Off-furnace treatment

عمليات خارج از کوره. عملياتي که پس از انجام فرآيند ذوب و تخليه مذاب در پاتيل بمنظور تصفيه و آلياژسازي انجام مي‌گيرد.

 Open Arc

قوس باز. قوس غيرمخفي. قوس الکتريکي که به دليل عدم وجود سرباره مناسب پفکي و يا عدم تنظيم الکتريکي داراي تشعشع و زبانه قابل مشاهده است که به جداره کوره لطمه وارد مي‌سازد.

 Open Topped

تخليه باز. تخليه مذاب از کوره قوس الکتريکي بصورتي که جريان مذاب تا رسيدن به پاتيل ديده شود.

 Orange – peel bucket

سبد زنجيري. نوعي سبد قراضه که طرز بازشدن آن از کف شبيه گلبرگ است.

 Oscillator

نوسان‌کننده. وسيله‌اي که با فرکانس و دامنه مشخص قالب ريخته‌گري مداوم را به نوسان در آورده و از چسبيدن مذاب به جداره قالب جلوگيري بعمل مي‌آورد.

Oxidant

اکسيدکننده. مواد جامد يا گازي که به منظور تشديد اکسايش کربن يا ساير ناخالصي‌ها به کوره افزوده مي‌شود.

Oxidation refining

تصفيه اکسيدي. مرحله ابتدائي عمليات روي مذاب که عمدتا شامل فسفرزدائي و کربن‌زدائي است.

Oxygen Lancing

اکسيژن کاري. استفاده از دمش اکسيژن از طريق لوله براي بازکردن سوراخ بسته شده مجراي خروج مذاب کوره يا نازل پاتيل و تانديش

 Partial tapping

تخليه جزئي. تخليه ناقص کوره EBT  با CBT در مواقع اضطراري براي تصحيح ترکيب شيميائي مذاب کوره.

 Pellet

گندله. مخلوط پودر سنگ آهن و بعضي افزودني‌ها که در دستگاه‌هاي مخصوص گندله‌سازي بصورت کروي در آمده و براي افزايش استحکام زينتر شده است.

Pitch circle

دايره الکترودها. قطر دايره‌اي که در سرپوش کوره بصورت فرضي از مرکز سه الکترود مي‌گذرد.

 Platform

سکوي کار. صفحه افقي که دسترسي به تجهيزات را ميسر مي‌سازد.

Porosity

تخلخل. وجود حفره‌ها با سوراخ‌هاي ريز در فلز ناشي از حبس هوا با انقباض در شمش يا قطعه ريختگي.

توپي متخلخل. توپي ديرگداز متخلخل که در کف کوره يا پاتيل جهت دمش گاز خنثي تعبيه مي‌شود.

Power injection system

سيستم تزريق پودر. سيستم دمش مواد افزودني پودري شکل به مذاب پاتيل در واحد کوره پاتيلي از طريق يک گاز حامل

Power factor

فاکتور توان. بازده انتقال توان به مذاب. نسبت توان فعال به توان ظاهري در مدار جريان متناوب

Power-off time

زمان غيرفعال بودن قوس. زماني که جريان قوس برقرار نيست: زمان بارگيري، تخليه، آماده‌سازي و توقفات.

Power – on time

زمان فعال بودن قوس. زماني که جريان قوس در کوره برقرار است.

 Pneumatic tube conveying system

سيستم بادي لوله انتقال نمونه. استفاده از سيستم بادي براي انتقال سريع نمونه از واحدهاي کوره و کوره پاتيلي و ريخته‌گري به آزمايشگاه جهت تعيين آناليز شيميائي.

 Precipitation deoxidation

اکسيژن‌زدائي رسوبي (حجمي). افزودن عناصر اکسيژن‌زا به مذاب فولاد و تشکيل محصولات واکنش و در نهايت کاهش مقدار اکسيژن

 بالشتک فشار. کفشک. وسيله فنري براي فشار دادن الکترود در جهت اتصال سطح آن با گيره الکترود و نگهداري آن

Primary cooling

خنک‌کاري اوليه. خنک‌کاري در قالب. خنک‌کاري مذاب ريخته‌شده در قالب ريخته‌گري جهت تشکيل پوسته اوليه و امکان خروج شمش از قالب به محفظه خنک کاري و انجام مراحل ثانوي خنک کاري.

 Productivity

بهره‌وري (t/Mw.h). نسبت توليد ساعتي (t/h)  به توان فعال (MW)

نوشته شده توسط مسعود بینش در سه شنبه 1388/08/19 |

Melt down

مرحله ذوب. مرحله تبديل شارژ جامد به مذاب در کوره قوس الکتريکي

 Melter

ذوبچي. متصدي عمليات کوره قوس الکتريکي

 Melt shop

کارگاه ذوب. کارخانه ذوب. يکي از واحدهاي کارخانه فولاد که با استفاده از کوره‌هاي ذوب، مواد اوليه را به مذاب فولاد تبديل و آماده تحويل به واحد ريخته‌گري مي‌سازد.

 Metallization degree

درجه فلزي شدن. درصد افزايش مقدار آهن در گندله پس از انجام عمليات احيا در کوره‌هاي احيا

 Microscopic inclusion

قالب ريخته‌گري. محفظه فلزي به شکل‌هاي مختلف براي تبديل مداوم فولاد مذاب به محصول نيمه تمام

 Mould level control

دستگاه کنترل سطح مذاب در قالب. استفاده از دستگاهي که با نيروي الکترومغناطيسي يا راديواکتيوي سطح مذاب در قالب را در حد مورد نظر کنترل مي‌کن.

 Mould operator panel

پانل اپراتور ريخته‌گري. صفحه‌اي داراي کليدهاي مختلف عمليات براي کنترل مذاب درهر قالب که توسط ريخته‌گري کنترل مي‌شود.

 Mould taper

شيب قالب. شيب هندسي قالب ريخته‌گري مداوم  به دليل شرايط انقباض در حين انجماد

Necking

گلوئي شدن. نازکتر شدن قصر الکترود در موضعي بدليل برخورد گازهاي کوره و اکسايش شديد

Newly relined ladle

پاتيل نوچين. پاتيل ريخته‌گري  که آجرچيني نسوز آن تازه انجام گرفته است.

Nipple

مغزي. واسطه اتصال دو تکه الکترود به يکديگر

Nippling

عمليات استفاده از مغزي براي اتصال تکه‌هاي الکترود و ساختن ستون الکترود

 Nominal power

توان اسمي. سطح توان مورد نياز براي رسيدن به شرايط کاري رضايت‌بخش در مورد يک کوره با ابعاد مشخص

 Non-metallic inclusion

آخال غيرفلزي. ناخالصي‌هاي اکسيدي، سيليکاتي يا سولفيدي موجود در مذاب فولاد

 Nozzle

افشانک. سر پيچ لوله‌هاي متعدد آب براي پاشش مستقيم در محفظه خنک کاري ريخته‌گري مداوم فولاد

 Nozzle clogging

بسته شدن نازل. کندشدن و قطع شدن جريان خروج مذاب ازنازل کوره. پاتيل يا تانديش.

نوشته شده توسط مسعود بینش در سه شنبه 1388/08/05 |

فولاد آرام. فولاد کاملا اکسيژن زدائي شده که معمولا از سيلسيم. منگنز و آلومينيوم براي آرام سازي آن استفاده شده است.

 Killing

آرام سازي. افزودن عناصر اکسيژن زدا به مذاب فولاد براي کاهش مقدار اکسيژن آن.

 Ladle

پاتيل. ظرف خاص نسوزچيني  براي تخليه و انتقال فلز مذاب

 Ladle breakout machine

ماشين تخريب پاتيل. بيل مکانيکي مخصوص تخريب آجرچيني پاتيل

 Ladle car

واگن پاتيل. وسيله‌اي که پاتيل براي جابجاشدن و انتقال يافتن روي آن مستقر مي‌شود.

 Ladle contin ually used

پاتيل در کار. پاتيل مستعمل. پاتيل مذابي که در جريان عمليات توليد فولاد فعال است.

 Ladle cover

سرپوش پاتيل. سرپوشي که به هنگام عمليات ريخته‌گري براي جلوگيري از افت حرارتي مذاب در پاتيل روي آن قرار مي‌گيرد.

 Ladle freeboard

فاصله بين حداکثر سطح مذاب در پاتيل و لبه بالائي پاتيل که جهت جلوگيري از سرريزشدن مذاب معمولا خالي نگهداشته مي‌شود.

Ladleman

پاتيل‌چي. فرد  مسئول آماده‌سازي و عمليات پاتيل ريخته‌گري

Ladle metallurgy

متالورژي پاتيلي. آن بخش از عمليات متالورژيکي در تهيه  فولاد مرغوب و تميز که پس از تخليه مذاب ازکوره ذوب در پاتيل روي آن انجام مي‌گيرد.

Ladle preheating

پيشگرم کردن پاتيل. فرآيند گرم کردن يک پاتيل قبل از افزودن فولاد مذاب که باعث جلوگيري از افت حرارتي و حذف خطرات  مربوط به وجود رطوبت در مواد نسوز مي‌شود.

 Ladle refining

تصفيه پاتيلي. عمليات متالورژيکي تصفيه فولاد که پس از تخليه مذاب در پاتيل انجام مي‌گيرد.

Ladle shrouder

قيف پوشش جريان مذاب پاتيل. با پوشيده ماندن جريان مذاب از پاتيل به تانديش از اتلاف حرارتي و جذب اکسيژن توسط مذاب جلوگيري  بعمل مي‌آيد.

 Lance

لوله دمش. لوله‌اي براي تزريق مستقيم ماده گازي يا پودري به مذاب.

Layering effect

اثر لايه‌اي. تفاوت ترکيب شيميائي يا دما در لايه‌هاي مختلف مذاب در کوره يا پاتيل

Lifting plug

توپي نگهدارنده الکترود. يک وسيله فولادي پيچ‌دار يا ابعادي مطابق نصب مغزي اتصال الکترود که در منتهي اليه بالائي ستون الکترود به جاي مغزي پيچ مي‌شود.

 Lining

پوشش. لايه نسوز داخلي درکوره يا پاتيل يا تانديش.

 Leaking

نشت.  نفوذ مذاب فولاد از توپي سيستم کشوئي پاتيل

LF (Ladle Furnace)

کوره پاتيلي. مجموعه تجهيزاتي که در آن  پاتيل بعنوان و به جاي يک کوره عمل مي‌کند و با قرارگرفتن سرپوش کوچک روي آن و برقراري قوس الکتريکي مي‌تواند مرحله تصفيه احيائي و توليد فولاد مرغوب و تميز را انجام دهد.

Long Arc

قوس بلند. ايجاد فاصله بيشتر بين نوک الکترود و سطح شارژ که باعث کاهش جريان و توان مصرفي مي‌گردد و استفاده ازآن بويژه در مرحله ذوب قراضه مهم است.

نوشته شده توسط مسعود بینش در پنجشنبه 1388/05/15 |

۷-3. کاربرد پوشش‌ها

1. مقاومت در برابر اکسايش

- استفاده از پوشش روي با ضخامت  mm38/0 – 08/0: سازه‌ها، پل‌ها و در و پنجره فولادي، خطوط لوله، واگن‌هاي محل مواد معدني، ظروف غذا، دمنده‌ها، پمپ‌ها.

ـ استفاده از پوشش آلومينيوم با ضخامت  mm5/0- 13/0: کانال‌هاي دود، محفظه‌هاي احتراق، سازه‌هاي فولادي در صنعت و اتمسفر گوگردي.

2. مقاومت در برابر خوردگي:

ـ استفاده از پوشش مس با ضخامت  mm5/6 – 1/0: دکوراسيون، اتصال‌هاي الکتريکي

ـ استفاده از پوشش برنز با ضخامت  mm5/6-8/0: پيستون‌هاي کوچک، پروانه کشتي

ـ استفاده از پوشش مولبيدن با ضخامت  mm 5/6-8/0: سخت کاري سطحي

ـ استفاده از پوشش فولاد با ضخامت  mm2/3-8/0: اجزا ماشين، محورها، ميل لنگ، ياتاقان‌ها، غلتک‌ها، سيلندرها، پيستون‌ها

3. مقاومت در برابر سايش:

استفاده از پوشش‌هاي B - Si – Ni ، Ni – Cr و B – Si  يا ضخامت mm  5/6- 25/0: اجزا ماشين، شناورهاي پمپ، محورها.

نوشته شده توسط مسعود بینش در سه شنبه 1388/05/06 |

5-3. بازسازي و اصلاح پوشش‌هاي معيوب

1. اگر تنها يک قسمت از سطح معيوب است، قطعه را مي‌توان به روش زير تعمير کرد:

- قطعه تا دماي محيط يا نزديک آن سرد شود.

ـ تنها منطقه معيوب تراشيده شود و تمام ماده پاشيده شده و گداخته شده از آن زدوده شود.

ـ سپس قطعه شن‌زني، پاشش و گداز مجدد شود.

