دانلود گزارش کارآموزی کاسپین پلاست

زمینه های فعالیت
 = مدلسازی – ریخته گری قطعات فولادی – ریخته گری قطعات چدنی– ماشین کاری – تراشکاری
 تعداد پرسنل = 25 نفر کارشناس = 3 نفر
 تجهیزات ذوب = کوره القایی فرکانس متوسط باظرفیت 3500 Ky – کوره القایی فرکانس متوسط با ظرفیت 1 تن .

 مجموعه تجهیزات متالوگرافی شامل پولیش و اچ نمونه ها .
آزمایشگاه مکانیکی
 دستگاه تست کشش : به منظور اندازه گیری استحکام کشش ،‌مقاومت تسلیم ، درصد افزایش طول
 دستگاه تست ضربه : به منظور اندازه گیری مقاومت به ضربه قطعات
آزمایشات غیر مخرب
1.

اولترا سونیک : به منظور بررسی عیوب داخلی قطعه .

2.

تست PT: به منظور بررسی ترکهای سطحی .

آزمایشگاه عملیات حرارتی :
تجهیزات کارگاهی
A ‌ ) کوره عملیات حرارتی با ظرفیت 4/5m3 همراه با حمام آب و سیستم سیرکولاسیون .
B ) دستگاه شات بلاست
D ) جرثقیل ( 2-3-6/5 ton ) C ) Plan تولید گاز CO2
E‌) سنگهای آویز ( شناور ) و سنگهای میزی
F ) آمیاب وکلوخه کوب و تجهیزات انتخاب ماسه و بونکر نگهداری ماسه .

تجهیزات مدلسازی :
A ) پنج کاره
B ) اره فلکه
C ) دستگاه خراطی
D‌) ابزار آلات وتجهیزات پنوماتیک مانند فرز انگشتی
E ) دریل
F ) عمود بٌر
بطور کل مراحل کار در این کارخانه بدین صورت است که قالبگیری اصلی ،‌بوسیله ماسه CO2 به همراه چسب سیلیکات سدیم می باشد که در آزمایشگاه ذرات ماسه مناسب ومورد نظر را پیدا می کنیم و بعد با آنها قالب تهیه می کنیم که البته ماسه پشت این قالبها ماسه سیلیسی می باشد .

از خود ماسه CO2 بعداز ذوب ریزی می توان بعنوان ماسه پشت استفاده کرد – از آنجایی که محصول عمده این کارخانه والو بود ابتدا قالب آن را آماده کرده و سپس ماهپچه سازی می کردیم و از آنجایی که خواص ماهپچه با ماسه متفاوت است پس نیاز به چسب بیشتری دارد .

سپس ماهپچه را خشک کرده و درون قالب قرار می دادیم وبعد بوسیله گاز CO2‌ این قالب محکم می شد .

حال قالب برای ذوب ریزی آماده است .

دراین کارخانه والوهایی به قطر 20 in – 10 in – 8 in – b in – 4 in – 3 in – 2 in و با فشارهای مختلف ( 1so psi – 300 psi – 1500 psi ) ساخته می شدند .

بطور کل مراحل کار در این کارخانه بدین صورت است که قالبگیری اصلی ،‌بوسیله ماسه CO2 به همراه چسب سیلیکات سدیم می باشد که در آزمایشگاه ذرات ماسه مناسب ومورد نظر را پیدا می کنیم و بعد با آنها قالب تهیه می کنیم که البته ماسه پشت این قالبها ماسه سیلیسی می باشد .

حال می خواهیم ذوب ریزی کنیم ولی قبل از آن مواد ذوب را کنترل می کنیم بطوری که طبق درخواست از چه آلیاژی استفاده کنیم بهتر است و چون اصول ذوب ریزی این کارخانه بیشتر مربوط به فولادهای آلیاژی می شود بعدا در مورد عناصر افرودنی به مذاب می نویسم .

درمورد ذوب ، ما ابتدا قراضه ها وبرگشتی ها را ذوب می کنیم و از ذوب یک نمونه آنالیز می کنیم که جواب آن سریعا باید به دست یکی از مهندسین برسد .

سپس مهندس هم بوسیله تجربه و هم علم آنالیز ذوب اولیه را نگاه کرده و برای بدست آوردن خواص مورد نظر ذوب میزان درصد عناصر افزودنی را تشخیص می دهد .

بعنوان مثال تا تا ویا بعنوان مثال دیگر : 120 mn 12 حال که ذوب مناسب بدست آمد قالبها را ذوب ریزی می کنیم بعد در آن طرف سوله بعداز منجمد شدن آنها را خالی می کنیم .

پس این قطعات را سنگ می زنیم و مواد اضافی مثل سیستم راهگاهی وغیره را از قطعه جدا می کنیم و بعدقطعه را به کوره عملیات حرارتی منتقل می کنیم که بعدا راجع به این کوره بیشتر توضیح می دهم .

