند . فولد های هادفیلد را می توان با به کارگیری تمهیدات زیر ماشین کاری کرد . ص 90 ابزار ها باید تیز باشد .ابزار های کند ،تولید کار سختی بیش از حد می کنند وماشین کاری را مشکل می سازند . برای ماشین کاری از فولد ها ی تند بر حاوی کبالت یا سمنتر کاربیدباید استفادهکرد که مورد دوم ترجیح داده می شود . -استفاده از روغن های حاوی گوگرد ،عمل ماشین کاری را سهل تر می کند .
برای افزایش قابلیت ماشین کاری خانواده جدیدی از فولد های هافیلد با %20 منگنز و %6کربن ابداع شده ،این این فولد ها را می توان سوراخ کاری ، قلویز کاری و گرد تراشی و ماشین کاری کرد . ص 92 تکمیل تمیز کاری در این جا برای جدا شدن سیستم راهگاهی و تغذیه قطعات فولدی 2نوع منگنزی و کربنی روش خاص استفاده می شود که به عبارت زیر می باشد : قطعات منگنزی به وسیله ضربه و پتک سیستم راهگاهی و تغذیه و پلیسه ها جدا می شوند و بعد به مراحل بعدی تکمیل فرستاده می شوند اما در قطعات کربنی عملیات حرارتی و نرماله شده و پس از آن برش توسط هوا گاز انجام می شود . جدا کردن ماسه از قطعات به وسیله چکش های بادی و کمپرسور انجام می شود . تاب گیری قطعات قطعاتی که پس ریختگری و خارج کردن آن ها از قالب و یا پس از عملیات حرارتی به هر شکل دارای خمیدگی یا تاب می باشند را توسط دستگاه پرس که فشار زیادی را اعمال می کند را می توان صاف کرد . دستگاه پرس این شرکت که ایرانی است 50تنی می باشد . ممکن است در این مرحله قطعاتی که ترک دارند ،حین عملیات بشکنند . برای کنترل صافی سطوح از خط کش ها و شابلن های مخصوص استفاده می شود . ص 92 جوشکاری جوشکاری فولد منگنزی نوع الکترود :آما 1760الکترود ها باید در دمای c 350تا C 300به مدت 2 ساعت گرم آرایی و خشک شود .قطعه در آب قرار می گیرد .پس از حداکثر cm 5جوشکاری باید بلفاصله چکش کاری شود تا تنش باقیمانده خارج شود . جوشکاری پس از عملیات حرارتی باشد . فولد منگنزی حتما باید در آب جوشکاری شود و قطعه نباید زیاد گرم شود چون باعث تغییر ساختار قطعه و ترک در آن می شود . جوشکاری فولد کربنی 45درجه انجام شود . محل جوشکاری پیش از جوشکاری عملیات نرماله انجام شود . در صورتی که کرین بالی %35باشد باید قطعه 250الی 300درجه پیش گرم شود .از الکترود آماد 23آکا یا معادل استفاده می شود قطعات پس از عملیات جوشکاری تمپرینگ 550الی 600درجه در صورت نیاز عملیات آنیل روی آن ها انجام می شود . جوشکاری فولد های کم آلیاژ
محل جوشکاری باید یخ 45درجه بخورد و پیش گرم شود . قطعات باید مورد عملیات آنیله یا نرماله قرار گیرند . پیش گرم برای بعضی از قطعات c 200و برخی دیگر تا c 540و در آب c 540 حداقل دما . از الکترو د آما 23استفاده شود . پس از جوشکاری قطعات عملیات حرارتی شوند . نوع الکترود محل مصرف کربنی e60 13 جهت ترمیم قطعات کربنی منگنزی 1760y emn جهت ترمیم قطعات منگنزی جهت ترمیم قطعات آلیاژی استحکام بال E10018 – gیا ama1292n آلیاژی e7018 جهت ترمیم قطعات آلیاژی استحکام متوسط گرافیتی با روکش مسی جهت برشکاری ها ی سنگین Ama 100by برای برشکاری – گیری و پر شدن شیار ها ص 94 عملیات حرارتی عملیات حرارتی سختی کاری +تمپرینگسختی کاری ( کوئنچ در آب ) +تمپرینگتمپرینگکوره های عملیات حرارتی کوره های عملیاتی این شرکت از نوع غیر مداوم ( تکشارژ) می باشند .کوره های تک شارژ به کوره هایی اطلق می شوند که بعد از شارژ موارد و بسته شدن درب کوره ،سیکل از پیش تعیین شده عملیات اجرا می گردد . کوره های این شرکت نوع خاصی از کوره تک شارژ می باشند که به کوره واگنی معروف می باشد .این کوره ها ب ه سیستم ریلی مجهز هستند که آتشدان یا محفظه گرم کوره روی آن حرکت می کند .آتشدان کوره باید کامل ایزوله باشد تا از رسیدن حرارت به سطح چرخ ها و غلطک ه ا جلو گیری شود کوره معمول روی کف کارگاه نصب می شود و غالبا به سیستم درب کشویی مجهز می باشد که با برق یا دست کار می کند . ص 95 موادی که باید گرمشوند روی آتشدان قرار می گیرند .واگن روی ریلی به داخل کوره حرکت کرده و درب آن بسته می شود .
یک ی از معایب این نوع کوره ها این است که تا زمانی که واگن در جای خود قرار نگیرد عمل گرمایش انجام نمی گیرد زیرا واگن قسمت کف کوره را با آب بندی می کند در کل این کوره ها برای عملیات بازپخت ،نرمالیزاسیون و تنش گیری قطعات بزرگ مناسب است . زمانی که از این کوره ها برای عملیات حرارتی در مراحل نهایی ساخت قطعات استفاده می شود ،بهتر است نسبت هوا به سوخت به نحوی تنظیم و کنترل شود که با توجه به ترکیب شیمیایی فولد ،شعله یا محصولت احتراق مناسب که اثرات زیان آوری روی سطوح قطعه نداشته باشند ( مانند اکسید اسیون قطعه ) تولید می شود .در این شرایط بهترین نوع شعله برای این کار ، شعله احیاء کننده ضعیف و یا خنثی است . سوخت کوره گاز و جنس دیواره از آجر های آلومینایی است . ص1 عملیات حرارتی قطعات : قطعات تولیدی در شرکت همه باید با توجه به نیاز ----حرارتی شوند که این عملیات ممکن است آخرین مرحله باشد یا مرحله ای ابتدایی برای انجام مراحل دیگر می باشد .در ادامه به نحوه عملیات آلیاژهای مختلف اشاره دارد . عملیات حرارتی فولد های منگنزی ( مارک : ) fm بر روی فولد های منگنزی فقط عملیات سخت کاری در آب صورت می گیرد به این ترتیب که بعد از تخلیه قطعه از قالب قطعه را تمیز کرده و ماسه های آن را جدا کرده و همچنین تغذیه های قطعات را می شکنند سپس قطعات را با توجه به دستور العمل در سبد های مخصوص چیده شده و آماده جهت انتقال به کوره می شوند .جهت عملیات حرارتیک وره باید 300درجه پیش گرم شود و قطعات در این دما حدود نیم ساعت نگهداری شوند . فولد های منگنزی را در دو حالت عملیات حرارتی می کنند .1 .بدون رسوب کاربید .2با رسوب کاربید .که هرک دام از این عملیات ها بستگی به قطعه و شرایط کار قطعه دارد .قطعاتی که رسوب کاربید در آنها صورت می گیرد در مقابل ضربه استحکام کمتری نسبت به قطعات بدون رسوب کاربید دارند تا از مقاومت سایش بیشتری بر خور دارند . برای تولید قطعات بدون رسو ب کاربید ،قطعه را در کوره پیش گرم شده قرارم ی دهند سپس به ازای هر ساعت 50-150درجه دمای کوره بال می رود تا به 600-650برس .در این دما نیم ساعت نگهداری می شوند و سپس تا دمای نهایی بال می رویم .زمان نگهداری نهایی برای قطعات تا 7cm ضخامت 205ساعت است و بیشتر از ان 305ساعت است .حداقل زمان نگهداری نباید کمتر از 2ساعت باشد .قطعات پس از رسیدن به دمای -1120 1050درجه سانتی گراد و نگهداری در این دما ،از کوره خارج شده و در استخر آب فرو برده می شوند تا دمای آنها به دمای محیط برسد ،آب باید دارای تلطم باشد و دما ی آن نباید بیشتر از 40در جه باشد .
ص2 برای عملیات قطعات ب ا رسوب کاربید ،قطعات در کوره پیش گرم شده 300 درجه قرار داده شده و به ازای هر ساعت 50-100درجه دمای کوره افزایش می یابد .پس از رسیدن دما به 600-650درجه نیم ساعت در این دما نگهداری شده و سپس ادامه عملیات تا دما به 1090-1110درجه برسد در این دما با توجه به ضخامت قطعه همانند بدون کاربید ،قطعات نگهداری می شوند سپس کوره خامشو می شود تا دما به 900برسد و نیم ساعت در این دما نگه داری می شوند بعد از این زمان قطعات خارج شده و در آب فرو می رود . قطعات منگنزی پس از عملیات حرارتی دارای زمینه کامل آستنیتی هستند . عملیات تکمیل که شامل سنگ زنی ،جوشکاری و ...که بر روی ای ن قطعات انجام می گردد باید بعد از عملیات حرارتی صورت گیرد . عملیات حرارتی فولد های کربنی ( مار ک ) fc مراحل عملیات حرارتی این قطعات شامل 1نرماله کردن 2آنیل 3تمپر می باشد که آنیل بروی بعضی قطعات صورت نمی گیرد . قطعات کربنی پس از خروج ازقالب و کندن ماسه های چسبیده به قطعه در سبد چیده شده و جهت عملیات نرماله به کوره منتقل می شون د .فولد های کربنی دارای انعطاف پذیری بیشتری نسبت به فولد های دیگر هستند .به همین دلیل تغذیه ها و راهگاهها را نمی توان شکست و باید برکاری شوند ( .هوا گاز ) این قطعات در این مرحله پس از تخلیه و بدلیل عدم یکنواختی در سرد شدن قطعه دارای زمینه ای مختلفی است .اگر در این مرحله عملیا برشکاری تغذیه ها صورت نگیرد سبب ایجاد تنش در قطعه و شکستن قطعه می شود . برای جلوگیری از برز این شکل قطعات ابتدا نرماله می شوند .برای نرماله کردن قطعات تا منطقه آتینیه حرارت داده می شون ( )850-950و در این دما نگهداری شده و سپس قطعات از کوره خارج شده و دردمای محیط سرد می شوند .پس از نرماله کردن ،تغذیه ها و راهگاهها لزم به ذکر است که قطعات کربنی قبل از جوشکار می باید تا 330درجه سانتی گراد پیش گرم شوند پس از عملیات تکمیل ،عملیات بعدی مینی آنیل یا تمپر صورت می گیرد .عملیات تمپر جهت پائین آوردن سختی و تنش گیری قطعه و رساندن آن به حد دلخواه است .عملیات آنیل در محدوده دمایی 850-950در جه سانتی گراد صورت گرفته و در این دما نگهداری و سپس در کوره سرد می شوند . ص3 جت عملیات تمپر قطعه تا دمای مشخثی در کوره حرارت داده شده و سپس در هوای سرد می شوند . درجه حرارت تمپر بستگی به سختی مورد نیاز بستگی دارد .هر چه دما تمپر بالتر باشد ،سختی بدست آمده کاهش پیدا می کند . برای مثال اگر نیاز به سختی 130-240برنیل باشد عملیات تمپر در محدوده دمایی 300-350درجه سانتی گراد صورت می گیرد .
