آزمایش اول : تست سیالیت (بخش 2)

نوشته شده توسط: ادریس نوع مطلب :تست سیالیت ،آزمایشگاه انجماد فلزات و آلیاژها ،

ارسال به

الف ) ترکیب شیمیایی فلز مذاب :

ترکیب شیمیایی فلز مذاب یکی از مهمترین فاکتورهای موثر بر میزان سیالیت آن است . به طور کلی هرقدر برد انجماد وسیع تر باشد به علت تشکیل دندریت های جامد در سطح مقطع راهگاه ، سطح موثر انتقال مذاب به تدریج کاهش یافته و سیالیت آن کمتر می گردد .

در مورد فلزات خالص بواسطه اینکه برد انجماد صفر بوده و از سوی دیگر فصل مشترک جامد مذاب بصورت مستوی باشد سیالیت مذاب بالاترین مقدار را خواهد داشت . در اینجا انجماد تحت اثر فوق تبرید از دیواره های قالب شروع شده و هنگامیه پوسته راهگاه منجمد می شود ، فلز مذاب تحت تاثیر نیروهای هیدور استاتیکی خود از داخل پوسته منجمد حرکت کرده و به محفظه قالب می رسد . با ادامه عمل ریختن ، قطر موثر لوله مذاب ( راهگاه ) کم کم کاهش یافته و لذا در مواردی که قطر موثر راهگاه کم باشد مذاب در راهگاه به سرعت منجمد شده و امکان انتقال مذاب به قسمتهای جلوتر از بین می رود .

اصولادر فلزات خالص میزان سیالیت تابع فاکتورهایی از قبیل وزن مخصوص ، ویکسوزیته قابلیت جذب گاز و قابلیت اکسید شدن مذاب است .اثر هریک از این فاکتورهای بر میزان سیالیت بگونه ای خاص خود می باشد . مثلا با ازدیاد وزن مخصوص فلز ، سیالیت آن بیشتر خواهد شد و این بدان علت است که مذاب در داخل قالب فقط تحت تاثیر فشار ثقل یا فشار هیدرو استاتیکی خودش حرکت می کند . سپس با ازدیاد وزن مخصوص واضح است که سیالیت مذاب بیشتر خاهد شد . برعکس هرقدر ویسکوزیته فلز بالاتر باشد مقدار سیالیت آن کاهش یافته و مقاومت مذاب در مقابل جریان یافتن بیشتر می شود . از طرفی هر قدر قابلیت جذب گاز و قابلیت اکشید شوندگی مذاب بیشتر باشد ، سیالیت فلز کاهش یافته که این خود از معایب مذاب به حساب آمده و باید به طریقی با آن مقابله کرد . حال با توجه به مطالب فوق می توان چنین استنتاج کرد که اگر سیالیت مذاب را برای آلیاژهای مختلف اندازه گیری کرده و نتایج را بر روی دیاگرام تعادلی آن منطبق کنیم دیده می شود که با فاصله گرفتن از فلز خالصی سیالیت کاهش یافته و فقط در نقطه یوتکتیک مجددا سیالیت افزایش پیدا می کند .

همان طور که قبلا پیش بیتی کرده بودیم در جایی که برد انجماد ماکزیمم است سیالیت مذاب کمترین مقدار را داشته و بر عکس در مورد فلزات خالص و آلیاژهایی با ترکیب نقطه یوتکتیکی سیالیت ماکزیمم را داریم .

به طور کلی آلیاژهایی با ترکیب نقطه یوتکتیکی بیشترین سیالیت را داراست . اصولا ریخته گری آلیاژهایی با ترکیب نقطه یوتکتیکی جاذبه های زیادی داشته و بالا بودن سیالیت مذاب یکی از همین جاذبه هاست . از دیگر محاسن این آلیاژها می توان از پایین بودن نقطه ذوب آنها و در نتیجه پایین بودن میزان جذب گازشان نام برد . اصولا می توان گفت که آلیاژهایی که دارای برد انجماد وسیع تری هستند سیالیت کمتری نسبت به آلیاژهای با برد انجماد کوتاه تر دارند .

ب ) درجه حرارت فوق گداز :

درجه حرارت مذاب یکی از فاکتورهای موثر بر سیالیت فلز است و هر قدر درجه حرارت مذاب بالاتر باشد زمان بیشتری طول می کشد تا مذاب منجمد گردد . لذا در این مدت امکان پر کردن فضای بیشتری از قالب توسط مذاب فراهم می آید . در نتیجه هر قدر فوق گداز مذاب بیشتر باشد بواسطه بالا رفتن سیالیت مسافت طی شده توسط مذاب در داخل محفظه قالب بیشتر خواهد بود . هر قدر قالب پیچیده تر بوده و یا مقاطع نازک در آن بیشتر باشد فوق گداز لازم برای آنکه مذاب بتواند محفظه قالب را پر کند بالاتر خواهد بود .

اصولا می توان طبق یک قاعده کلی درجه حرارت ریختن را بر حسب درجه حرارت ذوب فلز به صورت زیر بیان کرد : درجه حرارت ریختن= درجه حرارت ذوب + 10 درصد درجه حرارت ذوب

با توجه به رابطه کلی فوق در حالت معمولی می توان به فوق گدازهای مناسب دست یافت و هیچگونه عوارضی از این بابت ناشی نخواهد شد .

ح ) سایر فاکتورهای موثر بر سیالیت : همانطور که در تجربیات روزمره میبینیم ، مایعاتی وجود دارند که تحت نیروی وزنشان آسان تر از بقیه مایعات جریان پیدا کنند . این اختلاف بین دو مایع تا اندازه زیادی توسط دو فاکتور کنترل می شود . یکی از این فاکتورها چگالی مایع و فاکتور دیگر ویسکوزیته آن است . در صورتیکه مایع دارای سطحی در تماس با اتمسفر باشد ، کشش سطحی نیز روی خاصیت جریان یافتن آن اثر می گذارد . وقتی سیالی تحت نیروی وزن خود سیلان می کند با ازدیاد وسکوزیته ، سیلان آن مشکل تر می گردد . اما با ازدیاد دانسیته آسان تر جریان می یابد . از آنجایی که دانسیته فولاد حدود هفت برابر از آنجایی که دانسیته فولاد حدود هفت برابر دانسیته آب است . در حالیکه ویسکوزیته آن تقریبا برابر با ویسکوزیته آب می باشد می توان انتظار داشت که فولا در حالت مذاب خیلی آسان جریان پیدا می کند .

از جمله فاکتورهای دیگری که بر سیالیت اثر می گذارند ایجاد قشرهای اکسیدی بر سطح مذاب است که این خود بستگی به شدت اکسید شدن مذاب دارد . با ازدیاد قابلیت اکشید شوندگی فلز مذاب بواسطه همین مساله سیالیت آن کاهش خواهد یافت . یعنی فلزاتی با درجه اکسیداسیون بالا دارای سیالیت کمتری هستند .

گازهای جذب شده در داخل مذاب نیز فاکتورهای دیگر است که موجب کاهش سیالیت فلز می گردد . به عبارت دیگر هرجه گاز جذب شده در داخل مذاب بیشتر باشد ، سیالیت فلز کمتر خواهد بود . همچنین وجود عناصر ناخالص ، سرباره و غیره در داخل مذاب نیز سیالیت آنرا کم خواهد کرد .