بعداز مرحله آنیل و عملیات حرارتی قطعه به دستگاه شات بلاست منتقل می شود یعنی تمیز و آماده برای تحویل می باشد .

این مطالب بطور کلی روش کار این کارخانه بود که شامل دو سوله نیزمی بود ونکته دیگر اینکه این شرکت به غیر از فولادهای آلیاژی ، ذوب ریزی چدن نیز می کرد ولی بیشتر 1 نوع چدن آن هم چدن پرکرم .

حال در ادامه می پردازیم به توضیح کوره های القایی – محاسبه شارژ- عمل شات بلاست – نسوز کوره القایی و … که بعضی موارد برگرفته شده از کتاب های عملیات حرارتی دکتر گلعذار بامواد قالبگیری برای ریخته گری فلزات ( محمدحسین شمسی) و بعضی نکات مربوط به کارخانه و تمرین آنجا می باشد .

فولادهای آلیاژی : فولاد آلیاژی فولادیست که یک یا چند عنصر مثل : نیکل ، کرم ، منگنز ,مولیبدن ، وانادیم ، کبالت ، تیتانیم ، به آن اضافه شده باشد .

افزودن این عناصر خواصی از قبیل : نرمی ، سختی ، مقاومت در برابرزنگ خوردگی ، مقاومت در برابر سایش ،‌مقاومت در برابر ضربه را به فولاد میدهد .

نام فولاد آلیاژی بستگی به عنصری دارد که باآن اضافه شده باشد برای جوشکاری آن اگر الکترود مناسب مصرف شده و جوشکاری آن بطرز صحیحی صورت گیرد استحکام ناحیه اتصال رضایت بخش خواهد بود .

عناصری که برای آلیاژ کردن بکار میروند هر کدام خواص مختلفی را در فولاد آلیاژی ایجاد می کنند که در زیر بطور مختصر تشریح می گردد : کرم : با اضافه نمودن مقدار معینی کرم به فولاد سختی آلیاژحاصل افزایش یافته و مقاومت آن را در برابر سائیدگی زیاد میکند بدون اینکه آلیاژ را ترد نماید ، کرم را به تنهایی یا عناصر دیگری از قبیل : نیکل ، وانادیم ، مولیبدن ، ویا تنگستن به فولاد آلیاژ اضافه نمود .

منگنز : با اضافه کردن مقداری منگنز به فولاد ، ذرات فولاد حاصله کوچک شده و به همین دلیل استخوان بندی محکمتری بین ذرات فولاد بوجود آمده فلز را سخت میکند ، منگنز خاصیت آب رفتن فولاد را افزایش میدهد .

مولیبدن : با افزودن مقدار معینی مولیبدن به هر عنصر بغیر از کربن آنرا سخت و آب گیر مینماید و درعین حال آلیاژ نرم و محکمی را ایجاد می کند که قابل تراشکاری است .

این عنصر را می توان به تنهایی یا با عناصر دیگر بخصوص نیکل یا کرم و یا با هر دو آنها بفولاد اضافه نمود .

نیکل : اضافه نمودن نیکل بفولاد بدون اینکه خاصیت نرم و چکش خواری آنرا تغییر دهد استحکام آنرا افزایش میدهد .

با افزودن مقدار زیادی کرم بین 25 الی 35 درصد نه تنها استحکام آنرا افزایش می دهد بلکه این آلیاژ را در برابر زنگ خوردگی و ضربه کاملا مقاوم می سازد .

وانادیم : با اضافه کردن مقدارمعینی عنصر وانادیم به فولاد از بزرگ شدن اندازه ذرات در درجه حرارت بحرانی جلوگیری کرده و بهمین علت فولادیکه مقداری وانادیم به آن اضافه شده باشد برای آب دادن و سخت کردن بسیار مناسب خواهد بود .

تنگستن : اضافه نمودن تنگستن به فولاد معمولا برای فولادهایی است که بخواهند از آن ابزار های برنده مثل مته های مخصوص و قلمهای الماس درست کنند و علاوه براین مقاومت زیادی در برابر سائیدگی ایجاد نمایند .

کبالت : اضافه نمودن این عنصر بفولاد بدین منظور است که فولاد بتواند حتی در حرارت قرمز مقاومت خود را حفظ نماید .

بدین لحاظ مصرف این آلیاژ بیشتر در ساخت یاتاقانهای بربربنگی که در اثرحرارت فرسایش زیادی را ایجاد مینمایند .

سیلیسیم : سیلیسیم بعنوان یک احیاء کننده و بعنوان یک سخت کننده در هر دو فولادهای کربنی و آلیاژی بکار میرود .

سه اثر مهم سیلیسیم در فولاد باید بدقت مورد توجه قرارگیرد سیلیسیم درجه حرارت بحرانی را بالا میبرد سیلیسیم استعداد گرافیته شدن و کربن گیری را زیاد می کند وقتی سیلیسیم با نیکل ، کرم ، و تنگستن ترکیب میشوند ،‌مقاومت به اکسیدآسیون در درجه حرارت بالا را افزایش میدهد .