----عملیات در فولد های کربنی به این شرح است که قطعه در کوره تا دمای 300پیش گرم شده قرار می گیرد و سپس به ازای هر ساعت 150درجه سانتی گراد دمای کوره افزایش می یابد تا به 600-650برسد پس نیم ساعت نگهداری ادامه عملیات تارلیدن به دمای نهایی انجام می گیرد .در دمای نهایی به ازای هرک میلیمتر یک دقیقه قطعه نگهداری می شود و -------می شود . برای قطعاتی که نیازبه تراشکاری دارند عملیات ترماله ،تکمیل و تمپر صورت می گیرد که تمپر در ای نحالت در دمای بالتری صورت می گیرد و قطعاتی که تراشکاری ندارد عملیات شامل نرماله تکمیل و تمپر در دمای پائین باشد . عملیا ت حرارتی فولد کم آلیاژ کربنی ( مارک )fa عملیات این آلیاژ ها شامل نرماله +تکمیل ،سختکاری در آب ،آنیل و تمپر است و آنیل و سخت کاری در همه قطعات صور ت نمی گیرد . نرماله کردن الیاژ ها هم همانند فولدهای کربنی است و به همان منظور صورت می گیرد .عملیات تکمیل پس از عملیات نرماله صورت می گیرد در این مورد هم قبل از جوشکاری باید قطعه پیش گرم شود پس از تکمیل عملیات سخت کاری صورت می گیرد که برای این کار قطعه در کوره پیش گرم شده حرارت داده شده تا به 550-600برسد و نیم ساعت نگهداری کرده و تا دمای 850-950بال می برند در اینن دما برای قطعاتیکه نیاز به تراشکاری دارند به از هر میلیمتر یک دقیقه و بقیه قطعات هر 2.5دقیقه در کورهه نگهداری می شوند .قطعات خارج شده و وارد آب می شوند و بعد از یک دقیقه از آب خارج شده و مجددا وارد کوره می شوند تا عملیات تمپر بر روی آها صورت گیرد . تمپر این قطعات هم در دماهای مختلف صورت می گیرد و محیط سرد کننده می تواند آب ،هوا یا کوره باشد که بسته به مارک قطعات دارد ما بیشتر از هوا استفاده می شود در صورت بال رفتن منگنز در این قطعات آنها را آنیل می کنند . ص4 عملیات حرارتی فولد های ضد زنگ مارتنرتی ( مارک : » )fzm عملیات صورت گرفته بر روی این قطعات شامل آنیل این قطعات در دمای 850-950درجه ،نرماله در دمای 1000-1050و سخت کاری در دمای 950-980صورت می گیرد . جهت عملیات سخت کاری قطعات را در کوره پیش گرم شده گذاشته ( ) 300 و نیم ساعت در این دما نگهداری می کنیم و سپس به ازای هر ساعت 100 درجه دما بال می رود تا دما ببه 60برسد ،در این دما یک ساعت نگهداری شود .از دمای 650به بال می توان سرعت گرم کردن را افزایش داد . زمان نگهداری نهایی تا mm15یک ساعت تا mm40یک ساعت و نیم تا mm 65دو ساعت تا mm90دو ساعت و نیم تا mm115سه ساعت می
باشد پس از پایان عملیات قطعات از کوره خارج شده و در مقابل هوای فشره قرار می گیرد . در عملیات آنیل و برگشتهای که دما بالست ،قطعات باید تا 400درجه داخل کوره سرد شوند و سپس خارج شوند . قطعات فولد ضد رنگ مارتنزیتی دارای سختی بسیار بالیی هستند و حتی بعد از تمپر به حدود 400-450برنیل نیز می رسند .این قطعات بعد از تمپر دارای زمینه مارتنزیتی ظرایف شده میی باشن د .
ص 96 مشخاصات کوره های عملیاتی حرارتی شرک ت حجم ارتفاع طول cmعرض داخل cm cm حدودا m3 15 135 330 1 15 120 270 325 2 15 140 340 3 5 150 150 200 4 ص 97 دستور العمل عملیات فولد های کربنی با مارک 43 محیط سرد کننده درجه حرارت نوع عملیات عملیات داخل کوره 930-900 آنیل هوا 970-990 نرماله هوا و آب 860 – 840 سختکاری آب 200 -250 برگشت
ظرفیت kg
نوع سوخت
3000 3000 3000 500
گاز گاز گاز برق
سختی )his 200-150 200-250 450 – 380 350-400
سرعت گر م آرایی c 100در ساعت بوده و در دمای 550تا 600درجه نیم ساعت نگهداری شود . در دمای c 750یک ساعت نگهداری می شود و پس از رسیدن به دمای 840 تا 860با ازا هر میلیمتر یک دقیقه زمان نگهداری در برگشت 4ساعت می باشد .
