فارسی
English
Русский
- الصفحة الرئيسية
- خدمات الصبّ
- صهر المعادن في الصبّ
تفتخر مجموعة آفانغارد القابضة، بفضل خبرتها التي تزيد عن عقدين من الزمن، والكفاءات العلمية العالية من الجامعات المرموقة داخل وخارج البلاد، وإنتاجها لأكثر من عشرة آلاف قطعة، تشمل قطعاً لقطاعات متنوعة؛ صناعة الآلات، صناعة السيارات، صناعة القوالب، النفط والغاز، البتروكيماويات، الطاقة، الأسمنت، ومعالجة المواد الخام، باستخدام سبائك متنوعة كالفولاذ الكربوني، والفولاذ منخفض السبائك، والفولاذ المقاوم للحرارة (الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للنيران)، والفولاذ المنجنيزي (هادفيلد)، والفولاذ عالي الكروم، بالإضافة إلى الحديد الزهر عالي الكروم. كما تتميز المجموعة بقدرتها على إنتاج القطع وفقاً للتحاليل الخاصة، والمعايير، والمواصفات المطلوبة. وتسعد مجموعة آفانغارد القابضة بخدمة عملائها الكرام من الصناع، بتقديم أفضل خدمات الصبّ بأعلى جودة وأسعار تنافسية. خدمات الصبّ
يُعَدّ صبّ المعادن فنّاً عريقاً يعود تاريخه إلى سبعة آلاف عام. أقدم قطعة صبّ في العالم هي ضفدع نحاسي يعود تاريخه إلى 3200 عام قبل الميلاد، وقد عُثر عليه في بلاد ما بين النهرين. توجد طرقٌ مُتعددة لإنتاج القطع المعدنية المصنوعة من الحديد، والفولاذ، والمعادن غير الحديدية (البرونز، والألمنيوم، والنحاس الأصفر، وغيرها). وأهمّ هذه الطرق هي طريقة الصبّ. والصبّ هو آليةٌ تُصبّ فيها المعادن والسبائك في حالة الانصهار داخل قوالب، ثم تأخذ بعد التبريد والتجمّد الكامل شكل القالب. تُجرى عملية الصبّ لتشكيل المصهور وإنتاج القطع المعقدة.
كما ذُكر، يشمل الصبّ تشكيل سبيكةٍ من خلال الانصهار و التجمّد. هذه الطريقة البسيطة لكنّها فعّالة، تُشكّل أساس صناعة الحديد والفولاذ الكبيرة في العالم. وعلى الرغم من وجود طرقٍ أخرى لتشكيل أنواع الفولاذ والحديد الزهر، إلا أنّ للصبّ مزايا عديدة مقارنةً بالطرق الأخرى.
يُعَدّ صبّ المعادن آليةً إنتاجيةً هامةً تُنتج منتجاتٍ مُختلفةً تُستخدم في حياة البشر. مع تطور الاقتصاد العالمي، تشهد صناعة صبّ المعادن نمواً سريعاً في السنوات الأخيرة. وقد ازدادت القدرة الإنتاجية للمعادن المصبوبة في العالم من 92 مليون طن في عام 2010 إلى 112 مليون طن في عام 2016. تُنتج صناعة صبّ المعادن القطع ذات الأشكال المعقدة المستخدمة في العديد من السلع الاستهلاكية والصناعية.
تتمتع شركة أفانغارد بكادر هندسيّ مُتَمكّن وخبرةٍ عالية في إنتاج أنواع مختلفة من قطع الفولاذ والحديد الزهر، مما يُمكّنها من إنتاج أنواعٍ مُختلفة من القطع ذات الأشكال الهندسية المعقدة والسبائك وفقاً لطلباتكم. سنناقش لاحقاً المزيد حول السبائك المُنتجة في عمليات الصهر والصبّ.
موضوع ذو صلة: قصّ وتنظيف في الصبّ
بعد من مراحل صنع القالب والتركيب التي تمّ التطرّق إليها بإيجاز في المواقع السابقة لمجموعة آفانغارد، ننتقل إلى مرحلة الصهر.
لبناء العديد من القطع المعدنية، تبدأ آلية الإنتاج بصهر المعادن. في هذه الحالة، يجب رفع درجة حرارة المعدن إلى نقطة الانصهار، وغالبًا ما يلزم الحفاظ عليها عند درجة الحرارة المطلوبة للعمليات المعدنية. يُعَدّ استخدام الفرن الحثي من أفضل الطرق لإجراء هذه المعالجة، وبعد سبيكة دقيقة، يقوم المشغل، بناءً على حساب الشحنة المنجزة، بعملية الصهر داخل الفرن. بعد إعداد المصهور، يتم تحضير عينة لتحليل المصهور باستخدام جهاز قياس الكمّ، وإرسالها إلى وحدة المختبر.
يتم قياس العناصر المختلفة في المصهور والتحكم الدقيق في التحليل الكيميائي بواسطة مقياس الكمّ من قبل المهندسين ذوي الخبرة في مختبر مجموعة آفانغارد. تتم هذه العملية على النحو التالي: أولاً، يتم طحن سطح القطعة بحيث يصبح السطح أملسًا تمامًا وخاليًا من أي شوائب أو دهون، ويتم وضع العينة من الجزء المصقول على موقع الشرارة في الجهاز. تعتمد آلية هذا الاختبار على الانبعاث الضوئي. تتفكك الجسيمات المكونة للمعدن المعني في شكل ذرات وأيونات بسبب الشرارة، وتتحفز هذه الأيونات وتشع. يمر هذا الضوء المنبعث عبر ليف بصري من خلال مطياف ضوئي. ثم، وفقًا لنطاق الطول الموجي لانبعاث الضوء لكل عنصر، يتم اختيار أدق خط انبعاث لقياس تركيز هذا العنصر في العينة. تكون شدة الانبعاث لكل عنصر متناسبة مع تركيز العنصر المعني في العينة، وباستخدام العينات القياسية الموجودة ومنحنيات المعايرة، يمكن حساب النسبة المئوية للعناصر في العينة مباشرة.
بعد الشرارة، والتي هي ما يسمى بالشرارة التي يولدها قطب الجهاز على سطح القطعة، ومن خلال الأطوال الموجية المحددة مسبقًا للجهاز، يتم تحديد كمية العناصر الموجودة في القطعة من قبل الكادر المتمرس في مختبر آفانغارد، وبعد تأكيد السبيكة، يُسمح بتفريغ المصهور في القالب من قبل وحدة المختبر.
لماذا نحتاج إلى مقياس الكمّ؟
في صناعة القطع، يُعَدّ تحديد النوع من العوامل المهمة لكفاءة القطعة. يجب أن يكون نوع كل قطعة مناسبًا لظروف العمل، مثل بيئة عمل القطعة، ودرجة حرارة عملها، وجو عملها، ونوع القطع الأخرى المتصلة بها، والوظيفة المتوقعة من القطعة. لهذا السبب، فإن اختيار النوع الصحيح والتأكد من تحليل القطعة أمر بالغ الأهمية، ولضمان ذلك، من الضروري استخدام مقاييس كمّ دقيقة بدقة تصل إلى جزء من المئة.
موضوع ذو صلة: المختبر ومراقبة الجودة في الصبّ
برخی از آلیاژ های پر مصرف در مجموعه آوانگارد
يشير مصطلح “الفولاذ الكربوني” إلى الفولاذ الكربوني البسيط، والذي يفتقر إلى كميات كبيرة من عناصر السبائك. تُستخدم هذه الفولاذات بشكل أساسي في أعمال الهندسة العامة والإنشاءات والمعدات الهيدروليكية المضغوطة. تتميز الفولاذات منخفضة السبائك بخصائص ميكانيكية أعلى مقارنة بالفولاذ الكربوني البسيط، وذلك لوجود عناصر سبيكة مثل الكروم والموليبدينوم والنيكل. في الفولاذ الكربوني، تتحسن مقاومة التآكل والصدأ بسبب وجود عناصر سبيكة مناسبة في التركيبة.
نظرًا لخاصية المتانة ومقاومة التآكل المناسبة للفولاذ عالي الكروم، فإنه يُستخدم بشكل أساسي في عمليات تكسير المواد. مع الأخذ في الاعتبار ظروف استخدامها، تمكنت هذه المجموعة من الفولاذ الأوستنيتي، من خلال توفير مقاومة للتآكل جنبًا إلى جنب مع قوة ممتازة، من أن تكون في الفجوة بين خصائص الفولاذ المنغنيزي والحديد الزهر عالي الكروم. في الوقت الحاضر، يُنظر إلى الحديد الزهر عالي الكروم كبديل للفولاذ عالي الكروم في الحالات التي تتعرض فيها الأجزاء لضربات متوسطة وتآكل شديد. تتمتع هذه الفئة من الحديد الزهر الأبيض بمقاومة جيدة جدًا للتآكل، والسبب في ذلك هو وجود مصفوفة أوستنيتي جنبًا إلى جنب مع كربيدات الترسيب. في الحالات التي يتعرض فيها الجزء لضربات متوسطة وتآكل شديد، فإن اختيار الحديد الزهر النيكل كرومي هو الخيار الأنسب.
تُستخدم الفولاذات المقاومة للحرارة على نطاق واسع للعمل في ظروف درجات الحرارة العالية. تُعَدّ نوعية البيئة والصلابة الميكانيكية عند درجات الحرارة المرتفعة من العوامل الرئيسية في اختيار الفولاذ المقاوم للحرارة. تُظهر الفولاذات المقاومة للحرارة مقاومة جيدة للتآكل وصلابة ميكانيكية جيدة على مدى دورات عمل طويلة. تمتاز الفولاذات التي تحتوي على مزيج من الحديد والكروم والنيكل بأن لديها مصفوفة أوستنيتي، وعند درجات الحرارة العالية، تُظهر قوة وقوة تماسك جيدة. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع سبيكة النيكل – الكروم بمقاومة ملحوظة للتآكل في الحالات التي تتعرض فيها القطعة لأثر رماد الاحتراق الناتج عن الوقود الثقيل، وتفوق في مقاومة الزحف مقارنة بالفولاذات المقاومة للحرارة.
تُعتبر نقطة الذوب ونقطة الغليان لكل عنصر فريدة وخاصة به، فإذا تم دمج معدنَين معًا形成 سبيكة، فإن نقاط الذوب والغليان لهذه السبيكة ستتغير. يُساعد معرفة نقاط الذوب للعناصر والسبائك الصناعَة على إذابة هذه المعادن بطريقة مهنية وموحدة دون مواجهة أي مشاكل بالنسبة للمعدن أو السبيكة المعنية. يتمتع الحديد والفولاذ بنقاط ذوب خاصة بهما، لذا يجب على المهتمين والعاملين في هذا المجال ليس فقط معرفة نقطة ذوب الحديد والفولاذ، ولكن أيضًا يجب عليهم معرفة نقطة ذوب جميع السبائك المرتبطة بهذين المعدنين. هنا، نعتزم التحدث عن نقطة ذوب الحديد والفولاذ والسبائك المختلفة لها ونقوم بدراستها.
نقطة انصهار الحديد
تتواجد ذرات المواد الصلبة بترتيب وتنظيم خاص جنبًا إلى جنب. في الواقع، عند تسخين المعدن والعنصر المعني، ستحدث اهتزازات فيه. هذه الحرارة تجعل ذرات العنصر تتحرك، مما يمكّن هذه العناصر من أن تكون قابلة للتشكيل والمرونة.
الانصهار الطيني: نظرًا لوجود مخططات فازية خاصة بالسبائك، فإن درجة ذوبانها وتصلبها محددة بمخططها الخاص. من خلال اختيار درجة الانصهار وتسخين الحديد، يدخل هذا المادة في حالة مزيج بين الصلب والسائل.
نقطة انصهار الحديد الإسفنجي
يتم الحصول على الحديد الإسفنجي عن طريق إزالة غاز الأكسجين داخل خام الحديد عبر المواد المختزلة والكربون. عند تحويل الحديد إلى فولاذ، إحدى المراحل التي يجب القيام بها هي تحويل خام الحديد إلى حديد إسفنجي. نقطة انصهار الحديد الإسفنجي تقع في حدود أقل من 1200 درجة مئوية. هذه النقطة المنخفضة تعود إلى وجود حوالي 30 إلى 35 بالمئة من الشوائب الموجودة فيه.
نقطة انصهار الحديد النقي
الحديد الذي يُستخدم غالبًا هو الحديد الذي يحتوي على بقايا بسيطة من الشوائب. الحديد النقي له نقطة انصهار مختلفة مقارنة مع الحديد غير النقي. نقطة انصهار الحديد تعتمد على حجم وتركيب الشوائب التي أدت إلى وجودها في الحديد، وقد تكون أكبر أو أقل من النقطة الأساسية. الحديد المستخرج من خام الحديد له نقطة انصهار محددة. نقطة انصهار الحديد النقي هي 1538 درجة مئوية بشكل قياسي.
نقطة انصهار الفولاذ
الفولاذ هو سبيكة من الحديد. الحديد النقي الذي تحدثنا عنه سابقًا هو لينة جدًا وقابلة للتآكل، ويُعتبر أنه تفاعل مع الأكسيدات والكبريتيدات في البيئة. لذلك، لا يمكن استخدامه في البيئة النشطة. إحدى نتائج إضافة الكربون إلى الحديد هي أنه يجعل الحديد أقل تفاعلًا، مما يحل هذه المشكلة. درجة انصهار الفولاذ تتراوح بين 1425-1540 درجة مئوية.
نقطة انصهار فولاذ CK45
فولاذ CK45 يتميز بخصائص ميكانيكية وفيزيائية ممتازة، بما في ذلك مقاومته للاحتكاك والصدمات. لكن للأسف، بسبب قلة نسبة الكروم في CK45، فهذا الفولاذ غير مقاوم للصدأ والتآكل. نقطة انصهار هذا الفولاذ تعتمد على نوع وتركيز المواد الموجودة فيه. ولكن في المتوسط، تتراوح درجة انصهار هذا النوع من الفولاذ بين 1514-1560 درجة مئوية.
نقطة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، لديه مقاومة عالية للتآكل، وهو أحد أنواع الفولاذ المستخدمة بكثرة في الهندسة المواد. وجود حوالي 12 في المئة من الكروم في تركيبة عناصر الفولاذ المقاوم للصدأ يعطيه مقاومة عالية. عن طريق جعل الفولاذ المقاوم للصدأ وإضافته إلى الحديد، تحمينا من الأكسدة والتآكل. في بعض الأنواع من الفولاذ المقاوم للصدأ، توجد مكونات مثل النيكل، الموليبدينوم، التنجستن، النيوبيوم، التيتانيوم، الفاناديوم والألومنيوم، مما يزيد من مقاومته للتآكل وبالتالي يزيد من تكلفة إنتاج قطع الفولاذ المقاوم للصدأ. الفولاذ المقاوم للصدأ يشمل درجات مختلفة، وبما أنه يعتبر سبيكة، فإن كل درجة له نقطة انصهار مختلفة.
يتم تجاوز نطاق ذوبان العناصر للسبائك المضافة. الحديد النقي (الحديد) له نقطة انصهار ثابتة 1538 درجة مئوية، الكروم (Cr) 1860 درجة مئوية، والنيكل (Ni) 1453 درجة مئوية، بالمقارنة مع نطاق الفولاذ المقاوم للصدأ البالغة 1400-1530 درجة مئوية.
- من الجدير بالذكر أن شركة أفانغارد لديها تجربة ناجحة في إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ المقاوم للصدأ (Stainless Steel) بأنواعه التالية:
- فولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (Austenitic Stainless Steel) (السلسلة 200 والسلسلة 300)
- فولاذ المقاوم للصدأ الفريتي (Ferritic Stainless Steel)
- فولاذ المقاوم للصدأ المارتنزيسي (Martensitic Stainless Steel)
- فولاذ المقاوم للصدأ الثنائي (Duplex Steel)
نقطة انصهار الفولاذ 316
يُعرف الفولاذ بأنه سبيكة أساسية قائمة على عنصر الحديد وتحتوي على أقل من 2% من الكربون. يحتوي فولاذ 316 على تركيبات من النيكل، والكروم، والموليبدينوم. وجود الموليبدينوم في تركيبات هذه المادة يهدف إلى تحسين مقاومة الفولاذ للتآكل الناتج عن الكلورايد. إذا جاء حرف L بعد اسم هذا الفولاذ، فهذا يعني أن هناك كمية منخفضة من الكربون المستخدم في السبيكة، مما يجعل الطبقة الحامية تبقى موجودة حتى بعد عملية اللحام. إحدى الطرق الرئيسية لإنتاج هذا النوع من الفولاذ 316 هو إعادة تدوير المخلفات، حيث يتم تشكيل حوالي 70% من الفولاذات المنتجة عن طريق ذوبان المخلفات من هذا النوع وإعادة تشكيلها. يُعتبر فولاذ 316 جزءًا من الفولاذ المقاوم للصدأ، ونقطة انصهاره تقريبًا تعادل نقطة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ الآخر. من الجدير بالذكر أن شركة أفانغارد تتمتع بسجل حافل في إنتاج قطع فولاذ 316L.
الحديد الزهر، مثل الفولاذ، سبيكة مكونة من الحديد والكربون، ولكن مع فرق رئيسي يتمثل في أن نسبة الكربون في الحديد الزهر تتجاوز 2%، بينما تصل نسبة الكربون في الفولاذ إلى حوالي 2.1%. يُصنف الحديد الزهر ضمن سلاسله الخاصة بتقنيات الصب. يحتوي الفولاذ أيضًا على عناصر إضافية مثل السيليكون، والمنغنيز، والنيكل، والكروم. عملية صب الحديد الزهر سهلة جدًا، ولديه نسبة انكماش أقل مقارنة بالفولاذ، وهذه الخصائص جعلت الحديد الزهر خيارًا مثاليًا في الهياكل المعدنية الزخرفية والمعمارية مقارنة بالفولاذ. ومع ذلك، يُظهر الحديد الزهر ضعفًا أكبر في مقاومته للتآكل مقارنة بالفولاذ، ويتميز بمرونة أقل وخصائص كسر أكثر جفافًا. تكلفة إنتاج الفولاذ أعلى من تكلفة إنتاج الحديد الزهر.
لكن إذا كنا بصدد مقارنة نقطة انصهار هذين المادتين، فإنه ينبغي الإشارة إلى أن كليهما سبيكتان من الحديد، إلا أن الحديد الزهر يمتلك نقطة انصهار أقل من الفولاذ. نقطة انصهار الحديد الزهر تبلغ حوالي 950 إلى 980 درجة مئوية.
التركيبات الكيميائية والبنية المعدنية هما سببان مهمان جداً في درجة انصهار الفولاذ. قد تكون درجة انصهار الحديد رقماً ثابتاً، لكن في بعض الأحيان توجد عمليات معينة يمكن أن تجعل هذا الرقم متغيراً، فترتفع أو تنخفض درجة الانصهار. وبالطبع، فإن تأثير التركيب الكيميائي يكون أكبر من تأثير البنية المعدنية، وقد يؤدي إلى تغيير درجة انصهار الفولاذ. وبناءً على ما سبق، يمكن الاستنتاج أنه مع زيادة الشوائب الموجودة في الحديد، تزداد درجة الانصهار أيضاً، وكلما زادت نسبة الكربون في السبيكة، كانت درجة انصهار تلك السبيكة من الحديد أقل. هذا العامل يؤثر على سعر قطع الصب باعتبارها منتجاً فولاذياً.
مع تقدم التكنولوجيا وتطور العلم، أصبحت درجة الانصهار أكثر أهمية من أي وقت مضى، وتُستخدم بشكل أكبر في الصناعة.