تعمیر کوره القائی : برای تعمیر کوره القایی چنانچه باید کوره برای چدن ریزی آماده شود بدلیل اسیدی بودن سرباره چدن از نسوزهای اسیدی مانند سیلیس استفاده می کنیم ( توسط آهنربا باید تمام براده های مغناطیسی آن بطور کامل گرفته شود ) وچنانچه برای فولاد ریزی باید آماده شود از نسوزهای قلیائی ( بدلیل بازی بودن سرباره فولاد ) استفاده میشود .

مراحلی که باید برای تعمیر انجام گیرد در صفحات روبه رو ذکر شده .

ذوب فولادهای پرآلیاژی درکوره های القائی کوره های القائی برای ذوب فولادهای مقاوم در مقابل خوردگی کرم دار و کرم نیکل دار ، واحد مناسبی میباشند .

دراین کوره ها افت عناصر آلیاژی بسیار کم است و میتوان با محاسبه دقیق بار درصد عناصر آلیاژی مناسب را در یک محدوده مجاز نگهداری کرد .

مزایای این کوره ها عبارتند از : الف) پدیده جذب کربن که هنگام ذوب در کوره های قوسی از طریق الکترودها صورت میگیرد ، در فرآیند ذوب کوره های القائی وجود ندارد و بنابراین می توان بدون انجام عمل تصفیه فولادهایی با کربن کم را تولید کرد .

ب) به دلیل حرکت مداوم مذاب ، عمل یکنواخت شدن ترکیب شیمیائی مذاب بخوبی انجام شده و ناخالصیهای غیر فلزی و گازها به سطح مذاب رانده میشوند .

ج) به دلیل سرعت ذوب زیاد و سطح تماس کم کاهش عناصر آلیاژی هنگام انجام ذوب در کوره های القائی بسیار ناچیز است ( درهنگام شارژ افت عناصر آلیاژی حداکثر 5% در نظر گرفته میشود .

محدودیت ها : الف) به دلیل حذف مرحله تصفیه ، بایستی گوگرد ،‌فسفر وکربن مواد شارژ در محدوده معینی قرارداشته باشد در هر حال عمل تصفیه را دراین کوره ها نیز می توان انجام داد .

ب) مواد شارژ بایستی ترکیب شیمیایی مشخص و دقیق داشته باشند ، ( این مواد عبارتند از : قراضه فولاد ، برگشتی کارگاه ، وفولاد آلیاژهای مختلف ) .

ج) سرباره این کوره غیر فعال ، انعطاف پذیر و سرد میباشد .

در ذوب فولادهای پرآلیاژی در کوره های القائی رعایت نکات زیر ضروری است : مواد شارژ باید تا حدامکان بصورت تنگ هم و فشرده قرارگیرند ،‌و ترکیب قراضه های مصرفی باید مشخص باشد .

قراضه مصرفی باید عاری از کثافات و قطعات برگشتی ، عاری از ماسه و گرد و خاک باشند ، خشک بودن قراضه ها ضروری است.

قطعات بزرگ در کناره دیواره کوره و قطعات کوچک در وسط قرار داده شوند .

اجزائی از شارژ کوره که دارای نقطه ذوب بالا هستند باید در قسمت پایین بوته قرارگیرند .

در طول عمل ذوب در صورت امکان ، شارژ کوره مداوم فشرده شوند ، تا تراکم قسمتهای ذوب نشده بیشتر گردد .

عناصر آلیاژی و فرو آلیاژهائی نظیر فرو مولیبدن ، نیکل و مس همراه شارژ در کوره بارگیری میشوند ، وسایر عناصر آلیاژی در حمام مذاب وبه ترتیب زیر اضافه می گردند : الف – فرو کرم ب- فرو سیلیسیم ج- فروتیتانیم به محض ذوب شارژ باید برای جلوگیری از اکسیدآسیون یا احیاء مذاب سرباره را تشکیل داد .

تشکیل سرباره با اضافه کردن مواد زیر صورت می گیرد : در کوره با آستراسیدی از شیشه خرده ، مخلوط شیشه خورده و شاموت و یا مخلوطی از آهک ، ماسه و فلورسپارخرد شده و درکوره با آستر بازی از مخلوط 70% آهک ، 20% فلورسپار ، و 10% پودر مگنزیت یا مخلوط 80% آهک و 20% فلوسپار استفاده میشود .

( عمرکوره با آستر بازی بیشتر از عمر کوره با آستر اسیدی است .

) عموما ذوب فولادهای آلیاژی درکوره های باآستر بازی صورت میگیرد .

تعیین %‌ عناصر مذاب قبل از محاسبات شارژ و افزودن قراضه و مواد آلیاژی به کوره جهت بدست آوردن مذاب مورد نظر ، یک نمونه کوانتومتری از مذاب موجود در کوره القائی گرفته ، نمونه را پس از سرد شدن به دستگاه کوانتومتری داده این دستگاه یکی از دستگاههای پیشرفته اندازه گیری می باشد که براساس اشعه وارده بر سطح نمونه فلزی نوع و مقدار عناصر موجود دراین فلز را به مانشان میدهد .

