ترک گرم (پارگی داغ) در ریخته گری فولاد و استیل

ترک گرم، که به عنوان پارگی داغ نیز شناخته می شود، یکی از عیوب نسبتاً شایع در فرایند ریخته گری محسوب می شود. این نوع ترک عمدتاً در ریخته گری فولاد و فولاد ضد زنگ (استیل) رخ می دهد و معمولاً ناشی از اختلاف دمای ریخته گری با نقطه انجماد فلز است. وقتی دمای ریخته گری پایین تر از حد لازم باشد، فرایند انجماد فلز به سرعت آغاز می شود و مقاومت اتصالی بین ذرات فلزی کاهش می یابد. این کاهش مقاومت می تواند در هنگام بروز انقباضات کوچک، ایجاد ترک گرم را تسهیل کند. علاوه بر این، ویژگی های هندسی قالب مانند زوایا و ابعاد نیز می تواند در مراحل پایانی انقباض فولاد باعث بروز ترک گرم شود.

روش های پیشگیری از ترک گرم در ریخته گری

برای کاهش احتمال بروز ترک گرم، رعایت نکات فنی زیر اهمیت بالایی دارد:

انتخاب مناسب ساختار و روش ریخته گری متناسب با نوع فلز
تنظیم دقیق ضخامت پوشش فلز در قالب
توجه به زوایا و ابعاد قالب برای کاهش تمرکز تنش
اندازه گیری و کنترل دقیق دمای ریخته گری مطابق با مشخصات فلز

برای حصول بهترین نتایج و جلوگیری از بروز ترک گرم، توصیه می شود ریخته گری قطعات فولادی و استیلی خود را به افراد متخصص و دارای تجربه کافی بسپارید. متخصصان آوانگارد با رعایت دقیق پارامترهای دمایی و هندسی قالب، کیفیت ریخته گری را تضمین می کنند و از ایجاد ترک گرم جلوگیری می نمایند.

علت بروز ترک گرم	راهکارهای پیشگیری
طراحی نامناسب قالب	ایجاد انحنا در محل های تغییر ضخامت، استفاده از ضخامت های یکنواخت، به حداقل رساندن مقاطع پیچیده
ترکیب شیمیایی نامناسب فلز	استفاده از مواد اولیه با عیار بالا، خالص سازی آلیاژ، افزودن عناصر آلیاژی مناسب
روش های نامناسب ریخته گری	کنترل دقیق سرعت ریختن، تنظیم دمای مذاب، استفاده از خنک سازی تدریجی، اعمال تنش های خارجی در زمان مناسب
قالب نامناسب	استفاده از قالب های با جنس و ابعاد مناسب، صاف و عاری از عیوب، پیش گرم کردن قالب تا دمای استاندارد، پوشش دهی سطوح داخلی و خارجی قالب با مواد مناسب

دلیل بروز ترک گرم (پارگی داغ) در ریخته گری فولاد و استیل

در فرآیند ریخته گری فولاد و استیل، معمولاً دمای مذاب بسیار بالا در نظر گرفته می شود؛ با این حال، گاهی این دما نسبت به نقطه انجماد فلز کمتر است. در این شرایط، فولاد یا استیل بلافاصله پس از ریخته شدن در قالب، فرآیند انجماد را آغاز می کند و در برخی موارد حتی قبل از شروع مرحله سرد شدن، به سرعت جامد می شود.

این انجماد زودهنگام باعث کاهش یا از بین رفتن مقاومت اتصالی ماهیچه ها می شود. وقتی مقاومت ماهیچه ها کاهش یابد، حتی انقباضات کوچک فلز می تواند منجر به ایجاد ترک گرم یا پارگی داغ شود.

منتل 2 هیدروکن

مشاهده کالا

برخی کارشناسان معتقدند ترک گرم زمانی رخ می دهد که انقباضات فولاد در مرحله پایانی انجماد، زمانی که ناحیه منجمد توسط مذاب احاطه شده است، با موانعی مانند زوایای قالب برخورد کند. گروهی دیگر از متخصصان، زمان ایجاد ترک را پس از انجماد کامل فلز می دانند، که این دیدگاه بیشتر برای ترک های ظریف و سطحی که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند، صادق است.

به طور خلاصه، ترک گرم یکی از عیوب شایع ریخته گری است که ناشی از عواملی مانند دمای نامناسب ریخته گری یا عدم توجه به هندسه و زوایای قالب می باشد. شناسایی و پیشگیری از این عیب، به ویژه در ریخته گری قطعات با تیراژ بالا، اهمیت بالایی دارد.

شرایط افزایش احتمال ایجاد پارگی داغ در ریخته گری

احتمال بروز ترک گرم یا پارگی داغ در ریخته گری، معمولاً در بخش هایی از قطعه که دیرتر منجمد می شوند و توسط مذاب احاطه شده اند، بیشتر است. این بخش ها به دلیل زمان طولانی تر لازم برای انجماد، در معرض تنش های انقباضی بیشتری قرار می گیرند و نقطه کانونی برای ایجاد پارگی داغ محسوب می شوند.

