مقاله ي شماره ي 10: مك ها ،حفره و تخلخل ها

[bi metal]

مك ها حفره وتخلخل ها


​

1- مك هاي گازي ناشي از واكنش هاي شيمي –فيزيكي درون مذاب​

2- سوسه​

3- مك هاوحفره هاي انقباضي​

مك گازي – حفره گازي :
حفره هايي با سطوح صاف وتقريباً كروي كه اغلب با سطح قطعه تماسي ندارند(حفره هاي گازي)بزرگترين حفره هاي گازي اكثراً بصورت منفرد بوده و كوچكترين حفره ها(ريز حفره ها) بصورت گروهها با اندازه هاي متفاوت در قطع توزيع مي شوند . درحالات خاص با افزايش ميزان اين عيب، قطعه كاملاً متخلخل مي گردد . سطوح داخلي اينگونه حفره ها مي تواند درخشان ، كم وبيش اكسيده بوده و در مورد قطعات چدني قشري از گرافيت روي سطوح حفره ها را مي گيرد . احتمال بوجود آمدن اين عيوب در تمام نقاط قطعه ريختگي وجود دارد .​

علل:
مك و حفره هاي گازي حاصل آزاد شدن گاز محلول مذاب در جريان انجماد است .اين نوع گازها مي تواند منشاء معايب ديگري نيز باشد .
1- منشاء متالورژيكي:
- وجود گاز زياد در حمام مذاب (از شارژ، روش ذوب ، آتمسفر و...)
-در مورد فولاد وچدن ها:اكسيد كربن واكسيژن بصورت گازي ويا اكسيدي در مذاب وجود دارد .
2- منشاء متالورژيكي – تكنولوژيكي (مك گازي ازمواد قالب وماهيچه):
- رطوبت بيش از حد در قالب يا ماهيچه
- مصرف چسبي كه گاز زيادي را آزاد مي سازد
- مصرف بيش از حد افزودني هايي كه محتوي هيدروكربن ها هستند
- رنگ هايي كه گاز زيادي راتوليد مي نمايد
3- ورود مكانيكي گاز به مذاب (حفره هاي گازي خارجي ):
- عدم كفايت خروج گازها از محفظه قالب
- كم بودن قابليت نفوذ گاز قالب وماهيچه
- ورود هوا به مذاب در راهگاه باريز يا راهباره​

چاره جويي :
- افزايش قابليت عبور گاز قالب وماهيچه
- پرهيز از طراحي سيستم راهگاهي نامناسب
- در مورد قالب هاي خشك ، خشك كردن كافي قالب ها
- در مورد قالب هاي ماسه اي تر، كنترل دقيق رطوبت ماسه
- كاهش مقدار چسب و افزودني هاي مصرفي ويا تغيير نوع آن
- مصرف رنگهايي كه در تماس با مذاب يك اتمسفر احياء كننده رادرمحفظه قالب پديد آورند​

تشخيص :
- حفره هاي بزرگ معمولاً منشاء خارجي دارند
- حفره هاي با منشاء عوامل خارجي اغلب داراي ابعاد متفاوتي هستند . اين حفره ها مي توانند بصورت تكي بوده ويا بصورت گروههاي بي قاعده در قطعه تجمع يابند
- حفره هاي با منشاء خودي معمولاً كوچك وهم اندازه بوده ودركل قطعه ويا درمناطق خاصي از قطعه توزيع مي شوند
- درآلياژهاي آهني حفره گازي هيدروژن ، داراي سطوح براق است ، سطحي مايل به آبي دارند ، در حاليكه حفره هايco حفره هاي گازي
ناشي از هوا سطحي خاكستري و كمي اكسيده دارند.
​

​

​

پايه ماشين ابزارازچدن خاكستري(قالب ماسه اي طبيعي خشك)

حفره هاي گازي ريز ونزديك سطح قطعه (سوسه)​

علت : وجود آلومينيم بالا در چدن بيشتر از(02/0درصد)

​

چدن ، رينگ پيستون به قطر120ميلي متر، ماسه تر وجود حفره هاي گازي در منطقه اي مقابل راهباره(ريز مك ها)

علت : وجود آلومينيم بالا در چدن بيشتر از(02/0درصد)​

چدن ، قالب ماسه اي تر

قسمتي ازبدنه سيلندر كه بعد از ماشينكاري حفره ها پديدار شده است
علت : نشستن رطوبت قالب روي ماهيچه يا ماسه قالب گرم بوده ، زياد مرطوب بوده ،‌ عبور گاز قالب پا‍‍‍يين بوده ​

