30 100 910 - 021

30 100 910 - 031

صداقت - کیفیت - رضایتمندی مشتری

بررسی عیوب ریخته گری و تاثیر آن بر شکل نهایی(قسمت دوم)
دوشنبه 31 تیر 1398 بازدید : 1067

مک گازی (حفره گازی، در مه)

این عیب از حفرات بزرگ امتداد یافته در جهت مرکز شمش ناشی می شود که مربوط به نادرستی درجه اکسیداسیون است. این عیب ناشی از میزان زیاد گازهای اکسیژن و هیدروژن در فولاد یا مقدار بیش از حد روان کننده قالب (پارافین) و یا وجود آب در قالب است با حذف عوامل ورودی گازها نظیر اکسیژنکاری مجرای ذوب و تاندیش، دمش هوا در اطراف ناژل، اختشاش در جریان ذوب ریزی و نشتی آب قالب و استفاده از مواد خشک  در شارژ کوره و ... این عیب را می توان کنترل کرد.
حفره های گازی ممکن است باعث پارگی شمش شود. اکسیژن زدایی در کوره و تصفیه مناسب فولاد باعث حذف عوامل ایجاد کننده این ایراد می شود. افزایش خنک کنندگی در سردکننده ثانویه از طریق گسترش انجماد محوری موجب کاهش مک های مرکزی می شود. جهت مشاهده این عیب از محلول های سولفوری یا در مقطع برش عرضی می توان بهره برد.

 

ریز مک (حفره سوزی، سوسه)

این عیب مربوط به حفرات ریز مانند مک گازی است که هم در فولاد های جوشان و هم در کشته شده دیده می شود. این ایراد با مقادیر زیادی از گاز های اکسیژن و هیدروژن در فولاد ارتباط دارد یا مقادیر زیاد روان کننده قالب و یا حضور آب در رونکار قالب می تواند باعث این عیب شود. همچنین اکسیداسیون مجدد مذاب بین تاندیش و قالب نیز مشکلاتی را به همراه دارد و ناهمواری هایی کوچک در سطح شمش ایجاد می کند. جهت رفع این حباب ها می توان از طریق آلمینیوم، روش های اکسیژن زدایی قوی تر و استفاده از موارد کاملا خشک در شارژ کوره بهره جست.

 

سوراخ شدن سطح:

این عیب به دلیل سوراخ شدن سطح جامد شمش و ریزش مذاب از محل سوراخ است که باعث متوقف شدن عملیات ریخته گری میشود. سوراخ شدگی شمش همراه با زواید و قطرات مذاب تجمع یافته در سطح شمش است.


عوامل ایجاد سوراخ شدن سطح:

مقدار بیش از حد سرباره 
 درجه حرارت بیش از اندازه مذاب
عملکرد نامناسب قالب 
سرعت بیش از حد ریخته گری و جریان مذاب خارج از مرکز تاندیش به قالب
به منظور برطرف نمودن این عیب بایستی سرباره گیری درست انجام شود و یا ریخته گری به صورت زیر سطحی انجام شود و سرعت و درجه حرارت ریخته گری به درستی تنظیم شود و یا شدت خنک کنندگی یکنواخت شود و یا قابل تبدیل به شمش با طول کوچکتر می شود.

 

عیوب داخلی:

عیوب داخلی در برش های عرضی محصول قابل مشاهده است و از سطح معمولا دیده نمی شود. ترک های عرضی و طولی می تواند در زیر سطح ادامه داشته باشد بدون اینکه به سطح راه پیدا کند. ترک های داخلی از ترک های سطحی طویل ترند و باعث تورق محصولات نوردی می شوند. در صورت اکسید نشدن سطح این عیوب و تغییر مقطع زیاد شمش در زمان نورد به ویژه در تولید میلگرد عیوب داخلی برطرف می شود.

 

ترک داخلی ناشی از عدم یکنواختی خنک کاری:

این ترک های زیر سطحی با شکل خنک شوندگی شمش شکل می گیرند.