2.  اگر قطعه کوچکتر از اندازه است بايد تا نزديک دماي محيط سرد شود و شن‌زني، پيشگرم، پاشش و گداز مجدد انجام گيرد.

3. اگر تمام منطقه معيوب است، بعد از سرد شدن تا دماي محيط و زدودن تمام فلز پاشيده شده، بايد از ابتدا کار روي آن صورت گيرد.

4.  مناطق معيوب در کناره‌هاي منطقه گداز را معمولا مي‌توان بوسيله مشعل جوشکاري اکسي استيلن ـ با استفاده از همان آلياژ در شکل ميله و انجام جوشکاري در حالي که قطعه هنوز حداقل ⁰C450  حرارت دارد ـ تعمير کرد بعد از تعمير، کل منطقه بايد پيشگرم شود تا دماي يکنواخت بدست آيد و سپس به آهستگي سرد شود.

  6-3.  خواص مکانيکي پوشش‌ها

پيوستگي در پوشش بوسيله پيوندهاي مکانيکي و متالورژيکي فراهم مي‌آيد . ممکن است استحکام کششي براي فلزات با نقطه ذوب پائين نسبتا زياد باشد اما "انعطاف‌پذيري"[۱] در تمام موارد پائين است. بطور کلي قطعات بايد قبل از فلزپاشي تغيير شکل داده باشند چرا که پوشش صرفا پاشيده شده[۲] (قبل از گداز)، استحکام کششي يا انعطاف‌پذيري مورد نياز براي عمليات تغيير شکل را ندارد.

خواص مکانيکي پوشش (فلزات پاشيده شده) برعکس فلز پايه است. استحکام کششي فولادهاي مختلف پاشيده شده تحت شرايط معمولي در محدوده Psi   40000-20000 متغير است. استحکام فشاري بالاتر و معمولا براي تمام فولادها بيشتر از Psi 100000  است. رسوب‌هاي پاششي متخلخل هستند. درصد تخلخل معمولا ۱۸-۶ درصد است. اين امر امتيازي براي سطوح ياتاقان محسوب مي‌شود چرا که تخلخل اجازه حبس روغن را مي‌دهد. اگر خوردگي مسئله‌دار باشد، تخلخل مضر و نامطلوب است چرا که اين مناطق نسبت به سطح فلز پايه، آندي هستند، مگر از رنگ يا پرکننده‌اي استفاده شود. سختي رسوب پاشيده شده که با انواع معمولي سختي‌سنج انجام مي‌شود اشتباه‌آميز و گمراه‌کننده است، بخصوص در مورد فولادهاي سخت شونده، سختي ذراتي که پوشش را تشکيل مي‌دهند خيلي بيشتر از سختي کل پوشش است. آزمايشات ميکروسختي نشان مي‌هد که سختي ذرات فولاد با کربن بالا حدود RC67 است در حاليکه سطح، سختي حدود RC40-38 را نشان مي‌دهد. بنابراين با توجه به اينکه سختي، تحت تاثير عواملي مثل سختي ذرات فلز، پيوند بين ذرات و نيز تخلخل و مقدار اکسيد موجود در پوشش قرار دارد، در ارزيابي خواصي مثل مقاومت سايشي، آزمايش سختي تنها در مقايسه فلز پوشش داده شده با بقيه مفيد است نه مقايسه فلز پوشش داده شده با فلزکارشده.[۳]

براي رعايت دقت در امر سختي‌سنجي، ضخامت پوشش بايد تقريبا ده برابر عمق نفوذ باشد. در کارهاي عملي، مقياس را کول A براي محدوده ضخامت Cm 13/0-09/0  وراکول B براي محدوده ضخامت Cm 18/0-13/0  وراکول C  براي محدوده ضخامت Cm 18/0 تا بيشتر استفاده مي‌شود.

[۱] . استحکام کششي فلز پاشيده شده يک معيار مستقيم براي پيوستگي ذرات تشکيل دهنده پوشش محسوب مي‌شود. اين پارامتر حتي براي قطعه‌اي که تحت تنش کششي نيست اهميت دارد. در بعضي شرايط بارگدازي، ذرات سطح از جاي خود بيرون مي‌روند و استحکام کششي معياري براي توانائي پوشش در مقاومت در برابر اين نوع سايش است.

[۲] . Ductility

[۳] . Wrought

نوشته شده توسط مسعود بینش در سه شنبه 1388/04/16 |

4-3. علل تخريب پوشش‌ها و راه‌هاي جلوگيري از آن

1. ترک پوسته تخم‌مرغي[1]

اين مسئله در طي پاشش، يا در اولين مرحله گداز اتفاق مي‌افتد و علت آن بالا و پائين رفتن دما يا انبساط زياد فلز است که بدون پيشگرم کافي اتفاق مي‌افتد. راه جلوگيري، انجام پيشگرم کافي و مناسب است.

 2. حباب‌ها و سوراخ‌هاي سوزني[2]

عمدتا بدليل وجود مقدار بالاي گوگرد با سرب در فلز پايه بوجود مي‌آيد. بايد از پوشش دادن"فولادهاي خوش تراش"[3] اجتناب کرد. سوراخ‌هاي سوزني همچنين ممکن است در لبه‌هاي شيبدار قسمت تراش بوجود آيد.

 3. تاول‌ها[4]

در اثر شن‌زني کم يا زواياي نادرست قسمت تراش پديد مي‌آيد.

  4. ترک‌هاي طولي

در اثر شن‌زني کم، پيشگرم نادرست، سخت شدن فلز پايه يا خم شدن آن در طي پاشش بوجود مي‌آيد. اگر اين ترک‌ها در طي گداز يا سردشدن پس از آن مشاهده شوند، معمولا علت آن سخت شدن فلز پايه است. سردکردن آهسته با سرعت ⁰C/hr 28 از بروز اين مسئله جلوگيري خواهد کرد.

 5. فوق گداز

بوسيله تجاوز دما از دماي گداز پديد مي‌آيد. اگر قطعات توخالي باشند و يا ضخامت ديواره‌هاي قطعه تغيير کند اين مسئله شديدتر مي‌شود. بهترين طريقه تنظيم محدوده دما در عمليات گداز، شروع عمليات از مناطق نازک به طرف مناطق ضخيم است.

 6. تاب برداشتن[5]

اين مسئله به علت حضور تنش‌هاي قبلي در قطعه، بوجود مي‌آيد. راه رفع آن انجام عمليات تنش‌زدائي قبل از پاشش و گداز است. وجود حد مجاز ناکافي براي انبساط خطي قطعه به هنگامي که به ماشين بسته است، منجر به کمانش[6] قطعه خواهد شد. قطعات حاصل از لوله‌سازي، حين ماشينکاري تنها در قسمت قطر خارجي تغييرات ضخامت دارند و اين مي‌تواند منجر به قوسي شدن[7] آنها شود. بطور کلي در چنين مواردي، تنها راه تصحيح اندازه محورها، راست کردن آنها به هنگامي است که هنوز در محدوده دماي ⁰C 815-650  قرار دارند.

[1]. Egg shell cracking

[2] . Pinholes

[3] . Free- Machening Steels

[4] . Blisters

[5] . Warpage

[6] . Buckling

[7] . Bowing

نوشته شده توسط مسعود بینش در شنبه 1388/03/30 |

3-3. فلزپايه پوشش

پوشش‌هاي گداخته، براي فولادهائي که مقدار کربن آنها کمتر از 25/0 درصد است قابل استفاده است. اين فولادها در استاندارد SAE شامل سري 1000،1300 ، 4000، 5000، 5100،6100 ، 8600  و 8700  است.

با پيشگرم کردن تا ⁰C350 ـ 250  قبل از عمليات گداز و سرد کردن آهسته بعد از گداز، مي‌توان از فولادهاي SAE محتوي 5/0-25/0 درصد کربن، شامل سري 1000، 1300، 4000، 4100، 5000، 5100، 5200، 6100، 8600، 8700  و 9200  استفاده کرد.

 پوشش گداخته، معمولا براي فولادهائي که محتوي بيش از 5/0 درصد کربن هستند بکار نمي‌رود. پوشش‌هاي گداخته بخوبي براي چدن‌هاي آلياژي، چدن‌هاي ماليبل برليتي، نيکل و آلياژهاي آن، مس و آلياژهاي آن و آلياژهاي ديرگداز استفاده مي‌شود.

بدليل ضريب انبساط بالاي فولادهاي آستينيتي ضد رنگ سري 300 يا ساير آلياژهاي دماي بالا، پيشگرم کردن تا ⁰C200 معقول به نظر مي‌رسد، چرا که اين عمل باعث انبساط فلز پايه ـ تا اندازه‌اي که در عمليات پاشش به آن مي‌رسد ـ مي‌شود و در جهت جلوگيري از تشکيل ترک‌ها در پوشش پاشيده شده ـ قبل از عمليات گداختن ـ موثر است.

به هنگام بکار بردن پوشش‌هاي گروه I براي فولادهاي ضدزنگ SAE سري 400 بايد تدابير خاصي در نظر گرفت، بدين نحو که بعد از عمليات گداز، حداقل دو ساعت در دماي⁰C700  نگهداشته شوند. اين امر براي جلوگيري از ترک پوشش به علت انبساط فلز پايه و انقباض همزمان پوشش صورت مي‌گيرد.

نوشته شده توسط مسعود بینش در پنجشنبه 1388/03/21 |

۳. ملاحظات کلي در مورد پوشش‌هاي گداخته[1]

1-3. ضخامت پوشش

حداقل ضخامت مورد نياز براي پوشش صرفا گداخته (بدون پرداخت ـ کاري) بايد به اندازه کل مقدار سايش مجاز باضافه Cm 025/0  باشد. درصورت وجود عمليات پرداخت بعد از گداز، بايد بسته به قطر و طول قطعه، ماده اضافي در نظر گرفته شود. تجربه و مهارت اپراتور در تعيين اين مقدار بسيار موثر است. معمولا ضخامت تمام شده پوشش‌هاي گرم در قطعات نو  mm8/0 و در قطعات تعميري mm   5/1-8/0 است اگر چه در قطعات با مقاومت سايش بالا تا mm  7 نيز مي‌تواند برسد. انقباض پوشش گداخته از مسائلي است که بايد مورد توجه قرار گيرد، چرا که تقريبا ۲۰ درصد ضخامت يک پوشش گداخته منقبض مي‌شود. بنابراين اگر ضخامت در نظر گرفته شده براييک پوشش گداخته
 Cm 10/0 است، بايد ضخامت رسوب در مرحله پاشش  Cm13/0 باشد.

 2-3.  پودرهاي مورد استفاده

بطور کلي، مواد اوليه براي اين نوع پوشش‌ها، پودرهاي آلياژهاي سخت‌کننده سطح هستند و بهمين دليل به شکل پودر استفاده مي‌شوند. اندازه مش پودر معمولا 150-100  است. در انتخاب مواد پوشش بايد به دو مسئله مهم نقطه گداز و ضريب انبساط پوشش و تاثير و ارتباط آنها با فلز پايه توجه کرد.

مش پودر معمولا 150-100 است. در انتخاب مواد پوششبايد به دو مسئله مهم نقطه‌گداز و ضريب انبساط پوشش و تاثيرو ارتباط آنها با فلز پايه توجه کرد.

اغلب آلياژهاي قابل گداز در قالب سه گروه عمده تقسيم‌بندي مي‌شوند.

گروه I: آلياژهاي با پايه نيکل: Ni-Cr-Si-B.  Ni-Si-B

گروه II: آلياژهاي با پايه کبالت: Co-Cr-Si-B

گروه III: اتصال‌هاي کاربيد تنگستن، آلياژهاي با پايه آهن به همراه مقادير کمي کرم و کبالت.

[1] . (Fused coating) پوشش گداخته، پوششي است که بعد از مرحله پاشش گداخته مي‌شود تا يک اتصال متالورژيکي بين آن و فلز پايه بوجود آيد.

نوشته شده توسط مسعود بینش در چهارشنبه 1388/03/13 |

۴-۳-2. يک مثال کاربردي

يکي از کاربردهاي رايج فلزپاشي، تعمير و بازسازي غلتک‌هاي نورد و بويژه غلتک‌هاي بين قفسه پرداخت و  بستر خنک‌کننده است. شرايط کاري اين نوع غلتک‌ها عبارتست از دماي بالاي ⁰C900 و سرعت m/sec 20 و سختي سطح RC62- 55. بنابراين پوشش ايجادشده بايد بتواند چنين شرايطي را تامين نمايد. علاوه بر آن دقت ابعادي قطر خارجي بايد mm25/0± و قطر پوشش داده شده mm 2/0 باشد. پس از آن، غلتک‌ها بصورت استاتيکي و ديناميکي بالانس مي‌شونند. غيربالانس بودن مجاز mm550 در سرعت rpm2100 است.