فولاد ، قالب ماسه اي خشك

علت : وجود حفره هاي گازي به علت عدم اكسيژن زدايي كافي مذاب فولاد​

​

فولاد ناآرام​

حفره هاي گازي كه بعد ازماشينكاري قطعه رؤيت شده است​

​

​

آلياژ مس ، قالب ماسه اي تر آلياژمس ، قالب ماسه اي خشك
استوانه برنزي به قطر60ميلي متر افشانك برنزي10%قلع به قطر 180ميلي متر​

علت : حفره هاي گازي حاصل جذب گاز درمراحل ذوب ​

​

​

​

آلياژ‌آلومينيم ، قالب ماسه اي تر​

پولي نوار نقاله ، حفره هاي گازي در قطعه​

​

​

آلياژ آلومينيم ، قالب ماسه اي تر​

علت : انحلال گاز هيدروژن ، سيستم راهگاهي غلط​

​

​

آلياژ آلومينيم ، تحت فشار كم​

علت : تلاتم مذاب حاصل از سيستم تحت فشار​

مك سرباره :
شكل ظاهري آن مانند مك گازي بوده اما با اين تفاوت كه همواره محتوي آخال سرباره اي بوده وعموماً در قسمت فوقاني قطعه بوجود مي آيد​

علل :
- واكنش هاي اكسيدي داخل مذاب كه حاصل آن پيدايش اكسيد هاي مايع يا جامد بوده ونتيجه نهايي آزاد شدن گازها است (حفره گازي )
- واكنش بين فلز مذاب واكسيد هاي آن با مواد نسوزكوره ، جداره پاتيل يا مواد سازنده قالب است
- در مورد چدن ها عدم رعايت نسبت مناسب mn/s​

چاره جويي :
- وجود گاز زياد در حمام مذاب (از شارژ، روش ذوب ، آتمسفر و...)
-در مورد فولاد وچدن ها:اكسيد كربن واكسيژن بصورت گازي ويا اكسيدي در مذاب وجود دارد . ​

​

فولا د ريختگي ، ماسه تر​

​

علت : مصرف ذوب كثيف كه عملات سرباره گيري برروي آن انجام نشده​

 

[bi metal]

ادامه مقاله

ادامه مقاله

مك گوشه :
حفره هايي هستند در زواياي داخل قطعه ريختگي كه به داخل قطعه امتداد يافته اند
گوشه هاي اين حفره ها عموماً گرد بوده وازاين نظر از عيب انقباض گوشه متمايز ميگردد​

علل :
حرارت ديدن ماسه توأم با انبساط حرارتي آن ،تبخير شدن رطوبت آن ،پيدايش گاز ها در محفظه قالب ، تقطير گازها و... اين عوامل منجر به پيدايش گازهايي مي شوند كه فشار آن براي نفوذ به مذاب موجود در محفظه قالب (در قسمت هايي كه در آخرين لحظه جامد مي گردد‌‌‌ )كافي مي باشد . اين محل ها ، كانون هاي گرم قطعه ، گوشه هاي داخلي و... مي باشند . اين عيب با انقباض حاصل ازانجماد تشديد شده ودر مورد چدن هاي خاكستري وبا گرافيت كروي ، گرافيت زايي كربن باعث تشديد اين عيب مي شود​

تشخيص :
چنانچه عامل اصلي ايجاد عيب منشاء گازي دارد ، حفره ها و گوشه ها گرد بوده در حاليكه براي عيوب انقباضي سطوح داخلي حفره ها خشن است ، وجود ساختار دندريتي درون آنها مشخصه وجه تمايز آن با عيب مربوط به حفره هاي گازي است​

چاره جويي :
- گوشه هاي موجود در قالب را بقدر كافي گرد كنيم
- مصرف موادي كه در اثر گرم شدن ، گاز زيادي را بوجود مي آورند به حداقل برسد
- قابليت عبور گاز ماسه را افزايش داده ودر قالب منافذ هواكش كافي تعبيه كنيم
- در محل هاي از قطعه كه مستعد ايجاد اين عيب هستند از مبرد هاي داخلي استفاده نماييم
- فشار فلز مذاب در تغذيه را افزايش دهيم​

فولاد ، ماسه تر
قطعه فولادي به ابعاد 250×250×50 ميلي متر
علت : وجود گوشه ها تيز​

ريز مك سطحي :​

حفره هاي كوچكي هستند ، اغلب به اندازه سر سنجاق كه كم وبيش بصورت گروهي در راستاي سطح قطعه تجمع مي يابند .

