معرفة

في السنوات الأخيرة، ومع تطور العلوم والتكنولوجيا ومتطلبات الإنتاج الصناعي، أصبحت متطلبات جودة سبائك الصب أكثر صرامة. بالنسبة لبعض المسبوكات، لا تقتصر المتطلبات على التركيبات الكيميائية والخصائص الميكانيكية المؤهلة فحسب، بل تشمل أيضًا جودة داخلية وخارجية فائقة. ومع ذلك، غالبًا ما تفشل عمليات الصهر والصب التقليدية في تلبية هذه المتطلبات، والمشكلة الرئيسية هي أن الشوائب غير المعدنية في السبيكة تتجاوز النطاق المسموح به. لتقليل تأثير الشوائب غير المعدنية، فُرضت متطلبات صارمة على المواد الخام المستخدمة في تحضير السبائك من جهة، وبُذلت جهود لاتخاذ تدابير في عملية الصب من جهة أخرى. وقد تطورت تقنية ترشيح الصب كعملية جديدة لترشيح وتنقية المعدن المنصهر في ظل هذه الظروف.

 

تتطلب المسبوكات الدقيقة عمومًا متطلبات أعلى. فعندما يملأ السائل تجويف الصب، لا يمكن تفريغ الخبث أثناء عملية التصلب. ومع التبريد السريع، يتصلب السائل قبل أن يطفو الخبث، مما يؤدي إلى ثقوب الخبث وتفكيك المسبوكات. أثناء عملية الصب، يمكن أن يؤدي استخدام مرشحات السيراميك الرغوية إلى تحسين نقاء السائل المعدني بشكل كبير وتقليل عيوب الصب. تُعد تقنية الترشيح شائعة جدًا في إنتاج مصبوبات الاستثمار الأجنبي. في الصين، لا يستخدم سوى عدد قليل من المصانع مرشحات السيراميك الرغوية للصلب المصبوب. في الواقع، بالنسبة للمصبوبات عالية الجودة، فإن الفوائد الاقتصادية التي يجلبها استخدام مرشحات السيراميك الرغوية (مثل زيادة إنتاج الصب، وانخفاض تكاليف المعالجة وإعادة العمل، وانخفاض المطالبات) تفوق بكثير تكاليف إنتاج المسبوكات المتزايدة بسبب المرشحات.

 

1. أنواع وخصائص مرشحات السيراميك الرغوية

يمكن تصنيف المرشحات إلى ثلاثة أنواع حسب ظروف استخدامها: للفولاذ المصبوب، والحديد المصبوب، والألمنيوم المصبوب. نقدم هنا بشكل رئيسي مرشحات السيراميك الرغوي للفولاذ المصبوب. المواد الرئيسية لمرشحات السيراميك الرغوي للفولاذ المصبوب هي الزركونيا والكربون. تتميز كلتا المادتين بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية، وقد أثبتتا فعاليتهما على مدار سنوات من الممارسة الإنتاجية.

 

1.1 فلتر سيراميك رغوي من الزركونيا

 

تُصنع مرشحات سيراميك الزركونيا من الزركونيا عالية النقاء كمادة خام أساسية، وتُلبَّد عند درجات حرارة تزيد عن 1600 درجة مئوية. تتميز هذه المرشحات بخصائص ثابتة، وقوة تحمل عالية، ومقاومة جيدة للصدمات الحرارية. علاوة على ذلك، لا تتفاعل مع أي محاليل معدنية عند درجات الحرارة العالية، وتتحمل تأثير الفولاذ المنصهر عند درجة حرارة 1700 درجة مئوية. لذلك، تُناسب مرشحات سيراميك الزركونيا جميع أنواع الفولاذ، بما في ذلك الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، وسبائك الكوبالت والنيكل عالية الحرارة، ويمكن استخدامها أيضًا في قطع الحديد الزهر الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك، يتميز هذا النوع من المرشحات بمزايا تطبيقية كبيرة في عمليات الصب الدقيق.

 

1.2 فلتر سيراميك رغوي كربوني

 

المكونات الرئيسية للمرشحات الكربونية هي مواد كربونية وألومينا أو مواد غير عضوية أخرى. تتميز هذه المرشحات بمعامل تخزين حراري منخفض ووزن خفيف، مما يُسهّل بدء عملية الصهر السريع للمعدن المنصهر عند ملامسته للمرشح، ويمنع خطر التصلب أثناء عملية الترشيح. يمكن تصنيع المرشحات الخزفية المحتوية على الكربون في منتجات كبيرة الحجم بقطر 300 مم. ونظرًا لانخفاض تكلفة المواد الخام نسبيًا، تتميز هذه المرشحات بمزايا تكلفة معينة. تُستخدم بشكل رئيسي في الفولاذ الكربوني، والفولاذ منخفض السبائك، وقطع الحديد الزهر الكبيرة. ومع ذلك، فهي غير مناسبة للتطبيقات التي يُسخّن فيها المرشح مسبقًا قبل الصب، ولا يُنصح باستخدامها مع الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ السبائكي الذي يحتوي على نسبة كربون أقل من 0.1%.

 

2. اختيار مرشحات السيراميك الرغوية

عند استخدام مرشحات السيراميك الرغوية، يجب تحديد حجم المسام (عدد المسام لكل بوصة من المنتج، ppi) للمرشح بناءً على متطلبات جودة الصب وكمية الشوائب في المعدن المنصهر. بالنسبة للفولاذ المصبوب، تكون أحجام مسام المرشحات بشكل أساسي 10 ppi و15 ppi، بينما تُستخدم مواصفات 20 ppi و30 ppi بشكل أقل تكرارًا. كلما زاد سمك المرشح، كانت قوته أفضل وزادت كفاءته في الترشيح، ولكن زادت تكلفة الاستخدام. بالنظر إلى القوة وكفاءة الترشيح الأكثر ملاءمة، يوصى عمومًا بما يلي: للأبعاد < 60 مم، سمك 20 - 22 مم؛ 60 - 100 مم، سمك 22 - 25 مم؛ 100 - 150 مم، سمك 25 - 30 مم؛ > 150 مم، سمك 30 - 40 مم.

 

تتمتع فيجور بخبرة تزيد عن 18 عامًا في مجال الصب. إذا كانت لديك أي أسئلة أو استفسارات حول تطوير المنتجات أو تحسين سلسلة التوريد الخاصة بك، فلا تتردد في التواصل معنا على info@castings-forging.com