اساس اين فرآيند استفاده از تفنگ پاششي Rototec 800  است که با ماده اوليه پودر آلياژي کار مي‌کند. با استفاده از شعله خنثي اکسي استيلن مي‌توان پودر را که توسط مکش اکسيژن به مجراي شعله هدايت مي‌شود، به حالت پلاستيک در آورد و قطرات آنرا بشدت روي فلز پايه نشاند. مرحله بعد شامل گرم کردن سطح پودر فلزي پاشيده شده تا دمائي است که گداخته شود و يک اتصال متالورژيکي با فلز پايه فراهم آيد. نقطه ذوب پودر بسيار کمتر از فلز پايه است و لذا فلز پايه ذوب نمي‌شود. پس از آن قطعه به آرامي سرد مي‌شود. سريع سردکردن باعث ترک خوردن پوشش خواهد شد.

پودرهاي آلياژي مورد مصرف در بازسازي غلتک‌هاي نورد درکارخانجات کوچک و متوسط، خواصي نظير مقاومت در برابر سايش و اصطکاک فلز به فلز و خوردگي را دارا هستند و يک پوشش فشرده و سخت را براي شرايط کاري دماي پائين يا بالا فراهم مي‌آوردند. سختي بعد از پاشش، RC 62-55 است. از سه مشعل با ظرفيت گرمايي Kcal/hr  37500 استفاده مي‌شود. چگالي و در نتيجه استحکام اتصال پوشش گداخته بسته به دماي کاري و سرعت برخورد ذرات با سطح غلتک دارد. دندانه‌دار کردن که سريع‌ترين و موثرترين شيوه زبرسازي سطح است به منظور افزايش استحکام اتصال و در نتيجه چسبندگي پوشش مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

نوشته شده توسط مسعود بینش در پنجشنبه 1388/02/31 |

۳. ابعاد قطعه

به اين نکته بايد توجه داشت که هر منطقه‌اي از قطعه فوق گداز شود، باعث نازک‌شدن پوشش در آن منطقه مي‌شود و اين خطر وجود دارد که قطعه جاي مناسب را براي عمليات پرداخت نهائي و رسيدن به ابعاد مطلوب نداشته باشد. هر چه نسبت طول به قطر قطعه بزرگ‌تر باشد بايد حد مجاز بيشتري در قطعه براي عمليات پرداخت در نظر گرفت.

سرعت چرخش قطعات استوانه‌اي در عمليات گداز تا آنجا که ممکن است بايد بالا نگهداشته شود بدون اينکه فلز گداخته در اثر نيروي گريز از مرکز هدر برود. در يک تجربه عملي، اين سرعت نبايد بحدي باشد که اپراتور بتواند بوضوح شرايط سطحي قطعه کار را ببيند.

3-3-2. پرداخت کاري[1]

با توجه به صافي سطح پوشش گداخته، شابد بتوان در بسياري موارد از پوشش صرفا گداخته[2] (بدون پرداخت کاري) استفاده کرد، اما معمولا براي قطعات دقيق ماشين، پرداخت کاري لازم است. اين عمليات به سه طريق انجام مي‌پذيرد:

1. ماشينکاري

بسياري از انواع پوشش‌هاي گداخته به اندازه کافي نرم هستند که بتوان آنها را با ابزار برنده کاربيدي مناسب، بوسيله ماشينکاري پرداخت نمود. مرز سختي براي اين حالت حدود  RC45  است.

2. سنگ‌زني

با توجه به اينکه اغلب مواد پاششي براي سخت کاري سطحي مورد استفاده قرار مي‌گيرند، سنگ‌زني معمولا اقتصادي‌ترين روش پرداخت محسوب مي‌شود. سنگ‌زني ممکن است بصورت خشک يا تر انجام شود. سنگ‌زني خشک گرماي زيادي توليد مي‌کند و ممکن است باعث ترک خوردن پوشش شود. از سويي سايش سريع چرخ، حفظ دقت ابعادي[3]  قطعه کار را مشکل مي‌سازد. سنگ‌زني تر آلياژهاي با پايه نيکل، با چرخ‌هاي سنگ‌زني اکسيد آلومنيوم، دقت ابعادي قطعه را حفظ مي‌کند و پرداخت خوبي را بدست مي‌دهد. 

3. صيقل‌کاري[4]

وقتي پراخت نهائي بهتري نسبت به آنچه که از سنگ‌زني بدست مي‌آيد مورد نياز باشد مي‌توان از پوليش‌هاي عالي استفاده کرد. ريزي دانه‌هاي سنگ‌هاي ساينده براي اين منظور 1000-150 و با درجات مختلف سختياست. جنس دانه‌ها معمولا اکسيد آلومينيوم، کاربيد سيليسيم يا گرد الماس است. مواد ساينده معمولا با مايعي مثل نفت يا روغن مخلوظ شده و روي يک صفحه چدني شارژ مي‌شود. حرکت قطعه روي صفحه چدني نقاط برجسته قطعه کار را از بين مي‌برد و در نتيجه سطحي با صافي تا  m250 بدست مي‌آيد.

[2] . As- Fused

[3] . Tolerance

[4] . Lapping or superfinish

نوشته شده توسط مسعود بینش در چهارشنبه 1388/02/23 |

۳-1-2-2. گداختن کوره‌اي

قطعات کوچک را مي‌توان در يک کوره که اتمسفر آن قابل کنترل است، گداخت. معمولا از اتمسفر خنثي يا کمي احيائي استفاده مي‌شود چرا که پوشش، زمان زيادي در معرض دماي بالا قرار مي‌گيرد. دماي کوره بايد در حد دماي ذوب پوشش يا کمي بالاتر باشد. اگر زمان نگهداري در دماي گداختن بيش از حد باشد باعث تضعيف ساختار پوشش و کاهش مقاومت سختي و خوردگي آن مي‌شود. در بيشتر موارد، قطعات بعد از گداختن پوشش، در هوا سرد مي‌شوند و يا براي جلوگيري از ترک خوردن پوشش به آهستگي در کوره خنک مي‌گردند.

عمليات گداختن کوره‌اي در مورد قطعات بلند و نازک، يا قطعاتي که تغييرات وزني زيادي دارند بسيار مشکل است. علاوه براستفاده از کوره‌هاي الکتريکي، از کوره‌هاي گازي با اتمسفر گاز اضافي و نيز بندرت از کوره‌هاي القائي و حمام‌هاي نمک[1] در انجام عمليات گداختن بهره گرفته مي‌شود.

معمولا حداثر دماي قطعه کار در تکنيک دو مرحله‌اي به ⁰C800- 700 مي‌رسد. کمپاني E+C پودرهاي ريز آلياژي Eutalloy RW سري 12000  را براي اين تکنيک پيشنهاد مي‌کند.

 2-3-2. ملاحظات مربوط به مرحله گداختن

1. کنترل دما

در مورد قطعات کوچک و متوسط که با روش مشعلي گداخته مي‌شوند، معمولا دما بوسيله تجربه اپراتور در تشخيص رنگ و ظاهر سطح کنترل مي‌شود. ظاهر شيشه‌اي پوشش نشان‌دهنده رسيدن به نقطه گداز است. فوق گرم شدن باعث ذوب پوشش و جاري شدن آن مي‌شود. وقتي اين پديده اتفاق مي‌افتد، يک تغيير رنگ بوجود مي‌آيد و خطوط بسيار نازکي که در سطح شيشه‌اي ظاهر مي‌گردد. ظهور اين خطوط نازک اخطار و اعلام خطري است که تنها در صورت پائين آوردن سريع دما يا دور کردن منبع گرما از اين منطقه مي‌توان از سيال شدن رسوب جلوگيري نمود. وقتي قطعه به آرامي سرد مي‌شود، مشعل مي‌تواند برگردد و عمليات مثل سابق ادامه يابد. با رعايت اين نکات مي‌توان حتي قطعاتي به قطر Cm60  و طول Cm70 و وزن 3-2  تن را با بستن به ماشين تراش و انجام عمليات دستي، با روش پاشش و گداز بازسازي نمود.

مقدار گرماي مشعل بايد با توجه به فاصله آن تا قطعه کار موازنه شود. اگر اين فاصله زياد نزديک باشد فلز پايه مي‌سوزد[2] و تنش‌هاي زيادي در پوشش و فلز پايه به وجود مي‌‌آيد که ممکن است منجر به ترک خوردن پوشش يا ورقه‌شدن [3] آن بشود. علاوه بر آن، سرعت برخورد و ضربه ذرات به سطح فلز کم است و لذا پوشش‌هاي پرتخلخل و کم تراکم بوجود مي‌آيد. اگر فاصله زياد باشد ذرات جامد يا نيمه جامد باقي مانده باعث پايين آمدن تراکم پوشش و ضعيف شدن اتصال آن مي‌شود. به علاوه، انرژي جنبشي اوليه ذرات کم شده و در نتيجه عمر پوشش کاهش مي‌يابد، مدت زمان زياد حضور قطعه در معرض شعله باعث اکسايش ذرات و تضعيف ساختار پوشش مي‌شود.

2. روش‌ها و تجهيزات کنترل ابعاد

ابعاد قطعات استوانه‌اي و قطعات پهن کوچک بايد در تمام مراحل عمليات بوسيله ميکرومتر کنترل شود. قطعات بلند و تخت بوسيله تجهيزات اندازه‌گيري مغناطيسي بهتر بررسي مي‌شوند.[4]

[1] . Salt Bath

[2] . Burning

[3] . Spalling

[4] .  براي بدست آوردن اطلاعات بيشتر در اين زمينه مي‌توان به استاندارد ASTM , B499  مراجعه نمود.

نوشته شده توسط مسعود بینش در پنجشنبه 1388/02/17 |

۳-2. مرحله بعد از پاشش

در فرآيند فلزپاشي سرد، پس از اتمام مرحله پاشش، در صورت نياز، تنها پرداخت قطعه کار باقي مي‌ماند، اما در فرآيند فلزپاشي گرم، بلافاصله بعد از عمليات پاشش ـ که هنوز قطعه سرد نشده است ـ بايد عمل گداختن انجام گيرد.

 1-3-2. عمليات گداختن

 عمليات گداختن به منظور فراهم آوردن امکان "نفوذ"[1] و تشکيل اتصال متالورژيکي بين فلز پايه و پوشش انجام مي‌شود و عبارتست از گرم کردن سطح پوشش تا رسيدن به نقطه گداز. بطور کلي اين مرحله به دو طريق صورت مي‌گيرد:

1.  گداختن شعله‌اي

2. گداختن کوره‌اي

 1-1-3-2. گداختن شعله‌اي

گداختن با شعله نيز با  دو روش امکان‌پذير است:

1. گداختن با شعله تفنگ پاشش

2. گداختن با شعله مشعل کمکي

با اينکه بعضي تفنگ‌هاي پاشش به نحوي طراحي شده‌اند که توانائي انجام عمليات گداختن را داشته باشند، اما رايج‌ترين روش براي گداختن پوشش استفاده از يک يا چند مشعل اکسي استيلن با شعله خنثي يا احيائي است.

در هر دو حالت، معمولا قطعه قبلا تا ⁰C300 پيشگرم مي‌شود و سپس مشعل يا تفنگ مستقيما محدوده کوچکي را گرم مي‌کند تا به نقطه گداز برسد و عمليات براي همه پوشش ادامه مي‌يابد.

کمپاني EWAC  هند، تکنيک دو مرحله‌اي فلزپاشي را روش "پيش پاششي"[2] مي‌نامد چرا که قطعه کار بوسيله شعله مشعل تا ⁰C 300 – 250 پيشگرم مي‌شود و سپس يک پوشش ابتدائي داده مي‌شود، تا جايي که ذرات پودر به سطح گرم قطعه بچسبند. منطقه پيش پاشش شده، با شعله خنثي مشعل گرم مي‌شود تا يک اتصال متالورژيکي با فلز پايه تشکيل شود. مشخص است که با اين تکنيک مي‌توان به رسوب‌ها و پوششظهاي نازک دست يافت، علاوه بر آنکه زمان پرداخت حذف يا کم مي‌شود. دور ريز کمتري وجود دارد. از سوئي مي‌توان لايه‌هاي بيشتري روي لايه قبلي رسوب نشاند[3] و يک پوشش ضخيم بدست آورد.

نوشته شده توسط مسعود بینش در دوشنبه 1388/02/14 |

۲-2-2. ملاحظات مربوط به مرحله پاشش

مواردي که در اين قسمت به آنها اشاره مي‌شود در مرحله پاشش هر دو تکنيک فلزپاشي گرم بايد رعايت شوند تا يک پوشش مناسب بدست آيد:

1. اثر عمليات پاشش بر فلز پايه

دمش هوا که بخشي از جريان پاشش يک تفنگ فلزپاش را تشکيل مي‌دهد، از بالارفتن بيش از حد دماي قطعه جلوگيري مي‌کند. قطعات ماشين در طي عمليات پاشش معمولا نبايد بيش از ⁰C150 گرم شوند.  در قطعات کوچک که دماي فلز پايه نبايد از  ⁰C40  تجاوز کند، ممکن است نياز به استفاده از يک جريان اضافي هواي سرد باشد.