فهم درجة انصهار المعدن المصهور أمر بالغ الأهمية والحيوية بالنسبة للعامل في مجال السباكة. إن عدم معرفة درجة حرارة انصهار السبيكة المطلوبة ورفع حرارتها بشكل مفرط يؤدي إلى العديد من المشاكل، مثل تقليل العمر الافتراضي لعازل الفرن والبوتقة، وفقدان واحتراق بعض العناصر المفيدة الموجودة في المصهور، وتغير الطور وطبيعة المصهور، واحتراق وتغير شكل القالب بعد الصب، وامتصاص الغازات في بعض المواد، وغيرها من المشاكل الأخرى. وعلى العكس، فإن عدم معرفة انخفاض درجة حرارة المصهور والقيام بعملية الصب في هذه الحالة يؤدي إلى مشاكل مثل تجمد المصهور في بوتقة الصب أو في ممرات القالب، وعدم وصول المصهور إلى جميع أجزاء القالب، وعدم تحقيق الخصائص المطلوبة للمصهور، وغير ذلك.
لذلك، فإن معرفة درجة الحرارة الصحيحة للمصهور تُعد واحدة من أهم المعلومات التي يجب أن يعرفها عامل السباكة. وبالنسبة لبعض السبائك، فإن معرفة درجة انصهارها الدقيقة تعتبر أمراً مهماً وحيوياً تماماً كمعرفة التحليل الكيميائي لعناصر السبيكة.
1- السباكة المتخصصة لمختلف أنواع الفولاذ والحديد الزهر المقاوم للاهتراء مثل فولاذ المنغنيز (هادفيلد) بنسب مختلفة من المنغنيز والموليبدينوم، والحديد الزهر من نوع ني-هارد، وحديد الزهر العالي الكروم المستخدم كالمطارق والسندان والبطانات لأجهزة الكسارات الخاصة بالرمل والاسمنت، وذلك بأسعار مناسبة وجودة عالية.
* من الجدير بالذكر مرة أخرى أن شركة أفانغارد، بفضل طاقمها الخبير والهندسي، تمتلك خبرة واسعة ومتخصصة في إنتاج مجموعة كبيرة من السبائك. القائمة الكاملة لـقطع غيار أجهزة الكسارات متوفرة في قسم
المنتجات، وسوف تُقدم لكم بأفضل الأسعار وأعلى جودة.
2- سباكة أنواع مختلفة من الفولاذ الكربوني وقليل السبيكة، بما في ذلك سبائك مجموعة GS…، وWCB، و42CrMo4 (Mo40)، وGs–Ck45، والفولاذ القابل للمعالجة السطحية مثل 1.7131، وغيرها من سبائك الفولاذ ضمن هذه المجموعة.
* تُستخدم الفولاذات المذكورة أعلاه في صناعات تصنيع الآلات، والصناعات السككية، وصناعات النفط والغاز.
3- سباكة أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ (Stainless Steel) مثل سبائك 304، و316، و316L، والحديد الزهر المقاوم (Ni-Resist)، والسبائك الخاصة مثل Duplex Steel.
* في هذا المجال، تمتلك الشركة خبرة في تصنيع قطع مختلفة مثل الدوّارات وأجسام المضخات المستخدمة في الماء، والنفط، والغاز، ونقل الملح أو الأحماض. وقد تم إنتاج وتسليم سبائك تحتوي على Ti، وNb، وN، وV، وW مراراً وتكراراً إلى العملاء.
4- سباكة أنواع الفولاذ المقاوم للحرارة مثل السبائك 1.4841، 1.4848، 1.4837، 1.4823 وغيرها، والمستخدمة في البيئات ذات درجات الحرارة العالية في صناعات الأسمنت، والنفط، والغاز، والبتروكيماويات.
5- سباكة أنواع الحديد الزهر الرمادي (GG) والحديد الزهر العقدي (GGG) وفقاً للمعايير الدولية المعتمدة مثل DIN، وASTM، وBS وغيرها.