 

علل ایجاد این ترک ها:

1- خنک شوندگی غیریکنواخت در ناحیه اول و ثانویه خنک کننده
2- ترکیب نامناسب شیمیایی فولاد
3- درجه حرارت بیش از اندازه ریخته گری

به منظور رفع این ترک ها بایستی درجه حرارت و محل تاندیش دقیقا تنظیم گردد. با توجه به زیر سطح بودن این ترک ها و مشکلات پارگی شمش در حین نورد و ترک در محصولات نوردی شمش های دارای این عیب اسقاط می شوند. این عیب در نهایت بر شکل نهایی میلگرد و سایر مقاطع تاثیرگذار خواهد بود.

 

ترک مرکزی:

این ترک ها در منطقه نزدیک به مرکز شمش شکل می گیرند.

 

علل اصلی ایجاد ترک های مرکزی:

1- درجه حرارت بیش از حد ریخته گری
2- فشار بیش از اندازه در غلتک های صاف کننده
3- سرعت خیلی زیاد در ریخته گری
4- حساسیت فولاد به عناصر آلیاژی (کروم)
5- خنک کنندگی شدید در خنک کننده ثانویه
برای رفع این عیب باید درجه حرارت و فشار تنظیم شود.

 

ترک های طولی زیر سطحی:

این نوع ترک ها در ناحیه ای نزدیک به سطح شمش به وجود می آیند و در صورت عمود بودن به سطح در مقطع برشکاری قابل دیدن هستند.
 

علل ایجاد ترک های طولی زیر سطحی:

درجه حرارت بیش از حد ریخته گری 
عدم یکنواختی خنک کنندگی در قالب
مقدار بالا عنصر گوگرد در مذاب
این عیب اغلب در محدوده عنصر کربن 25/0-17/0 درصد شدت می یابد.

 

برای جلوگیری از ایجاد این عیب به موارد زیر باید توجه داشت:

کنترل مقدار عنصر گوگرد 
کاهش درجه حرارت ریخته گری 
تعویض قالب
کنترل نازل های سرد کننده ی ثانویه
رعایت نسبت منگنز به گوگرد

 

نکته:

برای مشاهده ی ترک های بزرگ در مقطع برشکاری از دما کرد اچینگ**** استفاده می شود.

 

حفره انقباضی (نایچه):

این عیب از مک با حفره بزرگ در مرکز شمش ناشی می شود. بیشتر این حفره ها در مرکز شمش در انتهای ذوب ریزی دیده می شود.این حفره ها به علت کافی نبودن مذاب جهت تغذیه کردن بخش های پایین تر شمش حین انجماد جهت دار است.

 

عوامل ایجاد حفره ی انقباضی:

ترکیب شیمیایی فولاد ریخته شده
افزایش یا عدم ثبات سرعت ریخته گری 
شکل و اندازه محصول وشرایط ریخته گری آن 
گرم بودن بیش از حد مذاب یا سرد بودن خیلی زیاد مذاب
نارسایی در اکسیژن زدایی ناشی از مقدار بالای گازها
کمیت بیش از اندازه آب در سرد کننده ثانویه 
ویسکوزیته (ناودانی) زیاد فولاد در حین انجماد
خالی شدن قالب ازمذاب در زمان عملیات ریخته گری و یا پایان کار ریخته گری

 

جدایش:

جدایش، تغییرات ترکیب شیمیایی در مقطع ریخته گری شده است که ناشی از سینتیک انجماد است.جدایش در محصولات ریخته گری مداوم به ندرت اتفاق می افتد زیرا مقاطع مورد استفاده کوچک هستند ولی جدایش کاربیدهای در فولاد های پرکربن می تواند رخ دهد. این عیب ممکن است به صورت جدایش در محصولات نوردی نیز مشاهده می شود. یکی از راهکارها جهت کاهش جدایش به ویژه در مقاطع سنگین استفاده از همزن الکترومغناطیسی EMS است.

 

آخال غیرفلزی:

علت اصلی این عیب از جداره ی نسوز نشات می گیرد. ترکیب شیمیایی این مواد با فولاد، ترکیبات غیر فلزی کمپلکسی را تشکیل می دهند. اغلب شامل سرباره و اکسیدها است و در زمان ذوب ریزی در مجاورت هوا منجر به اکسیداسیون مجدد و ایجاد این عیب می گردد.