2. اثر تنش‌هاي پوشش

رسوب پاشيده شده در هنگام سرد شدن منقبض مي‌شود. حد اين انقباض در فلزات مختلف فرق مي‌کند. در قطعات استوانه‌اي شکل، اين انقباض تنها يک تنش فشاري کمي بر فلز پايه تحميل مي‌کند. در سطوح صاف ـ بخصوص مقاطع نازک ـ انقباض رسوب پاشيده شده ممکن است سبب تخريب پوشش گردد.

3. اثر پيشگرم

بسته به وزن قطعه، عمليات پاشش مي‌تواند دماي فلز پايه را تا  205 ـ 95  يا بيشتر برساند. اگر قطعه به علت گرماي انباشته شده در آن ـ بين شروع و خاتمه عمليات پاشش ـ به اندازه قابل ملاحظه‌اي منبسط شود، پوشش در محل اتصال مکانيکي با فلز پايه ترک خواهد خورد. بالا و پايين رفتن دماي فلز پايه کاملا خطرناک است، زيرا سرد کردن فلز پايه در طي پاشش، باعث انقباض فلز پايه و دور شدن از فصل مشترک پوشش و در نتيجه شکست اتصال مي‌شود. حالت ايده‌آل آنست که قطعه تا دمائي که طبيعتا در طي عمليات پاشش صورت گيرد و بدون هيچگونه وقفه، عمليات گداز انجام شود. با اين کار علاوه بر حذف رطوبت در لايه سطحي که منجر به ضعيف شدن اتصال مي‌شود، پيش انبساط قطعه کار باعث حضور تنش‌هاي کمتري در پوشش نهائي خواهد شد.

4. فاصله نازل

فاصله نازل تفنگ پاشش تا قطعه کار معمولا بايد بين Cm 25- 10 باشد و البته نوع تفنگ و تجربه اپراتور آن را تعيين مي‌کند.

5.  سرعت پاشش

در قطعات استوانه‌اي، بايد چرخش قطعه برخلاف جهت پاشش تفنگ موازنه شود تا بدون اثر مارپيچي شدن، يک پوشش يکنواخت بدست آيد. سرعت سطحي قطعه بين Cm/min 6000 -750 متغير است. با توجه به اين سرعت مي‌تواند تعداد پاس‌ها را مشخص کرد ولي بطور کلي بدست آوردن يک پوشش طي چند پاس بهتر از تک پاس است زيرا ساختار يکنواخت‌تري توليد مي‌‌شود. در تفنگ‌هاي پودري، کاهش سرعت تغذيه پودر منجر به اکسايش شديد آن و پائين آمدن "راندمان رسوب نشاني"[1]  مي‌گردد. اگر پودر با سرعت بسيار بالا تغذيه شود، ذرات با پلاستيسيته کمتري پاشيده مي‌شوند و لذا پوشش غيريکنواخت با چسبندگي کمتري ايجاد خواهد شد.

براي رسيدن به ابعاد درست يک رسوب پاشيده شده، سه عامل بايد در نظر گرفته شود:

1. رسوب پاشيده شده ممکن است تا 20 درصد ضخامت در طي عمليات گداز منقبض شود.

2. حد اضافه‌اي[2] بايد براي سنگ‌زني نهائي قطعه در نظر گرفته شود. مقدار آن بسته به مهارت اپراتور، نوع تجهيزات و از همه مهم‌تر نسبت طول به قطر قطعه فرق مي‌کند.

3.  براي انبساط فلز پايه در طي عمليات پاشش نيز بايد حد اضافه‌اي در نظر گرفت.

براي درک بهتر چگونگي محاسبه ابعاد پوشش، يک مثال عملي ذکر مي‌شود:

قرار است يک غلتک فولادي ضد زنگ به قطر mm254 با روش فلزپاشي گرم بازساي شود. لازم است ضخامت تمام شده رسوب mm 27/1 باشد. قطر نهائي mm 00/254 خواهد بود. تجربه کارگاهي نشان مي‌دهد که براي سنگ‌زني نهايي mm 02/1  در قطر بايد در نظر گرفت:

در اين مثال دماي غلتک به ⁰C 100 مي‌رسد و با توجه به ضريب انبساط ⁰C/^-۶ 10* 9/4 ، غلتک Cm 305/0 منبسط مي‌شود.

تمامي اين محاسبات در مورد يک قطعه جامد متغيير است. در حالتي که قطعه تو خالي است ـ بخصوص يک قسمت از جداره نازک است ـ عامل چهارمي نيز مطرح مي‌‌شود که به تجربه و مهارت اپراتور مربوط است.

[1] . (Deposition Efficiency)  راندمان رسوب نشاني نسبت رسوب به وزن فلز پاشيده شده است که بسته به اندازه و شکل قطعه پايه از 92- 80 درصد متغير است.

[2] . Allowance

نوشته شده توسط مسعود بینش در چهارشنبه 1388/02/09 |

Inclusion

آخال. ترکيب عناصري  مثل آهن، منگنزو سيلسيم يا غيرفلزاتي مثل  H,P, N, S,O در فولاد. ذرات مواد خارجي در يک زمينه فلزي که اغلب اکسيدي، سولفيدي يا سيليکاتي هستند.

 Inclusion removal

آخال‌زدائي. حذف آخال‌هاي غيرفلزي از فولاد مذاب.

 Inclusion modification

اصلاح آخال‌ها. انجام عملياتي که بر تعداد، نحوه توزيع و شکل آخال‌هاي غيرفلزي در مذاب تاثير گذارد و اثرات مضر آن را تا حد ممکن کاهش دهد.

 Indirect cooling

خنک کاري غيرمستقيم. خنک کاري اطراف قالب ريخته‌گري توسط گردش آب جهت انجماد اوليه و تشکيل پوسته جامد شمش و امکان خروج آن از قالب.

 In ert gas

گاز خنثي. گازي نظير نيتروژن با آرگون که در واکنش‌هاي شيميائي درون مذاب شرکت نمي‌کند.

 Infiltration

نشت. نفوذ و مکش هواي اطراف از منافذ به درون کوره

 ‍Ingot

کنده. يک تکه ريخته شده براي کار گرم بعدي که معمولا داراي مقطع مستطيل و کمي شيب‌دار از بالا به پايين است.

vert segregation

جدايش معکوس. جدايش در يک فلز ريختگي که در آن ترکيبات با نقطه ذوب پائين در اولين جاهائي که منجمد مي‌شوند تجمع مي‌يابند.

نوشته شده توسط مسعود بینش در یکشنبه 1388/02/06 |

۲-۲-۲. فرآيند فلزپاشي گرم

تفاوت فرآيندهاي فلزپاشي گرم و سرد در وجود يک "مرحله گداز" است که بر عمل پاشش افزوده مي‌شود. بسته به اينکه عمليات گداز همزمان و يا جداي از عمليات پاشش صورت گيرد، فرآيند گرم به دو روش قابل اجراست:

1.  تکنيک تک مرحله‌اي يا فرآيند همزان پاشش و گداز[1]: در اين تکنيک، فلز پايه بايد قبل از فلزپاشي تميز و پيشگرم شود. روش و مقدار پيشگرم به نوع قطعه بستگي دارد. وقتي در فلز پايه رنگي شروع به ظاهر شدن کرد بايد شعله را بر منطقه شروع عمليات متمرکز کرد تا به دماي خاصي برسد و مثلا در مورد فولاد، آبي کم‌رنگ نمود پيدا کند. در اين لحظه اهرم مربوط به پودر آلياژي به آهستگي فشار داده مي‌شود تا عبور قابل مشاهده پودر از درون شعله مشعل صورت گيرد. در طي احتراق گازها و عبودر پودر ريز از دورن آن، پودر آلياژي حالت نيمه ذوب پيدا کرده و به سطح قطعه مي‌چسبد و ذوب مي‌شود. در اينجا علاوه بر اتصال مکانيکي، ذوب نقطه به نقطه ذرات نيز وجود دارد که اتصال ذرات و ايجاد يک لايه پيوسته[2] را باعث مي‌شود. عمليات هزمان پاشش وگداز با وقفه‌هاي کوتاه ادامه مي‌يابد.

دو نوع مشعل از سوي کمپاني E + C  براي انجام عمليات فلزپاشي گرم تک مرحله‌اي پيشنهاد شده است:

۰1. مشعل Rototec که قابل کاربرد در فرآيند فلزپاشي سرد نيز هست و در قسمت قبل به آن اشاره شد.

۰2. مشعل Eutalloy که تنها در فرآيند فلزپاشي گرم[3] مورد استفاده قرار مي‌گيرد، و با اينکه انواع مختلفي دارد اما طرز کار آنها مشابه است.

فاصله بين مرکز شعله مشعل اکسي استيلن و قطعه کار يک متغير عملي است. معمولا اين فاصله بين m 20-6، بسته به ضخامت فلز پايه و عوامل ديگر، تغيير مي‌کند. در مورد قطعات تخت، نوک مشعل بايد عمود بر سطح کار باشد. ضخامت پوشش ايجاد شده به سرعت حرکت مشعل روي سطح کار، اندازه سرمشعل، مقدار و سرعت تغذيه پودر، دماي فلز پايه و نظاير آن بستگي دارد. با توجه به کنترل اپراتور، در هر پاس مي‌توان تا ضخامت mm 25/1 -075/0 رسوب ايجاد کرد. خصوصيات فيزيکي و شيميائي اين پوشش‌ها يکنواخت است و بخوبي درمورد قطعات فولادي، فولادهاي آلياژي و انوع چدنها کاربرد دارد.

بطور کلي روش انجام فرآيند فلزپاشي گرم در کمپاني E + C، تکنيک يا روش Eutalloy ناميده مي‌شود که با استفاده از پودرهاي ريز آلياژي Eutalloy  سري 10000  براي انجام فرآيند گرم تک مرحله‌اي به کار مي‌رود.

 2. تکنيک دو مرحله‌اي يا فرآَيند مجزاي پاشش و گداز[4]: در اين نوع تکنيک فلزپاشي گرم، بعد از انجام عمليات پاشش، بلافاصله عمليات گداز صورت مي‌گيرد تا اتصال متالوژيکي پودر با فلز پايه فراهم آيد.

[1] . One – step process or Thermal Spraying - Fusion

[2] . Cohesive layer

[3] . از اين مشعل در هر دو نوع تکنيک فرآيند فلزپاشي گرم استفاده مي‌شود. محفظه محتوي پودر مي‌تواند به عنوان قسمتي ازتفنگ پاشش باشد و يا در فاصله چند متري از آن قرار گيرد. براي هدايت پودر به مجراي شعله ميتوان از "هواي فشرده" و يا "مکنده" استفاده نمود.

[4] . Two – Step Method or Spraying - Fusion

نوشته شده توسط مسعود بینش در سه شنبه 1388/02/01 |

 1-2-2.  فرآيند فلزپاشي سرد

اساس فرآيند فلزپاشي سرد، وقوع يک واکنش فيزيکي ـ شيميائي گرمازاست[1].  هنگامي که روي يک سطح آماده (اکسيدزدائي شده، گريس زدائي شده و بدون رطوبت) عمل پاشش صورت مي‌گيرد، با تماس ذرات پودر با سطح قطعه، دماي آنها بالارفته و تا نزديک "نقطه‌گداز"[2] مي‌رسد و واکنش‌هاي گرمازا اتفاق مي‌افتد. گرمائي که در اثراين واکنش آزاد مي‌شود براي گداختن ذرات فلز روي سطح و انجام يک "جوشکاري ريز در حالت جامد"[3] کافي خواهد بود. در اين فرآيند، فلز پايه گرم نمي‌شود و با توجه به اينکه دماي قطعه کار از ⁰C250 تجاوز نمي‌کند به "فرآيند سرد" موسوم است. پائين بودن دما دو مزيت عمده را در پي دارد:

1. هيچگونه تغيير ساختاري در قطعه و بويژه در قطعات سخت شده يا کار سطحي شده روي نمي‌دهد.

2. بهيچ وجه در قطعه تمام شده، اعوجاج و تغيير شکل بوجود نمي‌آيد.

علاوه بر اينها، بلافاصله بعد از اتمام عمليات فلزپاشي مي‌تواند از قطعات استفاده نمود[4]. پوشش بدست آمده در اين فرآيند متراکم است و پس از پاشش قابليت ماشينکاري، سنگ‌زني و صيقل کاري دارد و در برابر اصطکاک فلز ـ فلز مقاوم است. روي تمام فلزات ـ بجز مس ـ مي‌توان  با استفاده از اين فرآيند پوشش داد. بدليل وقوع واکنش گرمازا، تمام پوشش‌هاي سرد، بلافاصله پس از پاشش، تشکيل يک اتصال متالوژيکي مي‌دهند. استحکام اين اتصال در حدود psi 5000 است و ضرورتي به اعمال گرماي اضافي براي عمل گداز وجود ندارد.

اين فرآيند در کارخانجات بزرگ و کوچک و قطعات با هراندازه قابل کاربرد است و در بازسازي و تعمير هزاران نوع قطعه نظير محورها، سطوح ياتاقان، جک‌هاي هيدروليک، شناورها و .... استفاده مي‌شود. تعدادي از اين قطعات در شکل (۶) نشان داده شده است.