با بدست آوردن اطلاعات لازم در مورد مذاب موجود در کوره محاسبات شارژ را انجام داده و آنگاه برحسب محاسبات مقدار قراضه و عناصر آلیاژی را به کوره اضافه می کنیم .

بعداز ذوب مواد اضافه شده به کوره وآماده شدن بار ، باردیگر برای صحت مذاب از نظر در صد عناصر خواسته شده ، یک نمونه کوانتو متری گرفته ، پس از آزمایش نتایج آزمایش را با مذاب خواسته شده مقایسه می کنیم درصورت صحیح بودن مذاب آماده میشود برای ریخته گری .

این نوع قراضه بشکل آچارمی باشد که بعلت درصد بالای نیکل جذب آهن ربانمیشود ( غیرمغناطیسی است ) .

بنابراین به عنوان آچاری نگیر نام می بریم .

قراضه چدنی با ترکیب شیمیایی به نام(آچاری بگیر) برای محاسبه آچاری بگیر را در ( X) و آچارنگیررا ( Y ) فرض می کنیم .

وزن آچاری بگیر که لازم داریم وزن آچار نگیر حال تعداد بدست آمده را وارد جدول می کنیم .

و % کربن را حساب می کنیم که مشخص میشود kg‌ 8/79 کربن لازم داریم .

که چون گرانول موجود نیست از کک استفاده می کنیم که کوره القائی از هر کیلو گرم کک 38/0 کربن جذب می کند .

قراضه آهن لازم داریم .

( به کوره اضافه کنیم ) به دلیل در دسترس نبودن گرانول از کک استفاده کردیم که حدود 38%‌توسط کوره جذب و 38% کربن به ما می دهد .

محاسبات شارژ قبل از ریخته گری قطعه موردنظر باید مذاب براساس درصدعناصر خواسته تهیه شود .

که این محاسبات وظیفه مهندسین در قسمت اپراتور این کارخانه میباشد .

با چند مثال روش محاسبات را نشان میدهم .

مثال : مطلوب : تهیه چدن دای هارد موجودی : 1- kg‌ 700 چدن دای هارد داخل کوره القائی 2- استیل Ni % 8 و Cr ‌%‌18 ( مصرف به 8-18 ) کوره القایی این کارخانه 3 تنی می باشد .

محاسبات : البته جدولی مانند شکل رسم میکنیم .

آنگاه در پایین جدول وزن مذاب و درصد عناصر موجود ( که قبلا داده شده ) را یادداشت می کنیم .

آنگاه وزن عناصر را بدست آورده جلوی ستون مربوط می نویسیم .

بنابراین برای این شارژ از Kg 1292 استیل – kg 7/30 ‌si – Fe و kg 218 کک استفاده میکنیم و برای تهیه بار از آهن (قراضه آهن ) استفاده میکنیم .

قراضه آهنی که دارای مقدار بسیار کمی کربن و همینطور مقدار بسیار کمی ( در حدصفر ) عناصر آلیاژی داشته باشد .

kg ‌1000 = ‌قراضه آهن مثال : مطلوب : تولید چدن دای هارد موجودی : kg 620 استیل با ترکیب شیمیایی 18=Cr‌% و 8 = Ni % قراضه چدن با ترکیب شیمیایی 5/0 = C‌% و 23 =Cr‌% 5/12 =Ni Ni % کوره 3 تنی و Kg 700 دای هارد درون کوره موجود است .

چدنهای سفید Cr‌- Ni یا چدنهای نای هار د اولین چدنهای سفید برآلیاژ که اهمیت صنعتی پیدا کردند ، چدنهای مارتنزیتی نیکل – کرم دار با حدود 5/2 تا 6/3 درصد کربن بودند .

این نوع چدنها را معمولا با نام تجارتی نای هارد ( Ni-Hard ) می شناسند .

این چدنها ، سالها طولانی است که اقتصادی ترین ماده دسترسی پذیر برای شکستن وفرسایش به شمار می آیند .

دراین چدنها نیکل عنصر آلیاژی اصلی است زیرا وجود 3/3 تا 5 درصد از آن برای جلوگیری از تبدیل آستنیت زمینه به پرلیت و تضمین ساختاری مارتنزیتی ( که همواره با مقداری آستنیت باقیمانده همراه است ) موثر است .

در حدود 4/1 ‌تا 5/3 درصد کرم نیز به چدن افزوده میشود تا انجماد چدن بدون وجود کربن اضافی به شکل کاربید های پایدار را تضمین و اثر گرافیت زائی ، نیکل را خنثی کند .

ترکیب کاربیدها و زمینه مارتنزیتی سبب مقاومت عالی چدنها در برابر تنشهای سایشی کم و متوسط می شود .