قطعه پس از سختکاری سخ دقیقه در آب سرد شود و به هوای آزاد منتقل شود در آنیل به ازاء هر mm 25یک ساعت و زیر c 400از کوره خارج شود . دستور العمل عملیات حرارتی فولد آلیاژی با مارک 44 سختی ( برنیل ) محیط کننده درجه نگهداری نوع عملیات حرارتی 200-150 کوره 900-840 آنیل 300-250 هوا 950-890 نرماله 550-500 آب روغن 880-850 سختکاری 450-420 هوا 250-200 تمپر توضیحات در 200شروع به کار کرده و با سرعت 150در ساعت زمان نگهداری اولیه در سختکاری 650تا 600درجه نیم ساع ت . زمان نگهداری نهایی :ضخیم ترین نقطه قطعه هر mmیک دقیقه . مشخصات کوره های عملیاتی حرارتی شرکت ص 98 هر mm5/2دقیقه برای قطعات تراشکاری . در آنیل قطعه زیر 300درجه از کوره خارج می شود . دستور العمل عملیات حرارتی فولد کربنی با مارک 22 سختی ( برنیل ) محیط سرد کننده درجه نگهداری نوع عملیات حرارتی 170-100 هوای محیط 750-700 نرماله 1 180-100 هوای محیط 910-875 نرماله 2 داخل کوره و هوا 150-100 850-785 آنیل 160-100 هوای محیط 500 – 550 برگشت 1 160-100 هوای محیط 600 – 650 برگشت 2 توضیحات پس ازانجام عملیات تمپر به هیچ عنوان مراحل تکمیل از قبیل جوشکاری یا برشکاری صورت نگیرد . شات بلست قبل از عملیات نرماله انجام می شود . زمان نگهداری به ازاء هر میلیمتر ضخامت یک دقیقه باشد . نگهداری اولیه قطعات در دمای 550-600نیم ساعت بوده وسرعت گرم کردن کوره c 180-140در ساعت باشد . دستورالعمل عملیات حرارتی فولد الیاژی با مارک 14 محیط کننده سختی درجه نگهداری نوع عملیات حرارتی 1110-1090آب متلطم 220-180 سختکاری توضیحات
دمای نگهداری اولیه 600 – 550درجه به مدت نیم ساعت می باشد .سرعت گرم آرایی کوره 100درجه در ساعت است که پس از رسیدن به دمای -1090 1110به مدت 3ساعت نگهداری می شود . درجه حرارت نگهداری کوره 1080-1110به مدت سه ساعت می باشد . از دمای 1080 -110کوره با سرعت 100درجه د ر ساعت سرد شده تا دمای به 900درجه برسد . در دمای C 900عملیات کوئنچ در آب متلطم انجام شود . عمل سرد کردن بایستی با سریع ترین عمل سرد کردن انجام گیرد و آب استخر حتما متلطم باشد و دمای آن از 40درجه تجاوز نمی کند . جوشکاری باید طبق جوشکاری فولد منگنزی انجام شود . دستور العمل عملیات حرارتی چدن نشکن آلیا ژی با مارک 15-17 سختی ( برنیل ) محیط کننده درجه نگهداری نوع عملیات حرارتی 300-250 داخل کوره 955 -1040 آنیل 300-250 هوای محیط 340 – 350 برگشت 1 300-250 هوای محیط 650-600 برگشت 2 توضیحات درجه حرارت کوره در هنگام شارژ زیر C 300باشد و سرعت گرم کردن بیش از C 100در ساعت نباشد . حداقل زمان نگهداری نهایی در عملیات های مختلف به طور معمول 4تا 7 ساعت است . در عملیات تمپر برای هر MM 25ضخامت 5/1تا 2ساعت زمان نگهداری در نظر می گیریم . ص 100 برشکاری راهگاه و تغذیه به صورت سرد انجام شود ،قطعه نشود . در عملیات تمپر و آنیل تا دمای زیر C 200ا ز کوره خارج نشوند . دستور العمل عملیات حرارتی فولد ضد زنگ و مارتنزیتی با مارک 19 . 21 18 . سختی ( برنیل ) محیط سرد کننده درجه نگهداری نوع عملیات حرارتی داخل کوره و هوا 900-845 آنیل 450-550 هوای فشرده 1065-1000 سختکاری 450-520 هوا 550-450 برگشت 1 500-430 هوا 430-400 برگشت 2
