الصب الدقيق للفولاذ المقاوم للصدأ
يمكن أن يضمن الصب الدقيق للفولاذ المقاوم للصدأ، إلى حد ما، انسيابية جيدة للمادة المنصهرة أثناء عملية الحقن. وينبغي تحديد درجة الحرارة المناسبة للصب الدقيق للفولاذ المقاوم للصدأ بشكل فعال استنادًا إلى عوامل مثل مسافة وعملية الحقن، والتبريد، ومعدل التدفق.
يتميز الصب الدقيق للفولاذ المقاوم للصدأ الذي تنتجه شركة متخصصة في الصب الدقيق باستخدام محلول السيليكا بخصائص ميكانيكية جيدة بفضل صغر حجم المنطقة الانتقالية، مما يضمن قابلية التدفق ويمنع تكوّن البلورات اللامعة إلى حد ما. تتراوح درجة الحرارة العامة بين 715 و740 درجة مئوية. تتميز سبائك الصب الدقيق المسطحة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بميل عالٍ للتشقق الساخن، كما أن درجة حرارة الصب الدقيق للفولاذ المقاوم للصدأ منخفضة نسبيًا، وتتراوح عمومًا بين 680 و735 درجة مئوية.
تعد ميل السبائك الدائرية المصبوبة بدقة من الفولاذ المقاوم للصدأ إلى التصدع منخفضًا نسبيًا، مما يضمن بشكل فعال أن تتمتع السبيكة بقدرات جيدة على التهوية والانكماش إلى حد ما، ويهيئ ظروفًا مواتية لترتيبها، ويحسن كثافتها. وعادةً ما تكون درجة حرارة الصب أعلى، حيث تتراوح درجة حرارة صب السبائك التي يزيد قطرها عن 350 مم عادةً بين 730 و750 درجة مئوية.
النقاط الرئيسية للتحكم في درجة الحرارة في عملية الصب بالقالب المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ
في عملية الصب بالقالب الدقيق للفولاذ المقاوم للصدأ، يُعد التحكم في درجة الحرارة عاملاً أساسياً في تحديد جودة الصب، حيث يؤثر بشكل مباشر على سيولة المعدن المنصهر، واستقرار غلاف القالب، والخصائص الميكانيكية للقطعة المصبوبة. وبالنظر إلى خصائص الصب بالقالب الدقيق، فإن المعلمات الرئيسية لدرجة الحرارة ومنطق التحكم في عملية الصب بالقالب الدقيق للفولاذ المقاوم للصدأ هي كما يلي:
تُعد درجة حرارة انصهار المعدن النقطة الأساسية التي يجب التحكم فيها في عملية الصب بالقالب الدقيق للفولاذ المقاوم للصدأ. وتختلف درجات انصهار أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ المختلفة (مثل 304 و316 و17-4PH) اختلافًا كبيرًا بسبب تركيبها السبائكي. تتراوح درجة حرارة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي العادي (مثل 304) عادةً بين 1500 درجة مئوية و1560 درجة مئوية، بينما يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ 316، الذي يحتوي على كميات أكبر من الموليبدينوم والنيكل، درجة حرارة تتراوح بين 1520 درجة مئوية و1580 درجة مئوية لضمان الذوبان الكافي لعناصر السبائك ومنع ترسيب المراحل ذات نقطة الانصهار المنخفضة. يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي (مثل 17-4PH) تحكمًا صارمًا في درجة الحرارة بين 1480 درجة مئوية و1540 درجة مئوية لمنع تكتل الحبيبات بسبب درجات الحرارة المفرطة. يؤثر التوافق بين درجة حرارة التسخين المسبق لغلاف القالب ودرجة حرارة صب المعدن المنصهر تأثيرًا مباشرًا على جودة التعبئة والجودة الداخلية للمسبوكات. بالنسبة لمسبوكات الفولاذ المقاوم للصدأ المعقدة ذات الجدران الرقيقة، يجب تسخين غلاف القالب مسبقًا إلى 800 درجة مئوية - 1000 درجة مئوية. في هذه المرحلة، يمكن خفض درجة حرارة صب المعدن المنصهر بشكل مناسب (20 درجة مئوية - 50 درجة مئوية أقل من درجة حرارة الانصهار). ويستفيد هذا الإجراء من الحرارة المتبقية في غلاف القالب للحفاظ على سيولة المعدن المنصهر وتجنب العيوب مثل الانغلاق البارد ونقص الصب. بالنسبة للمسبوكات ذات الجدران السميكة، يتم عادةً التحكم في درجة حرارة التسخين المسبق لغلاف القالب بين 400 درجة مئوية و600 درجة مئوية. وهذا يقلل الفرق في درجة الحرارة بين المعدن المنصهر وغلاف القالب إلى أدنى حد، مما يقلل من الإجهاد الداخلي في المسبوكات.
تُعد درجة حرارة المعالجة بالحل خطوة لاحقة أساسية لتحسين مقاومة التآكل في مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ. يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي معالجة بالحل عند درجة حرارة تتراوح بين 1050 درجة مئوية و1100 درجة مئوية من أجل إذابة الكربيدات تمامًا وتوزيعها بالتساوي داخل المصفوفة، يليها تبريد سريع بالماء لتحقيق بنية أوستنيتية أحادية الطور. أما الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، فيتطلب التسخين عند درجة حرارة تتراوح بين 1020 و1060 درجة مئوية، يليها التبريد بالزيت، ثم التبريد السريع لتشكيل المارتنسيت، ثم التلدين عند درجة حرارة تتراوح بين 200 و450 درجة مئوية لضبط الصلابة والمتانة.
يتطلب التحكم في درجة الحرارة دقة فائقة، حيث يتم عادةً الحفاظ على تقلبات درجة حرارة الصهر في نطاق ±10 درجات مئوية، وتقلبات درجة حرارة التسخين المسبق للقوالب في نطاق ±20 درجة مئوية. حاليًّا، تستخدم الصناعة عمومًا أفرانًا حثية متوسطة التردد مقترنة بأنظمة قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء لمراقبة درجات حرارة الصهر في الوقت الفعلي، بينما يستخدم التسخين المسبق للقالب أفران تسخين كهربائية أوتوماتيكية بالكامل للتحكم الدقيق في درجة الحرارة. تتوافق هذه التقنية مع تقنية التحكم الذكي في درجة الحرارة التي تستخدمها شركة نينغبو سويجين لتكنولوجيا الماكينات المحدودة (Ningbo Suijin Machinery Technology Co., Ltd.). في خط إنتاجها الرقمي للصب بالقالب، مما يضمن بشكل موثوق الجودة العالية للمسبوكات الدقيقة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