ترکیب شیمیایی بهینه چدن سفید نیکل – کرم دار به ایجاد قطعه ریختگی و خواص مورد نیاز برای کاربرد مورد نظر بستگی دارد .

عموما سختی و مقاومت در برابر سایش تابع مقدار کاربیدموجود در زمینه در ریز ساختار است .

هنگامیکه مقاومت سایشی خواسته اصلی ، وبارگذاری ضربه ای خواسته ثانوی باشد ، مقدار کربن در گستره 2/3 تا 6/3 درصد تعیین میشود .

مقدار نیک مورد نیاز به آهنگ سرمایش و یا ضخامت مقطع قطعه ریختگی بستگی دارد .

در قطعاتی که ضخامت مقطعشان به 40 تا 50 میلیمتر می رسد ، وجود 4/3 تا 2/4 درصد نیکل برای جلوگیری از تبدیل پرلیت و ایجاد زمینه کاملا مارتنزیتی ( یا مارتنزیت به علاوه مقداری آستنیت ) کافی است .

ممکن است قطعات ریختگی با مقاطع خیمتر ، برای جلوگیری از تشکیل پرلیت در زیر ساختار شان ؤ به 5/4 تا 5/5 درصد نیکل نیاز داشته باشند .

انواع چدن سفید مارتنزیتی نیکل کرم دار ، نای هارد به طور کلی چهار نوع چدن سفید مارتنزیتی نای هارد نیکل - کروم دار شناخته شده و برای کاربردهای خاص توصیه می شوند .

چدنهای سفید نیکل - کروم دار نوع D تحت مشخصات فنی ASTM A 532 که مقدار کروم آنها به 0/7 تا 0/11 درصد و مقدار نیکل آنها به 5 تا 7 درصد افزایش یافته است .

این نوع چدن را غالبا به عنوان چدن نای هارد 4 می شناسند .

این کاربیدهای چدنهای پرکروم نوع D ناپیوسته اند و با ساختاربلوری MVC3 تریگونال مطابقت دارند .

کاربیدهای MvC3 و توزیع آنها به صورت ذره های پخش شده ، مقاومت چدن در برابر شکست تحت بارهای ضربه ای تکرار شونده را ، به صورتی قابل ملاحظه افزایش می دهد .

( چدن نای هارد نوع 4 بیشترین کاربرد را دراد بنابراین از ذکر بقیه خودداری شد).

بسته به درصد کروم و نیکل وبقیه عناصر به چهارنوع C.B.A .

D تقسیم میشوند .

خلاصه ای از روشهای گوگرد زدایی چدن بحث در مورد حداقل تقلیل گوگرد در مذاب چدن : Schuhnann اشاره می کند که تحت کنترل دقیق ، در فرآیند گوگرد زدائی از نظر قوانین ترمودینامیکی دستیابی به مذابی محتوی چند قسمت در میلیون گوگرد قابل حصول است این شرایط نیاز به اکسیژن زدائی کامل مذاب داشته که تنها در آزمایشگاه قابل دستیابی است .

اما عملا بطور تجارتی با استفاده از CaC2 می توان چدنی با گوگرد حدود 005/0 درصد بدست آورده .

زمانیکه این میزان گوگرد کم ،‌با عناصری نظیر mg (منیزیم ) و Ce ( سدیم ) کنترل گردد درآن صورت تعداد ذرات سولفیدی آنچنان کم است که جوانه زدن گرافیت محدود میشود .

اگر چه تلقیح خارجی برای ترغیب شرایط جوانه زنی گرافیت موثر است ولی جای این سولفید های باقیمانده داخلی را نمی توانند پر کنند .

در نتیجه در شرایط فعلی ،‌گوگرد زدائی عملا برای دستیابی به مذابی با گوگرد محتوی 014/0 – 01/0 درصد انجام می گیرد که موجب افزایش تعداد گرافیتهای کروی می شده و مانع از ایجاد گرافیتهای سریع تبرید شده ( مثلا نوع D ) حاصل از افزایش سدیم و منیزیم میگردد .

جائیکه کوره کوپل تهیه کننده اولیه ذوب جهت چدن با گرافیت کروی است بدون هیچگونه تردیدی تغییر روش ذوب از کوره های بازی به اسیدی با انجام مرحله گوگرد زدائی همراه است .

در دوروش معمول گوگرد زدائی ، فرآیند استفاده از CaC2 ترجیح دارد .

برای عملیات حجیم ، روش بهم زدن Rheinstah1 باپاتیلهای تا 75 تن بسیار مهم و مفید است .

برای تولید پیوسته ، دمش گاز ازت با ورودی متغلفل گاز جهت بهم زدن سیستم ارجحیت دارد .

زمانیکه کوره های الکتریکی بعنوان منبع تهیه مذاب مورد استفاده قرارگیرند گوگرد زدائی خارج کوره متداول نمی باشد ، منوط بر آنکه در تعیین مواد اولیه ذوب ، شارژ بویژه مواد کربن ده با گوگرد کم ( حدود 025/0 –02/0 درصد ) دقت کافی معمول گردد .