 

به منظور برطرف نمودن این عیب باید:

از جداره نسوز با کیفیت مناسب در پاتیل و تاندیش بهره برد.
آرام کردن فولاد در پاتیل یا تاندیش با حداقل آلمینیوم صورت گیرد
در صورت لزوم از تزریق گاز خنثی استفاده می شود.
باجت گاز خنثی در اطراف از فولاد محافظت می گردد.
از روش زیر سطحی جهت ریخته گری و جلوگیری از اکسیداسیون مجدد استفاده شود.
این عیب می تواند باعث می تواند باعث مسدود شدن نازل تاندیش و توقف ذوب ریزی نیز می شود.

 

آخال سرباره ای:

آخال سرباره ای از اکسیداسیون فولاد و موادی که از پاتیل یا تاندیش و یا کوره جدا می شوند. تشکیل می گردد هنگامی که لایه نسوز از کیفیت مناسبی برخوردار نباشد و یا اکسیژن کاری و تاندیش انجام می شود.

 

عوامل موثر در کاهش عیب آخال سر باره ای:

جریان یکنواخت و پیوسته مذاب از پاتیل به تاندیش
سطح به اندازه ی کافی بالای مذاب درون تاندیش از شکسته شدن و رفتن سرباره به قالب جلوگیری کند
انتخاب نازل مناسب جهت ثابت نگه داشتن سطح مذاب قالب
نسوز مرغوب برای کوره، پاتیل و تاندیش
سرباره گیری تمیز در قالب

 

عیوب هندسی:

عیوب هندسی مربوط به تغییر شکل در مقطع عرضی از شکل هندسی واقعی محصول است. عیوب هندسی معمولا با نارسایی و یا غیریکنواختی سیستم خنک کننده ارتباط دارند لذا معمولا این عیوب با ترک ها ظاهر می شوند. سرعت بیش از حد ریخته گری و دمای بیش از اندازه در ریخته گری و عوامل مذکور شرایط را برای ایجاد این عیوب فراهم می سازد.

 

لوزی شدن:

لوزی شدن تغییر در اندازه بین دو قطر در مقاطع چهارگوش  و یا مستطیلی است یا بیضی شدن در مقاطع گرد در صورت شدت یافتن این عیب، لوزی شدن با ترک داخلی در گوشه های زاویه منفرجه همراه خواهد بود برای رفع این عیب باید نارسایی سرد کننده ثانویه و غیر یکنواختی در ناحیه اولیه خنک کننده بررسی  می شود. همچنین کافی نبودن تکیه گاه ها و خط کش های راهنما،تراز نبودن خط کش های صاف کننده و یا فشار بیش ازاندازه آن ها و سایش زیاد همراه با تغییر در پروفیل قالب نیز ایجاد این عیب می شود.

 

خمیدگی شمش:

این عیب هر نوع انحراف  از امتداد محور محصول را شامل می شود. وجود یک نیروی مکانیکی غیر متعارف بر شمش و یا گیر کردن شمش در مسیر خنک شدن و یا تغییر سرعت حرکت شمش در یک ناحیه موجب تغییر شکل شمش از حالت مستقیم می شود. افزون بر این عدم یکنواختی در سرد شدن فراهم شود. همچنین عدم وجود تکیه گاه مناسب برای نگهداری شمش داغ نیز باعث خمیدگی شمش تحت نیروی وزن خود می گردد.

 

غیریکنواختی پیشانی شمش(کجی برش):

این عیب با تغییرات فشار هوا در برشکاری و غیریکنواختی در اجرای برش دستی مرتبط است. بنابراین بایستی تنطیمات برش اتوماتیک اجرا شود و در برشکاری دستی از غلتک های نگهدارنده مشعل استفاده شود و برشکاری با سرعت مناسب انجام شود، همچنین موازی نبودن سطوح برشکاری شده برای شمش هایی که مصرف لوله سازی دارند باعث سیلان فلز به یک طرف شده و موجب پارگی حین فرآیند شکل دهی می شوند. این عیب نیز در نهایت بر شکل نهایی میلگرد و سایز مقاطع تاثیر می گذارد.

