صفحه 1:
به نام خدا

صفحه 2:
*؟استاد راهنما: #دکتر باباخانی #تهیه کنندگان: ۴داوود پورعباس #وحید مجفری #؟میرصمد محمدی

صفحه 3:
1-6 مقدمه: © توليد فولادفاق ير آلياز بايد به نحوی انجام_شود که ‎lt oot‏ ممكن آلا هأ طرش نادت مت ماد الصا لیازها با فراضه ‎iV sil ‘uit‏ ست ‎to‏ | د ‎atid on‏ و کر کرد 00 أز يكذ ‎s‏ رد یبد ‎۳ RIT ee ea eae Skee ‏صورت نیاز استفاده شود نه آینکه با شارژ كردن بيش اد دراه فتاه بدا افتصادی یک کارخانه ‏ذوب فلز ‎Net‏ يأزى تهيه ميشود. بايد ‏از تما ستفاده کند. | 4 ین ‎yes Sse‏ لين ‏ذوب در با استر اسیدی انجام میشود نيست كه ‎eet‏ ات ده

صفحه 4:
#؟معمولاً فولادهائی که دوباره ذوب میشوند در مقایسه با فولادهائی که از شارژهای فلز خالص و فر و آلیاژها بدست می‌ایند نامرغوبتر می‌باشند مکر اينکه یک شارژ برگیزده به کار رود يا روش تصفیه به کار گرفته شود. ارزش ۳۷ فولاهای کرم نیکل داز موجب گسترش روش جوشش معدن و سپس شیوه تصقیه با اکسیزن شده است « گسترش فرایند مشابه در مورد فولادهای منگنزدار آستنیتی دیرزمانی نپائیذ چون ارزش قراضه در درجه پائین‌تری قرار داشت. *امروزه روشهای ذوب متفاوتی برای تولید فولاد آلیازی به ار میروند. هر کارخانه روشی را درپیش میگیرد که به اش بهترین راه تهیه برای فولاد مخصوصی است. ‎gis‏ ‏اب از کارخانجات تا حدودی از روشهای ذوب استاندارد تتروی می‌کنند. دز این فصل به بعصی از شیاین ۳ تهیه فولادهای پر آلیاژبه کار میروند اشاره میشود. ‎Ore boling‏ »

صفحه 5:
#اساساً سه روش اصلی ‎shy‏ تهیه فولادهای پر آلیاژ وجود دارد. روش اول در اين روش از مواد بكر يعنى | - قراضه آهن خالص يا فولاد كربنى به عنوان مبنا استفاده می‌گردد و عناصر آلیاژی به صورت خالص با فروآليازها به آنها اضافه ميشود. اين روش گرانترین روش می‌باشد زیرا قیمت مواد آلیاژی با قراضه آهن خالص بالا است. #روش دوم در اين روش قراضه‌های آلیاژی برگشتی که از ذوبهای دیگر به دست می‌آیند. دو مرتبه ذوب میشوند در اين صورت لزوم مقداری از آلیاژها نیز به اين مواد_ اضافه ميشوند. تا شرایط مورد نظر حاصل گردد. غالبا فولادی که با این روش تولید میشود از روش اول نامرغوبتر است و ممکن است مشکلاتی به سبب جذب كاز درحين عمل ذوب يديد آيد.

صفحه 6:
روش سوم در اين روش تصفیه قراضه‌های برگشتی تصفیه میشوند و با ایجاد جوشش کرین همراه است چون از این طریق گازهای محلول از محیط خارج می‌شوند و معمولاً مرحله بازاریابی را بدنبال دارد که در این هنگام بعضی از آلیاژها که به سرباره منتقل شده‌ند به مذاب برگشت داده می‌شوند تا کمبودهای موردنظر جبران شود. به این ترتیب خواص فولاد حاصل مشابه با خواص فولادی است که از با ر تازه بدست می‌اید. در جدول (3-1) نشان داده شده است كه با اين روش و در مقايسه با به كار بردن بار تازه به میزان قابل ملاحظه‌ای صرفه جوئی میشود. البته اين مقايسه نمىتواند زياد صحيح باشد جون بيش بينى هاى لازم براى فرسايش بيشتر مواد ديركداز زمان ذوب وغيره نشده است.

صفحه 7:
بار هط | السفيه شدء لوسط اكسيزن مقدارلازم | قیمت به | مقدارلازم ‎am‏ هر »۱ کیلرگرم ۲۱پوند. | «»۵اکیلوگرم مر میا کیلرکرم ۳۰ برد = ۱کیلوگرم۱۳۱۹ پرند | ۵-۰ کبلوگزم ا هیعدا کبرگرم (۶۲پوند | ۱۳۰۰ کبرکيم هر ۱۰۰۰ کیلوگرم ۲۹۰پرند | ۲۵ کبلوگرم هروه کم ۳۵ بند. |[ ۲۵کرکرم کم رگم | * ‎fasion‏ ‎haste‏ كبلوكرم ۳۵۵۰ کبلورات: ۵۵۰ کبلووفت: ‎Sev‏ ‎٠+‏ گرم

صفحه 8:
؟قبل از بحث درباره روشهای گوناگون تصفیه لازم است به نظریه‌هائی که اين روشها بر پایه آنها بنیان گذاری شده‌اند توجه شود. نمودار الینگهام براي تشکیل اکسیدها (شکل 3-1) انرژیهای آزاد را از لحاظ نظری برای تشکیل اکسیدها در درجه حرارتهای مختلف نشان میدهد. Ellingham diagram

صفحه 9:
۳

صفحه 10:
جدول (3-1)- مقایسه هزینه تولید فولاد زنگ نزن حاصل از مواد تازه برگشتی که توسط تسب ده طسو مار لام ‎save‏ | مرف ‎sip‏

صفحه 11:
#هر چقدر اين انرژی آزاد (۴) منفی‌تر باشد اکسیر پایدارتر است. از اين رو وقتي مخلوطی از فلزات در معرض اکسید شدن قرار گیرند (در حالی که در مورد مخلوط عناصر و اکسیدها وضعیت فرق . مس كقد) در اين :حالت بق عتصر اكسيدئ رلاكة انرزى ازاد منفى كمترى دارد احيا كردهٍ و به صورت عنصر بنيان ان در مىاورد. مثلاً سيليسيم ‎Cr,0;‏ را احیا كرده 1© توليد م ىكند. فاصله بين دو خط در نمودار نشان دهنده اختلاف انرزى ازاد است يا به عبارت دیگ نیروی محرکه حاصل از واکنشهای اکسیداسیون و احیا می‌باشد. هرچه نیروی محرکه زیادتر باشد واکنشها با سرعت بیشتری انجام می‌گیرند با اينکه در یک مدت زمان معين به شرايط تعادل نزدیک‌تر می‌شوند.

صفحه 12:
#شکل )3( از وهای اب اد در شرایط استاندارد برای تشکیا کسیدها مود البنكماع) نرژی آزاد حاصل از سد سو ‎Sh‏ بن به منواكسيد كربن آازد عه إن ‎a‏ رت منفی‌تر بد و بت عبارت دیگر 0 پایدارتر میشود. ین عمل ‎Oke‏ ‏واکنشهای | ااسیونی است که طی ‎il‏ درجه حرارت زياد سبب تجزیه فلز oer; i tt” ‏بنابراین در درجه ارات ار‎ ‏رت‎ ۳ Poor il ovis ميشود. 3 ۳ ‏مسا‎ eens pil a ‏را 00 اکنند.‎ ook ۳ ‏در این درجه حرارت مخلوطی ازو0۲,۲,0‎ | ‏ات و و‎ Car Sue که فولاد دز ] 2 ا ‎eee fete‏ ساده‌ترآنن است که کزین آکسید ‎eta‏ درجه حرات به صورت فلزی باقی

صفحه 13:
#نمودارهای الینگهام فقط تحت شرایط تعادلی دقیق‌تر هستند یعنی زمانی که وقت کافی برای اانجام واکنشها وجود داشته و مقدار مواد شرکت کننده در واکنشها مولار باشد (یعنی ‎ee‏ معادل شیمیایی) در کار تجارتی این هرگز به دست نمی‌آید ولى اين شرایط امكان انجام واكنش ير را نشان می‌دهند هرچند که غلظتهای نهائی که قبلاً بدست می‌آیند ‎ul‏ ‏حدی نیستند که در آنها تعادل ایجاد گردد با اين حال نمودارهای الینگهام مبنایی برای فرآیندهای تصفیه توسعه تجارتی می‌باشند.

صفحه 14:
* فروآلیاژها می‌توانند حاوي مقادیری از گاز باشند. بنابراین به ‎its‏ تولید فولادهای پر آلیاژ که فروالیاژ مشخص را به مقدار و به مذاب اضافه می‌کنند اين امکان وجود دارد که با یس لهج در قطعات ريخنگي نهایی بروز ز در درجات و انواع گوناگون فروالیاژها نان" دادع اث كه موی کاز ایک کرودبکروه در در میکند اما به طور کلی درجا ت ظریف‌تر پیشترین مقد ز را دارند. نمونه‌ای آز مقادير كاز يرابر,؟ و ؟ برای 999 درشت و برابر ؟ و ؟ برای ریزامی‌باشند مقدار زیادتر ااکسیژن ‎ea EI‏ تعد له فى أ أن اکسید شده يا گاز را از هوا جذب کرده نسبت داده می‌شود. از درجه حرارتهائی که در آنها گاز محلول متصاعد میشود چنین بر می‌آید که چنانچه فروآلیاژها قبل از اضافه شدن به حمام مذاب پیش گرم شوند محتوی ز مذاب به مقدار قابل توجهی کاهش یافته زمان ذوب کوتاهتر می‌گردد. در نتيجه بهره‌برداری از ‎one?‏ تصفیه قراضه آلیاژی گاز موجود در مذاب به هنكام تحليه كمثر از مواقعف است كه شارژهای تازه مورد استفاده گرا مد کیره

صفحه 15:
جزازتفنکه در آن آلزاز نش گری مشود ‎bese‏ ا مارا رت شرا 0 اتجماد اینت و فحاسته آن 9 مقاطع نازک و آلباژهانی که دارای ‎ool as‏ لد حرارت بیشتری احتياج دارند تا حفره قالب را كاملا بر كنثد كه محاسية أن دز قعل هقيم ‎Sajal‏ شيده أت #اورحة عرارت“تجليه:مداب:ون واقع همان درجه جرازت: ‎spies ots soa at oi Ie‏ رين حرارتی ل و ی جبران كند. نتیجه آینگه درجه حرارت كانه ربقل تا ارخا ‎Ae ss “Ecole kg a‏ ا ات جون نوع کار مت قطعه و تعداد فاليهائي كه مذاب أنها ‎sie a‏ د بأ يكديكر فرق ميكند. أكتهاى درجه خرارت را تدان بد آسایی انداژه گوری نمود یا ‎Se ee as‏

صفحه 16:
2-0 نقفش عناصر الیازی در فولادها: © 1-2-3- نيكل: یل ورف ام سای خصو ‎aah‏ ‏إرتهاى پائین) را افزایش داده و باعث تاب برداشتن فولادیدد اننرا بع كردن آن شده و مقاومت در برایر ‏ خوردگی را اافزایش می‌دهد. همچنین نیکل سبب کاهش درحه خرارت بعرانس قولاد شده و ‎Spite‏ درجم ارت عملیات حرارتی را ‎ane ST‏ . فولادهای نیکل سطح آنها از اتى كه بايد مخصوص به سختی کابل ‎4h4‏ باشند (نظير 0 3 هوابيما ‎eerste ae‏ میروند. چنین فولاده دارأى سحت و ‎ce‏ در كانت نش بوه و مغز رم و ‎Me‏ تعطاف می‌باشد؛ مزایای نیکل به فولاد ات سر داده شده محدود نمی‌شود. بلکه توا که مقداز گرین نها کم است با وجود نیکل, توجهي پیدا می‌کنند در نتیجه مقاومت در برابر و آنها به میزان قابل ملاحظه‌ای ‎a ull‏ چقر

صفحه 17:
3-2-3- کرم: © ااين عنصر چندین دارد؛ سختی پذیری و مقاومت د بران ‎eile.‏ را در دا افزایش داده و فرنورج شدن ز) ید سید . در میا آلیاژی رایج؛ میزان كرش سسحت بابر رم ور در ره بالا فزار دار خاصيت باعت یشور که فولادهای پر کرم داز رآ یتوان:به راحتى با سرد كردن هوا سخت نمود و بتایراین در < تردن ‎cal‏ اامكانيذير نباشد و يا غير ور سییر کرم به عنوال یک ی * فولادهای کر دار در درجه حرارتهای بالا, نسبتاًپایدار ومت در برابر جرارت مورد بوده ‎Sa ۳۳‏ ميشود. ‎gate‏ بر لن, وجود کرم در ‎port sat‏ يا ى إز خوردئى حائز اهميت ‏ی کار واد > بای کر اوان بوده که رم ده رتند خت ابزار , دنده‌هاء فنرها, ‎a‏ ی ‎ke St Fie‏ و بزرگ.

