معرفة

النقاط الرئيسية لإزالة أكسدة الألومنيوم والكالسيوم

 

1. Aluminium Dالأكسدة

يجب أن تكون كمية الألومنيوم المستخدمة في إزالة الأكسدة النهائية للفولاذ المصهور مناسبة. سيؤدي نقص الألومنيوم إلى محتوى متبقٍ من الألومنيوم يتجاوز 0.04%، مما قد يؤدي إلى شوائب من النوع الثاني ويؤثر على خصائص الفولاذ. قد يُسبب الألومنيوم الزائد شوائب ضارة من النوع الثاني، وقد يُسبب أيضًا عيوبًا "كسورًا شبيهة بالحجر". وقد تأكد لاحقًا أن الكسور الخاصة التي تحدث في أجزاء الفولاذ المصبوب ناتجة بشكل رئيسي عن نيتريد الألومنيوم (AlN). لتجنب "الكسور الشبيهة بالحجر"، يجب التحكم بدقة في محتوى الألومنيوم، بحيث يكون الحد الأقصى أقل من 0.12% عمومًا، ولا يتجاوز 0.14% كحد أقصى. في الوقت نفسه، يجب أن يكون معدل استرداد الألومنيوم ثابتًا. تشمل طرق إضافة الألومنيوم لإزالة الأكسدة إضافة قطع صغيرة منه تدريجيًا إلى تيار المنصهر، أو تثبيتها على قضيب فولاذي وإدخاله في الفولاذ المصهور. تستخدم بعض المصانع الأجنبية سبائك ألومنيوم تحتوي على 35% من الألومنيوم للإضافة غير المباشرة للألومنيوم، مما يُعطي نتائج جيدة.

 

مع تزايد متطلبات الجودة لأجزاء الفولاذ المصبوب، فإن الاستخدام المشترك للألمنيوم ومزيلات الأكسدة الأخرى يمكن أن يقلل بشكل أكبر من محتوى الأكسجين في الفولاذ ويحسن شكل وتوزيع الشوائب.

 

2. إزالة أكسدة الكالسيوم

يتميز الكالسيوم بكثافة منخفضة ودرجة غليان منخفضة وتفاعلية عالية، مما يجعل من الصعب التحكم فيه والحد من استخدامه. يتمتع الكالسيوم بقدرة أكسدة أقوى من الألومنيوم والمغنيسيوم، إلا أن ذوبانيته ودرجة انصهاره أقل من الفولاذ المصهور. استخدام الكالسيوم وحده لإزالة الأكسدة ليس فعالاً للغاية. ومع ذلك، عند دمجه مع الألومنيوم والمغنيسيوم، يمكن أن يقلل محتوى الأكسجين في الفولاذ إلى أقل من 0.002%، ويمنع المسامية في المسبوكات، ويحسن سيولة الفولاذ المصهور وجودة سطح المسبوكات.

التأثير على الشوائب غير المعدنية: Al₂O₃ الشوائب المتكونة من إزالة أكسدة الألومنيوم دقيقة ويصعب تعويمها. بعد إضافة الكالسيوم، تصبح جزيئات ألومينات الكالسيوم المتكونة أكبر حجمًا وأسهل تعويمًا. بعض ألومينات الكالسيوم سائلة في درجات حرارة صناعة الفولاذ، مما يُسهّل نقل الشوائب الأخرى إلى السطح. للحصول على مصبوبات عالية الجودة، تُعد معالجة الكالسيوم ضرورية. بالنسبة للفولاذ المصبوب، يمكن لإزالة الأكسدة بالألومنيوم، متبوعةً بمعالجة الكالسيوم، مع راحة لمدة دقيقتين، أن تُقلل الكمية الإجمالية لشوائب الأكسيد في الفولاذ بنسبة 2-60%، وتزيد من متانة الصدمات عند درجة حرارة -70.°ج- بمعدل 70%.

 

3. طرق إضافة الكالسيوم

① تكرير الرش: يشمل حقن المسحوق، وتغذية الأسلاك، وحقن مقذوفات الألومنيوم. يتضمن حقن المسحوق رش سبيكة الكالسيوم عبر مِرشّ، مما يقلل من تفاعل الكالسيوم ويزيد من عملية الاسترداد. تُستخدم سبيكة السيليكون والكالسيوم بشكل شائع في الممارسة العملية. يُعدّ تغذية الأسلاك مناسبًا للشركات الكبيرة والمتوسطة والصغيرة، حيث يُثبّت عملية استرداد الألومنيوم ويُحسّن جودة الفولاذ. يتضمن حقن مقذوفات الألومنيوم حقن الفولاذ بسبيكة الكالسيوم المُغلّفة بصفائح الألومنيوم.

② الإضافة المباشرة للسبائك: يُدمج الكالسيوم مع عناصر أخرى لتكوين سبائك، تُضاف بدورها مباشرةً إلى الفولاذ المصهور بعد تقليل تفاعليته. على سبيل المثال، يُمكن لاستبدال الكالسيوم في سبيكة السيليكون-الكالسيوم بالباريوم أن يُقلل من تفاعليته، حيث يعمل الباريوم كعامل مُنظِّم. يُحقق استخدام سبيكة السيليكون-الكالسيوم-الباريوم مع الألومنيوم فوائد مُتكاملة. يُفضّل إضافة السبيكة بعد أو بالتزامن مع الألومنيوم. تختلف الجرعة باختلاف نوع الفولاذ. على سبيل المثال، بالنسبة للفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك، يُضاف 0.5 كجم من الألومنيوم و2-2.5 كجم من سبيكة السيليكون-الكالسيوم-الباريوم لكل طن من الفولاذ المصهور؛ أما بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، فتُضاف السبيكة فقط؛ أما بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي، فقد تُضاف كمية صغيرة من الألومنيوم.

 

قوة لديه أكثر من 18 عامًا من الخبرة في عمليات الصب. إذا كان لديك أي سؤال أو طلب لتطوير المنتجات أو تحسين سلسلة التوريد الخاصة بك، فلا تتردد في الاتصال بنا على info@castings-forging.com