اين نوع حفره ها به دو شكل زير وجود دارند :

- عموماً حفره هاي كروي هستند كه بعد از ماشينكاري 1 تا2 ميلي متر رويت مي شوند (ريز مك سطحي )
- حفره هاي امتداد يافته ايكه (ميله اي شكل ) در مقطع شكست يا بريدۀ قطعه ديده شده ودر نزديكي سطح قرار دارند​

علل :

- حضور هيدروژن و اكسيژن بالا در مذاب

- درجه حرارت بالاي مذاب
- ناشي از مواد سازنده قالب و ماهيچه
- رطوبت بالاي قالب و ماهيچه
- نسبت mn/si نامطلوب​

چاره جويي :​

- از رطوبت مخلوط سازنده قالب و ماهيچه بكاهيم

- از ايجاد راهباره طويل اجتناب شود

- ريختن مذاب در قالب سريع ، اما بدون حركت اغتشاشي انجام گيرد
- درجه حرارت ريختن مذاب را كاهش دهيم
- از مصرف مواد يكه تمايل به واكنش شديد با اكسيژن دارند به ويژه آلومينيم و تيتانيم اجتناب كرد
- ميزان هيدروژن مذاب را در حداقل مقدار ممكن نگه داريم​

چدن چكش خوار ، ماسه تر​

​

فولاد ، ماسه تر فولاد
بدنه پمپ فولادي ​

​

بعد از عمليات حرارتي سياه تاب
چدن نشكن ، ماسه تر​

چدن نشكن ، ماسه تر​

ترك انقباضي ، انقباض پراكنده :
شكاف هاي باريك وكوتاه نظير ترك هاي حرارتي و عموماً عمود برسطح قطعه ريختگي هستند. عمق اين حفره ها مي تواند تا 2 ميلي متر باشد وسطح داخلي آنها به صورت دندريتي و چروك است​

علل :
- چدن داراي كربن بسيار پايين است
- ميزان ازت محتوي مذاب بسيار بالا است
- قالب به اندازه كافي استحكام ندارد​

چاره جويي :
- كاهش ازت موجود در مذاب
- از مقدار قراضه فولاد در بار بكاهيم
- با مصرف آلومينيم يا تيتانيم ، ازت موجود در مذاب را به صورت نيترايد درآوريم
- قالب را خشك كنيم​

چدن خاكستري ، ماسه خشك
ميزان ازت موجود در مذاب 106ppm​

​

سوسه :
حفره هايي كه عموماً داراي سطوح داخلي صاف با اشكال متمايل به گرد مي باشند ، در اغلب موارد اين حفره ها بصورت حباب هاي مسطح با گوشه هاي گرد يا زاويه دار بوده كه بصورت تكي ويا گروهي در سطح ويا نزديكي سطح قطعه قرار دارند
گاه اين حفره ها در سطح قطعه بوده ولي در اكثر موارد در نزديكي سطح قرارداشته كه بعد از شن زني و يا ماشينكاري سطوح قطعات ، قابل ديدن هستند .​

علل :
- كافي نبودن قابليت عبور گاز ماهيچه و قالب
- باريزي بيش ازحد آهسته مذاب
- سرد بودن بيش از حد مذاب
- كافي نبودن ارتفاع راهگاه ويا تغذيه
چاره جويي :
- درجه حرارت مذاب و قالب را تنظيم كنيم
- در مصرف رنگ قالب افراط نكنيم
- ازعامل خلاء براي خروج گاز ها استفاده نماييم
- عوامل تنظيم درجه حرارت قسمت هاي مختلف قالب را فراهم آوريم​

چدن ، ماسه تر​

چدن ، ماسه تر
پوسته گيربكس چدني​

فولاد ، ماسه خشك​

آلومينيم ، ريخته گري تحت فشار​

سوسه پل و مغزي :
حفره هاي گازي با ابعاد مختلف در درون قطعه ريختگي ، بصورت تكي يا گروهي در مجاورت چپلت ها ، مبرد ها و يا ديگر مغزي هاي فلزي در محفظه قالب​

علل :
- وجود رطوبت ويا اكسيده بودن سطح مغزي فلزي در محفظه قالب
- عدم پوشش كردن(توسط روي يا مس ) سطح اشياء فلزي در محفظه قالب
- مصرف اشياء فلزي كثيف وروغني ويا آنكه رنگ مصرفي روي آن ها داراي قابليت آزاد سازي گاز است
- خيس شدن اشياء فلزي موجود در قالب در اثر تفاوت درجه حرارت آنها با درجه حرارت قالب و ماهيچه​

چاره جويي :
- از اشياء فلزي كه سطح آنها گالوانيزه شده ويا با مس پوشش شده استفاده كنيم
- قبل از قرار دادن اشياء فلزي در محفظه قالب ، آنها را به دقت تميزكرده ، خشك و پيش گرم كنيم
- روي سطح مبرد ها شيار ايجاد كنيم
- اطمينان حاصل كنيد كه درجه حرارت قالب و ماهيچه ها از درجه حرارت اشياء فلزي پايين تر باشد​

چدن ، ماسه خشك​

منبع:​

كتاب اطلس عيوب قطعات ريختگي ، دكتر حجازي و دكتر دوامي ، انتشارات آزاده
گردآورنده : اميد حسني
تنظيم و ويرايش : رمضان ذوالفقاري​