صفحه 18:
3-2-3- مولیبدن: * این عچصر از عناصری است که سم ار ات وجوددارد. د معمولاً همراه از ندیم ما همراهترکات ‎Silos alt a noe‏ تنكسن و 1 را ‎oul‏ دهد ‎Spt‏ پذیری شدم و سختو 1 إده درجه و ‎SS Jeo 0‏ تشعيل ‎AR Se‏ 0 گبری از رشد دائهها قبل أز سريع سرد کردن فولاد میشود. 2 یال دای رسد فد رت ده ودر نتيجه ‎es‏ د در سختی‌های مختلف ‎ashe‏ شد بكى ديكر أ مزاياي مولسون, افزایش ار ستحکام خرش ی لادهای آلیاژی در درجه حرارتهاى تاشچ درو ای كرم دار وم تنكل دام ‎Vv‏ رمت د 2 بیشود. از جمله فولادهاتی که دارای ا ‎wT‏ ‏۰ ابزارهاي تند ميل لبك ها و مجورهای چکش کاری شده, ‎tee te‏ بر مت مجازن فولادی تحت فشارء. .. ‏ی م۳ له و غیره‎ val

صفحه 19:
4-2-3= وانادیم: ؟ سنگ معدن ۱ کمیاب بوده و به علت مشکلات موجود جهت استخراه ‎ol ok‏ تعام مي‌شو : وآنادیم عنصر آلباژی مسیار با رزشی است و با وجودی قدرت رن زدائی بالایی برخوردار است ولى بندرث ‎oul ly‏ استفاده ميشود. واناديم کارید درد. وقتی فولاد رات ای درجه آرت بجرانی گرم ‎Lil capes stig‏ ريع کنند, ‎at woe Sal‏ هوت در زمینه فلز حل یشور ولا ماع شد ‎a Ul‏ 9 یک محدوده وس سیب سرد كردن» سا مکروسکویی ‎Mob‏ یز دنه ید و ‎a‏ عملیات خرارتی شده ‎ile‏ دا رای چقر یج علاوه بر آن کاریبه‌های توا وید ده د جد ‏کشت دادن هبل به تجمع ندارید | نادیم برای ف ا مي شود که اين 3 هن با بر رن دام ‎5 si. 35 ‏من‎ fet ‏ی دز آفولادهاى ساختماني را و تا 25/0 درم‎ ‏در فولدهای أبزار و قولادهاى مخصوص» درصد بشتری‎ ‏لالت ونام لوه‎ “cal ‏عنصر مور ‏دارد اند از ‎lait lol‏ صفحات و دنده‌ه فولدهای مفاوم در دمای ‎Ss‏ چکش کا ‎el‏ شده, ای ‏ی ع را و ا ب تبون ‎Sub

صفحه 20:
5-2-3- منگنز: ۱۰ إبن عنصر ارزان قیمت. » متدا سام ا کرین رين ‎gots‏ » ‎inet af ob wp‏ حأوي مقدارى ۰ م‌باشند 43 و تيكه مزكثر فولاوت بعش إز 1 درصد باشد. انرا فولد بای می‌گویند منگنز یک اکسیزن زدای ملایمی می‌باشد و کاربرد اصلی آن به عنوان عنصر یاژی به افزايش سنختی پذیری فولاد: است. ۳ ادهای با ‎Blas gosto‏ را ‎tye ae‏ ره دو ‎SSI‏ ذر درجه جرال" ‎Je bs Bee‏ ‎toc‏ اثیر فراوا بر چگوز ‎us‏ و داشته و به دز البر بر رفتار خواص مکانیکی فولاد ‎oe‏ ۳ .5 شنده ‎pi Meanie‏ فولادهای منگنز 7 ۹0 فأى ريز داراى ترکیی از استجکام و چقرمک این نوع فولادها دنده‌هاء موه ‎SIE ails‏ بحت قارو بسیاری از قطعا ستفاده ميشود. با افزودن امقدار ار متوسط ول ‎EL salle‏ ‎ee‏ خواری فولاه‌های ب ود * افزايش می‌یابد.

صفحه 21:
‎abe‏ ن‌ ‏اکسیرن و و ای مصرف ‎iil‏ مصرف ۳ ‎١‏ بين 6/0 نا د ده ‎lis SUES |‏ گویند تمام فولادهای ‏استاندارد د, بگر, مقدار سپلیسیمی بین 10 تا 35/0 ‏دارند. چند آثر مختلف عبارتند از: ‏يسيم به همراه ‎ol‏ عناصر آلباژی دیگر نظیر کرم, نيكل, د سبب افزايش : ومت فوا د در برابر دس در دماى بالا ميشود؛ ‏* در اثر افزودن سيليسم به فولاد قابليت كربن زدايى و 2 شدن افزايش مىيابد و ‎he‏ درجه حرارت بحرانی را در 0 فزايش ميدهد. ‎

صفحه 22:
7-2-3- مس ۴اين عنصر یکی از معروفترین فلزاتی است که کاربردهای زیادی دارد. مس به عنوان یکی از بهترین هدایت کننده‌های الکتریسیته و حرارت برای عموم وبه يزه مهندسین, شناختم شده ست: از مس برای دن مقاومت د 3 ى افزایش استحکام فولاد استفاده می‌شود. به ‎om‏ مختلف به فولادها اضا قولادهای م مس دار متداول ‎Seb‏ 0 تا 0000 درصة مس می‌باشند. ‎il‏ نواع شناخته شده فولادهای_مس ‎le‏ فولاد هاى كم ‎Slut‏ ژی با استحکام بالا هستند که در ‎ie‏ آخیر توسعه ‎ue‏ اين ‎aes of‏ اس انعطاف يذيرى بی دارند و حد ی در صورتی ی هراهب م و نیکل و فسفر باشد باعث آفزایش مت در برآبر خوردگی فولاد د ضمن اینکه بر خواص جوشکاری فولاد هیچگونه اثر منفی ندارد.

صفحه 23:
8-2-3- آلومینیوم: *اين عنصر در تولید فولادهای آلیاژی اثرات مهم و متعددی دارد و به خاطر میل ترکیبی شدید آن با اکسیژن زدای قابل اعتماد است. آلومینیوم در فولاد. ساختار آستنیتی ریزی ایجاد میکند و وقتی مقدار آن به حد 1 درصد برسد قابلیت نیتروره شدن فولاد را افزایش میدهد. نیتروه کردن فرآیندی است که ‎wl yo‏ سطح فولاد حین تماس با یک محیط ازت دار متل گاز آمونیاک ودر درجه حرارت 480 تا 650 درجه أساتتركراد ست مىشود. عناصر ديكرى كه در نيتروره كردن يآ 0حدی موثرند عبارتند آز: وانادیم, کرین. مولیبدن و گاهي اوقات هستند. سختی آلیاژهای آلومینیم دار معمولاً حدود 0 تا 1150 0۳۳۱۱۷, بعد از عملیات حرارتی نیتروره کردن می‌باشد, فولادهائی که آلومینیوم ندارند از سختی سطح کمتری برخوردار می‌باشند.

صفحه 24:
9-2-3- بر © هدف اصلی افزودن این عنصر به فولادها افزايش سختی پذیری آنها میباشد و به اين معنی است که تا آن عمق میتوان قولد را وسط سريع سرد د كردن سخت نمود. برای ‎IU‏ كردن د حدود جند م مرصم بير وهی ‎ges‏ موثر ‎at tee‏ فولاد را با افزودن الومينيوم ‎Ss‏ زدائی و ازت زدایی گرد تا اینکه بتواند * رقن که از بر در فولاده کر كم حاوى دیزی از عناصر آلیاژی استفادة مق شود | اژهای متعددی عملی میشود: البته باید ‎ace‏ كه استقادة از بر در فولادهاى كم كربن نسبت به و دهای پر کرین بسیار موثرتر است و با افزايث درضد کرین آز أن مف ثاهر ‎aig‏ ‏همین علت ! فاده از بر د و كدير كرين توضيه نمی‌شود. فولادهای بردار نیاز به کنترل دقیق ۵ ارت و ‎yur‏ عملیات حرارتی بیش ! تکار سرد و گرم قوژدهای می‌بآنند. دارندد بردار, حداقل برابر فولادهای الیاژهای وكرم قولادها

صفحه 25:
3-3- تولید فولادهای کرم- نیکل دار استنینی: * استاندارد یی شامل تعدادى از اين نوع فولادهاست كه کاربرده 3 أكون و وسيعى دأرندر 50 ابن فولادهاء نوعي از أن است ‎ale‏ خورد ك7 پایداری دارزد( 2 ات آنها در استانتاردهای *-317616-316616-304015 و نیز -316071 017 ‎317C16-302C25-347C17-304C15- ©‏ ‎315C16-316C129B.5.3100‏ ‏© (آمده است که در اصل فولادهايى با 18 درصد كرم 1 9 نیکل بوده و متفاوتی از كرين و مو ودارند. 9500 حي فور نح مادا ‎weet’‏ ‏مق 81 203918 ‎pb‏ ند كه شامل نیوبیم (كلمييم ) با تيتانيم ابر حرا عن يايدا )3100 م9 .9) دارای مقادير زبادترى از عناصر لباز می‌باشند.

صفحه 26:
#تولید فولادهای کرم - نیکل دار آستنیتی از بارهای تازه, مستلزم تهیه مذاب با کربن کم است. که فروالیاژها به آن اضافه شده باشد. بر طبق مشخصات لازم, قراضه فولاد كربنى همراه با قراضه مولییدن یا نیکل دار در کوره بار میشود. روش دیگر این است که اکسیدهای مولییدن يا نیکلی که توسط کرین احیا شده و بفرم فلزی خودشان در می‌آیند را در کوره شارژ کنیم. در پایان ذوب نیز از نيزک اکسیژن يا تزریق اکسید ‎shy‏ ‏أحيا مقدار كرين تا حد بیسیار بايين استفا حمام مذاب با فروسيليسيم ويا الومينيوم كرفته ميشود و سرباره احيا كننده جديدى با كمى ‎Sal Situ‏ فلوراسيار و فروسيليسيم ساخته ميشود.

صفحه 27:
اقنش می‌باید. در اين حالت گرفت کرین ودها امکان پذیر است د موازد وله شدای کچ استفادم أزر اتجام می‌گیرد. این ماده ع اقط ‎wslel‏ ‏میشود تا نکر مت وت سرد د. جنائجه مواد ای اضاکه شوند. قرو به علت تراکم بازش: بأیینن و به کف:جعام مداب یعنی جایی که دوبزشدن در انا مه بر با از شک داي افزودنی الیاژی, سرعت دوب بالا رز ‎eas) as‏ کمن بای ° 42 محدوده مجاز با استفاده از فرو رم زیاد, به حداقل ‎et‏ ميشود به هتگام اضافه كردن مواد حمام عذات از سرباره باشد تا بتواند از افزایش کرین حاصل أز ‎ei‏ ‏كرافيتى جلوكي . موقعی ذوب کامل می‌شود یک تمونه جهت نجزیه شیمیاش بی برداشته می‌شود و بر ‎vegas onl Slag‏ در صورت لزوم میزان گرما و با اضافه کردن فرو آلیاژهای بیشتر به محدوده مجاز نزدیک می‌کنند. 1# لأعمل جداسا توسط سرباره رت ميكيرد به | معموا زى سرباره صورت مب اين ترتیب که بین الکترودها و مذاب را بخصوص در سطح مذاب توسط سرارم جذا مىكند و ابن عمل بخصوص با تغيبر تركيب سربارة

صفحه 28:
#؟ فولاد کرم دار در حمام مذاب به علت اختلاف وزن مخصوصى كه بين مذاب فرو کرم و فولاد کربنی وجود دارد تمايل به جدايش دارد. در ننيجه قبل از نمونه برداری, باید حمام مواد حمام مذاب بخوبى مخلوط شده باشند. ۴اين کار را می‌توان با ‎ea‏ از محرک مکانیکی (هم زدن يا مخلوط کردن ) وروش القایی انجام داد یا می‌توان مواد مذاب تخلیه شده را دوباره به کوره برگرداند. © توليد فولادهای کرم -نیکل دار آستنیتی به طریق ذوب أرام, بد علت جذب كر ین از الکترودها و ازت از هواءٍ درکوره‌های قوسی ‎Joe‏ نيست. در نتيجه ذوب أرام, فولادى تولید میشود و در نتیجه عملیات تصفیه ضروری

صفحه 29:
*در سال 1931 میلادی, تصفیه فولادهای زنگ نزن با ایجاد و ی . در این فرایند قراضه وت ‎ys be‏ زیاد, سنگ معدن کرم و رهإى كه بأ كرومتى أستر شده بون ريختند. بر این مرج سنك معدن أهن به مقد زياد ۳ چون همزمان با ‎ett‏ م ری پاره ل از روش وا ‎Zoe‏ سیگ معدن آهن صورت مر برد درجه حرارتهای ‏ئی که از اين فرآیند به دست می‌آمد زیاد بوده. بنابراین ‏از أسترها ا ‎ool‏ می‌کردند ‏از استرهای اسیدی نمی‌توانستند استفاده کنند. جون ‏سرباره همراه با اکسید آهن زیاد تولید می‌شد. آسترهای يازى نیز به آندازه کاقی دیرگ دأز نبودئد كه بتوانند در برأبر آن درجه حرارت بانداری کنند

صفحه 30:
* در سال 1939 ميلادى روش تصفیه با اكسيزن به ثيت رسید ‎oF‏ روش نيز از بار قرا ضنه زنك نز ن و فرو گرم با نی ‎igs Guy oa‏ نا از لریق بخ و ی دند تا کرین و مقداری از از کر لکسید شود. درجه حرارت حمام مذاب به گرمازایی شدید واکتشهای اکسیدا نب الا رفته. ودر نتيجه ین اکسید شده, و قسمت بیشتری از کرم باقی می‌ماند. اين فرایند را می‌توان به علت بايين بودن مقدار آهن در سرباره, در ره‌های بیشتری از کرم یاقی می‌ماند. این ‎alge‏ | مي‌توان بودن ‎Sal saa‏ در سرباره, در کوزه‌های آسیدی انجام بان بو دزن درجه حرارت با است لازم است که مراقبت شدیدی نجام شود. آرکرم ام اکسیداسیون کرین و مقداری از كر )0,933 بازیابی کرمی که در سر 2 ا ‎Lee‏ ‏هذه أست در نتیجه سرباره‌ها كوش ‎ee‏ ‏يادي كرم:داشتند. جداً ‎ae ade‏ ريخته می‌شدند. سرناره ‎cous Lal‏ جديدى به وجود ‎Ulan Slee dl ar a8 au coped‏ کننده هم افزوده می‌شد.

صفحه 31:
0 بود كه در مورد راثرات اكسيزن بر ‎gino‏ 2 ن در درجه چزار ت كرم و كزين ود ى زنك نز و خطوط همد: را چنانچه در شكل 2 -3) نشان داده شده شاه بالا شم نطو ری | نشان میدهد که در درجه است ترسح از نمودار الینگهام نیز نده زياد می‌شود (شکل 3-1). از ف خاصل أن نولید فد هابى كه بر روى لین ‎ae 2! a of‏ شمه می‌توان ‎Sj‏ ‏اكسيزن در مقا با جوشش ‎eal ee‏ = درجه ارت 2 بالاتر برده همجنين نسبت كرم بن را نيز در آخر دمش أفزايش مىدهد. ‎Hilty‏ ۰ با ‎e‏

صفحه 32:
#شکل (3-2)- اثر درجه حرارت, مقدار کرم 9 ‎ses oS‏ حرارتهای مقیاس تولید فولاد زنگ نزن ساخته شده توسط فرآیند تصفیه, در پایان مرحله اکسیداسیون, افزایش کرم و کرین در وضعیت هم دما و در حالت تجربی به دست امده است"2 بررسی‌های اثر جریان اکسیژن بر افتهای فلزی در حمام ۸" مذاب نشان داده است که وقتی سرعت جریان اکسیژن در هر تن به 30 متر مکعب بر ساعت (در هر تن می‌رسد, مقدار فلزی که اکسید می‌شود کاهش می‌پیابد,یعنی» درصد بیشتری از اکسیژن توسط کربن مصرف می‌شود

صفحه 33:
1.00 oso مده 020 وه جوه 002 رم و کرین روی حرارتهای مقتاس تولید نولاد زنگ‌نزن ساختهشده توسط فرآیند تصفیه؛ در بیان مرحلهاکسیداسبون. افزابش كُرم و کرین در وضعیت هم دما و در حالت تجوبی به‌دست آمده اسث.

صفحه 34:
(شکل 3-3-( 3 4 رم و ‎٠6+‏ هرج ساتيكواد قي از دع 0 11 م3 ‎Sigel‏ ‏ار ‏00 ‏3 ‏و أل ]1 زد st ‏و‎ فزی و مصرف اکسیزن به هدام کرین‌گیری به وی(

صفحه 35:
*بنابراین ظاهراً بهترین نتایج با کمترین سرعت جریان اکسیژن یعنی در هر 30 متر مکعب بر ساعت (در هر تن ) به دست ‏ - سمی‌آید. چون در بالاتر از اين حدء کاهش مختصری در مقدار عناصر فلزی که اکسید شده‌اند, پدید می‌آید. ؟ کوششهایی انجام شده است تا با احیا کردن اکسیدها, فلزاتی که در سرباره وارد شده و قبلاً دور ریخته می‌شدند, ارزیابی کردند. کرم گرانترین فلزی است که در سرباره وارده ميشود. و اکسید آن (اغلب به صورت 0۲,0 در نظر گرفته می‌شود, ولى آزمايشهاى جديد نشان داده كه اكسيد كرم به شک ۳ است) ‎ae‏ سيليسيمء الومينيوم: منيزيم و كلسيم احيا می‌شود (شکل 3-1-)و به مذاب انتقال پیدا می‌کند. منیزیم و کلسیم بندرت مورد استفاده قرار می‌گیرند چون ‎pl‏ آنها شدید بوده و با انفجار همراه است. واکنش آلو مینیوم با انفجار توام نیست ولی حد زیادی بر بازاریابی کرم اثر می‌گذارد واکنش‌های بازیابی, در ضميمه شماره 1 ملاحظه می‌شود.

صفحه 36:
#تمام عملیات جدید مريوط به ذوب فولاد كر تيكل دا م آزگاز و 3 ام 1 با استفاده | یی شاد از از سین کش ‎ee: eos glo‏ آستنیتی, قراضه‌های ولد ‎as‏ کرین و تيكل ذأرء أكسيد و مولییدن, فر وکرم با | كرين زياد و بايد شده است. اند اب قراضة جه تسفر أن تشكيل شود. حون امک | ‎oe De‏ در مراحل اولي ذوب اكسيد شود ولی همراه با کرم بإزيابي See seis aS ‏شود هنگام‎ ۳ Boel Sosa ‏درصد کرم داشتهباشد.‎ 14 بن در شرو لد جو كين وأا در این حالت درجه حرارت حمام مذاب را تا حدود مد د بالا برده. و تا کمی بعد از اینکه گرین به 10 3رصة رسيد و قت كرد ورود أكسيزن رأ به هداب ادامه می‌دهند. چنانچه دهش نها ‎blot de‏ فتن کار متوقف شود, ‎Egy‏ مجدد ممکن خواهد بود.

صفحه 37:
=5 ‏تمام عملیات جدید مربوط به ذوب فولاد کرم و نیکل دار‎ ٩ ‏آستنیتی با استفاده از گاز اکسیژن انجام می‌شود. بار معمولاً‎ ‏های کرم- نیکل دار استنیتی:‎ 0 ‏قراضههاى فولادى كرين و نيكل دار اكسيدهاى نيكل و‎ ‏مولیبدن, فر وكرم با كربن زياد و سنك آهى تشكيل شده‎ ‏است. انتخاب قراضه بايد با توجه به فسفر آن انجام شود.‎ ‏اکسید شود ولى‎ ٠ ‏امكان دارد فسفر در مراحل اوليه ذوب‎ vse به هنگام برگشت سرباره, همراه با کرم بازیابی می‌شود تجزيه مذاب بايد حدود 5/0 درصد کرین و 12 تا 14 درصد کرم داشته باشد. وجود این مقادیر از کرم و کربن در محیط شروع به جوشش کرین را آسانتر می‌کند. در آين حالت درجه حرارت ‎ales‏ مدای زا تا حدود 1600 درجه سانتگرادیالا بردهة و تا کمی بعد از اینکه کربن به 1/0 درصد رسید و شعله افت کرد ورود اکسیژن را به مذاب ادامه می‌دهند. جنانچه دمش بهر دلیلی قبل از پایان گرفتن کار متوقف شود, شروع مجدد آن غير ممكن خواهد بود.

صفحه 38:
* در نتيجه بايد دقت كافى بعمل آورد و از كافى بودن ‎dsb‏ ‏نيزک اطمینان حاصل کرد. در ضمن باید یک نيزک دیگر در دسترس باشد تا از أن. قبل از سوخقن و از بين رفتن نيرك اولى استفاده شود. معمولاً نيزكها را با مواد ديركداز می‌پوشانند تا دوام آنها زیاد شود. به طور معمول, زمان دمش از 10 تا 30 دقیقه طول می‌کشد. وقتی که د پایان می‌گیرد درجه حرارت مذاب به مقدار زیاد ‎vt‏ ‏می‌رود. یعنی به 1750 تا 1800 درجه سانتیگراد می‌رسد. اين أفزايش درجه حرارت به علت كرما زا بودن واكتشيا © اكسيداسيون است و امكان دارد اسيب قابل توجهى به مواد ديركّداز وارد شود مكر اينكه درجه حرارت به سرعت يايين ايد. در اين موقع فروكرم كم كربن يا قطعات انتخاب يده قراصورراة ره هیال ‎oul‏ اين قراضدها با بالا بردن مقدار کرم یا وزن مذاب بدون اينکه از توان اضافی استفاده کند, گرمای اضافی را مصرف می‌کنند.

صفحه 39:
* کرم اکسید شده بعدا با افزودن مواد اکسیژن زدای ریز شده از جملم فرع ,الومينيوم يا سيليكوكرم به سرباره با زيابي شود (ضمیمه ره 1 ملاحظه ‎eens Eee‏ ار و ۳ ‎Sel alae‏ به أبن وشيله بأزيانى كرم در مقایسه با قروکرم کم کرین ‎its ees‏ اب ارزانثر نما ‎oe‏ ۱ شکل داده آز یاهرد ‎Leen bow we‏ سبز روشن در می‌آید ‎s‏ در ‎Sep‏ سرد شدن فرو مىريزد (مثل 00 ‎gle‏ بی بهتر می‌توان از | بازیسیته سرباره یعنی 5 اه هم زدن چهث نک ‎oss UT Tbr sebum‏ دن جهت, دن | یعنی همزدنهاي ‎welts oles‏ 104 )2335 گازهای كنم 3 پاتیل به پاتیل کردن و ‎9S‏ ‏تکوره نمودن | ستفاده نمود. ‎Jala Joby‏ 0255 مزأياى ده جنر زد از جمله اينکه وزن ‎Lig‏ مشخص میشود در نتیجه مقدار کمتری ۱ مواد برای رین به مت دوه مجاز به كا فته شده و در ها نیز صرفه جویی می‌شود. همچنین مواد ديركد در کیره کیش از حد گرم شده‌اند فرصتی بیدا می‌کنند تا حنک شوند و د وم اين مت توان آنها را بازسازى كرد. هم زدن و عل كردن حوبا در حين في ام مذاب هر جه بيشتر يكنواخت شود و در اين حالت می‌توان از آن نمونه بهتری جهت تجزیه شیمیایی برداش ۳ ‎Chromiun- silicide‏ 9 © 1« سیلیئوکرم مصطلحتر است.

صفحه 40:
۴در عملیات تک سرباره‌ای فروآلیاژهانی که بتوانند. مواد را به محدوده مش ز برسانند از طریق سریاره اضافه شده و سپس مذاب ‎sles‏ ‏می‌شود. در عملیات دو سربارهاى يس از اينكه | تمام كرم تا حد امكان بازيابى شد سرباره اولى گرفته می‌شود (اين سرباره هنوز 2 تا 5 درم كرع داب و بعد سرباره احیا کننده جدیدی با کمک ‎«Sp‏ فلوراسيار و فروسيليسيم ساخته ‎san‏ ا 0 سيس فرو اليازهاى مورد نياز از طريق اين سرباره اضافه_مى شوند. كزارش دوب براى توليد فولاد كرم- نيكل دار استنيتى با فرايند تصفيه دو سربارهاى در جدول (3-2) نشان داده شده است.

صفحه 41:
پوشهای اکسیژن ‎wpe‏ فولادهای زنگ نزن آستنیتی یا فولادهایی 5 بت پایدارند بسیا. متغیر می‌باشند. آلومیز ‎ino el Be 228‏ 5 | با ‎i dos‏ ها لا ضاقه شون و در ضمن از آلو ‎(ACN)‏ 5 د كه اين ماده از و جلوكير ى شود كه اين ‎Jie‏ eee 5 Ope cal es Me SECS fsa 08 ‏و صورت فلز کلسم‎ 2 ‏بد هم‎ ‏ل‎ tae ‏کلیم نه 2 لسن اب‎ ‏كا م اكسيزن زدايب شدهاند قولاد زنگ نزن را‎ ie ‏بی که‎ cule? ‏الوم لسیم گرفته شده باشد در مقایسه با‎ 17 ‏زدایی شده‌اند بهتر مىتوان صيقل‎ ‏سامت ميرم يف أكسدن‎ Se ‏نس نیز‎ 2 ‏و‎ eae alla ‏استفاده قرار مىكير‎ ‏تثبيت‎ lus ‏ده قرا د.‎ “are ‏ریید و نیرید مورد اسنتفاده قرار می‌گیزد تا یک آکسیژ, كسيزن‎ تیجه این عنصر را پس از اکسیداسیون اضافه مي‌کنند بماند ‎Cas Sia‏ کنندگی خودش را تا کند استفاده از خاکهای نادر مشكل ست زب ‎a‏ ۳ کم است و | مجا رش ابن الست كد با عقدار 1ن ‎al Jes Mg-SI Ca‏ وه سوم ‎Misch Ba‏

صفحه 42:
جدول (3-2)- گزارش ذوب فولاد زنگ نز:

صفحه 43:
؟انواع تثبیت شده فولاد زنگ نزن برای کاربردهایی که در آنها خوردكى بين دانه‌ای رخ میدهد تولید می‌شوند. این خوردگی در اثر تشکیل کاربید کرم به علت گرما بوجود می‌آید که باعث کاهش کرم شبکه فلزی می‌شود. با اضافه کردن نیوییم . . (کلمبیم) یا تیتانیوم می‌توان پایداری لازم را به وجود آورد زیرا اين عناصر در مقایسه با کرم. کاربیدهای پایدارتری تولید کرده و تمامی کربن موجود را درگیر می‌کند. تمقداز نيوبيم به اندازه 8 برابر درصد كربن يا تيتانيم به مقدار 5 برابر درصد ‎OS‏ ‏شده است. چون این عناصر هر دو اکسیژن زد هستند آگر به هنگام افز ودن آنها در مذاب آکسیژن وجود داشته باشد بیهوده مصرف می‌شوند. بنابراین انها را باید فقط بعد از اكسيزن زدايى نهايى به مذاب افزود. همجنين تيتانيم به علت : نيتريد تيتانيم بهدر ميرود و بنابراين ازت مذاب نیز باید با استفاده از فروالیاژهای کم ازت به حداقل برسد: مد در ذوب مجدد تیتانیم کاملاً اکسید شده و بهدر مي‌رود ولی فقط قسمتی از نیوبیم اکسید می‌شود و 50 درصد آن ‎GSU‏ ‏می‌ماند.

صفحه 44:
* اگر کاربیدهای عناصری نظیر کرم. مولبیات نی و تیتانیم در وسکوپی فولاد پس از كولج كر جود داشته - ‎elle? seal‏ كويد که‌انها تصورت درا ‎es‏ بی ضرر کروی شکل در داخل دانه‌های آستئیت ‎oF‏ داد داشته تم ناشند تا | بشکل رشته‌های ممتد در مرز دانه در ‎ec‏ قولادهاى رك ‎cal‏ وجود مقدار كترل أ شده‌ای از | يت به ونوا يى عنصر اليازى لازم است. به ين ترتیب اس ياد می‌شود ولی در صورتی که مقد ازت موجود بیش ‎enn‏ شد اد می‌شود. ارت صورت فروا و اس مش ۴یکی ا شهای > ل تخلخل در قطعات يختكى فولاد نيكل كرم دار استیتی شأفه کردن مقدار بسیار رت رسب است. اضافه کردن مقدار 0125/6 ‎oh‏ “لا ‎Tis ll as):‏ ات کال ‎oie‏ 28 بر 1 ندارد تخلخل ى ‎“Bil Sill fas She‏ 3 دار سح درج حرارت ربت ة. مق هيدروزن و مذاب و ‎calls eagle‏ با سالم ‎ee‏ ا بت قالب با سالم بودن 5

صفحه 45:

صفحه 46:
8 عفیده بر این آست گه‌ستلنیم بااثر گذاری برگشس ستاحی مذاب از بروز تخلخل جلو ی میگند. به این ترتیب سطوح جامد- مرطوب شده و امکان هسته غير يكنواخت كاهش می‌یابد. چون‌تقام شتلتيقى كه اضاقه قيشو دز ذوب معدد ب ۱۵ ‎ina pe fi ont‏ سلنيم د دق بسا ر برد رق ‏سمى أست بنا در به ‎at‏ دقت ‎ce geo‏ وجود داشته بأشد يا به مذات فه شود باید از ى تهويه هوا یا مکشی کافی استفاده تمود. * درجه چرارت‌های ريخته گری فولادهای کرم-نیکل دار آستنیتی معمولا بع علث تما ل البائ نه تشكيل وانمقاى ستونى شكل بر تا حد امکان با داشته میشود با ريخته گری در درجه جرا ۳۳ پایین‌تر تشکیل دانه‌های ستونی محدود میشود و در نتیجه دانه‌های هم محور در م كر مقطم قطعه بوجوه می‌آید از طرة | درجه حرا ‎le‏ بابين ريختن از نظر محدود است. 25 ,2 ‎Gla Nas ate‏ زنك ‎nage of‏ ‎et {83‏ ا که بستگی دارد ۳۷ ها ودصخانتیت:عقطعن: کم 7 بط فولادهايى ‏در ‎be‏ خرارت پایدار می‌باشند معصولا در ذرجه خرارتهای ۱2۰ تر ريخته ی میشوند.

صفحه 47:
#فولادهای نیکل- کرم دار آستنیتی گوناگونی ساخته میشوند تا در درجه حرارتهای مختلف و در مواردی که پایداری در براير خوردكى لازم است ‎ea‏ استفادة ۵ کاب نمونه‌هایی از این 7 در شکلهای )3-5( 5 )6 ‎a6‏ 1و7 -3) نشآن داده شده‌اند. #شکل (3-5)- گروهی از قطعات ریختگی پمپ به وزن 4 تا 50 کیلوگرم (9 تا 110 ‎(oil‏ از جنس فولاد زنگ نزن.

صفحه 48:

صفحه 49:
شكل رع Seley از از جنس نولاه زگ تطعه ریختگی ۸۵کیلوگرم (۱۸۸ پاند) ۱ 29 3۱ 6

صفحه 50:
شکل (۳-۷)- پروانه پمپ بهمزن از جنس نولاد ضد زنگ نیوبیم‌دار پایدار شده با 0 111 1707 وزن قطعه ریختگی ۴۰۲ کیلوگرم (۸۸۶ پاند).

صفحه 51:
* 4-3 تولید فولادهای با کربن خیلی کم (8۱): لادها نیکل دار ‎T‏ که حداکثر 03/9 نأش ‎iy a ELEY S SIE tas St‏ مقدار کر, کرم و در نتیجه خورد ‎sss‏ ‏دانه‌ای که بر ررسوب کا ار کل موم و نیست. بجای افزودن تثبیت کننده ی از قبيل ‎eal‏ میتوان از کم استفاده : لادهای با أستإنداردها ‎na 12 are,‏ 4 3100 :95 . کل ‎ole‏ ‏ع * در نوليد فولاد با استفاده از بارهای تازه لازم است که به مقدا ان ات دورد ه اکسیداسیون به محدووه 01/0 تا 7702/0 درضد برسد ۱" به آين ترتیب مقدار زیادی [کسیژن در حمام مذاب کوره باقی می‌ماند. و بايد ين يس از سريا ره كبري أكسيزن زداهاى به مذاب 2 ید ‎wy‏ ‎Pll gone out‏ 3 ماد قرو وکرمی را که مقدار کرین إن خیلی کم ‎O1/0)‏ تا 2/0 درصد) باشد باید به مذاب ‎“LS!‏ ‏کرد ذ ره قوسى ‎ORF‏ بن از الكترودها باعث” مشود که ميزان كرما ان حد مجان ‎Galas‏

صفحه 52:
4-3 تولید فولادهای با کربن خيلى كم ‎(ELC)‏ لادها ار آستنیتی که حداکثر 03/0 قو دآشته باب ا و 1 لع إكثر 09/8 ورصد 7 مسو كاربيد م ودر نتيجه خورد كا ين بش دای که ثر رسوت وب كاد كرم أيجاذ مود تيتأ آن از قولاد کم استفاد ورس ردهاى 316 ‎OF eto oh‏ 364 3108 یف ا ى اخزودن ثبت كشن ى مى © ذر تولية فولاة بأ استفاده از بارهای تازه لازم است که به مقدا کی مذاث دي دو ۵ آکس تشون به حدر 0 درصد يرسد | © به آين ترتیب مقدار زیا یادی اکسه در حمام مذاب کورو باقى مي ماند. و با كار د ۳ ين های به ‎١‏ ید. بیش زافق بسشتر به مذ ۳ ‎ie EO ees‏ ° كرين أن حلی کم( 0 درضد) اد ‎g Al‏ مان ات کوره قوسی جذب 8 ‎eae eel‏ ی ی ره

صفحه 53:
* شکل (3-6)- پروانه گردان خارج کننده گاز از جنس فولاد زنگ نزب ؟, ‎ee‏ )8 بروانه كردإن جارج ‎(Sil Bo‏ انواع مختلف فولاد مستقیماً توسط فرآیند ذوب مضاعف در ی قوسی به علت جذب كرين أمكان بذيرنيست و علاوه برأ ‎boos‏ ععليات تصفيه نيز بايد انجام شود د ارت مت در موم ‎ie‏ دمش بايد زياد بوده و در حدود 0 در ‎whale @ a,‏ باشد. و دمش با بايد مدث زياذى بعد ارقت کرین ادامه داشتة ‎ff peste nal‏ ابن يعت كه جوشش را با تجزية تقرس 20/0 درصد بن و 14 ددع ۵ شروع نمود ن جوشيدن قف له سان وروت مش مساگرا ‎eC rd‏ سره بتی الزامی است آسترهای از تنس سپلیسیمی را نیز میتون م۶ رد ون بعد از تخليه باید به میزان قابل توجهی تعمیر در اکسید می‌شود زیاد اس ام ‎oO oa PASI Tag‏ ۹ از همان روشهاتی ‎ids a “ei sl oS‏ به كار ‎ee‏ بازیابی کرد رت د سربار ‎Leste i Staged Pook ine SU‏ مراره اصافه میشود ‎SEA‏ ‎i‏ َه بازبابى و تصفيه بسع م وق امد ابید

صفحه 54:
* با تفییر شرایط واکنش واکنش می‌توان اکسیداسیون کرین را بیشتر افزایش داد. (به ضمیمه مراجعه شود. * در عیلیات اه برای جد کر ماس که از کسیزن شدو باشد ف ‎Le Las Peed‏ که و مه در ‎og‏ اعد Se Sane ‏اكيرد. در طو رن هوق آفت کرش شم‎ ie ‏آن ان با بايد فوق, م شود.‎ 24 موق اند ‎att gee‏ سا ور 0 درصد برسد باید درجه حرارت مذآب کافی و مقدار أكسيزن زياد شده باشد. کنون دو روش مجزا با فاد مشاه توس فته است. د 3 ه قوسی به تفگ ‎No‏ متتل شد اين اا د اي ‎ool al? tas‏ شد اکسیژن از بك نيزى عير 10 ‎one?‏ ‏می‌شود. در طول اين فرآیند گاز آرگون از راه یک توبی ف پاتیل سوار شده دمیده میشود و مذاب را به هم شلد 3) د روش فولاد زنگ نزن در یک مبدل | رلور اكيز اكسيزنب و إذ چدن > 0 د اناك حل قد نج ييه ۵ ‎seers‏ ميشوند إتتقال دادم ميشود ميشود که در هر دو زو ‎oh‏ کرم سب پادی یه (98 تا 100 درصداً بازبای فولتماك با كرين خبلى كم ‎ONG elses EEG)‏ درصد کآهش می‌یابد.

صفحه 55:

صفحه 56:
© فرايند ‎IOS bes BOER SKE‏ عواياث تحت خلا ِ مىباشد. (شكل 3-9) در اين فرايند ياتيل فولاد مذاب به يى اتاقى خالى از هوا كه دو دريوش دارد منتقل ميشود. يكى از درپوشها سه الکترود كرافيتى دارد که در صورت لزوم گرمای اضافی به وسیله آنها تامین می‌شود. با کار گذاشتن پاتیل در یک سیم پیج القایی داخل آناقک خلا می‌توان شرایط هم زد مذاب را ایجاد کرد. اکسیژن را می‌توان به صورت گاز يا یک اکسید تامین کرد اکسیژن بحالت اکسید این امکان را به وجود می‌اورد که آلیاژها به ارزانترین شکل مانند و۳0 به مذاب اضافه شوند. در فرآیندی شبیه بالا می‌توان عملیات لازم را یک باره با استفاده از پاتبل‌های کوره‌ای ازردا ‎Finkl-‏ ‏۵۳۳۵ انجام داد. تمامی این روشها بازده کار را افزایش ميدهند. جون كوره ذوب کننده اولیه بیکار باقی می‌ماند تا بار ‎sax‏ آماده شود. فرآیند مشابه‌ای نیز برای کوره‌های القایی توسعه داده شده که در آن یک درپوش بر روی کوره جفت شده است. این فرآیند برای تولید قولادهای کم کرین موثر است ولي بازده كار را بالا نمىبرد جون عمليات ذوب و خا يى محفظه انجام ميشود.

صفحه 57:
: شکل (۲-۹)- کوره گازگیرپاتیلی ۸512۸-516 . 000000 و00 900

صفحه 58:
* همچنین فرایند غیر خلا ای لادهای >اع استفاد کر ‎eh‏ سيد كري ,ذا لفان ار ‎pus‏ رلاركون | 0 5 هش ميشو, ‎staal‏ )© ميدل ‎Csi 2a)‏ آرگون- سین رت ‎iiss ee‏ ۳ در آين فرآیند برگشتی نگ نزن و فرو کرین زیاد ‎a.‏ ‏کورم سى ذوب شدم و لاد زنك نزن تهيه ميشود. یه تقريباً 9 درصد کرم را نش ان میدهد در این جالت مقدار آهمیتی ندارد چون در عملیات بعدی مى به ‎pe‏ موردنظر رساند. در لين مر حله ‎ay gos‏ ۳ کتورتور که ذرجه حرارت أن :1600 د ل ذادة ميشود. نمونه برداری به هنگام تال را ی ‎oie‏ أ سمت ته محاسبه میشود. ‎alae‏ از گازهای آرگور ار کنورتور در آن دمیده میشود. ‎me 8 ig eee eee‏ 2 عبن ات با هدروزن ما م افت کربن ‎en al oie‏ با هیدروزن مذاب گرفته میشود و در مرخله یی 710 ی ‎ete‏ لین فرآید نز نس مزیت را دار که ‎eles cust‏ ای باز بعدی آماده شود اما ‎sc‏ ۳ ‏ارس این فرایند فقط مورد دش‎ eal i coat ‏ریخته گران فولاد ابسحت كه با توليد زياد:و:ييوستة قطعات رد‎ ‏فولاد زنگ نزن سر و کار دارد.‎

صفحه 59:
-3- تولید فولادهای با 713 کرم: د در انواع ۸۵ و 8 و تحت استانداردهای 420629-8.5.1504 فتاعو یقن 23 5 گنت 430 ‎gt‏ فى كبرد رچه توعی آز فولاد که 74 ‎OI SETIB.S.1804g425C11-8.5-3100)‏ ساخته ممشود: در تهبه اين نوع فولادها از مواد تازه فراضه فولاد كربنى همراه با قراضع نیگل دارد در گوره» بار و دوب می‌کنند. در صورت لزوم بار باید در حد مجاز باشد جون سریاره از سنگ آهک و فلوراسیا تشکیل شده پس از مرحله اکسیدا ۲ از حمام مذاب گرفته ميث باره خستر ع ا بلافاضلة بسي ان دمش باید اترا به طور پیوسته از گورت گرفت. با اختلاف هزینه‌ای که یر" فروگرم کم گرین و بر کرین وجود درد می‌توان با کاهش کر به مان آفل به مقدار زیادی صرفه جویی کرد. با برداشتن سرباره آاکسید گننده و اضافه کردن فروسیلیسيم و با آلومینیوم, حمام مذأب اکسیژن زدایی شدهٌ باره أخبا کننده جدیدی از ستگ آهک و فلوروسپار تشکیل ميشود. برای اینگه خاصیت احیاً کنندگی شرباره حفظ شود و افت‌الباژی به حداقل برسد مقدار كمى كرد قرو سبلیسم بة آن اضافه می‌کنند. کیقیت درست سرباره به وسیله رنگ بريد و بحوة اث إن (بعنى: نه شکل بودر درآمدن به هام کم کرین وپر کرین و متتاشب ۲ ‎oo‏ مجان كزين اناف کود. بزای ایک آفتهای آلیاژی به خدافل برسد فروآلباژها بایذ مه سرعت هرچه بیشتر ذوب شویج آین کار ورحه حرارت زباد حمام مداب در ابان دوره آکسبة کنندگی با استفاده از آلبازهایس با دانه‌های ریز و پیش گرم کردین مود هو ودنى انجام میشوی در هنگامی کر ‎BCT Sige‏ ده دول می‌گردند نمونه یه میشود تا | ‎iz‏ د ترکیب در حد مجاز است" ا ‎Soa alos‏ و حامل نود ترکیب جر لت

صفحه 60:
#فولاد را میتوان با فرایند ذوب مجدد نیز ,2+ در اين فرایند قراضه رم دار رکه ار و ذوب می‌شود و ز مذاب نمونه برد می‌گردد تااز اين ‎spe‏ تقد از مواد ‎Sagal‏ ‏مواد بم م ذوب ‎aul‏ اف را تج ‎ie‏ انن تجزنه دز ‏حرارت فوق ‎es‏ ی ‏صورتى ين تحزيه در محدوده ) ‏داشته باشد تخيله مذاب نيز م مى ‏ذوب تنها مورد استقاده رار ‏جون الياز درراین حا 7 يل به دب كأ ‎gala‏ ‏مقدار زیأدی گاز می‌تواند در فولاد مذاب ‏شود و در قطعات رب یی تخلخل ایجاد ‎ ‎

صفحه 61:
برگشتی‌های فولاد کرم دار, فراضه ‘ تشد تا ‎vate‏ 9 ‎en‏ ره بار میشوند. قسفر موجور د دوب در درجذا آگسید میشود و سرباره در خود ‎Sl‏ ‏ره داشت تا اره جدیدی ۲ و انم شود نو ‎Sodas‏ فرآیند آدآمه ‎ie Ba‏ عا ‎Ol‏ فسفر در محدوة ‏مجاز قرار می‌گیرد: سرباره کننده نهایی تفت موکنودءی در اش: ‎SBE ie asi‏ مات با مدق مشود ‎LRG CAE Sat‏ میشود که اکسیداسیون ‎pos‏ در وهله ] اول ‎Foes ak sale‏ جوت اس وآفنش ‏اس مس ود با ‏مازاست بتابراین درچه رت مذاب به اه 6ت 2 ‎pane‏ ‏ین وقتی مقدار گرین جدود 70 ‎me?‏ کشت با ‎See‏ ‎foie ph ole ae‏ ‎ges‏ اکسیژن با نيزک متوقف شده و سر, ‏۰ از ووش تصفیم ‏ت دیگر با اضافه کردن اکسیژن زداهای قوی خش شدة باشید آز جمله الومينيوم قرو سم سرليك و كرام و قرو سأكو ‎Spares‏ ‏استفاده از آلباژهای گرم دار در کوره کره گرم در ما تفاب کج ار و انس مر ‎ ‏شید انس رو ره شورس رت نا نس ند 0 ضافه شوم چ تاره اد رودن بتر تجواهد يوار" وواکشهای اج ا بای ‎Lotte DOSS ies Sense‏ ی سریاره بیدا می: ‎ol‏ میم . رضت اد حون لو وم كسيد ‎fea Soul‏ غمی‌دهه با بهد يا با أفرودق ‎Sey‏ نگ آهک همراه با با قرو سليسيم أبن كار می‌شود. اره ‏مقدار سرا افزایش میدهد بنابراین آلومینیوم و 7 داده میشود؛

صفحه 62:
‎٩‏ سزبازه ‎ean a‏ بازيابى ‎a‏ نگ داده کمرنگ میت د و دز نتیجه سرد شدن افت پیدا نشان دهنده این است که اکثر کرم بازیابی شدو استٍ ند که + ‎ab ell‏ از مذآب تمونه ‏دازف شد و عفداز مواد آنبه محت و هتهجان ر ‎Gass ula‏ ف مقدار گو 2 ‎ee‏ دق رها ار ‎wale‏ ‏اكسوون واس :سما ركنا كون اس مدال ‎Si-Ca, ore AP le shows‏ و ‎i‏ 3 مده اين نتیجه حاصل شده است که بن روش اکسیژن زداب با استفادع ار ۵ ‎tp abel‏ 117 الومينيوم به مقدار كم (05/0 درصد) قابل قبول ‎al‏ وقتی ‎“ne‏ دار أن به 15/0 درضج ‎Sis ald ela‏ ضربه ضعیف میشود. از ديك فته ‎aaa‏ است هآ ‏الومينيوم و تيتانيوم تبايد به 6 ن زداهای ‎i le‏ استفاده ‏كرد کرد چون صر دهندم ‎٩‏ ‎Si-Mn L Mn- Solas oe‏ را با مقدار آلومیتجوم اکسیژن زدایی به بهترین وجه ‎roe plail‏ ‏اس بط یات متفاوت است.

صفحه 63:
* درجه حرارت معمولی ريخته گری در محدوده 1500 تا 1550 درچه سنیگ اد است گرچه امکان تقسر این مقادير به دار هفحین الیاز تال به ‎ones oe ae‏ و سخت دارد که این پوسته سیالیت الياز را محدود ميكند واد نتيجة مور خاضى ار ‎a‏ ‏ناک درچه حرارت زیا دتری ‎sly‏ ريخته گری لازم است نه در بعضی از موارد این افزایش درچه حرارت منجر به تشکیل پوسته گلفت‌تر وبا بروزنقایص دیگری در قطعه و می در توليد قطعات ريختكن ‎go‏ با 13 درصد کم زو ‎ate ۳‏ اس من متادل کرم و شته تا به د که أز أبن نعط ‎siya agen as‏ ‎in Ue oe le sie‏ يم ی صر ۳ صورت گرفته چنین نتیجه گیری میفود که خواض أن نظر نحو ضریه خلوض مود ازی بار بیش از فرایند فولاد دارد: ۲20

صفحه 64:
6-3 تولید فولادهای با ۸13 فولاد منكنز داريا هادلفيلد يا اد آستنيتي با 13 درصد مدكنز در استاندارد 310081۷/10 ‎se Bs.‏ م ىكيرذ: در عمل سيت به کربن مورد نظر است * بر کورن‌هایی ‎suis, gsual gurl aS‏ به علت حمله و اثرٍ شدید های منکنر یه اسنتر سیلیستی: نمی‌توان فولاد أستنيتي توليد كرد. جنانجه از عمليات أسيدى استفاده شود بايد بأ استفادن از زوشنهای ی دک ين رأ دوب کرد که در به هنكام مذاتب ابه ریاشع ‎Jet ts Me‏ ضافه میشون شم وب درجم ‎oC‏ که ‎Sy tose ci oi ek‏ أنرا به جداگانه در کوره‌هایی که استر آسیدی دارند از جمله مبد (کنو ی تشعشعى ير كوره قوسى مي نوان يا ‎Cl‏ رهاي تازه فولاذ منكنز دار استنيتى توليد كرد, ان شیوه‌ای است که & ‎ee‏ ری هه میلادی به بت رده ارس فلت ‎Detaled‏ ۰ J.

صفحه 65:
© فولاد هادفیلدتنها فولادی است که تركيب مناسبی از : و جقرمکی زياد زا هفراه با ظرفیت بالای کار سختی دار 2 مقآومت ‎Je?‏ در برابر سایش:دارد::بدین: قرتیت این ژ به سرعت جا ه كود رأ در صنعت يعنوان | ده مفيد مهندسى بدست أورده به ى كه يس گذشت | ‎s‏ از اخترا اسلاحات ‎aks,‏ ‏بش از قن انبا نه در ثرا ‎Gi‏ در زمینه‌های متنوعی کاربرد دارد. * فولاد آستنیتی منگنزدار در ‎tot,‏ در فرآيند توليد مواد نی بکا ر میروند ز ارى» ده شکنها, ‎elt‏ دنه بندی و نا< مکانیکی استفاده ‎alos ree‏ 28 بزاتر سایش فلز با فلز مقاوم بت درو دنده‌های ز: ؛پیتیونهاءزتجیرهای ‎JSF +‏ سايش و گفشکها و ضربه گیر تانگها نیز کاربرد دارد.

صفحه 66:
* از طرف دیگر این ‎esi‏ فولادها فولادها خواص بخوره بخصوصی دارند کم کاربرد ميكند. ما 38 تکام ‎ala‏ هک ود ‎eS‏ وک وه ‎settee‏ ‏عی‌باشد نتابراین الیاز مناسبیبرای قسمتهاين عصلیات ت_مأشيتكارى دقيق ويا ‎٠‏ قاومت به تقبير شكل كل ‎oa sae‏ هنگام اعمال نتش‌های زب هستید شمار نمت أبند. كن رى؛ برس 2 ‎y 3 oe‏ ری بر روی سطح, مت سای مریگ دأذه:و يك لأيه: سكنة ‎LS; Soh if‏ ختار ‎Teds ane‏ اريس یی بر رو ليد فولاد منگنزدار آستنیتی از بارهای تازه در کوره‌ها ‎iy Stoned‏ ند تا ‎Oe aS Sail hee ee eal‏ ی تا اینکه ‎ae‏ شدة و تصفيه ميشوذا ‏و ‎aes‏ با پایه قسفری 4 به دست آید. سرباره اکسید ‎os cae‏ ی ‎Ge‏ نده ‏جديدى انجاد من كردد. در ابن حين قرو منكتز جامد با كرين زياد ‏به محيط أضافه بد. درجه عادی فر > ‏سمولا6/ درضد کرو ‎Sob pies‏ دار ست هش دادم شود درصدی در حد ‎Sy ‏ري بش كرو مكر را‎ ie es Sas oe ‏به فولاد كربنى به مذاب إضافه مىشود. جدول ‏نمونه‌ای از گزارش ذوب ‎Cree eee Les‏ 0 ‏تولید شده است نشان میدهد.

صفحه 67:
جدول (3-3)- گزارش ذوب یک ‎rey‏ ريخته گری فولادی با 13 درصد منگنز که ‎Sel an ssa dds lg Lap‏ له توج کار ‎ewer]‏ ‏5 و و

صفحه 68:
۴#برگشتی‌های کارخانه ذوب فلز را می‌توان به آسانی ذوب و ریخته گری کرد اما مقدار کمی از منگنز موجود در نقاط داغی که مستقیماً در زیر قوسها قرار گرفته‌اند بر اثر اكسيداسيون و تبخير كاهش بيدا می‌کند. . در این حالت نمونه‌ای از مذاب برداشته می‌شود ودر صورت لزوم فرو آليازهر به مذاب اضافه می‌گردند. نمونهاى از كزارش ذوب فولاد منگنزدار که با روش ذوب دوباره تولید شده در جدول (3-4) نشان داده شده است.

صفحه 69:
جدول [3-4)- گزارش ذوب یک قطعه ریختگی فولادی با 13 درصد منگنز که با روش ذوب دوباره تولید شده است. ‎cal‏ > | مد | سيد | كو دید اکتر گرد ‎wh‏ سح ۰ _|هراه با 7۱۳ گشتی ‎Sa‏ ۱ 7۷ ‎١ 75‏ اقزودن ‎ee VF‏ فرو- سيليسي ۶ أباضافه 5؟ كيلوكرم فرو- متكتز ير أميكتن حمام مذاب در حرارت ‎187١‏ ‎ARC‏ ‎mT pois Fhe ae‏ 3 به مواد ياد ‎thy‏ 02 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎

صفحه 70:
* روش تصفیه با اکسیژن که برای فولادهای منگنزدار به کار میرود شباهت زیادی به روشی دارد که توسط مرکز پژوهش - ریخته گری فولاد اسکراتا ‏ برای 22 فولادهای زنگ نزن آستنیتی گسترش يافته است. خطوط هم دمای گرین- منگنل در شکل (3-10] نشان میدهند که مقدار منگنز باقیمانده با الا رفتن درجه حرارت افزايش بيدا می‌کند. چون در کوره‌های بزرگتر و در پایان دمش تمایل به زیاد شدن درجه حرارت | وجود دارد نسبتهای منکنز به کربن در مقیاس تولید حتی بیشتر هم خواهد بود. * در روش تصفیه با اکسیژن به کارگیری باری که شامل 60 درصد برگشتی‌های فولاد منگنز دار آستنیتی و 40 درصد بقیه قراضه‌های فولاد کربنی پاشد پيشنهاد شده است. در این حالت تجزیه مذاب تقریباً 1/1 درصد کربن و 5/8 درصد منگنز را نشان میدهد. پس از ذوب درجه حرارت مذاب به 1580 تا 0 درجه ساتنیتگراد افزايش داده شده است و ورود اکسیژن از راه نيزک شروع مشود و ادامه پیدا می‌کند تا اينکه جوشش کرین به مقدار کافی به وجود آید. (3/0 تا 5/0 درصد) و نیز از خروج گاز اطمینان حاصل شود.

صفحه 71:
شکل (3-10)- درجه حرارت با کربن- منگنز که به طور تجربی اندازه گیری شده است. 22) ۰ اب احل اولیه بالا ‎ers‏ ما بر 7 ر اكسيداسيون كر ‎se x‏ مرو كرس حمام مذاب وجود می می‌آید. رام ا ‎ae ee‏ شده و ورد سزبارة ميشود و وبه صورت جامد در می‌اید. پس از دم د هداب درجه رت خبلى زيان من ‎i ot es‏ افزودن ‎p28‏ 2 يا برگشتی ی بر و را و کارت شافى را می‌گیرند و وزن و مقدار لیاف ورند. ابن مواد حرارات أطاف ریک یخ خرات خازجی آفرانش میدهند سپس سترنازه ‎Bos cals cad‏ دو يه عباوت 0 کسید ننده توسط موادی احیا و باز: شنود. آنن مواد.اکتنتیدهای پایدازتری زا ‎isa‏ میب همانطور که در میمه ۵ 2 بحث شده ‎speci‏ از مينيومى كه خوب خرد شده باشد (مثلا يودر يا كنا مة) الستق اذه شور تایه سرت جا ‎os Wass ocpees (oars‏ تس نا تيراي جلت ا نهد ‎ST Cee SOL epee‏

صفحه 72:
۰ شکل سرباره كند ‎PR ges St‏ یر ا 0 اكسيد بت در ی يا ‎ee‏ ‏فرایند ‎sce th‏ ۳ موقعي كه يخ كند. م ميزان يإزيا نز بازیاء اافزی ‎space‏ ‎١‏ بی می گردد سر ‎eg odue gre’ ale‏ لا ‎S35.‏ كلدم لكا در موق از حمام مات نموه بر ش می‌کند . (مثل پودر) در اين ‎SS dd sok she ee‏ سرباره‌ای نیز وجود دارد که ‎en‏ ‎a ee ore‏ + در این صورت ره بجا ر صورت لزوم سربا 3 قراس سا و رد قرو لش اجه مشود کج ۱ د ميشود كه به جدا كر 7 مبكند. و همجنين قرو منكئز بر سداس تجزيُ ‎otis alg is oles Sa‏ ل ا داده شده است.

صفحه 73:
جدول (3-5)- گزارش ذوب فولادی با 13 نگنز که با روش تصفیه با اکسیژن "16# a] ‏یب‎

صفحه 74:
#بسیاری از کارخانه‌های ذوب فلزات از روشی که تال" حدی مذاب را تصفیه می‌کند همراه با دمش کوتاه . اكسيزن و درجه خرارتهاق. يابينتر استقادة م ى كنت در اين حالت فقط درصد كمى از شبه فلزات از دست ميرود ولي جوشش كربن براى خارج كردن بخش مهمی از گازهای حل شده کافی است. زمان ذوب در ‎Dol‏ روش کوتاهتر از روش مرسوم تصفیه با اکسیژن است و چون هنگنز کمتری اکسید میشود میزان بازیابی معمولا بیشتر است. مقد ار کربن موادی که به مذاب اضافه میشود تا درصد انرا به محدوده مجاز برساند باید کم باشد. نمونه‌ای از گزارش ذوب اين نوع روش در جدول (3-6) نشان داده شده است.

صفحه 75:
جدول )3-9( گزارش ذوب یگ قطعه ریختگی از فولاد با 13 درصد منگنز رس سنوی توا شده است. ار

صفحه 76:
تهای ره ی فولا منگنز دار آستنیتسی مجمع * درجه رحرارتهاى ربخته ؟ تیگراد است. درد جه حرأ ‎J‏ نر فلز مذاب با مواد سبليسي فالبكيرى, وا 1 ‎a ES‏ به صاف شدن سطح ‎jis‏ اد د ‎eels‏ أن میشود. با استفاده از ماسه‌های نت ۳۳ جمله الیوین,زیرکن و غیره می‌توان این نقص را به حداقل ند * لایه سطحی قطعه فولاد مگ در در برایر پر ضریه‌ای بو سرعث سخت اد ‎Bee‏ و ی زيرين 0 پذیر باقی می‌ماند. به ‎dd‏ اين فولاد برای مواردی پایداری در برابر ‎J Gul‏ رم است, متناسب می‌باشد. سس ات یدش ‎ore‏ ‏افزایش یش کربن مسی‌توان ‎aon eens‏ دیگر در استفاده زر مکدودیت و2 د دارد. یکی از بهترین ‎ill Sl ct‏ كرين درم مجلول جامز وت طريق اهش هط ار ‎als‏ 7 نماید. از طرف ‎BS)‏ ‏فزایش داد یب ‎Ss‏ يد ف د ‎sta ol dull‏ ار دس رل عنوان جوانم را ‎Cat ea‏ کاهش انداژه دانه‌ها. مقاومت | نیز افزايش دهد.

صفحه 77:
© تموزة قابى از قطعات ریختگی فولاد منگنزدار که در ين كونه موا رد به كار گرفته می‌شوند در شگلهای 1 -3), (12 -3) و (3-13) نشان داده شده است. * شكل (3-11)- بركزيدههايى از جكش هايى كه از فولاد منگنزدار با 13 درصد فنگتر ‎aol‏ شدواند. #شکل (3-12)- قطعات ریختگی فولاد منگنزدار با 3 درصد منگنز برای دستگاه خردکن فکی #شکل (3-13)- قطعه ریختگی فولاد متكنزدار با 13 درصد منگنز برای کارخانه‌های سیمان سا

صفحه 78:
کل (۲-۱۱)- برگزیدههابی از چکش‌هایی که از نولاد منگنزدار با ۱۳ درصد منگتز ساخته شده‌اند.

صفحه 79:
شکل (۳-۱۲)- قطعات ریختگی فولاد منگنزدار با ۱۳ درصد منگنز برای دستگاه خردکن فکی:

صفحه 80:

صفحه 81:
7-3 ذوب القایی فولادهای لیازی: ول ‎i rst.‏ بسیار مناسبی را سل فولاد ‎ge‏ تشکیل میدهند جون كت ى مربوط ذوب دوبا اره؛ کم بت أشنت بنابراين بات ( می‌توان درصد عناصر مذاب را ادن محدوده مجا سيع بآرم مى توان شت ضمنا موقعى كه نمونه مذاب تجزیه میشود درصد ب را در محدوده مجاز تعهداشت” ضمنا موقعى كه : نمونه مذاب ‎Teo‏ قت تلف نمى شود. معمولاً توليد با روش ذوب تنها ‎Site tS‏ .به تصفیه نیست. ‎ech OS‏ فراضه فولاد با شده است علاوه بر ‎va‏ بار همرآه قرو اناري كه بتواند مشخصات مجا بان همراة نز گوره ريخته می‌شود بطوری که از توان ورودی به بهترین وجهی استفاده شود.

صفحه 82:
وجود درد به و انجام نشود. در گوره‌هاي | ‎a ae‏ | قراضه ه بر کشت ؟ ‎et a‏ کش سس ‎a‏ تن قدار گازهای کل شده تصنيه شده‌اند استفاده ‎en eae‏ ات ا توا اه می‌آید برای تصفیه کوره‌های قوسی برگشت داده می‌شود. * فولادها را می‌توان در صورت لزوم در کوره القابى تصفيه كرد. ۳۵ | فوا را می‌توان در صور ام در کور یی ین ترتيب فولادى ثم توليد مى شود ذا كمترى دارد و ضمناً فرأيند انعطاف ‎so cai ah‏ با كتترل شرايط دوب می‌توان کرین, و قسفر رأ جدا كرد هزيته جنين روشهايى بيش و تا کت ان دونبد طولاتی يود م تجزية اضافن نز أ عناصر مذاب ‎a‏ محدوده مجاز رسانده شود. * فولادهاى دار آستنيتى را هي توان در كورههابى كه آستر بازی دارند ‎ol‏ تازه با بر ‎eke‏ 5 ب فلزات و ريخته ‎Laas‏ 0( 7 ها بارا نا ید اس و در تیا وش سل اد می آورند. در این لت بهره برداری اله جوشش. ‎Sia‏ ‏ن بذير بيست جون در درجع أول زردایق | اکسید میشود و در تزربق اکسیژن با نيزک نیز در کوره عملی نمی‌بآشد. © در نتيجه استفاده سس برگشتی, امکان جذب كاز توسط م مذاب

صفحه 83:
دار استنیتی است زيرا در اين كوه ن جذب کرین | ودهای افيتى ‎Creu‏ نای قوسی ‎Pe‏ ندارد. : 2 درصد ‎ope‏ ع ميد ز بروز جذب گاز میشود ی آید. ‎pei ae‏ | مئتوان 00 از ز روش جوشش سنك معدن معموا براي با ار فواد کر ‎A,‏ أفزودن اليازها استفاده ميشود. جد اكت ‎Sit tees i‏ 00 7۳ مان هس برآی قه آزاد اضافی تکیت گم یک أن ود ‎St Be‏ فولاد کربنی مذاب پیش زودن قرو آلبازها | اضه آلبا زی است. چنانچه قبلا مد ی بن نوع نیم جلاء ۵0 اسان ‎pore pals‏ فولاد ری وجود دارد ولی هنوز وجود ورفه ازاد فی زم است. ‎Extra free-board‏ . ‏واحد بسیار متاسبی برای تولید فولادهای کر -

صفحه 84:
ره القابي مىتوان فولادهاي كرم- نيكل دار آستنيتى يا كرين خيلق ‎ich‏ ) را تولیه کرد جوث 3ر1 ور أكر بيش بينى.هاى لام انجام لت پن به حداقل می‌رسد. به عبارت ‎oe‏ ‏الودكي مذاب توسط قر وااو سل حرارت ‎Sains ¢ ett‏ 1 جهت بن از نند رد ندارد. در این مورد جوش سنگ معدن برأى هش میزان ن كزين ‎eM Re Git alae‏ ابن كار وقت زيا خواهدو در پوس معمولی تلد فولاد از بارهاى ی ‎JU cai es‏ یراس اده ار تال ِ ده می‌شود. بارهای زه پر دا ینه هیستند وا اده از نها رهش تولید اسب تریرا قراگه: 5 بركشتى با كرين خبلى كم كه أر ‎oat eee ot eel ales es‏ مق ند * اه ين زدايى فولادى كه در كوره القاين ذوب شده است مهم ست زیرا روش معمولین ل فى يا شد شد. بل اين وش مقدار ‎raed‏ لاتر از آن در در فولادهای مشا 2 ‎es, sigue sles‏ جاد رک بش دایب ‎oleae ees‏ ای و 28 کسیژن زدایی ۱ میشود پایین اورده بجای أن از اكسيزن 30 دیگر از قبیل کلسیم و زيرکنيم استفاده مین ‎Wash heat‏ »© ووذ ريد

صفحه 85:
منايع: #ترجمه ‎steel metal casting‏ #فولادسازی(فراز پی) #درس ‎wid‏ سال چهارم نظام قدیم

صفحه 86:
oll ©

به نام خدا فوالدهای پر آلیاژ استاد راهنما: ‏دکتر باباخانی ‏تهیه کنندگان: ‏داوود پورعباس ‏وحید مجفری ‏میرصمد محمدی فوالدهای پر آلیاژ 1-3مقدمه: تولید فوالدهای پر آلیاژ باید به نحوی انجام شود که بهترین بازیابی ممکن آلیاژها بطریقی کامًال‌اقتصادی بدست آید .قیمت مواد خالص یا فرو آلیاژها با قراضه آلیاژی باال اسٰتٰٰٰٰ‌ بنابراین از آنها فقط در موارد ضروری باید استفاده شود .گرچه ذوب قراضه‌های آلیاژی ارزانتر تمام می‌شود ولی آنها را باید از یکدیگر تفکیک و مجزا نمود تااینکه از آلیاژهای موجود فقط در صورت نیاز استفاده شود نه اینکه با شارژ کردن بیش از حد معین به هدر بروند .بدالیل اقتصادی یک کارخانه ذوب فلز که در آن فوالدهای آ‌لیاژی تهیه میشود .باید از تمام قراضه برگشتی خودش نیز استفاده کند .این کار در مورد فوالدهای با منگنز باال وکوره‌هایی که ذوب در آنها فقط با آستر اسیدی انجام میشود عملی نیست که این مورد هم بندرت پیش می‌آید. ًال فوالدهائی که دوباره ذوب میشوند در مقایسه با ‏معمو ‌ فوالدهائی که از شارژهای فلز خالص و فر و آلیاژها بدست می‌آیند نامرغوبتر می‌باشنٰٰٰٰٰٰٰد مگر اینکه یک شارژ برگیزده به کار رود یا روش تصفیه به کار گرفته شود .ارزش نیکل در فوالهای کرم نیکل داٰر موجب گسترش روش جوشش سنگ معدن و سپس شیوه تصفیه با اکسیژن شده است ولی گسترش فرایند مشابه در مورد فوالدهای منگنزدار آستنیتی دیرزمانی نپائیٰد چون ارزش قراضه در درجه پائین‌تری قرار داشت. امروزه روشهای ذوب متفاوتی برای تولید فوالد آلیاژی به کار میروند .هر کارخانه روشی را درپیش میگیرد که به نظرش بهترین راه تهیه برای فوالد مخصوصی است .تنها گروهی از کارخانجات تا حدودی از روشهای ذوب استاندارد پیروی می‌کنند .در این فصٰل به بعضی از روشهایی که برای تهیه فوالدهای پر آلیاژبه کار میروند اشاره میشود. ‏ Ore boling اساسًا سه روش اصلی برای تهیه فوالدهای پر آلیاژ وجود دارد .روش اول در این روش از مواد بکر یعنی قراضه آهن خالص یا فوالد کربنی به عنوان مبنا استفاده می‌گردد و عناصر آلیاژی به صورت خالص با فروآلیاژها به آنها اضافه میشود .این روش گرانترین روش می‌باشد زیرا قیمت مواد آلیاژی با قراضه آهن خالص باال است. ه‌های آلیاژی برگشتی که از ‏روش دوم در این روش قراض ‌ ذوبهای دیگر به دست می‌آیند .دو مرتبه ذوب میشوند در این صورت لزوم مقداری از آلیاژها نیز به این مواد اضافه میشوند .تا شرایط مورد نظر حاصل گردد .غالبًا فوالدی که با این روش تولید میشود از روش اول نامرغوبتر است و ممکن است مشکالتی به سبب جذب گاز درحین عمل ذوب پدید آید. روش سوم در این روش تصفیه قراضه‌های برگشتی تصفیه میشوند و با ایجاد جوشش کربن همراه است چون از این طریق گازهای محلول از محیط خارج ًال مرحله بازاریابی را بدنبال دارد که می‌شوند و معمو ‌ در این هنگام بعضی از آلیاژها که به سرباره منتقل شده‌اند به مذاب برگشت داده می‌شوند تا کمبودهای موردنظر جبران شود .به این ترتیب خواص فوالد حاصل مشابه با خواص فوالدی است که از بار تازه بدست می‌آید .در جدول ( )3-1نشان داده شده است که با این روش و در مقایسه با به کار بردن بار تازه به میزان قابل مالحظه‌ای صرفه جوئی میشود .البته این مقایسه نمی‌تواند زیاد صحیح باشد چون پیش‌بینی‌های الزم برای فرسایش بیشتر مواد دیرگداز زمان ذوب و غیره نشده است. قبل از بحث درباره روشهای گوناگون تصفیه الزم است به نظریه‌هائی که این روشها بر پایه آنها بنیان گذاری شده‌اند توجه شود .نمودار الینگهام برای تشکیل اکسیدها (شکل )3-1انرژیهای آزاد را از لحاظ نظری برای تشکیل اکسیدها در درجه حرارتهای مختلف نشان میدهد. ‏Ellingham diagram جدول ( -)3-1مقایسه هزینه‌ تولید فوالد زنگ نزن حاصل از مواد تازه برگشتی که توسط اکسیژن تصفیه شده است. هر چقدر این انرژی آزاد (ٰ )Fمنفی‌تر باشد اکسید پایدارتر است .از این رو وقتی مخلوطی از فلزات در معرض اکسید شدن قرار گیرند (در حالی که در مورد مخلوط عناصر و اکسیدها وضعیت فرق می‌کند) در این حالت یک عنصر اکسیدی را که انرژی آزاد منفی کمتری دارد احیا کرده و به صورت عنصر بنیان آن در می‌آورد .مثًال سیلیسیم Cr2o3را احیا کرده crتولید می‌کند .فاصله بین دو خط در نمودار نشان دهنده اختالف انرژی آزاد است یا به عبارت دیگ نیروی محرکه حاصل از واکنشهای اکسیداسیون و احیا می‌باشد .هرچه نیروی محرکه زیادتر باشد واکنشها با سرعت بیشتری انجام می‌گیرند با اینکه در یک مدت زمان معین به شرایط تعادل نزدیک‌تر می‌شوند. شکل ( -)3-1انرژیهای آزاد در شرایط استاندارد برای تشکیل اکسیدها (نمودار الینگهام) اانرژی آزاد حاصل از اکسیداسیون کربن که طی آن کربن به منواکسید کربن تبدیل می‌شود با اازدیاد درجه حرارت منفی‌تر میشود و به عبارت دیگر coپایدارتر میشود .این عمل عکس دیگر واکنشهای اکسیداسیونی است که طی آنها درجه حرارت زیاد سبب تجزیه اکسید به صورت فلز و اکسیژن میشود. بنابراین در درجه حرارتهای باالتر اکسیداسیون کربن یا احیای اکسیدهای فلزی توسط کربن درجه اول انجام میشود .این موضوع را میتوان با ذکر مثالی از کرم روشن ساخت .خطوط مربوط به واکنشهای ؟ در شکل ()3-1 یکدیگر را در حرارت 1200درجه سانتیگراد قطع می‌کنند. در این درجه حرارت مخلوطی از Cٰ،Co،Cr،Cr2o3اکسید درمی‌آید و کربن هم Cr2O3را احیا می‌کند و یا با اکسیژن آزاد ترکیب میشود .درجه حرارتهائی که فوالد در آنها تولید میشود از یکدیگر بسیار مجزا شده‌اند .در این صورت ساده‌تر این است که کربن اکسید شود ولی کرم با ازدیاد درجه حرات به صورت فلزی باقی بماند. نمودارهای الینگهام فقط تحت شرایط تعادلی دقیق‌تر هستند یعنی زمانی که وقت کافی برای اانجام واکنشها وجود داشته و مقدار مواد شرکت کننده در واکنشها موالر باشد (یعنی وزن معادل شیمیایی) در کار تجارتی این شرایط هرگز به دست نمی‌آید ولی این شرایط امکان انجام واکنشها را نشان می‌دهند هرچند که غلظتهای نهائی که قبًال بدست می‌آیند آن حدی نیستند که در آنها تعادل ایجاد گردد با این حال نمودارهای الینگهام مبنایی برای فرآیندهای تصفیه توسعه تجارتی می‌باشند. فروآلیاژها می‌توانند حاوی مقادیری از گاز باشند .بنابراین به هنگام تولید فوالدهای پر آلیاژ که فروآلیاژ مشخص را به مقدار الزم به مذاب اضافه می‌کنند این امکان وجود دارد که مشکالتی بر اثر ایجاد تخلخل در قطعات ریختگی نهایی بروز کند .تجزیه گاز در درجات و اانواع گوناگون فروآلیاژها نشان داده است که محتوی گاز از یک گروه به گروه دیگر فرق میکند اما به طور کلی درجات ظریف‌تر بیشترین مقدارگاز را دارند .نمونه‌ای از مقادیر گاز برابر ؟ و ؟ برای فروسیلیسیم درشت و برابر ؟ و ؟ برای نوع ریز()1می‌باشند .مقدار زیادتر ااکسیژن احتماًال‌به سطح بزرگتر قطعه که قسمتی از آن اکسید شده یا گاز را از هوا جذب کرده نسبت داده می‌شود .از درجه حرارتهائی که در آنها گاز محلول متصاعد میشود چنین بر می‌آید که چنانچه فروآلیاژها قبل از اضافه شدن به حمام مذاب پیش گرم شوند محتوی گاز مذاب به مقدار قابل توجهی کاهش یافته زمان ذوب کوتاهتر می‌گردد .در نتیجه بهره‌برداری از روش تصفیه قراضه آلیاژی گاز موجود در مذاب به هنگام تخلیه کمتر از مواقعی است که شارژهای تازه مورد استفاده قرار می‌گیرند. به طور کلی درجه حرارتی که در آن آلیاژ ریخته‌گری می‌شود 50تا 100درجه سانتیگراد باالتر از درجه حرارت شروع انجماد است و محاسبه آن در فصل هفتم آورده شده است .مقاطع نازک و آلیاژهائی که دارای سیالیت کمی هستند درجه حرارت بیشتری احتیاج دارند تا حفره ًال پر کنند که محاسبه آن در فصل هفتم آورده قالب را کام ‌ شده است. درجه حرارت تخلیه مذاب در واقع همان درجه حرارت ریختن مذاب باضافه گرمای فوق گداز است که می‌تواند افتهای حرارتی را که در حین تخلیه انتقال و ریختن پیش می‌آید جبران کند .نتیجه اینکه درجه حرارت از یک کارخانه ذوب فلز تا ارخانه دیگر یا حتی در داخل یک کارخانه متفاوت است چون نوع کارها یا ضخامت قطعه و تعداد قالبهائی که مذاب در آنها ریخته می‌شود با یکدیگر فرق میکند .افتهای درجه حرارت را به هر حال میتوان به آسانی اندازه گیری نمود یا اینکه بر اساس تجربه گذشته مشخص نمود. 2-30نقش عناصر آلیاژی در فوالدها: -1-2-3 نیکل: نیکل چقرمگی و استحکام ضربه‌ای (بخصوص در درجه حرارتهای پائین) را افزایش داده و باعث کاهش تاب برداشتن فوالد در اثر سریع کردن آن شده و مقاومت در برابر خوردگی را اافزایش می‌دهد .همچنین نیکل سبب کاهش درجه حرارت بحرانی فوالد شده و محدوده درجه حرارت عملیات حرارتی را افزایش میدهد .فوالدهای نیکل دار مخصوص به منظور ساخت قطعاتی که باید سطح آنها از سختی قابل توجهی برخوردار باشند (نظیر :دنده‌های موتور هواپیما و انواع بالبرینگ‌ها…) به کار میروند .چنین فوالدهائی دارای سطوح سخت و مقاوم در برابر سایش بوده و مغز آنها نرم و قابل انعطاف می‌باشد .مزایای نیکل به فوالدهای سریع سرد شده و برگشت داده شده محدود نمی‌شود .بلکه در فوالدهائی که مقدار کربن آنها کم است با وجود نیکل ،استحکام قابل توجهی پیدا می‌کنند در نتیجه مقاومت در برابر خستگی و نیز چقرمگی آنها به میزان قابل مالحظه‌ای افزایش می‌یابد. -3-2-3کرم: ااین عنصر چندین نقش دارد؛ سختی پذیری و مقاومت در برابر سایش را در فوالدها افزایش داده و کربوره شدن را بهبود می‌بخشد .در میان عناصر آلیاژی رایج؛ میزان افزایش سختی پذیری کرم در رده باال قرار دارد .این خاصیت باعث میشود که فوالدهای پر کرم دار را بتوان به راحتی با سرد کردن هوا سخت نمود و بنابراین در شرایطی که سرد کردن مایعات اامکانپذیر نباشد و یا غیر مطلوب و مشکل باشد ،این خاصیت کرم به عنوان یک امتیاز محسوب میشود. فوالدهای کرم دار در درجه حرارتهای باٰٰال ،نسبت‌ًا پایدار بوده و غالبًا وقتی که مقاومت در برابر حرارت موردنظر باشد از آنها استفاده میشود .عالوه بر آٰن ،وجود کرم در به تاخیر انداختن و یا جلوگیری از خوردگی حائز اهمیت می‌باشد. کاربردهای فوالدهای کرم دار فراوان بوده که متداولترین آنها عبارتند از :ساخت ابزارهٰاٰٰ‌ ،دنده‌هٰا ،فنرها ،پره‌های توربین ،محورها و غلطک‌های کوچک و بزرگ. -3-2-3مولیبدن: ااین عنصر از عناصری است که در انواع فوالدها وجود دارد .و ًال همراه یکی از عناصر منگنز‌،کرم،نیکل،کبالت،تنگستن و معمو ‌ انادیم و یا همراه ترکیبات مختلف از این عناصر می‌باشد .این عنصر باعث افزایش سختی پذیری فوالد شده و عمق سختی را افزایش میدهد و محدوده درجه عملیات حرارتی را وسیع‌تر می‌نماید .عالوه بر آن میل زیادی به تشکیل کاربیدهای پایدار داشته و این باعث جلوگیری از رشد دانه‌ها قبل از سریع سرد کردن فوالد میشود .به دنبال آٰن ،دانه‌های زمینه فوالد ریز شده و در نتیجه چقرمگی فوالد در سختی‌های مختلف بسیار زیاد خواهد شد .یکی دیگر از مزایای مولیبدن ،افزایش استحکام کششی و استحکام خزشی فوالدهای آلیاژی در درجه حرارتهای باال می‌باشد ،همچنین در فوالدهای کرم دار و کرم نیکل دار ،مولیبدن باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی میشود .از جمله فوالدهائی که دارای مولیبدن می‌باشند عبارتند از: ابزارهای تند بٰر ،میل لنگ‌ها و محورهای چکش کاری شده، توربین‌ها ،صفحات دیگهای بخار ،مخازن فوالدی تحت فشار، آهنرباهای دائمی ،زره‌های ضد گلوله و غیره ... -4-2-3وانادیم: ‏ سنگ معدن این عنصز کمیاب بوده و به علت مشکالت موجود جهت استخراج آن ،گران تمام می‌شود .وانادیم عنصر آلیاژی بسیار با ارزشی است و با وجودی که از قدرت اکسیژن زدائی باالیی برخوردار است ولی بندرت برای این منظور استفاده میشود .وانادیم میل به تشکیل کاربید دارد .وقتی فوالد را تا باالی درجه حرارت بحرانی گرم می‌کنند و سپس آنرا سریع سرد می‌کنند ،این گونه کاربیدها به سهولت در زمینه فلز حل نمی‌شوند و لذا مانع رشد دانه‌ها شده و در یک محدوده وسیع سریع سرد کردن ،ساختار میکروسکوپی فوالد ،ریز دانه می‌شود و لذا فوالد عملیات حرارتی شده نهایت‌ًا دارای چقرمگی و استحکام باال خواهد بود .عالوه بر آن ،کاربیدهای تولید شده در حین عملیات برگشت دادن میل به تجمع ندارند .از وانادیم برای فوالدهای ساختمانی نیز استفاده می‌شود که این نه تنها باعث ریز شدن دانه‌ها می‌گردد بلکه خواص مکانیکی را بهبود می‌بخشد .به طور کلی ،مقادیر وانادیم در فوالدهای ساختمانی بین 03/0تا 25/0درصد تغییر می‌کند ولی در فوالدهای ابزار و فوالدهای مخصوص ،درصد بیشتری از این عنصر مورد نیاز است .قطعات صنعتی که در ترکیباتشان وانادیم وجود دارد عبارتند از : انواع فنرها ،صفحات و دنده‌ها ،فوالدهای مقاوم در دمای باال ،محورهای چکش کاری شده ،محورها و موتورهای توربین و سایر قطعاتی که نیاز به استحکام خستگی و استحکام ضربه‌ای باالیی دارند. -5-2-3منگنز: این عنصر ارزان قیمت ،متداول و بسیار ضروری است که یکی از اساسی‌ترین عناصر در فوالدهای کربن دار آلیاژی محسوب میشود به طور کلی اکثر فوالدها حاوی مقداری منگنز می‌باشند و در صورتیکه منگنز فوالدی بیش از 65/1 درصد باشد ،آنرا فوالد آلیاژی می‌گویند .منگنز یک اکسیژن ی آن به عنوان عنصر زدای مالیمی می‌باشد و کاربرد اصل ‌ آلیاژی به منظور افزایش سختی پذیری فوالد است .منگنز کیفیت سطح فوالدهای با درصد کربن مختلف را بهبود می‌بخشد و میزان پاره شدن و ایجاد ترک در درجه حرارت نورد گرم را به حداقل می‌رساند .منگنز همچنین تاثیر فراوانی بر چگونگی استحاله فوالد داشته و به دنبال آن تاثیر بر رفتار و خواص مکانیکی فوالدهای نورد شده ،در هوا سرد شده و برگشت داده شده دارد .فوالدهای منگنز دار با دانه‌های ریز دارای ترکیبی از استحکام و چقرمگی می‌باشند .از این نوع فوالدها برای ساختن چرخ دنده‌ها ،محورها ،مخازن گازی تحت فشار و بسیاری از قطعات صنعتی دیگر استفاده میشود .با افزودن مقدار متوسط وانادیم ،قابلیت چکش خواری فوالدهای منگنز دار افزایش می‌یابد. -6-2-3سیلیسیم: این عنصر غیر فلزی در طبیعت فراوان یافت میشود و به شکل فروسیلیسیم توسط فوالد سازان و به عنوان عنصر اکسیژن زدا و سخت کننده فوالدهای کربن دار آ‌لیاژی مصرف می‌شود .در صورتی که حداکثر درصد سیلیسم مصرفی فوالدی بین 6/0تا 2/2درصد باشد، آنرا فوالد آلیا ژی سیلیسی گویند .تمام فوالدهای استاندارد دیگر ،مقدار سیلیسیمی بین 2/0تا 35/0 دارند .چند اثر مختلف سیلیسیم عبارتند از: سیلیسیم به همراه عناصر آلیاژی دیگر نظیر کرم، نیکل ،تنگستن سبب افزایش مقاومت فوالد در برابر اکسیداسیون در دمای باال میشود؛ در اثر افزودن سیلیسم به فوالد قابلیت کربن زدایی و گرافیتی شدن افزایش می‌یابد و وجود سیلیسم در فوالد ،درجه حرارت بحرانی را در عملیات حرارتی افزایش میدهد. -7-2-3مس: ‏این عنصر یکی از معروفترین فلزاتی است که کاربردهای زیادی دارد .مس به عنوان یکی از بهترین هدایت کننده‌های الکتریسیته و حرارت برای عموم و به ویژه مهندسین ،شناخته شده است .از مس برای افزودن مقاومت در برابر خوردگی اتمسفری و نیز افزایش استحکام فوالدها استفاده می‌شود .مس به مقادیر مختلف به فوالدها اضافه میشود .برخی از فوالدهای مس دار متداول حاوی 2/0تا 5/0درصد مس می‌باشند .از جمله انواع شناخته شده فوالدهای مس دار ،فوالدهای کم آلیاژی با استحکام باال هستند که در سالهای اخیر توسعه یافته‌اند .این فوالدها انعطاف پذیری خوبی دارند و حد تسلیم آنها بیشتر از حد تسلیم فوالدهای ساختمانی است .