توضیحات درجه حرارت کوره در هنگام شارژ C 300باشد که تا دمای C 650کوره حداکثر با C 100در ساعت گرم شود و این دما یک ساعت نگهداری شود . سرعت گرم آرایی از دمای C 650به بعد در هر 15دقیقه 40می باشد . نگهداری آنیل در دمای 845-900بوده و به ازاء هر میلیمتر حداکثر ضخامت 3دقیقه نگهداری شده و سپس کوره خاموش شود و به دمای 700برسد و در این دما 4ساعت نگهداری شده و تا زیر C 300قطعه در کوره خنک شود . نگهداری سختکاری در درمای 1000-1100به مدت 5ساعت می باشد . زمان فوق برای قطعات حداکثر با ضخامت CM 20می باشد و بقیه ضخامت ها از جدول استفاده شود .قطعات FZ21در زیر هوای فشرده و بدون پاشش آب وبقیه با مارک FZM 18 – 19در زیر هوای فشرده با پاشش آب سختکاری می شوند . حداکثر زمان تخلیه قطعات از داخل کوره به زیر فن 70ثانیه می شود که صورت اضافه شدن زمان قطعات به کوره منتقل و در دمایی 1000-1050به مدت نیم ساعت نگهداری شود ( به هیچ عنوان دمای کوره از C 1100تجاوز نکند ) .در هنگام عملیات سختکاری حتما مارک قطعات و استفاده از پاشش آب برای 19 – FZM 18با ضخامت بیش از MM20و بدون پاشش آب برای مارک 81 FZMتوجه شود .زمان نگهداری قطعه در عملیات برگشت در داخل کوره 5 ساعت می باشد و از دمای C 180-100قطعات شارژ شود و پس از نگهداری در دمای مشخص شده و قطعات در کوره خنگ گردند و حتما زیر 300درجه در کوره خنک گردد . حداکثر ضخامت زمان نگهداری HR 15 1 40 5/1 65 2 90 5/2 115 3 140 5/3 165 4 190 5/4 215 5 نام برخی از محصولت تولید ی شرکت فولیران 16 ناخن لودر – 1 بولدوزر گریدر پوسته پمپ توربین 17 2
چکش بهرینگ زیر چکش
3 4
نیم اکسل لیفتراک 18 19 چکش سن گ شکن 20 چکش آسیاب سیمان تیغه پارو میکسر 21 22 چکش کوبیت
8
23
5 6 7
چکش گودین
بهرینگ سندان بهرینگ چکش زماک روبند گودین بغل بند چهار گوش بغل بند سه گوش ( مثلثی ) بازویی کوبیت
ص 102 9 10
گلوبه آسیاب چکش ماسه ساز
11 12 13
زرده دیافراگم فک سنگ شکن متحرک گودین سندان ثابت گودین 29
15
30
14
24 25 26 27 28
سندان کوبیت
چکش سوئل سندان تخت سوئه ل قاشقک بغل تراش صفحه لیگراژ سندان ذوزنقه ای و صاف آمان سندان متحرک گودین سینه ورودی آسیاب
ص 106 کنترل کیفی و وظایف آن گروه های کنترل کیفی که از زیر مجموعه ای از سیستم مشارکتی و مدیریت فراگیر که با بهبود فرایند های کاری و تضمین کیفیت را به همراه دارند . کنترل کیفی شامل تعدادی از افراد هستند که داوطلبانه در قسمت های مختلف یک واحد تولیدی با حضور فعال سرپرست آن قسمت برای حل مسائل از طریق خلق ایده های نو فعالیت می کنند . این گروه در تمام مراحل از ساخت ماسه تولید قالب ،شارژ کوره و تا انتها که بر روی قطعات باید مهر ( )OKرا بزنند ،نظارت کامل دارند .