روش انجام فرآيند سرد در کمپاني E+C، تکنيک يا روش Rototec ناميده مي‌شود. عمليات پاشش در اين روش طي دو مرحله صورت مي‌گيرد:

1.  پاشش يک لايه پوششي اتصال[5]: ضخامت اين پوشش اوليه براي فلزات آهني بايد در حدود mm 375/0 و براي آلياژهاي پايه مس در حدود mm  75/0  باشد. کمپاني E+C  پودر آلياژي XUPER 51000 را براي پاشش در اين مرحله توصيه مي‌کند.

 2.  پاشش رسوب يا پوشش نهايي: کمپاني مزبور براي اين منظور پودرهاي ريز آلياژي Rototec  سري 19000 را توصيه مي‌کند. اطلاعات مربوط به اين پودرها در جدول (۱) ارائه شده است.

تفنگ پاششي معرفي شده از سوي کمپاني E+C  براي انجام فرآيند سرد، Rototec 80 است[6]. در اين مشعل مي‌توان محدوده کيفي از پودرهاي ريزآلياژي را براي فلزپاشي بکار برد . کمپاني مزبور اين محدوده پودرها را Microflo  مي‌نامند. پوشش‌هاي ضدسايشي که از اين طريق بدست مي‌آيد E+C Terocote گفته مي‌شود.

[2] . (Fusion p.) منظور از نقطه گداز، ظاهر شدن حالت خميري در ماده است که قبل از رسيدن به نقطه ذوب
(Melting p.) اتفاق مي‌افتد.

[3] . Solid state Microwelding

[4] . شايد در اينجا بتوان بين واژه های "Metal Spray"   و "Metalizing"  که هر دو در مورد فلزپاشي بکار مي‌رود تفکيک قائل شد. "Metal Spray"  آن مرحله از فرآيند فلزپاشي است که شامل پاشش فلز است و "Metalizing"   فرآيند رسوب نشاني ذرات بسيار ريز فلز يا اکسيدفلزي در شرايط گرم شده براي تشکيل يک پوشش چسبنده است.

[5] . Bond Coat

[6] . از اين مشعل در انجام فرآيند گرم نيز استفاده مي‌شود که در بخش بعد به آن اشاره خواهد شد.

نوشته شده توسط مسعود بینش در پنجشنبه 1388/01/27 |

Gantry

دکل. نگهدارنده ستون‌هاي عمودي الکترود شامل دو ستون يک سردرگير که سرپوش کوره نيز به آن متصل و آويزان است.

 Gas stirring

همزدن گازي. متلاطم ساختن حمام مذاب درکوره يا پاتيل توسط دمش گاز خنثي از کف

 Gas porosity

تخلخل گازي. ايجاد سوراخ‌ها و حفره‌هاي ريز در فولاد به دليل محبوس شدن گاز يا خارج شدن گاز محلول در طي انجماد

  Grunge

مواد زائد. کليه مواد ناخواسته و مضر موجود در شارژ فلزي و گندله

 HBI (Hot Briquette Iron)

بريکت داغ. نوعي محصول احيا مستقيم بصورت تکه‌هاي فشرده شده سنگ آهن به اندازه کف دست

 Hearth

کف. قسمت پاييني کوره قوس که فولاد مذاب پس از عمليات ذوب در آن جمع‌آوري مي‌شود.

 High power  UHP

کوره قوس الکتريکي با توان بالاي ترانفسورمر (KVA/t  699-400)

 Horizontal caster

ماشين ريخته‌گري افقي. نوعي ماشين ريخته‌گري مداوم که در آن قالب بدون شيب است و جريان توليد شمش در سطح افق صورت مي‌گيرد.

 Hot crack

ترک گرم. ترک تشکيل شده در فولاد ريختگي بدليل تنشهاي داخلي توسعه يافته در حين سردشدن بعد از انجماد. ترک گرم نسبت به پارگي گرم کمتر باز است و معمولا اکسايش و کربن‌زدائي کمتري در سطح شکست از خود نشان مي‌دهد.

 Hot heel

حوضچه مذاب. مذاب ته ماند. آن قسمت از مذاب حمام در کوره‌هاي کف ريز که براي جلوگيري از خروج سرباره و انجام عمليات متالورژيکي در کوره نگهداشته مي‌شود.

 Hot heel practice

عمليات حوضچه مذاب. نگهداري عمدي بخشي از مذاب پس از تخليه کوره در جهت استفاده‌هاي متالوژيکي در جريان فولادسازي

Hot shortness

شکنندگي گرم. تردي گرم. تمايل بعضي آلياژها به جداشدن  در امتداد مرز دانه‌ها وقتي تحت  تنش با تغيير شکل در دمائي نزديک نقطه ذوب قرار مي‌گيرند. شکنندگي گرم بدليل وجود ترکيبات با نقطه ذوب پائين که اغلب در مرز دانه‌ها جدا مي‌شوند و  حضور دارند رخ مي‌دهد.

 Hot spots

مناطق گرم. مواضعي از جداره نسوز که در معرض هجوم اثرات مخرب زبانه قوس هستند.

 Hot tearing

پارگي گرم. ايجاد پارگي با شکست در فاز بدليل انقباض نامتعادل در پايان مرحله انجماد.

 Hydrogen embitterment

شکنندگي هيدروژني. تري هيدروژني. نوعي تاثير مضر هيدروژن بر مواد.

نوشته شده توسط مسعود بینش در یکشنبه 1388/01/23 |

۴. پوشانيدن[1]

مناطقي که رسوب‌گذاري روي آن مورد نظر نيست بايد قبل از شن‌زني پوشانده شود. موانع به کاررفته بايد بعد از شن‌زني برداشته شود. منطقه شن‌زني نشده، رسوب پاششي را قبول نمي‌کند.

 2-2.  مرحله پاشش[2]

به منظور جلوگيري از آلودگي سطح آماده شده، بهتر آنست که عمليات پاشش بلافاصله پس از آماده شدن سطح انجام شود.

اولين  لايه رسوب در قطعات تخت بايد cm01/0 – 008/0 ضخامت داشته باشد. پس از نشاندن اولين لايه رسوب، قطعه کار يا تفنگ پاشش 90 درجه چرخانده مي‌شود. بعد از رسوب نشاني هر لايه، اين عمل تا رسيدن به ضخامت مطلوب پوشش، ادامه مي‌يابد. قطعات استوانه‌اي بايد در يک نگهدارنده يا بين دو مرکز يک ماشين تراش محکم شده و با سرعت fpm60-20 چرخانده شود. تفنگ يا تفنگ‌هاي پاششي مي‌تواند بصورت دستي استفاده شود و يا روي ماشين تراش نصب و ثابت گردد. در اين نوع قطعات، براي بدست آوردن يک پوشش يکنواخت و کامل بايد از مکانيزم حرکت عرضي بهره گرفت، يعني تفنگ پاشش بايد عرض قطعه کار را در سرعتي بپوشاند که تنها چند ده ميکرون در هر پاس رسوب کند. عبور عرضي آهسته و رسوب تک پاس سنگين، باعث "فوق گرم شدن" [3] موضعي، بوجود آمدن يک ساختار ورقه ورقه‌اي به علت اکسايش شديد و حبس گرد و غبار در سوراخ‌هاي سطحي، و در نهايت شکست اتصال مکانيکي پوشش مي‌شود.

مرحله پاشش در واقع مرحله جداکننده دو نوع فرآيند فلز پاشي مي‌باشد. يعني گاه ممکن است پس از اين مرحله، قطعه مورد استفاده قرار گيرد و گاه پس از پاشش به عمليات ويژه‌اي نياز باشد.

اين دو نوع عمليات فلزپاشي عبارتند از:

1. فرآيند فلزپاشي سرد

2.  فرايند فلزپاشي گرم

[1] . Masking

[2] . Spraying

[3] . Overheating

نوشته شده توسط مسعود بینش در پنجشنبه 1388/01/20 |

۳. زبرسازي[1]

عمليات زبرسازي سطح به منظور تحکيم اتصال مکانيکي پوشش و فلز پايهاعمال مي‌شود. نامنظمي‌هاي سطحي که با اين عمليات پديد مي‌آيد به عنوان تکيه‌گاه‌هاي مناسبي براي ذرات رسوب محسوب مي‌شود. در واقع عمليات زبرسازي بصورت يک عمل "تکيه‌گاه سازي"[2] در تکميل و تشديد قفل‌هاي مکانيکي که مکانيزم اصلي و اوليه اتصال است عمل مي‌کند.

يکي از روش‌هاي زبرسازي سطوح، "شن‌زني"[3]  است که معمولا در آماده‌سازي سطوح براي رسوب پوشش‌هاي آلومينيوم، کادميم و روي بکار مي‌رود. معمول‌ترين دانه‌هاي ساينده مورد استفاده عبارتند از: دانه‌هاي ريز فولاد، اکسيد آلومينيوم، کاربيد سيليسم و ماسيه سيليسي گوشه‌دار. فشار دمش روي قطعات جامد براي کارهاي معموليPsi 100-80 است و ممکن است تا Psi 30 براي ديوارهاي نازک يا قطعات با قطر کمتر افت کند. مش مناسب دانه‌ها براي شن‌زني قطعات تخت 18-14  SAE و براي قطعات نازک‌تر از  Cm32/0 و سختي سطح کمتر از RC 20، 26-24  SAE است. هر چه فلز پايه سخت‌تر يا پوشش ضخيم‌تر باشد، بايد از دانه‌هاي سنگين‌تراستفاده کرد، بخصوص در سطوح تخت که تنش کششي به عنوان نيروي برشي در سطح اتصال پوشش تحميل مي‌شود. عمليات شن‌زني براي مواد با سختي بالاتر از RC 50  را مي‌توان بوسيله دانه‌هاي اکسيد آلومينيوم انجام داد.

غير از شن‌زني، از روش‌هاي متعدد ديگري نيز براي زبرسازي سطوح بخصوص هنگامي که فلز پايه قابليت ماشينکاري داشته باشد- استفاده مي‌شود. از جمله اين روش‌ها شيار زني، آجدارکردن، زبانه‌سازي و دندانه‌دار کردن است.

نوشته شده توسط مسعود بینش در شنبه 1388/01/15 |

۲. اصول عمليات فلزپاشي

بطور کلي فرآيند پودر پاشي شعله‌اي را مي‌توان در برگيرنده سه مرحله جداگانه ولي متوالي دانست:

1. مرحله قبل از پاشش

2. مرحله پاشش

3. مرحله بعد از پاشش

1-2. مرحله قبل از پاشش

1-1-2. آماده‌سازي سطح[1]

مرحله قبل از پاشش، عمليات "آماده‌سازي سطح" است. اين مرحله شايد مهم‌ترين و اساسي‌ترين مراحل عمليات فلزپاشي باشد چرا که چسبيدن ذرات و تشکيل يک پوشش چسبنده[2] و مناسب کاملا به آن مربوط است. اساسا آماده‌سازي سطوح در چهار مرحله انجام مي‌گيرد:

1. تميزکاري[3]

تميزکاري شامل گريس‌زدائي، زدودن روغن و چربي و ساير آلودگي‌هائي است که مانع تشکيل اتصال پوشش[4] مي‌شود. از تري کلراتيلن يا پرکلراتيلن و هر ماده حلال مناسبي مي‌توان براي تميزکردن سطوح استفاده نمود. چدن‌ها و ساير مواد مختلتل را بايد بدين منظور تا ⁰C450 ـ250 پيشگرم کرد.

2. تراش[5]

گاه براي بدست آوردن ضخامت تمام شده رسوب به اندازه مورد لزوم، ضروري است مناطقي از قطعه تراشيده شود. عمق تراش به ابعاد قطعه کار و شرايط کاري بستگي دارد. انتخاب ماشين‌کاري يا سنگ‌زني[6] به عنوان روش تراش با فاکتورهائي نظير تجهيزات کارگاه، سختي فلز پايه، زمان و هزينه ارتباط دارد. در مورد قطعات استوانه‌اي شکل، تراش بايد به گونه‌اي انجام شود که پس از اتمام عمليات فلزپاشي، ضخامت پوشش حاصل حداقل  ⁰cm25/0 بيش از سايش مجاز قطر قطعه باشد. در عمليات تراش، بايد حتي‌المقدور از بوجود آوردن گوشه‌هاي تيز در انتهاي منطقه تراش اجتناب کرد. گوشه‌هاي يک تراش ايده‌آل، با شيب ۳۰ ـ 20 درجه نسبت به سطح، با منطقه مجاور پيوند مي‌خورد.