در چنین حالتی با مصرف mg و ce می توان هم گوگرد را به سطح پایین تری تقلیل داد و هم کربن را بصورت گرافیت کروی در آورد .

بهر حال چنانچه اضافه کردن مواد کروی کننده گرافیت در قالب انجام گیرد نیاز به گوگرد زدائی خارجی وجود دارد که دراین صورت از دمش گاز ازت با ورودی متغلغل گاز استفاده میشود.

توصعه و تکامل تکنولوژی چدن با گرافیت کروی در گرو گوگرد زدادئی خارجی با استفاده از cac2‌است .

با حذف کامل گوگرد و سولفید ها از مذاب و کنترل گوگرد باقیمانده ،‌تولید کنندگان قادر خواهند بود که بطور اقتصادی چدن با گرانیت کروی با تعداد گرافیت های کروی زیاد تولید کنند .

به هر حال صنایع تولید لوله های تحت فشار از پیشقدمان تکامل این فرآیند ه هستند این صنایع کاملا در جریان توسعه روشهای تزریق کاربید و پاتیل لرزان ، بهم زدن ( Mag – coke , Rheinstahl ‌) و تولید پیوسته توسط دمش گاز ازت با ورودی متغلغل گاز می باشند .

پوششهای نسوز داخل کوره های القائی پوشش نسوز یک کوره القائی بدون هسته جهت کسب راندمان الکتریکی بیشتر بایستی نازک انتخاب شود و ضخیم بودن نسوز موجب ترک خوردگی و باعث ایجاد خطرات جدی برای سیم پیچ میباشد .

معمولا ضخامت نسوز 8%‌ قطر کوره است .

معمولا نسوز از جنس ماسه سیلیکاتی بسیار خالص با چسب اسید بوریک میسازند .

مقدار اسید بوریک به درجه حرارت عمل بستگی دارد .

مثلا 2/1 درصد برای 2000 درجهت سانتیگراد و 8/1 درصد برای 1500 درجه سانتیگراد میباشد .

نسوز را در محل شابلون فولادی استوانه ای شکل و کاغذ آزلبت که سطح داخلی سیم پیچ را پوشانده میکوبند .

بیشترین فشردگی مواد نسوز از اهمیت زیادی برخوردار است و بهتر است که عمل کوبیدن با چکش ارتعاشی انجام گیرد .

قسمت بالایی نسوز بالای پوشش فلزی را از ماده دیگری میسازند تادربرابر سایش مکانیکی – بارگیری مقاومت بیشتری داشته باشد .

مواد نسوز به این ترتیب کلوخه و پخته میشوند که کوره را از مواد بار پرکرده و جریان برق را در کوره طوری برقرار شود که درجه حرارت کوره هر ساعت100 درجه سانتیگراد افزایش یابد تا بار شروع به ذوب شدن نماید ، سپس جریان را در سطح نرمال قرار داده و درجه حرارت بحدلازم ( حداقل .c 1500 افزایش داده میشود .

دراین وضعیت مواد نسوز کلوخه شده و شابلون فولادی نیز ذوب می گردد.

دراولین یادومین ذوب بهتر است که کوره را در طول شب تخلیه ننموده و بصورت پر حفظ نموده و در صورتی که کوره از بار گرم تخلیه شود بایستی درجه حرارت کوره را بوسیله مشعل حدود 800 درجه سانتیگراد نمود .

این اعمال بخاطر جلوگیری از ترکهای انقباض میباشد .

مزایای پوشش نسوز سیلیکاتی : قیمت ارزان ، نصب ساده ، حفظ پوشش نسوز از ترک خوردن در صورتیکه بصورت گرم نگهداری شود و عمر زیاد می باشد .

معایب این نسوز مقاومت کم در مقابل مواد بازی مانند مواد گوگردزدائی و اکسید آهن و تعمیرات شکل این نوع نسوز میباشد .

مواد نسوز دیگری که استفاده میشود ،‌مخلوط منیزیت و مخلوط آلومین خالص میباشد که درکوره های بزرگ ،‌آلومین بسیار خالص بصورت آجر بکار میروند .

نکات مهم در خاک کوبی و پخت جداره نسوز کوره های ذوب القائی مقدمه : شرکت خدمات صنایع متالورژی ایران در جهت نیل به خودکفائی داخلی و با بهره گیری از تجربیان کارشناسان مجرب ، در ارائه کلیه خدمات علمی و عملی مربوط به صنایع متالورژی در زمینه های ، تکنولوژی و طراحی ،‌نصب و راه اندازی خطوط تولید و تولید بعضی از انواع خاک های نسوز ، آمادگی داشته و از پتانسیل قابل توجهی برخوردار است .

خاک نسوز سیلیسی تولید شده دراین شرکت برای مصرف در نصب جداره نسوز کوره های ذوب القائی ، دواروپاتیل های انتقال ذوب مناسب می باشند .