 

پیچیدگی شمش:

این عیب ناشی از پیچیدگی شمش حول محور طولی آن است این عیب عموما از غیریکنواختی سرد شدن در ناحیه سرد کننده ثانویه و یا عدم تنظیم و فرسایش رولیک های راهنما و صاف کننده می باشد.

 

علل اصلی ایجاد در ترک های طولی:

1- سرعت ریخته گری بالا و متغیر 
2- ریخته گری با دمای بالا 
3- خنک کنندگی نامناسب در قالب
4- تغییر شکل قالب
5- نوسان نامنظم قالب
6- شیب نامناسب قالب
7- نوسانات زیاد در قالب
8- کج بودن S.E.N در قالب
9- عدم ساپورت کافی شاخسه در زیر قالب
10- خنک کنندگی بیش از حد در ناحیه زیر قالب
11- سرد کنندگی نامنظم در بلوم
12- وجود عناصر NB-V-AL-S-P-CU در ترکیب فولاد
این عیب نیز مثل سایر عیوب بر شکل نهایی میلگرد و سایر مقاطع تاثیر می گذارد.
 

ترک های عرضی در وجوه شمش:

این عیب به دلیل وجود تنش های کششی به سطح بلوم در انتهای قالب، ناحیه خنک کنندگی ثانویه و محل صاف کنندگی شاخه تشکیل و به شکل پراکنده در سطح بلوم نمایان می گردد.

 

علل اصلی ایجاد عیب:

1- سطح نامناسب قالب
2- نوسان نامنظم قالب
3- وجود عناصر مضر در آنالیز شیمیایی 
4- تنش کششی در جهت طولی بلوم 
5- اصحکاک زیاد در قالب به خاطر شیب نامناسب 
6- پایین بودن دمای شاخه در مرحله صاف کننده 
7- پودر ریخته گری نامناسب و کافی
8- شیب حرارتی خیلی زیاد در ناحیه خنک کنندگی ثانویه

 

ترک های قطری:

این ترک ها در امتداد قطر سطح مقطع بلوم به وجود می آید.

 

علل اصلی  ایجاد ترک های قطری:

دمای بالای ریخته گری 
ناکافی بودن شیب قالب 
اختلاف سرعت خنک کنندگی 
لوزی شدن سطح مقطع بلوم

 

ترک های مرزی:

این ترک ها در ناحیه مرکزی سطح مقطع بلوم شکل می گیرند.

 

علل اصلی ایجاد ترک های مرکزی:

1- سرعت ریخته گری بالا
2- دمای ریخته گری بالا
3- عدم تناسب خنک کنندگی بین قالب و خنک کنندگی ثانویه

 

ترک های میانی:

1- دمای ریخته گری بالا 
2- کافی نبودن شیب قالب
3- خنک کنندگی ثانویه نامناسب
4- وجود عیب بادکردگی و خمیدگی
5- هم محور نبودن قالب و غلتک های 

 

ترک های های طولی در گوشه:

این عیب در گوشه و یا در نزدیکی گوشه های بلوم به وجود می آید و گاهی طول ترک ها کل طول بلوم را شامل می شود.

 

علل اصلی ایجاد این عیب:

شعاع انحنا زیاد گوشه های قالب
لوزی شکل شدن بیش از حد سطح مقطع شاخه
شیب کم قالب
دمای ریخته گری بسیار بالا
سرعت ریخته گری بسیار بالا 
تنظیم نامناسب قالب با غلتک ناحیه خنک کننده ثانویه
بالا بودن سختی آب مورد استفاده در خنک کاری قالب

 

ریزمک(حفرات سوزی):

این عیب به شکل حفره های راه بور و یا حفره های زیر سطحی ظاهر می شود که به علت اصلی آن وجود گاز محلول در ذوب است. پس از نورد با توجه به درصد کاهش سطح مقطع،ترک هایی با طول و عمق های مختلف دیده می شود.