[2] . Adhesive coating

[3] . Cleaning

[4] .Bond coat

[۵] Undercutting

[6] . Grinding

نوشته شده توسط مسعود بینش در شنبه 1388/01/08 |

1. فلزپاشي و انواع آن

فلزپاشي فرايند رسوب نشاني ذرات ريز فلز يا آلياژ يا اكسيد فلزي در شرايط ذوب يا نيمه ذوب براي تشكيل يك پوشش چسبنده است. گرم كردن ذرات تا شرايط مورد نظر به وسيله عبور دادن آنها از يك منبع گرما با دماي بالا حاصل مي شود. بطور كلي فرايند فلزپاشي با توجه به شكل ماده اوليه مورد مصرف به دو مدل اصلي تقسيم مي شود:

الف: فلزپاشي پودري: كه در آن ماده اوليه(فلز يا آلياژ يا اكسيد فلزي) به صورت ذرات بسيار ريز وجود دارد.

ب: فلزپاشي سيمي: كه در آن فلزات و آلياژها در قالب سيم و اكسيدهاي فلزي در قالب ميله وجود دارند.

بسته به نوع منبع گرما نيز فرايند فلزپاشي به دو گروه مجزا تقسيم مي شود:

الف: فلزپاشي شعله اي: اگر از گازهاي احتراق به عنوان منبع منبع گرما استفاده شود.

ب: فلزپاشي پلاسما: اگر از قوس الكتريكي فشرده به عنوان منبع گرما استفاده شود.

اساس اين نوشتار بررسي نکات اساسي تئوري و عملي فرآيند "پودر پاشي شعله‌اي" است، يعني آن نوع عمليات فلزپاشي که در آن ماده اوليه به صورت پودر است و منبع گرما، گازهاي حاصل از احتراق سوخت مي‌باشد. بنابراين تنها بصورت بسيار مختصر به عمليات فلزپاشي سيمي و فلزپاشي پلاسما اشاره مي‌شود.

در فلزپاشي سيمي، ماده اوليه بصورت سيم يا مفتول پس از ذوب شدن، تميز شده و با فشار قوي جريان هوا يا ساير گازها به فلز پايه[1] مي‌چسبد. اگر شرايط احتراق مناسب باشد، با اين طريق مي‌توان تقريبا تمام فلزات و اکسيدهاي فلزي با نقطه ذوب کمتر از ⁰C 2850  را فلزپاشي نمود. در روش فلزپاشي سيمي، استفاده از تفنگ‌پاششي اکسي استيلن بسيار رايج است. گازهاي اکسيژن، استيلن و هواي فشرده توسط شيرهاي مربوط کنترل مي‌شوند. در تفنگ اکسي استيلن سيمي معمولا از آلومينيوم، مس، سرب، برنز، موليبدن، نيکل، قلع، روي و انواع فولادها به عنوان ماده اوليه استفاده مي‌شود.

اخيرا پيشرفته‌ترين روش‌هاي فلزپاشي با استفاده از تفنگ‌هاي پلاسما انجام مي‌شود. ماده اوليه براي پاشش مي‌تواند بصورت سيم يا پودر باشد. تمام مواد شناخته شده را مي‌توان بوسيله گرماي حاصل از قوس پلاسما  ذوب کرد.

 همانگونه که اشاره شد، ماده اوليه مورد استفاده در فرآيند پودرپاشي ممکن است بصورت فلز خالص، آلياژ و يا اکسيدهاي فلزي باشد. با توجه به توسعه روزافزون تکنولوژي فلزپاشي، امروزه "سراميک پاشي"[2] به عنوان يک شاخه مستقل از فرآيند فلزباشي، با کاربردهاي خاص خود مطرح است. سراميک در فرآيند سراميک پاشي شامل مواد آلي و مواد غيرفلزي است و معمولا اکسيدها، کاربيدها، نيتريدها، بوريدها يا ترکيبي از آنها را در بر مي‌گيرد. مکانيزم عمليات سراميک پاشي در کليه مراحل شبيه عمليات فلزپاشي است.

 [1] . Substrate

[2].Ceramic spray

نوشته شده توسط مسعود بینش در شنبه 1387/12/24 |

 False stopper

شبه استوپر

لوله دمش. لوله آهني محافظت شده با مواد ديرگداز که از بالا بدرون مذاب پاتيل فرو مي‌رود تا مواد پودري يا گازي در مذاب دميده شود.

Ferroalloy

فرو آلياژ

 آلياژ آهن و مقادير کافي يک يا چند عنصر شيميائي نظير سيلسيم، منگنز و ... که به عنوان مواد افزودني در تهيه فولاد مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

Ferrostatic pressure

فشار فروستاتيک

 فشاري که يک حجم مشخص از مذاب در اثر وزن خود به اطراف اعمال مي‌کند.

 Fettling

آماده‌سازي نسوز کوره

 تعمير موضعي و ترميم و تقويت جداره نسوز کوره

Fettling machine

ماشين آماده‌سازي نسوز کوره

دستگاه ترميم و تقويت جداره نسوز کوره

Fettling material

مواد آماده‌سازي نسوز کوره

مواد نسوز پودري شکل جهت ترميم و تقويت جداره نسوز کوره

Fishing slag

سرباره گيري از سطح مذاب در قالب ريخته‌گري با استفاده از يک ميله توسط ريخته‌گر

Flap

آويز

 صفحه گرافيتي انتهاي مجراي تخليه مذاب در کوره‌هاي EBT که با کنار رفتن امکان تخليه مذاب از کف را فراهم مي‌آورد.

Flexible cable  : Water cooled cable

کابل انعطاف‌پذير

کابل آبگردي که جريان الکتريکي را از طريق تسمه‌هاي هادي ترانسفورمر به لوله‌هاي هادي بالاي بازوي الکترود منتقل مي‌کند.

Flicke

نوسانات ولتاژ شبکه الکتريکي بدليل تغيير سريع بار کوره قوس.

Floatation

شناورسازي

 معلق ساختن آخالظهاي ريز در مذاب فولاد توسط انجام عمليات متالورژيکي و دمش گاز خنثي جهت بهم پيوستن و جذب آنها در سربار

Flourspar

فلوئورسپار (CaF₂)

روانسازي که عامل تسريع انحلال آهنگ در سرباره و افزايش سياليت آنست.

 Fluidity

سياليت

مفهوم مخالفت  گرانروي. توانائي فولاد مذاب به جاري شدن و سيلان و پرکردن يک قالب يا حفره.

Flux

روانساز

عامل واکنش با ناخالصي‌ها و تشکيل سرباره با نقطه ذوب پائين.

Foaming slag practice

عمليات سرباره پفکي

 استفاده از دمش همزمان گاز اکسيژن و پودر کربن به مذاب جهت انجام واکنش و ايجاد حباب‌هاي Co  و حجيم شدن سرباره

Foamy slag

سرباره پفکي

 سرباره حجيمي که در اثر وقوع واکنش اکسايش و خارج شدن حباب‌هاي Co بوجود مي‌آيد.

Frothy

ظاهر کفي سرباره

Fume elbow

زانوئي دودکش

 وسيله اتصال‌دهنده سوراخ خروج دود در سرپوش کوره به لوله دودکش با سيستم جمع‌آوري گرد و غبار

نوشته شده توسط مسعود بینش در شنبه 1387/12/17 |

EAF (Electric Are Funace)

کوره قوس الکتريکي

 نوعي کوره الکتريکي براي ذوب و تهيه فولاد و فرو آلياژها که در آن جريان الکتريسيته بصورت قوس الکتريکي اعمال مي‌شود.

EBT Furnance (Eccentric bottom tapping)

کوره تخليفه از کف بطريق خارج از مرکز. نوع جديد کوره قوس الکتريکي که در آن مذاب از مجرائي دورتر از مرکز کف کوره تخليه مي‌شود.

Electrical balance

موازنه الکتريکي

شرايط الکتريکي کوره قوس که در آن توان ـ و نه لزوما جريان ـ در هر سه فاز مساوي است.

Electrical steel

فولاد الکتريکي

 فولاد تهيه شده در کوره‌هاي الکتريکي مثل قوس و القائي

 Electrode arm

بازوي الکترود. ستون افقي متصل به ستون عمودي الکترود (دکل الکترود) که در انتهاي آن گيره الکترود قرار گرفته است.

Electrode column

ستون الکترود

 الکترود بلند براي استفاده در کوره که از اتصال تکه‌هاي الکترود ـ معمولا سه تکه ـ به يکديگر توسط مغزي بوجود مي‌آيد.

Electrode holder

نگهدارنده الکترود

 گيره الکترود. وسيله‌اي که الکترود را در حين کار محکم نگه مي‌دارد.

Electrode regulation

تنظيم الکترود

عمليات افزودن يک تکه الکترود به انتهاي بالائي الکترود در کوره جهت افزايش طول آن و بالا و پائين بردن آن توسط جرثقيل تا فاصله مناسب با شارژ جامد يا مذاب جهت برقراري قوس پديد آيد.

Electrode ring

رينگ الکترود

 رينگ معمولا آبگرد که اطراف سوارخ الکترود در سرپوش قرار مي‌گيرد.

Electromagnetic Stirrer  Incuction  Stirrer

همزن الکترومغناطيسي. همزن القائي

وسيله‌اي که توسط ايجاد جريان القائي در مذاب آن را متلاطم مي‌کند. اين همزن مي‌تواند در کف کوره يا کنار قالب ريخته‌گري مورد استفاده قرار گيرد.

Electromagnetic Stirrering   :Incuction Stirreing

همزدن الکترومغناطیسي. همزدن القائي

 متلاطم ساختن مصنوعي حمام مذاب در کوره با قالب ريخته‌گري جهت همگني حمام مذاب در کوره يا قالب ريخته‌گري جهت همگني حرارت با ترکيب و استفاده‌هاي متالورژيکي با بکارگيري يک القاء کننده جريان

Emergency casting pot

پاتيل اضطراري

ظرف اضطراري موجود در محوطه کارخانه فولادسازي براي ريختن مذاب فولاد به هنگام ضرورت

Equiaxed grain structure

ساختار دانه‌هاي محوري

ساختاري با دانه‌هائي با يک ابعاد در جهات مختلف. دانه‌هاي متحدالشکل که در مرکز مقطع شمشم ريختگي منجمد شده‌اند.

نوشته شده توسط مسعود بینش در پنجشنبه 1387/12/08 |

deoxidation

اکسيژن‌زدائي نفوذي (سرباره‌اي)

 اکسيژن‌زدائي غيرمستقيم مذاب توسط حذف اکسيژن سرباره و نفوذ اکسيژن از مذاب به سرباره.

Direct cooling

خنک کاري مستقيم

 خنک کاري شمش در محفظه خنک کاري ريخته‌گري مداوم توسط پاشش مستقيم آب جهت تکميل انجماد.

Directional Solidification

انجماد جهت‌دار

انجماد فلز مذاب به شيوه‌اي که فلز تغذيه شده هموراه براي آن بخش که منجمد مي‌شود در دسترس است.

 Direct reduction

احياء مستقيم

 فرآيند آهن اسفنجي از پودر سنگ آهن در کوره‌هاي مخصوص توسط گازهاي احياء.

Distribution law

قانون توزيع يا تقسيم

 نحوه پراکندگي و توزيع يک عنصر يا ترکيب بين دو فاز مذاب و سرباره.

Distribution ratio

نسبت توزيع. ضريب توزيع

 نسبت درصد وزني يک عنصر در سرباره به درصد وزني همان عنصر در مذاب

Double-slag treatment

عمليات دو سرباره‌اي

سرباره‌گيري و ساخت مجدد سرباره جديد.

Downtime

زمان تعميرات. توقف برنامه‌ريزي شده و از قبل طراحي شده خط توليد براي تعميرات نسوز يا تجهيزات

DRI ):Direct reduction iron)

آهن احياء مستقيم. آهن اسفنجي

 محصول احياء شده سنگ آهن با شکل خاص نظير گندله در کوره‌هاي احياء مستقيم.

Droplet

قطرات مذاب که درون سرباره حضور دارند.

Dumped steel

مذاب دور ريز

مذاب تلف شده. مذاب فولاد که پس از برگشت از واحد ريخته‌گري مداوم ـ بدليل سردشدن و يا بروز عيب در ماشين ريخته‌گري ـ در ظروف اضطراري تخليه مي‌شود.

Dummy bar

شبه شمش. زنجير

وسيله‌اي که با رفتن سر آن در قسمت انتهائي قالب امکان انجماد اوليه و خروج شمش با پوسته جامد در ماشين ريخته‌گري را فراهم مي‌کند.

نوشته شده توسط مسعود بینش در سه شنبه 1387/11/29 |

روش‌هاي اندازه‌گيري، آزمون و کنترل

اتوماسيون کارخانه، پيوسته ساختن مراحل منفرد فرآيند، افزايش بهره‌وري و استاندارد کيفي بالاي محصول، بدون استفاده از کامپيوتر در اندازه‌گيري، آزمون و کنترل متصور نيست. در کارخانجات فولاد نمونه‌هاي بسياري براي سنجش و آزمون در خط[i] وجود دارد:

ـ خط آزمون ريلي

ـ آزمون فراصوتي[ii] عيوب داخلي صفحات سنگين

ـ سنجش شيب ضخامت تسمه نورد گرم شده توسط تشعشع

ـ اندازه‌گيري صافي سطح تسمه نورد سردشده توسط جريان گردابي[iii] و يا سنجش و کنترل فني ضخامت لايه توسط فلورسانس اشعه x  در فرآيند گالوانيزه غوطه‌وري گرم.

