مقدمه:
تولید فولادهای پر آلیاژ باید به نحوی انجام شود که بهترین بازیابی ممکن آلیاژها بطریقی کاملاً‌اقتصادی بدست آید. قیمت مواد خالص یا فرو آلیاژها با قراضه آلیاژی بالا استٰ‌ٰٰٰٰ بنابراین از آنها فقط در موارد ضروری باید استفاده شود. گرچه ذوب قراضههای آلیاژی ارزانتر تمام میشود ولی آنها را باید از یکدیگر تفکیک و مجزا نمود تااینکه از آلیاژهای موجود فقط در صورت نیاز استفاده شود نه اینکه با شارژ کردن بیش از حد معین به هدر بروند. بدلایل اقتصادی یک کارخانه ذوب فلز که در آن فولادهای آلیاژی تهیه میشود. باید از تمام قراضه برگشتی خودش نیز استفاده کند. این کار در مورد فولادهای با منگنز بالا وکوره‌هایی که ذوب در آنها فقط با آستر اسیدی انجام میشود عملی نیست که این مورد هم بندرت پیش می‌آید.
معمولاً فولادهائی که دوباره ذوب میشوند در مقایسه با فولادهائی که از شارژهای فلز خالص و فر و آلیاژها بدست می‌آیند نامرغوبتر می‌باشندٰٰٰٰٰٰٰ مگر اینکه یک شارژ برگیزده به کار رود یا روش تصفیه به کار گرفته شود. ارزش نیکل در فولاهای کرم نیکل دارٰ موجب گسترش روش جوشش سنگ معدن و سپس شیوه تصفیه با اکسیژن شده است ولی گسترش فرایند مشابه در مورد فولادهای منگنزدار آستنیتی دیرزمانی نپائیدٰ چون ارزش قراضه در درجه پائین‌تری قرار داشت.
امروزه روشهای ذوب متفاوتی برای تولید فولاد آلیاژی به کار میروند. هر کارخانه روشی را درپیش میگیرد که به نظرش بهترین راه تهیه برای فولاد مخصوصی است. تنها گروهی از کارخانجات تا حدودی از روشهای ذوب استاندارد پیروی می‌کنند. در این فصلٰ به بعضی از روشهایی که برای تهیه فولادهای پر آلیاژبه کار میروند اشاره میشود.
اساساً سه روش اصلی برای تهیه فولادهای پر آلیاژ وجود دارد. روش اول در این روش از مواد بکر یعنی قراضه آهن خالص یا فولاد کربنی به عنوان مبنا استفاده می‌گردد و عناصر آلیاژی به صورت خالص با فروآلیاژها به آنها اضافه میشود. این روش گرانترین روش می‌باشد زیرا قیمت مواد آلیاژی با قراضه آهن خالص بالا است.
روش دوم در این روش قراضههای آلیاژی برگشتی که از ذوبهای دیگر به دست می‌آیند. دو مرتبه ذوب میشوند در این صورت لزوم مقداری از آلیاژها نیز به این مواد اضافه میشوند. تا شرایط مورد نظر حاصل گردد. غالباً فولادی که با این روش تولید میشود از روش اول نامرغوبتر است و ممکن است مشکلاتی به سبب جذب گاز درحین عمل ذوب پدید آید.
روش سوم در این روش تصفیه قراضههای برگشتی تصفیه میشوند و با ایجاد جوشش کربن همراه است چون از این طریق گازهای محلول از محیط خارج میشوند و معمولاً مرحله بازاریابی را بدنبال دارد که در این هنگام بعضی از آلیاژها که به سرباره منتقل شده‌اند به مذاب برگشت داده میشوند تا کمبودهای موردنظر جبران شود. به این ترتیب خواص فولاد حاصل مشابه با خواص فولادی است که از بار تازه بدست می‌آید. در جدول (1-3) نشان داده شده است که با این روش و در مقایسه با به کار بردن بار تازه به میزان قابل ملاحظه‌ای صرفه جوئی میشود. البته این مقایسه نمی‌تواند زیاد صحیح باشد چون پیش‌بینی‌های لازم برای فرسایش بیشتر مواد دیرگداز زمان ذوب و غیره نشده است.
قبل از بحث درباره روشهای گوناگون تصفیه لازم است به نظریه‌هائی که این روشها بر پایه آنها بنیان گذاری شده‌اند توجه شود. نمودار الینگهام برای تشکیل اکسیدها (شکل 1-3) انرژیهای آزاد را از لحاظ نظری برای تشکیل اکسیدها در درجه حرارتهای مختلف نشان میدهد.
فروآلیاژها می‌توانند حاوی مقادیری از گاز باشند. بنابراین به هنگام تولید فولادهای پر آلیاژ که فروآلیاژ مشخص را به مقدار لازم به مذاب اضافه می‌کنند این امکان وجود دارد که مشکلاتی بر اثر ایجاد تخلخل در قطعات ریختگی نهایی بروز کند. تجزیه گاز در درجات و اانواع گوناگون فروآلیاژها نشان داده است که محتوی گاز از یک گروه به گروه دیگر فرق میکند اما به طور کلی درجات ظریف‌تر بیشترین مقدارگاز را دارند. نمونه‌ای از مقادیر گاز برابر ؟ و ؟ برای فروسیلیسیم درشت و برابر ؟ و ؟ برای نوع ریز(1)می‌باشند. مقدار زیادتر اکسیژن احتمالاً‌به سطح بزرگتر قطعه که قسمتی از آن اکسید شده یا گاز را از هوا جذب کرده نسبت داده میشود. از درجه حرارتهائی که در آنها گاز محلول متصاعد میشود چنین بر می‌آید که چنانچه فروآلیاژها قبل از اضافه شدن به حمام مذاب پیش گرم شوند محتوی گاز مذاب به مقدار قابل توجهی کاهش یافته زمان ذوب کوتاهتر می‌گردد. در نتیجه بهره‌برداری از روش تصفیه قراضه آلیاژی گاز موجود در مذاب به هنگام تخلیه کمتر از مواقعی است که شارژهای تازه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
به طور کلی درجه حرارتی که در آن آلیاژ ریخته‌گری میشود 50 تا 100 درجه سانتیگراد بالاتر از درجه حرارت شروع انجماد است و محاسبه آن در فصل هفتم آورده شده است. مقاطع نازک و آلیاژهائی که دارای سیالیت کمی هستند درجه حرارت بیشتری احتیاج دارند تا حفره قالب را کاملاً پر کنند که محاسبه آن در فصل هفتم آورده شده است.
درجه حرارت تخلیه مذاب در واقع همان درجه حرارت ریختن مذاب باضافه گرمای فوق گداز است که می‌تواند افتهای حرارتی را که در حین تخلیه انتقال و ریختن پیش می‌آید جبران کند. نتیجه اینکه درجه حرارت از یک کارخانه ذوب فلز تا ارخانه دیگر یا حتی در داخل یک کارخانه متفاوت است چون نوع کارها یا ضخامت قطعه و تعداد قالبهائی که مذاب در آنها ریخته میشود با یکدیگر فرق میکند. افتهای درجه حرارت را به هر حال میتوان به آسانی اندازه گیری نمود یا اینکه بر اساس تجربه گذشته مشخص نمود.
شامل 86 اسلاید powerpoint
دانلود پاورپوینت فولادهای پر آلیاژ