به طور کلی، ایجاد پارگی داغ به دو عامل اصلی وابسته است: ویژگی های انجمادی فلز ریخته گری شده و نوع و هندسه قالب مورد استفاده. از آنجا که این عوامل در فلزات و قالب های مختلف متفاوت است، نمی توان یک قاعده کلی برای پیش بینی وقوع ترک گرم تعریف کرد.

به عنوان مثال، یک قالب خاص ممکن است در برخی موارد باعث افزایش احتمال ترک گرم شود، اما در مورد فلزات یا آلیاژهای دیگر، همین قالب بدون مشکل عمل کند. همچنین ممکن است یک نوع ماهیچه در یک شرایط خاص کاملاً مؤثر باشد، اما در شرایط دیگر منجر به ایجاد ترک در فولاد شود. به همین دلیل، بررسی دقیق خصوصیات فلز و قالب و تنظیم شرایط ریخته گری برای هر قطعه، اهمیت بالایی در پیشگیری از پارگی داغ دارد.

نکات مهم برای پیشگیری از پارگی داغ (ترک گرم) در ریخته گری

همان طور که پیش تر اشاره شد، هیچ فرمول قطعی و صددرصدی برای پیش بینی بروز پارگی داغ وجود ندارد و نمی توان تضمین کرد که در تمام شرایط از وقوع آن جلوگیری شود. با این حال، رعایت نکات تخصصی در تمامی مراحل ریخته گری — از مدل سازی قطعه، طراحی و ساخت قالب، انتخاب و آماده سازی آلیاژ، ریخته گری تا تخلیه قالب — می تواند احتمال ایجاد ترک گرم و سایر عیوب را به طور قابل توجهی کاهش دهد. برای آشنایی با مراحل کامل ریخته گری و نکات مربوطه، مطالعه مقاله ریخته گری چیست توصیه می شود.

چکش پارکر 103

مشاهده کالا

در ادامه، مهم ترین موارد برای کاهش ریسک پارگی داغ در ریخته گری معرفی شده اند:

توجه به ساختار و روش ریخته گری

انتخاب ساختار و روش مناسب ریخته گری اولین گام برای پیشگیری از ترک گرم است. عواملی مانند اندازه و نوع ماهیچه، نوع فلز، ضریب انقباض، حرارت و نحوه انتقال مذاب باید به دقت مورد بررسی قرار گیرند. از ایجاد ضخامت های غیر یکنواخت خودداری کنید و اطمینان حاصل کنید که جریان فلز در قالب به صورت یکنواخت و بدون توقف انجام می شود.

تنظیم دقیق ضخامت پوشش فلز

ضخامت پوشش فلز باید با دقت بالا تنظیم شود. میزان خنک کننده و ضخامت فلز در هر ناحیه از قالب باید محاسبه شده و از مقادیر کمتر یا بیشتر از حد لازم اجتناب شود. عدم دقت در این زمینه منجر به ایجاد تنش های غیرمعمول در فلز و افزایش احتمال ایجاد پارگی داغ خواهد شد.

توجه به زوایا و ابعاد قالب

زاویه ها و ابعاد قالب نقش مهمی در جلوگیری از پارگی داغ دارند. قالب هایی با هندسه نامناسب می توانند مانعی در برابر انقباض فلز در حین انجماد ایجاد کرده و باعث بروز ترک گرم شوند. دقت در طراحی قالب نه تنها از ترک در فولاد و استیل جلوگیری می کند، بلکه در پیشگیری از سایر عیوب ریخته گری، مانند ترک در آلیاژهای چدن، نیز مؤثر است. برای اطلاعات بیشتر، مطالعه مقاله عیوب ریخته گری چدن توصیه می شود.

اندازه گیری دقیق دمای ریخته گری

دمای مناسب برای ریخته گری فلز باید با حساسیت بالا اندازه گیری شود تا احتمال خطا به حداقل برسد. انتخاب دمای کمتر یا بیشتر از حد مورد نیاز، می تواند فرآیند انجماد فلز را مختل کرده و منجر به ایجاد پارگی داغ شود. علاوه بر این، دمای نامناسب می تواند میزان تنش های انقباضی فلزات در حال انجماد را افزایش دهد و کیفیت نهایی قطعه را کاهش دهد.

چکش بهرینگر HS10

مشاهده کالا

جمع بندی و اهمیت تخصص در پیشگیری از ترک گرم ریخته گری

در این مطلب به بررسی علت های ایجاد ترک گرم (پارگی داغ) در ریخته گری و روش های پیشگیری از آن پرداختیم. همان طور که مشاهده شد، جلوگیری از بروز این عیب نیازمند تخصص و تجربه بالای فرد انجام دهنده است.

اندازه گیری دقیق پارامترهای حیاتی مانند درجه حرارت مذاب، میزان سردکننده مورد نیاز، ابعاد و هندسه قالب، جنس ماهیچه و دیگر جزئیات حساس، کاری تخصصی است که فقط توسط افراد با تجربه و آموزش دیده قابل انجام است. رعایت دقیق این پارامترها، کلید تولید قطعات با کیفیت بالا و جلوگیری از بروز ترک گرم در فرآیند ریخته گری محسوب می شود.

می توانید پادکست (مقاله صوتی) مقاله را نیز گوش کنید، همچنین فایل پاور پوینت مقاله نیز قابل دانلود است.