کنترل ذوب و آلیاژ (جلوگیری از خوردگی بین دانهای)
کنترل دقیق ترکیب شیمیایی: فولاد ضد زنگ آستنیتی به محتوای کروم (Cr) و نیکل (Ni) بسیار حساس است. در طول فرآیند ریختهگری، کروم به دلیل دمای بالا مستعد فرسودگی است و نیاز به تنظیم دقیق قبل از ریختن دارد.
کنترل میزان سیلیکون: افزایش متوسط میزان سیلیکون میتواند سیالیت فولاد مذاب را بهبود بخشد، که برای پروانههایی با اشکال پیچیده بسیار مهم است. با این حال، مقادیر بیش از حد ممکن است منجر به شکنندگی داغ شود.
اکسیداسیون زدایی و پالایش: فولاد ضد زنگ آستنیتی به شدت مستعد جذب گاز است، بنابراین اطمینان از خشک بودن پوشش کوره و استفاده از عوامل پالایش با کیفیت بالا برای جلوگیری از تشکیل منافذ گاز لانه زنبوری مانند در داخل قطعات ریخته گری ضروری است.
۲. چالشهای ویژه در فرآیندهای ریختهگری
انقباض خطی قابل توجه است: میزان انقباض خطی فولاد آستنیتی (تقریباً 2.0٪ ~ 2.5٪) بسیار بیشتر از فولاد کربنی معمولی است.
عواقب: اگر انقباض کافی در نظر گرفته نشود، ابعاد ریختهگری به ناچار از حد مجاز تجاوز میکند و احتمال ایجاد ترک در طول فرآیند خنک شدن بسیار زیاد است.
اقدام متقابل: در طول ساخت مدل، ضریب انقباض باید بزرگنمایی شود. علاوه بر این، برای جلوگیری از ترک خوردگی، باید در گوشههای قطعه ریختهگری شده، دندههای فرآیندی اضافه شود و پس از تکان دادن، برداشته شوند.
سیالیت ضعیف (پر شدن دشوار): فولاد ضد زنگ آستنیتی در مقایسه با فولاد کربنی ویسکوزیته بالا و سیالیت پایینتری دارد.
اقدام متقابل:
دمای ریختن را افزایش دهید: معمولاً 20 تا 50 درجه سانتیگراد بالاتر از فولاد کربنی.
سرعت ریختن باید سریع باشد: برای جلوگیری از بسته شدن سرد در اواسط فرآیند، به اصل ریختن سریع پایبند باشید.
سیستم تخلیه دقیق: قالب ماسهای باید نفوذپذیری خوبی داشته باشد. توصیه میشود از فناوری ماسه رزینی استفاده شود و از ماسه رسی معمولی اجتناب شود، زیرا فولاد آستنیتی به شدت مستعد ایجاد سوراخ در ماسه مرطوب است.
۳. عملیات حرارتی (بایدهای ریختهگری آستنیتی)
قطعات ریختهگری آستنیتی باید پس از ریختهگری تحت عملیات انحلالی قرار گیرند و نمیتوانند مستقیماً استفاده شوند.
عملیات محلولسازی (۱۰۵۰ تا ۱۱۵۰ درجه سانتیگراد):
هدف: حذف تنش ریختهگری، اطمینان از توزیع یکنواخت عناصر آلیاژی و از همه مهمتر، حل کردن کاربیدها با حل کردن جامد کربن در ماتریس آستنیت و در نتیجه دستیابی به مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی بهینه.
خنکسازی: کوئنچ سریع در آب ضروری است. اگر سرعت خنکسازی خیلی آهسته باشد، کاربیدها ممکن است رسوب کنند و باعث شوند فولاد ضد زنگ مقاومت در برابر خوردگی خود را از دست بدهد و حتی منجر به خوردگی شدید بین دانهای شود.
۴. نکات رایج در مورد خرابی برد
چسبندگی و زبری ماسه: مذاب فولاد آستنیتی در دماهای بالا، فرسایش شیمیایی شدیدی را روی قالبهای ماسهای از خود نشان میدهد.
راه حل: پوشش باید از پودر زیرکن با کیفیت بالا یا پوشش پایه منیزیا ساخته شود. پوششهای پودری کوارتز معمولی به دلیل واکنش "hfayalite" هنگام ریختهگری فولاد ضد زنگ، مستعد چسبندگی سطحی هستند و تمیز کردن موثر آن را غیرممکن میکنند.
ترک خوردگی گرم: فولاد آستنیتی در اواخر مرحله انجماد، استحکام بسیار پایین و انقباض شدیدی از خود نشان میدهد.
پیشنهاد: در طراحی قالب ماسهای، کنترل میزان نرمی ماسه (نرمتر کردن قالب ماسهای) برای جلوگیری از قفل شدن قطعه ریختهگری توسط قالب ماسهای در حین انقباض، که میتواند منجر به ترک خوردن شود، ضروری است.