مقالات

چرا ترک ‌های سطحی بر روی محصولات ریخته ‌گری ایجاد می‌شود؟

چرا ترک ‌های سطحی بر روی محصولات ریخته ‌گری ایجاد می‌شود؟

ترک ‌های سطحی بر روی محصولات ریخته گری : یکی از صنایع بسیار مهم در تمام جهان، صنعت ریخته گری است که در همه زمینه‌ها شامل تجهیزات کارخانه‌ای، لوله‌ها خطوط انتقال و حتی در ساخت وسایل خانه کاربرد دارد. پس باید ریخته گری به بهترین شکل ممکن پیش برود تا تولید نهایی در حد استاندارد‌های جهانی باشد. اما متأسفانه گاهی اوقات شاهد ترک‌ های سطحی در تولیدات ریخته گری هستیم. چرا این اتفاق رخ می‌دهد؟ در این مطلب با ما همراه باشید تا دلیل این موضوع را برای شما توضیح دهیم.

ترک ‌های سطحی بر روی محصولات ریخته گری چگونه ایجاد می‌شوند؟

شاید شما نیز تا به حال با این شرایط برخورد کرده‌اید که در زمان خرید تجهیزات صنعتی یا قطعات و یا وسایل خانه، ترک‌های بسیار‌ ریزی را بر روی این قطعات فلزی مشاهده می‌کنید. این ترک‌ها در زمان ریخته گری شکل می‌گیرند. به طور ترک ‌های سطحی بر روی محصولات ریخته گری در سه مرحله به وجود می‌آیند:

  • مرحله اول، جوانه زنی ترک‌ها

جوانه‌های ترک تنها در حد چند ثانیه بعد از ریخته گری تشکیل می‌شوند. وقتی مواد مذاب با دیواره سرد قالب برخورد می‌کنند، یک لایه انجماد در اطراف مواد مذاب تشکیل خواهد شد. اکنون اگر در سطح آزاد مواد مذاب، نوسانی اتفاق بیفتد و یا این مواد مذاب در داخل قالب ریخته گری به صورت یکدست و یکنواخت قرار نگیرند، فرآیند انجماد با تأخیر اتفاق می‌افتد و در نتیجه باعث می‌شود یک سطح ناصاف در مرز مشترک مواد مذاب و سطح جامد ایجاد شود. همین مسأله زمینه را برای تشکیل جوانه‌های ترک فراهم می‌کند. از طرف دیگر اصطکاکی که دیواره قالب و لایه انجماد در اطراف مواد مذاب وجود دارد نیز تأثیر بسیار زیادی بر روی تشکیل جوانه‌های ترک خواهد داشت.

  • مرحله دوم، توسعه جوانه‌های ترک و تشکیل ترک‌های اولیه

در این مرحله، جوانه‌های ترک اشاعه پیدا می‌کنند و ترک‌های اولیه شکل خواهد گرفت. همزمان که لایه انجماد به سمت پایین حرکت می‌کند، ضخامت لایه انجمادی در حال افزایش می‌باشد. در نتیجه مقاومت حرارتی در داخل این لایه متمرکز خواهد شد. دمای پوسته، پایین می‌آید و ویسکوزیته بالا می‌رود .همین مسأله باعث افزایش اصطکاک و در نتیجه اشاعه جوانه‌های ترک خواهد شد.

  • مرحله سوم، تشکیل ترک‌های ثانویه

تنها به احتمال ۲۰ درصد امکان تشکیل ترک‌های ثانویه وجود دارد چون در اغلب مواقع، زمانی که قطعه ریخته گری از نواحی صاف‌کننده و کشاننده عبور می‌کند، چندان تغییری در ترک‌های سطحی مشاهده نمی‌شود. اما گاهی اوقات ترک‌های اولیه اشاعه پیدا کرده، بزرگتر می‌شوند و شکاف‌های قابل رؤیت را در داخل قطعه مورد نظر ایجاد می‌کنند.

ترک ‌های سطحی بر روی محصولات ریخته گری

ترک ‌های سطحی بر روی محصولات ریخته گری

عوامل مؤثر بر تشکیل ترک ‌های سطحی در تولیدات ریخته گری

اما اکنون این سؤال مطرح می‌شود که به چه دلیلی ترک ‌های سطحی در قطعات ریخته گری تشکیل می‌شود:

  • ترکیبات شیمیایی به کار رفته در قطعات ریخته گری

مهمترین و اولین عاملی که بر تشکیل ترک ‌های سطحی در محصولات ریخته گری تأثیر می‌گذارد، نوع و درصد ترکیبات شیمیایی در داخل قطعات ریخته گری است. با افزایش گوگرد و فسفر و کاهش نسبت منگنز به گوگرد، ترک خوردگی در داخل قطعه ایجاد می‌شود. به طور کلی اگر در مواد مذاب عناصری همانند نیتروژن، گوگرد، قلع، مس، فسفر، آلومینیوم، وانادیوم و نیوبیوم وجود داشته باشند، در اثر واکنشی که با فولاد می‌دهند، ترک‌ های سطحی بر تولیدات ریخته گری تشکیل خواهد شد.

  • سرعت ریخته گری

زمانی که سرعت ریخته گری افزایش پیدا می‌کند، ترک‌های طولی بیشتری بر روی قطعات فولادی ایجاد خواهد شد. این اتفاق ممکن است به دلیل کاهش مصرف پودر قالب رخ می‌دهد. زمانی که میزان مصرف پودر قالب کم می‌شود، ضخامت متوسط پودر بین قالب و شمش همراه نیز کاهش پیدا خواهد کرد. در نتیجه شار حرارتی در قالب افزایش می‌یابد. پس همانگونه که متوجه شدید، افزایش سرعت ریخته گری در نهایت باعث افزایش فشار حرارتی در سطح آزاد مواد مذاب، افزایش تلاطم، انجماد ناپایدار، غیر یکنواختی در مواد مذاب و در نهایت تشکیل ترک‌های بزرگ خواهد شد.

  • فرآیند انتقال حرارت

زمانی که گرادیان دمایی در فرآیند ریخته گری تغییر پیدا می‌کند، این مسأله باعث می‌شود که انبساط حرارتی متفاوتی در داخل قالب اتفاق بیفتد. پس تنش‌های حرارتی بالا می‌رود و در نتیجه ترک‌هایی در داخل قطعه مورد نظر ایجاد خواهد شد.

کلام آخر

همان گونه که متوجه شدید، نوع ترکیبات به کار رفته در مواد مذاب، سرعت ریخته گری و سرعت انتقال حرارت، ۳ عامل مهمی هستند که بر تشکیل ترک‌ های سطحی بر روی محصولات ریخته گری تأثیر می‌گذارند. بنابراین در قدم اول شما باید مواد اولیه ریخته گری با کیفیت بالا خریداری کنید تا کمترین ناخالصی را داشته باشد و در نهایت شما بتوانید سطح کیفی محصولات خود را بالا ببرید. به سایت بیکران صنعت مراجعه کنید. لیست کاملی از مواد اولیه ریخته گری در این سایت در اختیار شما قرار گرفته است. هر می‌توانید موادی نیاز داشتید را با کیفیت بالا از بیکران صنعت خریداری نمایید. ما تست‌های مربوط به سنجش کیفیت مواد اولیه ریخته گری را نیز در اختیار شما قرار می‌دهیم تا از این بابت مطمئن باشید.

 

بررسی عیوب ریخته گری

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *