ترک گرم در ریخته گری که به پارگی داغ هم شناخته میشود، ازجمله عیوب نسبتا شایع ریختهگری است. این اتفاق بیشتر حین ریختهگری فولاد و استیل (فولاد ضد زنگ) به وجود میآید. دلیل ایجاد ترک گرم ریختهگری، دمای کم ریختهگری نسبت به درجه انجماد فلز است. این مسئله باعث شروع سریع فرایند انجماد فولاد بعد از ریختهشدن در قالب و استهلاک مقاومت اتصالی ماهیچهها میشود. این اتفاق میتواند باعث ترک گرم هنگام بروز انقباضات کوچک شود. البته موانعی مثل زاویه قالب نیز میتواند هنگام انجام مراحل پایانی انقباضات فولاد، باعث ایجاد ترک گرم شود.
بهترین روش های جلوگیری از بروز ترک گرم در ریخته گری عبارتند از:
- توجه به مواردی مثل ساختار و روش ریختهگری
- تنظیم دقیق ضخامت پوشش فلز
- توجه به زوایا و ابعاد قالب
- اندازهگیری دقیق دمای مورد نیاز برای کار ریختهگری
برای اینکه از بروز این اتفاق جلوگیری کند، لازم است ریختهگری قطعات فولاد و استیل خود را در به دست افراد متخصصی بسپارید که ریخته گری را در شرایط مناسب و کنترلشده انجام میدهند و نکات مهم را برای جلوگیری از بروز ترک گرم، رعایت میکنند. شما میتوانید خدمات ریختهگری خود را متخصصان متالکست نیز بسپارید. برای آشنایی با خدمات ما در این حوزه، به صفحه خدمات ریخته گری مراجعه کنید.
ارتباط با کارشناسان متالکست
جهت ارتباط با کارشناسان متالکست برای دریافت مشاوره رایگان، ثبت سفارش قطعه یا استعلام قیمت ریختهگری انواع آلیاژها، فقط کافیست فرم زیر را پر کنید. کارشناسان ما به سرعت با شما تماس خواهند گرفت.
علت بروز ترک گرم در ریخته گری و راه های جلوگیری
| علت | راه حل |
| طراحی نامناسب | ایجاد انحنا در محلهای تغییر ضخامت، استفاده از ضخامتهای یکنواخت، به حداقل رساندن مقاطع پیچیده |
| ترکیب شیمیایی نامناسب | استفاده از مواد اولیه با عیار کم، خالصسازی آلیاژ، افزودن عناصر آلیاژی مناسب |
| روشهای نامناسب ریختهگری | کنترل سرعت ریختن، تنظیم دمای مذاب، استفاده از روشهای خنکسازی تدریجی، اعمال تنشهای خارجی در زمان مناسب |
| قالب نامناسب | استفاده از قالبهای با جنس و ابعاد مناسب، صاف و عاری از عیوب، پیشگرم کردن قالب تا دمای مناسب، پوششدهی سطوح داخلی و خارجی آن با مواد مناسب |
دلیل بروز ترک گرم در استیل
بهطور معمول دمایی که برای ریختهگری فولاد یا استیل در نظر گرفته میشود، خیلی بالاست؛ اما ممکن است این دما نسبت به درجه انجماد این فلز کمتر باشد. در چنین مواردی، استیل یا همان فولاد پس از ریختهشدن در قالب، بلافاصله فرآیند انجماد خود را آغاز میکند. در بعضی موارد دیده شده است که حتی قبل از مرحله سرد شدن، فلز به سرعت شروع به جامد شدن کرده است.
این انجماد زودهنگام باعث میشود که مقاومت اتصالی ماهیچه ها ضعیف شود و حتی از دست برود. وقتی ماهیچه تا حدودی دستخوش استهلاک شود، در صورت بروز انقباضات کوچک در فلز، ترک گرم در ریخته گری (پارگی داغ) ایجاد میشود.
البته برخی مهندسان و کارشناسان معتقدند که ترک گرم در ریخته گری وقتی ایجاد میشود که انقباضات فولاد در مرحله پایانی فرآیند انجماد (وقتی که ناحیه منجمد شده توسط مذاب احاطه شده است) با موانعی از قبیل زوایای قالب روبهرو شود.
بعضی دیگر از متخصصان هم، زمان ایجاد ترکها را بعد از انجماد فولاد میدانند. این دیدگاه برای ترکهای ظریف و سطحی که با چشم غیرمسلح دیده نمیشوند، ممکن است درست باشد.
بهطور خلاصه، باید گفت ترک گرم یکی از انواع عیوب ریختهگری است که به دلایلی مثل دمای نامناسب حین ریختهگری یا عدم توجه به زاویه قالب به وجود میآید. توجه به این عیوب و رفع آنها، بهخصوص هنگام ریختهگری قطعات در تیراژ بالا از اهمیت بالایی برخوردار است. برای آشنایی بیشتر با انواع عیوب و نحوه جلوگیری از بروز آنها، حتما مقاله عیوب ریخته گری را بخوانید.
در چه شرایطی احتمال ایجاد پارگی داغ بیشتر است؟
بهطور معمول احتمال بروز ترک گرم در ریخته گری، در قسمتهایی از قطعه که دیرتر منجمد میشوند و توسط مذاب احاطه میشوند، بیشتر است؛ زیرا این قسمتهای قطعه زمان بیشتری را برای فرآیند انجماد لازم دارند. تنش انقباضی معمولاً در نقطه کانونی فلز ریختهگری شده در قالب ایجاد میشود.
بهطور کلی پارگی داغ را میتوان به عوامل و ویژگیهایی چون خصوصیت انجمادیِ فلز ریختهگری شده و قالب مورد استفاده برای ریختهگری، وابسته دانست. با توجه به اینکه این ویژگیها در مورد فلزات مختلف و قالب های مختلف یکسان نیست، نمیتوان یک قاعده کلی برای بروز یا عدم بروز انواع ترک گرم در ریخته گری تعریف کرد.
بهعنوان مثال، نمیتوانیم بگوییم یک نوع قالب خاص احتمال پارگی داغ را در روند ریخته گری بالا میبرد یا یک نوع فلز خاص حتماً دستخوش ترک گرم در ریخته گری خواهد شد. ممکن است نوعی ماهیچه در مواردی کاملاً عالی عمل کند و در موارد دیگر منجر به ایجاد ترک در فولاد شود. همچنین ممکن است یکی از آلیاژهای فولاد در قالب خاصی بدون ترک، ریختهگری شود اما ریختهگری آن در قالب دیگر همراه با ایجاد ترک در قطعه باشد.
چگونه می توان از بروز ترک گرم در ریخته گری جلوگیری کرد؟
همانطور که پیشتر هم اشاره شد، هیچ فرمول صددرصدی و قطعی برای بروز یا عدم بروز پارگی داغ وجود ندارد که در تمام شرایط صادق باشد. با این وجود، نکاتی هستند که با رعایت آن ها می توان تا حد امکان ( نه بهطور قطعی) از بروز انواع ترک گرم در ریخته گری جلوگیری کرد. تسلط به تمام مراحل انجام ریختهگری (اعم از مدلسازی قطعه، قالبگیری، انتخاب آلیاژ و ساخت آن، ریختهگری و تخلیه قالب) و رعایت نکات ریز و حیاتی مربوط به آنها، میتواند احتمال بروز ترک گرم و سایر عیوب ریختهگری را تا حد زیادی کاهش دهد. (برای آشنایی با مراحل ریختهگری و نکات مربوط به آن، مقاله ریخته گری چیست را مطالعه کنید.)
در ادامه به مهمترین مواردی که میتواند به شما در پیشگیری از ایجاد پارگی داغ در ریخته گری کمک کند، اشاره می کنیم.
نکته اول: توجه به ساختار و روش ریختهگری
پیش از هرچیز باید حتما به ساختار و روش ریخته گری که مورد استفاده قرار می دهید دقت کنید. حتما در انتخاب اندازه ماهیچه نوع فلز، ضریب انقباض فلز، حرارت و دیگر موارد را مدنظر قرار دهید. سعی کنید از ایجاد هرگونه ضخامت غیر یکنواخت جلوگیری کنید و یکپارچگی را به طور کامل حفظ نمایید. انتقال فلز باید به صورت کاملا یکنواخت انجام شود.
نکته دوم: تنظیم دقیق ضخامت پوشش فلز
ضخامت پوشش فلز را بهدقت تنظیم کنید. میزان دقیق خنککنندهای را که در هر منطقه قالب ریختهگری خود نیاز دارید، محاسبه کرده و به مقدار کمتر یا بیشتر از آن استفاده نکنید؛ زیرا این کار باعث ایجاد تنشهای غیرمعمول در فلز داخل قالب خواهد شد. این تنشها میتوانند ترک های گرم در ریخته گری ایجاد کنند و کیفیت کار شما را کاهش دهند.
نکته سوم: توجه به زوایا و ابعاد قالب
به زوایا و ابعاد قالب مورد استفاده خود برای ریخته ری نیز کاملا دقت کنید، چرا که میتواند مانعی در برابر انقباض فلز در حین انجماد ایجاد کند و منجر به پارگی گرم شود. چنین مواردی، بهخصوص در ایجاد ترک در فولاد بسیار شایع است؛ بنابراین دقت به زوایا و ابعاد قالب و انتخاب قالب مناسب میتواند تا حدود زیادی از ایجاد ترک در استیل جلوگیری کند.
توجه به طراحی قالب حتی از بروز دیگر عیوب ریختهگری نیز جلوگیری می کند. برای مثال توجه به ابعاد قالب و طراحی صحیح آن، میتواند در پیشگیری از بروز عیوب حین ریختهگری فلزات دیگری مثل چدن هم موثر باشد. زیرا این مورد برای آلیاژ چدن بیشتر اتفاق میافتد. پیشنهاد میکنیم برای آشنایی با سایر عیوب رایج در ریختهگری چدن و نحوه رفع آنها، مطلب عیوب ریخته گری چدن را هم بخوانید.
نکته چهارم: اندازهگیری دقیق دمای مورد نیاز برای کار ریخته گری
حتما دمای مورد نیاز برای کار ریختهگری فلز مورد نظرتان را با حساسیت بالا اندازه گیری کنید؛ به نحوی که امکان بروز خطا به حداقل برسد. تفاوت دمایی و انتخاب حرارت کمتر یا بیشتر از حد لازم، میتواند باعث انجماد نامناسب فلز مربوطه و ایجاد پارگی گرم در حین فرآیند انجماد در ریختهگری شود. علاوهبر این، میزان تنشهای انقباضی فلزات در حال انجماد را نیز تحتالشعاع قرار میدهد.
جلوگیری از ترک گرم و سایر عیوب در ریختهگری با متخصصان متالکست
در این مطلب درباره علت ایجاد ترک گرم در ریخته گری و روشهای جلوگیری از بروز آن صحبت کردیم. همانطور که متوجه شدید، برای جلوگیری از بروز این عیب حین ریختهگری، فرد باید تخصص و تجربه بالایی داشته باشد. اندازهگیریهای دقیق و انتخاب مواردی مانند درجه حرارت، میزان سردکننده مورد نیاز، اندازه و ابعاد قالب مورد استفاده، جنس ماهیچه و دیگر موارد این چنینی، کار هرکسی نیست و فقط افراد متخصص قادر به انجام صحیح آنها هستند.
ما به شما پیشنهاد میکنیم ریختهگری قطعات فولاد یا استیل خود را به متالکست بسپارید. شما میتوانید با مراجعه به سایت متاکست تصاویر نمونهکارهای ریختهگری را ببینید تا به کیفیت خدمات ما پی ببرید. برای اطلاعات بیشتر و ثبت سفارش خود، میتوانید از ساعت ۸ صبح تا ۱۸، با شماره ۰۲۱۹۱۰۳۵۵۹۰ تماس بگیرید.
سوالات متداول
علت بروز ترک گرم در ریخته گری چیست؟
متخصصان متالورژی معتقد هستند که عواملی مثل دمای کم ریختهگری نسبت به درجه انجماد فلز و موانعی مثل زاویه قالب، میتواند هنگام انجام مراحل پایانی انقباضات فولاد باعث ایجاد ترک گرم شوند.
آیا میتوان بهطور قطعی از بروز پارگی داغ در فلز جلوگیری کرد؟
خیر؛ جلوگیری از این عیب بهطور صددرصدی ممکن نیست. ممکن است نوعی ماهیچه یا یک قالب خاص، در برخی موارد بدون مشکل باشد و در شرایط دیگری باعث ترک حین ریختهگری شود.
برای جلوگیری از ترک گرم ریختهگری به چه نکاتی باید توجه شود؟
برای جلوگیری از بروز این عیب، باید به موارد مهمی مثل اندازهگیری دقیق درجه حرارت، میزان سردکننده مورد نیاز، اندازه و ابعاد قالب مورد استفاده و همچنین جنس ماهیچه توجه شود.