مدل‌هاي کنترل کامپيوتري عمليات را در جهت دستيابي به اهداف مورد نظر کمک مي‌کند..

مديريت کيفيت که مدعي به صفر رساندن نقص است استاندارد خواهد شد، بنابراين به تجهيزات اندازه‌گيري و سنجش بيشتري نياز است. اكنون موج ثبت خواص محصول در خط ـ که توسط کامپيوتر عمل مي‌شود ـ اغلب واحدهاي توليدي را در برگرفته است. اساس جزئيات فرآيند مستند مي‌شود و بنابراين محصول مرغوب توليد خواهد شد. توسط مدل‌هاي کامپيوتري سرعت عملي شدن يافته‌هاي علمي با حداقل هزينه فزوني خواهد گرفت.

خواص محصول

پيشرفت‌هاي انجام شده و در حال انجام کارخانجات و سيستم‌ها عمدتا در جهت رسيدن به هزينه‌هاي کم براي تنظيم خواص محصول در يک محدوده کوچک دقت ابعادي است. فولادسازها بخصوص در دو دهه گذشته بسيار موفق بوده‌اند. اغلب 2500 نوع فولادي که در ليست آهن ـ فولاد (Stahl – Eisen – Liste)   است در آغاز دهه 80  ميلادي شناخته نبود در حالي که امروزه تمامي فولادها با دقت و خواص بالا تهيه مي‌شوند. مي‌توان با دلايل خوبي اظهار نمود که فولاد ماده‌اي است که زندگي دوباره آغاز کرده است به نحوي که نه تنها بنيان خود را نسبت به ديگرعناصر و محصولات محکم نموده بلکه پيشرفت نيز کرده است. با اين وجود کارهاي تحقيقاتي زيادي هنوز بايد انجام گيرد که زمينه‌هاي زير موارد جالب آن است:

ـ افزايش بيشتر استحکام کششي فولادهاي ساختماني کم وزن با حفظ کاربرد و موارد ايمني

ـ بهبود بيشتر انعطاف‌پذيري[iv] براي عرضه مواد شکل‌پذير بهتر از سوي طراحان

ـ قابليت جوشکاري همگن بدون تفاوت بين ماده پايه، منطقه جوش و منطقه‌گذار

ـ ازياد مقاومت خوردگي با فولادهاي مخصوص جديد و پوشش‌هاي سطحي شکل‌هاي ۲۴ تا ۲۶     ترکيب صحيح و خواص بهينه فولاد بمنظور رفع محدوده وسيعي از نيازها نکته اصلي در پيشرفت فولاد محسوب مي‌شود. مقاومت فولاد در برابر گرما بايد افزايش يابد. به علاوه انتظار مي‌رود روش‌هاي نوين ريخته‌گري امکان توليد انواع فولاد را ميسر سازند مثل ورق‌هاي سيلسيم بالا در ترانسفورمر که توسط روش‌هاي معمولي قابل ساخت نيست.

جنبه‌هاي زيست‌محيطي

حفاظت محيط زيست يک جنبه مهم و حساس کار صنعتي است. فولاد بدليل داشتن خواص مغناطيسي براحتي قابل بازيابي است. مدتهاست که قراضه‌هاي فولادي بازيابي مي‌شوند و مجددا به عنوان يک ماده شارژ با کيفيت بالا مورد استفاده قرار مي‌گيرند. براي فولادسازان اين يک سنت است که مواد زائد خود را مجددا استفاده کنند يا براي استفاده ديگران عرضه نمايند. قطع نظر از قانون، کارخانجات آهن و فولاد هميشه سعي دارند مقدار محصولات جنبي[v] را تا حد امکان در سطح کم نگه دارند. ضايعات مخصوص از kg 1200  در سال 1960  ميلادي به کمتر از kg500 بر هر تن فولاد رسيده است. برخي کارخانجات فولاد ۹۱ درصد محصولات جنبي را دوباره مصرف مي‌کنند. کارهاي جاري بر روي کانه‌آرائي آلياژهاي دانه ريز بازيافتي، سرباره‌هاي فولادسازي و پوسته‌هاي اکسيدي[vi] نورد متمرکز است. بازيافت‌هاي آهني دانه ريز مخصوصا غبار دودکش کوره بلند با غلظت کم سرب و روي در يک فرايند مجدد در محفظه واکنش از نوع بستر سيال براي استفاده دوباره درکارخانجات زينتر مورد عمليات قرار مي‌گيرد. بعلاوه يک ماده غني از روي و سرب براي بازيابي بعدي جدا مي‌شود. فولادسازي به روش "متالورژي دمش از کف"[vii] TBM منجر به کاهش مقدار سرباره تا حد kg80 در هر تن فولاد شده است. اين سرباره براي جاده‌سازي و مهندسي هيدروليک توسط اکسايش‌ آهن آن و مخلوط کردن با فازهاي پايدارکننده قابل استفاده مي‌شود.

در جهت صرفه‌جويي در مصرف انرژي و مواد اوليه، فرآيندهاي جديد فولادسازي طراحي شده است. پيشرفت‌هاي مهندسي فرآيند در متالورژي آهني همزمان يک تکنيک زيست محيطي را عرضه کرده است.

مواد زائد در کارخانجات آلمان بين سال‌هاي 1976 ميلادي تا 1990  ميلادي از 19 تا 11 درصد توليد فولاد کاهش يافته است. تجهيزات اضافي براي اطمينان از عدم آلودگي محيط زيست در حال حاضر و آينده لازم شده است. بسته به نوع کارخانه، هزينه‌هاي حفاظت محيط زيست مي‌تواند تا ۳۰ درصد کل هزينه‌ها و حتي بالاتر باشد. سهم هزينه‌هاي حفاظت محيط‌زيست در کارخانجات فولاد تيسن تقريبا ۵۰ مارک به ازاء توليد هر تن فولاد است.

نتيجه‌گيري

ابداعات تکنيکي و ساختار هماهنگ، عوامل مهم براي بهبود امر رقابت است. تاريخ طولاني فولاد شاهد نوآوري متالورژيست‌ها و ابزار و تجهيزات متناسب ساخته شده و در نتيجه تغييرات اساسي در امر فولاد بوده است. تا سال‌هاي آتي اين کوشش‌ها بر روي استفاده کمتر از کک در تهيه آهن، ريخته‌گري فولاد شبيه شکل نهائي و افزايش ارزش افزوده[viii] محصولات توليدي متمرکز خواهد بود. متعاقب آن، تغييرات در تفکر توليدي و ساختار هماهنگ، نياز به هماهنگي با محصول نهائي، مقدار توليد و ساختار سازماني کارخانجات دارد. مقياس‌هاي اقتصاد جهاني بايد با فوائد و منافع يک شرکت کوچک ترکيب شود. واحدهاي توليدي بزرگ براي انجام پيش مراحل فرآيند عمليات شکل دادن گرم، مناسب و مطلوب هستند. به نظر مي‌رسد براي فرآيندهاي بعدي در پايان خط، ساختار سازماني شرکت‌هاي متوسط فوائد بيشتري در برداشته باشد. اساسا چشم‌انداز در مورد فولادهاي مخصوص و مرغوب ـ عبا وجود تفاوت روش توليد ـ مشابه و يکسان است.

[ii] . Ultrasonic Test

[iii] . Eddy current

[iv] .Ductility

[v] . By- product

[vi] . Scale

[vii] . Thyssen Blowing  Metallurgy

[viii] . Valid - added

نوشته شده توسط مسعود بینش در پنجشنبه 1387/11/24 |

گسترش و تنوع عرضه محصولات فولادي

سازنده‌هاي فولاد با عرضه محصولاتي که بر روي آنها عمليات سطحي صورت گرفته بر تنوع محصولات خود افزوده‌اند. همين مسئله در مورد روش جوشکاري صدق مي‌کند. موفقيت‌هاي زيادي در روش برش ليزري و جوش ليزري صفحات فلزي بدست آمده است. صفحات بزرگ جوش ليزري شده و قطعات مرکب[i] اکنون براساس مقياس دقيقي توليد مي‌شوند. قطعات مرکب شامل چند صفحه مجزا از جنس فولادهاي مختلف، با ضخامت با پوشش سطحي متفاوت است. آنها توسط تکنيک پرتو ليزري[ii]و يا در حالات خاص با روش خميري[iii] بهم جوش داده مي‌شوند. بنابراين يک محصول به گونه‌اي است که کاملا نيازهاي يک کاربرد ويژه را پاسخگوست.

 انواع فولاد نرم براي مناطقي از صفحه که اغلب در فرآيندهاي توليد شکل داده مي‌شوند انتخاب مي‌شود. مناطقي از صفحه که نياز به استحکام کششي بالا در اجزاء ساختار دارند از فولادهاي با استحکام بالا ساخته مي‌شوند. بعلاوه، ترکيب صفحات با ضخامت‌هاي مختلف شرايط فرايند و خواص کاربردي را ـ در عين داشتن وزن کم ـ بهينه مي‌کند. در مناطقي که در معرض خوردگي است از صفحات با پوشش سطحي استفاده مي‌شود. در نتيجه پرس‌هاي برش ورق و خطوط جوشکاري به حوزه کارخانجات متالورژيکي وارد خواهند شد تا محدوده زمينه کار فولاد گسترش يابد. قبلا نيز از واحدهاي برش ظريف[iv] و خطوط برش طولي[v] استفاده مي‌شده است. بخوبي روشن است که در سالهاي آينده پرس و خطوط مونتاژ براي توليد قطعات ـ بخصوص قطعات خودرو ـ گسترش خواهد يافت.

[ii] . Laser beam technique

[iii] . Mash seam welding

[iv] . Fine slitting

[v] . Cut – to - length

نوشته شده توسط مسعود بینش در سه شنبه 1387/11/22 |

پوشش‌هاي سطحي

امروزه پوشش‌هاي متنوع فلزي و غيرفلزي به منظور افزايش مقاومت خوردگي و بهتر شدن ظاهر سطح بکار مي‌رود و تغييرات آن نيز بسته به نياز بازار مصرف دارد. مرز دستيابي به مشخصه‌هاي مورد درخواست مشتري براي شکل دادن، جوشکاري و رنگ کاري است. عوامل متغيير زيادي بنا به دلايل اقتصادي بايد در نظر گرفته شود. فرآيندهاي مختلف پوشش دادن مثل پوشش‌هاي روي، روي ـ نيکل يا روي ـ آلومينيوم وجود دارد. پوشش مي‌تواند يک رو يا دو رو با ضخامت‌هاي مختلف باشد.

عمليات حرارتي اضافي متغيرهاي ديگري را نيز مطرح مي‌سازد. رونق بازار صفحات پوشش داده شده در دهه ۸۰ ميلادي باعث ايجاد کارخانجات پوشش بسياري شد. ۲۷ خط گالوانيزه الکتريکي[i] و 22 خط گالوانيزه غوطه‌وري گرم[ii] در دنيا راه‌اندازي شد و بيش از ظرفيت نياز، توليد صورت گرفت و باعث سقوط قيمت ها گشت. پيشرفت در اين عرصه گسترده ادامه خواهد يافت. توليد انبوه توسط پوشش‌هاي خلاء و پوشش‌هاي بسيار نازک هنوزدر آغاز راه است و جذابيت‌هاي زيادي براي پوشش‌هاي چند لايه‌اي در مورد کاربردهاي خاص وجود دارد. هدف رسيدن به تسمه پيش رنگ شده يا رنگ شده بعنوان يک محصول آماده از نظر سطح است، درست شبيه تسمه با پوشش آلي[iii] که تحت نام تجاري Thyssen – color شناخته مي‌شود. صفحات ساندويچي[iv] نيز به گروه محصولات پوشش داده شده متعلق هستند. آنها شامل دو ورق فولادي با پوشش سطحي هستند که توسط يک لايه پلاستيکي نازک براي جذب صدا و يک پلاستيک کلفت‌تر براي استفاده به عنوان مصالح ساختماني از يکديگر جدا مي‌شوند.

i] Electro galvanizing

[ii] . Hot dip galvanizing

[iii] . Organic

[iv] . Sandwich - sheet

نوشته شده توسط مسعود بینش در پنجشنبه 1387/11/17 |

نورد گرم

مقدار تغيير شکل در نورد گرم با روي کارآمدن ريخته‌گري مداوم   کاهش يافته است. اهميت نورد بعنوان يک مرحله فرايند تغيير شکل به سمت كم شدن پيش مي‌رود در حالي که اهميت آن براي تنظيم کيفيت خواص محصول بيشتر مي‌شود. اين مسئله بر کيفيت شکل و سطح محصولات نوردي اثر مي‌گذارد.

با استفاده از کنترل هيدروليکي ضخامت، محدوده‌هاي کوچک دقت ابعادي در طول يک تسمه بزرگ را مي‌توان حفظ نمود. شيب ضخامت در عرض تسمه توسط روش cvc تنظيم مي‌شود.