 

علل اصلی ایجاد عیب:

1- اکسیژن زدایی ضعیف
2- رطوبت پودر ریخته گری و مواد نسوز
3- عدم استفاده از همزن القایی
4- اکسیداسیون مجدد
5- نوسانات زیاد سطح ذوب در قالب
6- بیش از حد فرو رفتن S.E.N  در مذاب
7- ریخته گری در دمای بالا

 

حفره مرکزی:

اگر زاویه جبهه ی انجماد کوچک باشد، در اثر انقباضی مذاب به تله افتاده. در آخرین نقطه انجماد حفره ی انقباضی (حفره مرکزی) ایجاد می شود.

 

تخلخل مرکزی:

در ناحیه مرکزیی برخورد دندریت ها به علت انقباض ناشی از انجماد و عدم پر شدن.

 

علل ایجاد تخلخل مرکزی:

دمای ریخته گری بالا
نداشتن همزن القایی قالب
خنک کنندگی غیر یکنواخت در ناحیه خنک کنندگی ثانویه سطح مذاب باقی مانده حفره های ریز میکروسکپی به وجود می آید.

 

اثر اوسیلاتور:

فرو رفتگی های عرضی در فواصل مساوی از هم در پیرامون بلوم را گویند و با توجه به ماهیت ریخته گری مداوم در صورتی که عمق اثرات بیش از حد معمول باشد، عیب محسوب می شود.

 

علل اصلی ایجاد این عیب:

دامنه ی نوسان زیاد قالب
ریخته گری با سرعت پایین 
شیب بیش از حد قالب
پودر ریخته گری ناکافی و  نامناسب 
ر یخته گری در دمای پایین
ارتباط نامناسب فرکانس نوسان با سرعت ریخته گری 

 

باد کردگی یا محدب شدن:

برآمدگی وجود بلوم(عمدتا در دو وجه) را بالچینگ گویند.


علل اصلی ایجاد این عیب:

شیب خیلی کم قالب 
فشار زیاد غلتک کشاننده
سرعت در دمای بالای ریخته گری 
کافی نبودن خنک کنندگی قالب ثانویه
کم بودن بیش از حد قطر غلتک های ****
بیش از حد بودن فاصله ی بین غلتک ها

 

خراشیدگی مکانیکی:

این عیب به صورت خراش های مکانیکی سطحی ممتد در روی بلوم دیده می شود.

 

علل اصلی ایجاد خراش مکانیکی:

1- تنظیم نبودن رولیک ها
2- گیر کردن رولیک ها
3- چسبیدن مواد خارجی به غلتک ها

 

لوزی شدن:

تغییر سطح مقطع بلوم از حالت مربع یا مستطیل به لوزی یا متوازی الاضلاع را لوزی شکل شدن سطح مقطع بلوم می گویند.

 

علل اصلی  ایجاد این عیب:

اختلاف شدید سرد شدن در دو وجه مجاور
تشدید تنش های کششی ناشی از تغییر شکل در ناحیه خشک کن ثانویه
سرد کردن غیر یکنواخت در قالب و یا منطقه رینگ ریز قالب

 

مقعر شدن:

فرورفتگی  وجوه بلوم را در سطح مقطع مقعر می گویند.
شیب قالب و شدت زیاد خنک کنندگی ثانویه زیر قالب از دلایل اصلی وجود این عیب است.

 

ناخالصی در سطح شمش:

ذرات سرباره اولیه و یا آخال ناشی از اکسیژن زدایی مذاب و ناخالصی های همراه با مذاب باعث بروز این عیب می شود.

 

علل اصلی ایجاد این عیب:

1- ورود سرباره پاتیل به قالب
2- دمای ریخته گری پایین
3- رطوبت مواد مصرفی
4- تغییرات ناگهانی سطح مذاب در قالب
5- نامناسب بودن پوششی در تاندیش و قالب
6- مواد نسوز با کیفیت بد (پاتیل اسلاید گیت و ...)
7- وجود مواد اکسیژن زدا که باعث تولید اکسید آلمینیوم و سیلیکات منگنز می شود.

    آهن پویا

    آهن پویا

    آهن پویا با بیش از یک دهه تجربه پر فروش، پایبند به اصول حرفه ای و اخلاقی در عرصه خرید و فروش در مرزهای داخلی و خارجی یاری گر شما در صنعت فولاد است

    به اشتراک بگذارید

    دیدگاه

      0