خاک سیلیسی دارای خاصیت اسیدی بوده و عمدتا برای چدن ریزی قابل استفاده می باشد .

در تهیه این خاک از آخرین اطلاعات علمی و تکنولوژی جهان به منظور حصول بهترین کیفیت در ترکیب شیمیائی ، دانه بندی و … استفاده شده است .

برای کسب اطلاعات بیشتر دراین باره میتوان به جزوه منتشره شده از طرف این شرکت تحت عنوان «‌اصول نصب جداره نسوز کوره های ذوب القائی »‌ مراجعه نمود.

اکنون با فرض اینکه واحدهای ریخته گری دارای اطلاعات کافی در زمینه چگونگی نصب جداره نسوزکوره های ذوب القائی هستند ، لازم است به نکات مهمی که باید عملا در حین خاک کوبی مورد توجه قرارگیرند اشاره شود ، تا از بروز اشکالات احتمالی ناشی از عدم دقت درخاک کوبی جلوگیری بعمل آید .

کف کوبی : درصورت استفاده از کوبه دستی یا الکتریکی با قطرکم ، عمل کوبیدن کف کره از مرکز آغاز و بصورت شعاعی به اطراف ادامه داده میشود .

درهنگام استفاده از کوبه دستی ، اول 15 تا 20 سانتیمتر خاک در کف کوره ریخته میشود و عمل کوبیدن آغازمیگردد .

هنگامی که کوبه بیشا از 5 سانتی متر در داخل خاک فرو نرود ، مجددا 5 تا 7 سانتی متر خاک ریخته میشود و عمل کوبش به همین ترتیب تا ارتفاع مورد نیاز کف کوره ادامه می یابد .

درصورت استفاده از لرزه الکتریکی ،‌ قطر کوبه آن حدود 10 سانتی متر میباشد .

در وحله اول خاک به ارتفاع 10 تا 30 سانتی متر در کف کوره وریخته و عمل کوبیدن شروع شود .

پس از حصول اطمینان از حداکثر فشردگی که با عدم فرو رفتن سرکوبه به داخل خاک معلوم میشود میتوان دوباره خاک ریخته وعمل کوبیدن را تکرار نمود.

البته در هنگام ریختن خاک مجدد ، باید کمی سطح کوبیده شده قبلی را تراشیده و بصورت سطحی با کوبیدن کم ایجاد کرد تا تداخل خاک در کوبیدن های متوالی بصورت یکپارچه انجام شود .

عملکوبیدن کف کوره به این ترتیب تا ارتفاع مورد نظرادامه مییابد .

درصورت استفاده از لرزه با صفحه کوبش بزرگ و به اندازه کف کوره باید سطح خاک ریخته شده کاملا صاف و پس ازآن عمل کوبیدن بمدت 5 تا 10 دقیقه انجام گیرد .

مستقل از روش کوبیدن ،‌ارتفاع خاک کوبیده شده کف کوره باید 5 سانتیمتر بیشتر از حد مورد نیاز باشد تا پس از خاتمه کف کوبی این مقدار اضافه تراشیده شده و سطح حاصل کاملا تراز شود .

خاک کوبی دیواره : سطح کوبیده شده کف کوره در محل تماس با خاک دیواره باید تراشیده و سست گردد و سپس شابلون در محل خود قرارگیرد .

شابلون باید کاملا در وسط کوره مهار شود بطوریکه فاصله آن تا بدنه کوره در همه جهات مساوی باشد .

سطح شابلون بایستی عاری از زنگ زدگی باشد و در سطح آن سوراخهایی به قطر 3 میلیمتر در فواصل 30 سانتیمتر از یکدیگر ایجاد گردد .

تا حین پختن خاک بخار و مواد فرار آب براحتی خارج شود .

پس از ریختن خاک در اطراف شابلون و قبل از کوبیدن آن ، سبخ زدن خاک به فواصل 10 سانتی متر از هم برای خروج هوای محبوس احتمالی لازم است .

درهنگام ریختن خاک در اطراف شابلون و برای جلوگیری از جدایش دانه های ریز از درشت در هنگام پخش آن ، بهتر است از یک قیف مناسب استفاده شود .

در شرایط استفاده از دستگاه لرزه داخلی شابلون ، اول تمام اطراف شابلون بوسیله خاک سست پرشده و سپس عمل کوبیدن آغاز میشود .

باید توجه داشت که درخلال کوبیدن و هم زمان با پایین رفتن سطح خاک اطراف شابلون بایستی بطور مداوم باافزودن خاک جدید سطح آن را در دیواره ثابت نگه داشت .

مدت چرخش لرزه الکتریکی دستی در داخل شابلون در هر دور 1 تا 3 دقیقه میباشد .

حرکت لرزه داخلی شابلون بطرف بالا در فواصلی برابر 5/2 تا 5/7 سانتی متر بعداز هر دور انجام میشود .