تغيير سيکلي محور غلتکها همراه با صيقل کاري معمولي منجر به يکنواختي بيشتر شيب سايش مي‌شود. برنامه نورد با توجه به عرض تسمه انعطاف‌پذيرتر[i] مي‌شود و مواد بيشتري مي‌تواند در طي يک برنامه نورد شود. انتخاب برنامه نورد به کيفيت محصولات فولادي و عمليات بعدي وابسته است که عمدتا عبارتند از: نرماله‌کردن[ii]، عمليات ترمومکانيکي، خنک‌کاري[iii] شديد و سردکردن[iv] مستقيم. آماده کردن برنامه نورد براساس جنبه‌هاي فيزيکي و شيميايي متالورژيکي يک امکان براي انتقال از نتايج علمي به عملي است. مدل‌هاي فرايند شبيه‌سازي کامپيوتري بسيار مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

نورد سرد تسمه

مرحله بعد فرآيند در کارخانه نورد سرد صورت مي‌گيرد. محصول در طي ۵ مرحله تحت عمليات قرار مي‌گيرد: اسيدشوئي[v] براي تميز کردن سطح، کار سرد[vi] درنورد پشت سرهم[vii]، آنيل تبلور مجدد[viii] براي حذف کار سختي[ix]، نورد ظريف کاري[x] براي تنظيم کيفيت سطح و بازرسي و لبه‌زني[xi] در کارگاه پرداخت.

به نظر مي‌رسد ترکيب همه مراحل مختلف در يک عمليات مداوم فوائدي در برداشته باشد. بنابراين کارخانجاتي نصب شده است که به صورت تمام اتوماتيک يا نيمه اتوماتيک مداوم هستند. اين تغييرات و جايگزيني يک مسئله اقتصادي است. يک معيار مهم، مخلوط کردن محصولات فولادي نظير فولادهاي نرم با استحکام بالاست.

روش آنيل مداوم جانشين استفاده از جعبه‌هاي آنيل با انتقال حرارت شديد است. در مقايسه با جعبه‌هاي معمولي. اين فرآيند زمان آنيل را با برقراري بهتر شرايط انتقال حرارت کاهش مي‌دهد. روز به روز بر حجم تسمه‌هاي نورد سرد شده با پوشش سطحي افزوده مي‌شود. اين امر نيز اثر خاصي بر توليد اتوماتيک مداوم تسمه سرد مي‌گذارد. بخش اعظم کلاف‌هايي که بايد عمليات سطحي روي آنها صورت گيرد خط توليد را پس از نورد پشت سر هم ترک مي‌کنند.

 [i] . Schedule free rolling

[ii] . Normalizing

[iii] . Cooling

[iv] . Quenching

[v] .Pickling

[vi] . Cold working

[vii] . Tandem mill

[viii] . Recrystalization annealing

[ix] . Strain hardening

[x] . Skin pass

[xi] . Trimming

نوشته شده توسط مسعود بینش در چهارشنبه 1387/11/09 |

ريخته‌گري مداوم[i]

تغييرات بسيار زيادي در زمينه ريخته‌گري صورت گرفته است. فرآيند ريخته‌گري مداوم در سطح جهان رواج يافته است. بسته به نوع محصولات،کارخانجات مدرن فولادسازي 100- 90  درصد ريخته‌گري مداوم دارند. 65 درصد فولاد در سطح جهان بصورت مداوم ريخته‌گري مي‌شود. بدون ترديد ريخته‌گري مداوم بدليل فوائد اقتصادي و کيفي جاي ريخته‌گري کنده[ii] را خواهد گرفت. بهبود توليد ريخته‌گري مداوم سبب صرفه‌جوئي‌هاي قابل توجهي در فولاد شده است. براي نشان دادن تاثير اين مطلب به عنوان نمونه مي‌توان گفت در آلمان يک کارخانه بزرگ فولاد با ظرفيت توليد سالانه 5/5  ميليون تن از مدار توليد خارج شده است. جايگزيني ريخته‌گري مداوم، بجاي کنده‌ريزي در سطح جهان، امکان کاهش توليد سالانه فولاد خام[iii] را در حد ۱۰۰ ميليون تن ميسر مي‌سازد. با بکارگيري روش ريخته‌گري مداوم، اولين مرحله نوردکلاسيک تختال[iv] مي‌تواند حذف شود. نظريه جديد براي توليد سودمند فولاد، احداث واحدهاي کوچک فولاد است[v]. اين فکر قبلا سهم زيادي در فروش محصولات بلند[vi] داشته است.

فوايد ريخته‌گري مداوم اساسا در حذف ترک‌هاي داخلي و عيوب سطحي و بهبود بهره‌وري کارخانجات است. پيشرفت‌هايي در حال جريان به سمت استفاده از شارژ گرم و مستقيم محصولات نيمه تمام[vii] ريخته‌گري مداوم به کارخانجات نورد هدف‌گيري شده است. بنابراين اجراي يک عمليات بسيار مطمئن و با کنترل دقيق ضروري است. مزيت اين روش عبارتست از کوتاه‌تر کردن مسير توليد که هزينه‌هاي انرژي و عمليات را کاهش مي‌دهد.

ضخامت مقاطع فولادهاي ريختگي بطريق مداوم mm 300 ـ 100 براي محصولات بلند و  mm 350-150  براي تختال است. در سال‌هاي اخير تلاش‌هاي زيادي در جهت استفاده از مذاب فولاد در ريخته‌گري مقاطعي با ابعاد و اندازه کوچک‌تر براي محصولات بلند و تخت[viii] شده است. اين فرآيند تحت عنوان"ريخته‌گري شبيه شکل نهائي محصول[ix]" شناخته مي‌شود. ريخته‌گري تختال‌هاي mm 50  در سال‌ 1989 ميلادي با نصب CSP[x] از سوي شرکت Schloemann Siemag در کارخانه فولاد Nucor در ايندياناي آمريکا به واقعيت پيوست. اين سيستم براساس ريخته‌گري معمولي تختال است اما با استفاده از يک قالب شکل داده شده مخصوص.

ريخته‌گري تسمه[xi] يک گام به پيش برداشته است. نورد اضافي در ريخته‌گري مداوم منجر به رسيدن تا ضخامت‌هاي حدود mm 20 شده است. روش CPR[xii]، تختال گرم را پس از خروج از قالب يا نورد پرسي[xiii] بسرعت نازک مي‌کند. يک واحد آزمايشي توسط شرکت‌هاي تيسن، SMS و Usinor Sacilor  در منطقه Ruhrort  دويسبورگ آلمان نصب شده است. يک واحد ريخته‌گري isp[xiv] که توسط شرکت مانسمان دماگ طراحي شده، از سال 1991ميلادي درشهر Arvedi  ايتاليا شروع بکار کرده است. ماده بصورت معمولي در قسمت پائيني ريخته‌گري نورد شده و سطح مقطع آن کاهش مي‌يابد.

ريخته‌گري تسمه نازک[xv] به سمت توليد محصولات با ضخامت کمتر از mm  10 نشانه رفته است. به نظر مي‌رسد روش دو غلتکي[xvi] اکنون اميدبخش است. شرکت تيسن و Usinor Sacilor  مشترکا در حال نصب يک واحد آزمايشي در شهر Isbergues فرانسه هستند. علاوه بر آن شرکت تيسن بر روي ريخته‌گري تسمه فوق‌العاده نازک با ضخامت کمتر از mm 1 کار مي‌کند. مراحل آزمايشگاهي با روش تک غلتکي[xvii] انجام گرفته است.

سال 2000 ميلادي ريخته‌گري تسمه و تسمه نازک - حداقل براي بعضي انواع فولادها - موانع را پشت سر خواهد گذاشت. اهميت نورد گرم تسمه بسيار قابل ملاحظه است. نورد گرم تنها توسط چند قفسه[xviii] حتي با حذف آنها انجام مي‌شود. اين امرمنوط به ساختار جديدي در توليد مي‌شود. فولاد مذاب مي‌تواند در کارخانجات بزرگ فولادسازي تهيه شود. عمليات بعدي در يک واحد تک محصولي توسط روش‌هاي ريخته‌گري طراحي شده براي توليد تسمه گرم، صفحات سنگين، تسمه سرد يا محصولات مخصوص بلند انجام مي‌شود. کارخانجات کوچک فولاد بيشتر به سمت توليد فولاد براي محصولات تخت بدليل هزينه سرمايه‌ سرمايه‌گذاري کمتر خواهند رفت. براي محصولات بلند با کيفيت بالا روش ريخته‌گري شکلي مي‌تواند به شکل نهايي محصول نزديک شود. علاوه بر هزينه‌ الکتريسيته، بحران اقتصادي براي کارخانجات کوچک فولاد، کوره‌هاي قوس را به سوئي مي‌راند که بتواند با قراضه تامين شده از خارج از کارخانه سطح مشابهي از کيفيت محصول را بدست دهد.

[i] . Tolerance

[ii] . Ingot

ii[i] . Crude steel

[iv] . Stab

[v] . Mini - mill

[vi] . Long product

[vii] . Semi-Finished product

[viii] . Flat

[ix] . Near – net shape casting

[x] . Compact strip production

[xi] . Strip

[xii] . Casting – Pressing - Rolling

[xiii] . Press rolling

[xiv] . Inline Strip Production

[xv] . Thin strip casting

[xvi] . Twin roller teachique

[xvii] . Single roll

[xviii] . Stand

نوشته شده توسط مسعود بینش در سه شنبه 1387/11/01 |

 متالورژي ثانويه

متالورژي ثانويه[1] اساسا با دگرگون کردن وضعيت توليد فولاد، کيفيت را بهبود بخشيده و باعث سوددهي ساخت فولادهاي مرغوب شده است. اين نقطه آغازي بود براي پيشرفت و توسعه در زمينه فولادهاي مخصوص مثلا  فولادهاي ساختماني ميکروآلياژي يا فولادهائي که در ساخت لوله‌هاي مقاوم در برابر گازهاي اسيدي بکار مي‌رود. هدف از متالورژي ثانويه رها ساختن فرآيند اوليه از اهداف متالورژيکي بود. کنورتر بايد منحصرا به عنوان يک مخزن تصفيه ـ مخصوص اکسايش کربن ـ بکار گرفته شود و کوره قوس به عنوان يک محفظه براي ذوب مواد جامد باقي بماند. مراحل متالورژيکي ضروري بعدي توسط متالورژي ثانويه انجام مي‌گيرد. بدين ترتيب آناليزهاي خارج از استاندارد و آخال‌هاي غيرفلزي[2] کاهش مي‌يابد و دما و آناليز شيميايي مذاب همگن مي‌شود. بعلاوه، شکل آخال‌هاي غيرفلزي کنترل و بهينه مي‌شود تا خواص مخصوص و مورد نظر فولاد پديد آيد. گرم کردن در واحدهاي متالورژي ثانويه امکانات ديگري از لحاظ مهندسي فرآيند نيز فراهم کرده است. به متالورژي ثانويه، متالورژي پاتيلي[3] نيز گفته مي‌شود زيرا فرآيند معمولا در پاتيل انجام مي‌گيرد. معمولا مذاب پس از مرحله فولادسازي، در واحدهاي متالورژي ثانويه تحت عمليات قرار مي‌گيرد. براي اجتناب از اکسايش مجدد[4] بايد اقداماتي به هنگام تخليه مذاب از پاتيل به تانديش و از تانديش به قالب‌هاي ريخته‌گري مداوم صورت گيرد.

با استفاده از متالورژي ثانويه مي‌تواند به فولادهاي خاص دست يافت، فولادهايي که توليد آنها در محفظه‌هائي با حجم بزرگ غيرممکن نمي‌نمود. با بکارگيري وسايل تکنيکي، کل غلظت عناصر همراه امروزه تا حد ppm 70  کاهش يافته است. پيش‌بيني مي‌شود در سال 2000 ميلادي دست‌يابي به مقدار ppm 30  در اين مورد براي فولادهاي با کيفيت مخصوص از نظر تکنيکي امکان‌پذير باشد. اين مقدار بسيار کم بويژه با فرآيندهاي خلاء قابل دستيابي است.

تنظيم دقيق شيميائي با محدوده تغييرات[5] بسيار کم پيش شرط لازم براي فرآيندهاي فولاد در کارخانجات تمام اتوماتيک شده است. ترکيب دقيق و موزانه شده عناصر آلياژي، تنظيم کربن، اکسيژن، نيتروژن و هيدروژن و نورد کنترل شده براي دست‌يابي به خواص مطلوب فولاد ضرورت يک عمليات حرارتي اضافي را از بين مي‌برد، پيشرفت‌هاي تکنيکي در اين جهت دنبال خواهد شد.

[1] . Secondary metallurgy

[2] . Non – metallic inclusions

[3] . Ladle metallurgy

[4] . Reoxidation

[5] . Tolerance

نوشته شده توسط مسعود بینش در چهارشنبه 1387/10/25 |