آنها با استفاده از آزمایشاتی نظیر آزمایشات ماسه ،آزمایشات سختی ،ترک یابی ،الکترونیک ،استحکام کششی ،کنترل وزنی ،کنترل نبود ترک و کنترل سطح توقعات و با استفاده از دستگاه های آزمایشگاهی تراز ،خط کش ، شابلون ها ،باسکول و ...کار نظارت بر تولید را بر عهده دارند . در آخر کار تولید قطعه ،مسئولن کنترل کیفیت محصولت را از نظر و ابعاد و وزن و خواص دیگری مانند تمیزی سطح و نداشتن ترک و مشکل و خواص متالوژیکی تحت بررسی قرار می دهند . ص 107 آن ها قطعات را از نظر سختی به وسیله دستگاه سختی سنج می سنجند که ملک کاربردی آن سختی قطعه با واحد برنیل ( )HBمی باشد .این دستگاه به طور دیجیتال کوچک می باشد که قادر به تبدیل واحد برنیل به واحد های دیگر می باشد .این دستگاه نقاط مختلف هر قطعه را سختی سنجی می کنند . قطعات تا ( )HB 200روی آن ها عمل تراشکاری انجام می شود و سختی کمتری دارند .قطعات با سختی ( )HB 500-400قطعات سایشی میباشند و سختی زیادی دارند . این سختی که توسط عملیات حرارتی و نوع کوئنچ به دست می آید ،توسط سفارش دهنده کال تعیین می شود .مسئولن کنترل کیفی دائما با مسئول و مهندسین تحقیقات جهت به دست آمدن قطعات سالم و عیب یابی برای به دست آوردن محصولت با کیفیت برتر تماس می باشند . آزمایشگاه در هر ذوب نمونه هایی را به آزمایشگاه ارسال می کنند که این نمونه ها باید توسط دستگاه اسپکتولب ( کوانتومتر ) بررسی شود .مقدار مواد و فرو آلیاژها مشخص شود . در این جا عناصری مانند : ( )…, C-MN-SI –CR-NI-MO-V-S-P-COمشخص می شود . این دستگاه از سیستم طیف نگاری با جرقه توسط گاز آرگون در خلل کار می کند و درصد عناصر را مشخص می کند .در این آزمایشگاه کارهای تحقیقاتی بر روی مواد هم انجام می شود . از دیگر آزمایشات و وسایل آزمایش می توان دستگاه التراسونیک – سختی سنج – میکروسکوپ ( تعیین ساختار ) – ضربه – کنترل وزنی و ...نام برد . نگهداری مدل در انبار ها مدل های این شرکت اکثرا فلزی و با صفحه زیرین چوبی است که جهت حفظ نگهداری آن ها در انبار مدل انبار قالبگیری و خط قالبگیری باید دقت کرد . نگهداری در انبار مدل
مدل ها باید بر اساس شماره ردیف گردند تا به راحتی شناسایی گردد .مدل ها و جعبه ماهیچه ها د ر جای خشک نگهداری شود .درجه حرارت آن ها باید ثابت باشد .رطوبت نباشد چون باعث باکردگی و پوسیدگی و کاهش عمر مفید و تغییر ابعاد می شود .از چیدن مدل ها به روی هم خودداری شود چون باعث تاب برداشتن و شکستن مدل شده که باید به صورت ایستاده و پشت سر هم بر اساس کد و شماره چیده شود ... نگهداری مدل در انبار قالبگیری مدل های مورد نیاز اعلم شده از طرف برنامه نویس پس از تایید مدل ها از طرف 109 کنترل کیفی به انبار قالبگیری انتقال و تحویل سرپرست قالب گیری و پس از ارائه به نکات زیر توجه می شود . مدل و جعبه ماهیچه سالم باشد .در این جا هم به صورت منظم و صحیح مدل در انبار چیده شود . در جای خشک و عاری از رطوبت باشد .مدل های بزرگ با چرخ دستی و مدل های تابوتی با لیفتراک و چرثقیل حمل شود . نگهداری مدل در خط قالب گیری در این قسمت که دائ ما با مدل سر و کار داریم باید نکاتی رعایت شود . دور از آتش ،الکل ،چسب ،رطوبت ،جای شلوغ و محل تردد قرار گیرد . پس از پایان کار مدل تمیز و عاری از رطوبت شود . تاسیسا ت برق برق تاسیسات کارخانه ( 240و )400ولت باشد . برق ورودی شهری به کارخانه ( ) KV 20می باشد . خروج برق برای کوره قوس بین ( 110تا ) 60ولت می باشد . کوره دارای 2ترانس برق برای تقویت ولتاژ می باشد که هر کدام ( ( KV 20 می باشند . توان متوسط مصرفی ( ساعت (KW 550 /برای تهیه هر تن مذاب چون آلیاژی ،فولد منگنزی و فولد و زنگ مارتنزیتی . توان متوسط مصرفی ( ساعت (KW 730 /برای تولید هرت ن مذاب فولد های کربنی و آلیاژی . زمان متوسط برای تولید هر تن مذاب چون آلیاژی و فولد منگنزی و ضد زنگ مارتنزیتی حدود ( )32دقیقه می باشند . ورودی کوره ولتاژ کم و آمپر بال می باشد .در خروجی ولتاژ زیاد و آمپر کم می باشد .در این شرکت ژنراتورهایی هم برای تولید برق به کار برده می شود که این ژنراتورها برای مواقع اضطراری و قطع برق استفاده می شود .