20 تا 25 سانتی متر ارتفاع خاک بالای دیواره کوره بطور مستقیم کوبیده میشود تا از فشردگی کافی برخوردار گردد .

پخت ( زینتر کردن ) جداره نسوز پس از پایان خاک کوبی و در ابتدای مرحله پخت ، درجه حرارت کوره در هر ساعت 40 درجه سانتی گراد افزایش داده میشود تا به 260 درجه سانتی گراد برسد .

این مرحله جهت خروج رطوبت و گازهای فرار خاک انجام میگیرد.

سپس افزایش درجه حرارت به میزان هر ساعت 50 درجه سانتی گراد تا درجه حرارت 573 درجه سانتی گراد ادامه می یابد .

و به ازاء هر 5/2 سانتی متر از ضخامت دیواره ، یک ساعت کوره در درجه حرارت 573 درجه سانتی گراد نگه داشته میشود .

این مرحله جهت تکمیل انبساط حجمی و یکنواخت در جداره نسوز می باشد .

در مرحله بعد در هر ساعت 100 درجه سانتی گراد بر دمای کوره افزوده میشود تا به درجه حرارت ذوب برسد .

پس از ذوب شدن کامل بلوک داخل کوره ، پرکردن کامل آن توسط شارژ قراضه یا شمش یا ذوب دیگر کوره ها صورت میپذیرد .

برای پخت کامل جداره نسوز کوره ، درجه حرارت آن درمرحله نهائی که کاملا پر میباشد به 1500 درجه سانتی گراد افزایش داده شده و دراین شرایط حداقل یکساعت نگه داشته میشود .

پس از این مرحله کوره جهت کار معمولی آماده است .

آنیل کامل : آنیل کامل عبارت از حرارت دادن فولاد در گستره دمایی نشان داده شده در شکل وسپس سرد کردن آهسته ، معمولا در کوره است .

تحت شرایط فوق آهنگ سرد شدن در حدود 02/0 درجه سانتیگراد برثانیه است .

همچنان که از شکل مشخص است گستره دمایی آستنیته کردن برای آنیل کامل ، تابع درصد کربن فولاد است .

بدین صورت که ، برای فولادهای هیپویوتکتویید حدود 50 درجه سانتیگراد بالای خط A3 و برای فولادهای هایپریوتکتویید حدود 50 سانتیگراد بالای خط A1 است .

دماهای بحرانی A1 و 3A تاحدودی تحت تاثیر عناصر آلیاژی در فولادها تغییر می کند .

بنابراین به طور کلی در عملیات آنیل کامل ، فولادهای هیپویوتکتویید را در ناحیه تکفازی آستنیت و فولادهای هایپریوتکتویید رادرناحیه دوفازی آستنیت – سمنتیت حرارت می دهند .

علت آستنیته کردن فولادهای هایپریو تکتویید در ناحیه دوفازی آستنیت – سمنتیت این است که سمنتیت پرویوتکتویید دراین فولاد به صورت کروی و مجتمع شده در آید.

اگر چنین فولادی تا بالای خط Acm حرارت داده شود ، درضمن آهسته سرد شدن سمنتیت پرویوتکتویید به صورت شبکه پیوسته ای در مرز دانه های آستنیت رسوب می کند ودر نتیجه منجر به ترد و شکننده شدن فولاد میشود .

بنابراین در عملیات آنیل کامل ، هدف از آستنیته کردن فولادهای هایپریوتکتویید در ناحیه دوفازی آستنیت – سمنتیت ، عبارت از شکستن شبکه پیوسته کاربید یاد شده و تبدیل آن به ذرات ریز وکروی شکل مجزا از یکدیگر است .

نیروی محرکه دراین عملیات عبارت از کاهش انرژی فصل مشترک ناشی از کروی شدن ذرات کاربید و در نتیجه کاهش مقدار فصل مشترک آستنیت – کاربید است .

سرد کردن آهسته که معادل سرد شدن در کوره است باعث میشود که در ضمن عبور از خطوط A1,A3 ابتدا فریت و سپس پرلیت از آستنیت بوجود آید.

بعلت سرد شدن آهسته فریت تشکیل شده دارای دانه های درشت و هم محور بوده و پرلیت دارای فاصله بین لایه ای نسبتا زیاد ( پرلیت خشن یا درشت ) است .

از جمله مشخصه های مکانیکی این میکرو ساختار عبارت از کاهش سختی و استحکام وافزایش انعطاف پذیری است .

آنیل همدما این عملیات ، شامل حرارت دادن فولاد در دودمای مختلف است ، ابتدا عملیات آستنیته کردن که درهمان گستره دمایی مربوط به آنیل کامل انجام میشود و سپس سرد کردن سریع تا دمای دگرگونی ( زیر خط A1 ) و نگه داشتن برای مدت زمان کافی جهت انجام دگرگونی ، پس از پایان دگرگونی ، فولاد را با هر آهنگ سرد شدن دلخواهی می توان سرد کرد .