در صورتی که مس همراه با کرم و نیکل و فسفر باشد باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی فوالد میشود ضمن اینکه بر خواص جوشکاری فوالد هیچگونه اثر منفی ندارد. -8-2-3آلومینیوم: این عنصر در تولید فوالدهای آلیاژی اثرات مهم و متعددی دارد و به خاطر میل ترکیبی شدید آن با اکسیژن زدای قابل اعتماد است .آلومینیوم در فوالد، ساختار آستنیتی ریزی ایجاد میکند و وقتی مقدار آن به حد 1درصد برسد قابلیت نیتروره شدن فوالد را افزایش میدهد .نیتروه کردن فرایندی است که در آن، سطح فوالد حین تماس با یک محیط ازت دار مثل گاز آمونیاک و در درجه حرارت 480تا 650درجه سانتیگراد سخت می‌شود .عناصر دیگری که در نیتروره کردن تا 0حدی موثرند عبارتند از :وانادیم، کربن ،مولیبدن و گاهی اوقات نیکل هستند .سختی ًال حدود 950تا 1150 آلیاژهای آلومینیم دار معمو ‌ ٰ ،DPHNبعد از عملیات حرارتی نیتروره کردن می‌باشد ،فوالدهائی که آلومینیوم ندارند از سختی سطح کمتری برخوردار می‌باشند. -9-2-3بر: هدف اصلی افزودن این عنصر به فوالدها افزایش سختی پذیری آنها میباشد و به این معنی است که تا آن عمق میتوان فوالد را توسط سریع سرد کردن سخت نمود .برای آلیاژ کردن فوالد حدود چند هزارم درصد بر کافی است به منظور اینبر بتواند موثر باشد ،باید فوالد را با افزودن آلومینیوم ،اکسیژن زدائی و ازت زدایی کرد تا اینکه بتواند با آن ترکیب شود. وقتی که از بر در فوالدهای حاوی مقادیر کمی از عناصر آلیاژی استفاده می‌شود امکان ساخت آلیاژهای متعددی عملی میشود .البته باید توجه شود که استفاده از بر در فوالدهای کم کربن نسبت به فوالدهای پر کربن بسیار موثرتر است و با افزایش درصد کربن از اثر آن می‌کاهد و و به همین علت استفاده از بر در فوالدهای پر کربن توصیه نمی‌شود .فوالدهای بردار نیاز به کنترل دقیق درجه حرارت و حین عملیات حرارتی بیش از آنچه برای سایر فوالدها الزم می‌باشد ،دارند .مشخصات کار سرد و گرم فوالدهای بردار‌،حداقل برابر فوالدهای آلیاژهای معمولی است. -3-3تولید فوالدهای کرم- نیکل دار استنیتی: استاندارد انگلیسی شامل تعدادی از این نوع فوالدهاست که کاربردهای گوناگون و وسیعی دارند .متداولترین این فوالدها، نوعی از آن است که در برابر خوردگی پایداری دارد(زنگ نزن) که درجات آنها در استانداردهای 317C16-316C16-304C15-B.S.1504 و نیز 316C71- -318C17 317C16-302C25-347C17-304C15-  ‏B.S.3100و315C16-316C12 ( آمده است که در اصل فوالدهایی با 18درصد کرم و 8 درصد نیکل بوده که درصد متفاوتی از کربن و مولیبدن به همراه دارند .همچنین انواع فوالد زنگ نزن پایداری نیز با استانداردهای ( 318C17-347C17-B.S.3100و 347C17- )B.S.1504وجود دارند که شامل نیوبیم (کلمبیم ) یا تیتانیم می‌باشند .فوالدهایی که در برابر حرارت پایدار هستند، ( )B.S.3100دارای مقادیر زیادتری از عناصر آلیاژی می‌باشند. تولید فوالدهای کرم – نیکل دار آستنیتی از بارهای تازه ،مستلزم تهیه مذاب با کربن کم است .که فروآلیاژها به آن اضافه شده باشد .بر طبق مشخصات الزم ،قراضه فوالد کربنی همراه با قراضه مولیبدن یا نیکل دار در کوره بار میشود .روش دیگر این است که اکسیدهای مولیبدن یا نیکلی که توسط کربن احیا شده و بفرم فلزی خودشان در می‌آیند را در کوره شارژ کنیم .در پایان ذوب نیز از نیزک اکسیژن یا تزریق اکسید برای احیا مقدار کربن تا حد بسیار پایین استفاده میشود .سرباره اکسید کنند ،بعد‌ًا جمع آوری می‌گردد اکسیژن حمام مذاب با فروسیلیسیم و یا آلومینیوم گرفته میشود و سرباره احیا کننده جدیدی با کمک سنگ آهک ،فلوراسپار و فروسیلیسیم ساخته میشود. در محدوده مجاز با استفاده از فرو کرم با کربن زیاد ،به حداقل کاهش می‌یابد .در این حالت گرفتن کربن از الکترودها امکان پذیر است مگر در موارد ایزوله شده‌ای که با افزودن کرم فقط با استفاده از فرو کرم کربن انجام می‌گیرد .این ماده بارامی اضافه میشود تا اینکه حمام مذاب بی جهت سرد نشود .چنانچه مواد افزودنی با سرعت به محیط اضافه شوند ،فروکرم به علت تراکم زیادش ،پایین و به کف حمام مذاب یعنی جایی که ذوب شدن در آنجا مشکل است ته نشین می‌شود .با از پیش گرم کردن مواد افزودنی آلیاژی ،سرعت ذوب باال رفته و در نتیجه گاز کمتری ایجاد ًال پوشیده میشود .به هنگام اضافه کردن مواد ،حمام مذاب باید کام ‌ از سرباره باشد تا بتواند از افزایش کربن حاصل از الکترودهای گرافیتی جلوگیری کند .موقعی که عمل ذوب کامل می‌شود یک نمونه جهت تجزیه شیمیایی برداشته می‌شود و بر مبنای این نمونه، در صورت لزوم میزان گرما و با اضافه کردن فرو آلیاژهای بیشتر به محدوده مجاز نزدیک می‌کنند. .1 معمؤال عمل جداسازی توسط سرباره صورت میگیرد به این ترتیب که بین الکترودها و مذاب را بخصوص در سطح مذاب توسط سرباره جدا می‌کند و این عمل بخصوص با تغییر ترکیب سرباره عملی است. فوالد کرم دار در حمام مذاب به علت اختالف وزن مخصوصی که بین مذاب فرو کرم و فوالد کربنی وجود دارد تمایل به جدایش دارد .در نتیجه قبل از نمونه برداری ،باید حمام مواد حمام مذاب بخوبی مخلوط شده باشند. ‏این کار را می‌توان با استفاده از محرک مکانیکی (هم زدن یا مخلوط کردن ) وروش القایی انجام داد یا می‌توان مواد مذاب تخلیه شده را دوباره به کوره برگرداند. تولید فوالدهای کرم –نیکل دار آستنیتی به طریق ذوب آرام ،به علت جذب کربن از الکترودها و ازت از هوا، درکوره‌های قوسی امکانپذیر نیست .در نتیجه ذوب آرام ،فوالدی تولید میشود و در نتیجه عملیات تصفیه ضروری است. در سال 1931میالدی ،تصفیه فوالدهای زنگ نزن با ایجاد جوشش سنگ معدن به ثبت رسید .در این فرآیند قراضه فوالد زنگ نز ،فروکرم با کربن زیاد ،سنگ معدن کرم و سنگ معدن آهن در کوره‌ای که با کرومتی آستر شده بود ریختند .در این مرحله سنگ معدن آهن به مقدار خیلی زیاد و اضافی موردنیاز بوده ،چون همزمان با اکسیداسیون کرم و کربن ،نگاهداری سرباره سیال از روش واکنش اکسید کرمیک با سنگ معدن آهن صورت میگیرد .درجه حرارتهای نهائی که از این فرآیند به دست می‌آمد زیاد بوده ،بنابراین از آسترهای کرومیتی برای این منظور استفاده می‌کردند. از آسترهای اسیدی نمی‌توانستند استفاده کنند ،چون سرباره همراه با اکسید آهن زیاد تولید می‌شد .آسترهای بازی نیز به اندازه کافی دیرگداز نبودند که بتوانند در برابر آن درجه حرارت پایداری کنند. در سال 1939میالدی روش تصفیه با اکسیژن به ثبت رسید در این روش نیز از بار قراضه زنگ نزن و فرو کرم با کربن زیاد استفاده کردند .در پایان ذوب ،گاز اکسیژن از طریق یک نیزک قابل مصرف در کوره وارد کردند تا کربن و مقداری از کرم اکسید شود .درجه حرارت حمام مذاب به علت خاصیت گرمازایی شدید واکنشهای اکسیداسیون ،باال رفته ،و در نتیجه کربن اکسید شده ،و قسمت بیشتری از کرم باقی می‌ماند. این فرآیند را می‌توان به علت پایین بودن مقدار آهن در سرباره ،در کوره‌های بیشتری از کرم باقی می‌ماند .این فرآیند را می‌توان به علت پایین بودن مقدار آهن در سرباره، در کوره‌های اسیدی انجام داد ،با این وجود ،چون درجه حرارت باال است الزم است که مراقبت شدیدی انجام شود. در هر دو این فرایندها اکسیداسیون کربن و مقداری از کرم انجام می‌گیرد .در مورد بازیابی کرمی که در سرباره وارد شده بود کوششی به عمل نیامده است در نتیجه سرباره‌های اکسید کننده‌ای که مقدار زیادی کرم داشتند ،جدا شده و به دور ریخته می‌شدند .سرباره احیا کننده جدیدی به وجود آورده شد که به آن مواد متعادل کننده هم افزوده می‌شد. هیلتی اولین کسی بود که در مورد اثرات اکسیژن بر محتویات کرم و کربن فوالدهای زنگ نزن در درجه حرارتهای مختلف( )2مطالعه کرده است .و خطوط همدما ( )3را چنانچه در شکل ( )3-2نشان داده شده است ،تهیه نمود .این نمودار نشان میدهد که در درجه حرارتهای باال همانطوری که از نمودار الینگهام نیز انتظار میرود مقدار کرم باقیمانده زیاد می‌شود (شکل .)3-1از نتایج حاصل از تولید فوالدهایی که بر روی این نمودار اضافه شده می‌توان دریافت که نیزک اکسیژن در مقایسه با جوشش سنگ معدن درجه حرارت حمام مذاب را باالتر برده همچنین نسبت کرم به کربن را نیز در آخر دمش افزایش می‌دهد. ‏ Hilty ‏ Isotherms شکل ( -)3-2اثر درجه حرارت ،مقدار کرم و کربن روی حرارتهای مقیاس تولید فوالد زنگ نزن ساخته شده توسط فرآیند تصفیه ،در پایان مرحله اکسیداسیون ،افزایش کرم و کربن در وضعیت هم دما و در حالت تجربی به دست آمده است )2(.بررسی‌های اثر جریان اکسیژن بر افتهای فلزی در حمام ( )3مذاب نشان داده است که وقتی سرعت جریان اکسیژن در هر تن به 30متر مکعب بر ساعت (در هر تن می‌رسد ،مقدار فلزی که اکسید می‌شود کاهش می‌یابد،یعنی ،درصد بیشتری از اکسیژن توسط کربن مصرف می‌شود (شکل .)-3-3 بنابراین ظاهرًا بهترین نتایج با کمترین سرعت جریان اکسیژن یعنی در هر 30متر مکعب بر ساعت (در هر تن ) به دست سمی‌آید .چون در باالتر از این حد ،کاهش مختصری در مقدار عناصر فلزی که اکسید شده‌اند ،پدید می‌آید. کوششهایی انجام شده است تا با احیا کردن اکسیدها، فلزاتی که در سرباره وارد شده و قبًال دور ریخته می‌شدند، ارزیابی کردند .کرم گرانترین فلزی است که در سرباره وارده میشود .و اکسید آن (اغلب به صورت Cr2O3در نظر گرفته می‌شود ،ولی آزمایشهای جدید نشان داده که اکسید کرم به شکل Cr3O4است) توسط سیلیسیم ،آلومینیوم، منیزیم و کلسیم احیا می‌شود (شکل )-3-1و به مذاب انتقال پیدا می‌کند .منیزیم و کلسیم بندرت مورد استفاده قرار می‌گیرند چون واکنش‌های آنها شدید بوده و با انفجار همراه است .واکنش سیلیسیم و آلومینیوم با انفجار توام نیست ولی حد زیادی بر بازاریابی کرم اثر می‌گذارد واکنش‌های بازیابی ،در ضمیمه شماره 1مالحظه می‌شود. تمام عملیات جدید مربوط به ذوب فوالد کرم و نیکل دار آستنیتی با استفاده از گاز اکسیژن انجام می‌شود .بار ًال از 50تا 60درصد برگشتی‌های کرم -نیکل دار معمو ‌ آستنیتی ،قراضه‌های فوالدی کربن و نیکل دار ،اکسیدهای نیکل و مولیبدن ،فر وکرم با کربن زیاد و سنگ آهک تشکیل شده است .انتخاب قراضه باید با توجه به فسفر آن انجام شود .چون امکان دارد فسفر در مراحل اولیه ذوب اکسید شود ولی به هنگام برگشت سرباره ،همراه با کرم بازیابی می‌شود .تجزیه مذاب باید حدود 5/0درصد کربن و 12تا 14درصد کرم داشته باشد .وجود این مقادیر از کرم و کربن در محیط شروع به جوشش کربن را آسانتر می‌کند. در این حالت درجه حرارت حمام مذاب را تا حدود 1600 درجه سانتیگراد باال برده ،و تا کمی بعد از اینکه کربن به 1/0درصد رسید و شعله افت کرد ورود اکسیژن را به مذاب ادامه می‌دهند .جنانچه دمش بهر دلیلی قبل از پایان گرفتن کار متوقف شود ،شروع مجدد آن غیر ممکن خواهد بود. تمام عملیات جدید مربوط به ذوب فوالد کرم و نیکل دار آستنیتی با استفاده از گاز اکسیژن انجام می‌شود .بار ًال از 50تا 60درصد برگشتی‌های کرم -نیکل دار معمو ‌ آستنیتی ،قراضه‌های فوالدی کربن و نیکل دار ،اکسیدهای نیکل و مولیبدن ،فر وکرم با کربن زیاد و سنگ آهک تشکیل شده است .انتخاب قراضه باید با توجه به فسفر آن انجام شود .چون امکان دارد فسفر در مراحل اولیه ذوب اکسید شود ولی به هنگام برگشت سرباره ،همراه با کرم بازیابی می‌شود .تجزیه مذاب باید حدود 5/0درصد کربن و 12تا 14درصد کرم داشته باشد .وجود این مقادیر از کرم و کربن در محیط شروع به جوشش کربن را آسانتر می‌کند. در این حالت درجه حرارت حمام مذاب را تا حدود 1600 درجه سانتیگراد باال برده ،و تا کمی بعد از اینکه کربن به 1/0درصد رسید و شعله افت کرد ورود اکسیژن را به مذاب ادامه می‌دهند .جنانچه دمش بهر دلیلی قبل از پایان گرفتن کار متوقف شود ،شروع مجدد آن غیر ممکن خواهد بود. در نتیجه باید دقت کافی بعمل آورد و از کافی بودن طول نیزک اطمینان حاصل کرد .در ضمن باید یک نیزک دیگر در دسترس باشد تا از آن ،قبل از سوختن و از بین رفتن نیزک ًال نیزکها را با مواد دیرگداز اولی استفاده شود .معمو ‌ می‌پوشانند تا دوام آنها زیاد شود .به طور معمول ،زمان دمش از 10تا 30دقیقه طول می‌کشد .وقتی که دمش پایان می‌گیرد درجه حرارت مذاب به مقدار زیاد باال می‌رود. یعنی به 1750تا 1800درجه سانتیگراد می‌رسد .این افزایش درجه حرارت به علت گرما زا بودن واکنشهای اکسیداسیون است و امکان دارد آسیب قابل توجهی به مواد دیرگداز وارد شود مگر اینکه درجه حرارت به سرعت پایین آ‌ید .در این موقع فروکرم کم کربن یا قطعات انتخاب شده قراضه را ،به مذاب می‌افزایند .این قراضه‌ها با باال بردن مقدار کرم یا وزن مذاب بدون اینکه از توان اضافی استفاده کند ،گرمای اضافی را مصرف می‌کنند. کرم اکسید شده بعد‌ًا با افزودن مواد اکسیژن زدای ریز شده از جمله فروسیلسیم،آلومینیوم یا سیلیکوکرم به سرباره بازیابی می‌شود (ضمیمه شماره 1مالحظه شود) اکسیژن زداهای کرم دار امتیاز دیگری نیز دارند از جمله اینکه به این وسیله بازیابی کرم در مقایسه با فروکرم کم کربن توسط مذاب ارزان‌تر تمام می‌شود .به هنگام بازیابی ،سرباره تغییر شکل داده از حالت جامد سیاهرنگ به به صورت سرباره سفید رنگ یا سبز روشن در می‌آید که در موقع سرد شدن فرو می‌ریزد (مثل پودر) برای بازیابی بهتر می‌توان از افزایش بازیسیته سرباره یعنی با افزایش سنگ آهک یا به هم زدن جهت تشکیل سرباره بهتر /عامل احیا کننده /مخلوط نمودن فلز جهت کم کردن تغییرات غلظت یعنی همزدنهای مکانیکی و القایی ،ورود گازهای خنثی(6،5و )4پاتیل به پاتیل کردن و کوره بکوره نمودن استفاده نمود .پاتیل به پاتیل کردن مزایای دیگری نیز دارد از جمله اینکه وزن فلز دقیقًا مشخص میشود در نتیجه مقدار کمتری از مواد برای رسیدن به محدوده مجاز به کار گرفته شده و در مصرف آلیاژها نیز صرفه جویی می‌شود .همچنین مواد دیرگداز کوره که بیش از حد گرم شده‌اند فرصتی پیدا می‌کنند تا خنک شوند و در صورت لزوم در این هنگام می‌توان آنها را بازسازی کرد .هم زدن و مخلوط کردن خوب در حین بازیابی کمک می‌کند تا حمام مذاب هر چه بیشتر یکنواخت شود و در این حالت می‌توان از آن نمونه بهتری جهت تجزیه شیمیایی برداشت. ‏ Chromiun- silicide .1 سیلیئوکرم مصطلحتر است. در عملیات تک سرباره‌ای فروآلیاژهائی که بتوانند مواد را به محدوده مشخصات مجاز برسانند از طریق سرباره اضافه شده و سپس مذاب تخلیه می‌شود .در عملیات دو سرباره‌ای پس از اینکه تمام کرم تا حد امکان بازیابی شد سرباره اولی گرفته می‌شود (این سرباره هنوز 2تا 5درصد کرم دارد) و بعد سرباره احیا کننده جدیدی با کمک سنگ آهک ،فلوراسپار و فروسیلیسیم ساخته می‌شود تا گوگرد را احیا کند .سپس فرو آ‌لیاژهای مورد نیاز از طریق این سرباره اضافه می‌شوند. گزارش ذوب برای تولید فوالد کرم -نیکل دار آستنیتی با فرآیند تصفیه دو سرباره‌ای در جدول ( )3-2نشان داده شده است. روشهای اکسیژن زدایی فوالدهای زنگ نزن آستنیتی یا فوالدهایی که در برابر حرارت پایدارند بسیار متغیر می‌باشند .آلومینیوم گرچه یک اکسیژن زدای موثر است ولی باید به اندازه‌ای که برای کنترل انواع ناخالصی‌ها الزم است اضافه شود .و در ضمن از تشکیل آخال آلومینیوم ( ) ALNجلوگیری شود که این ماده از ترکیب ازت موجود با آلومینیوم حاصل میشود .افزودن کلسیم، به صورت فلز کلسیم-Mn-Si-Ca ،یا Mg-Si-Caبهتر است چون کلسیم نه تنها با اکسیژن بلکه با گوگرد هم ترکیب میشود .فوالد زنگ نزن را که اکسیژن آن با کلسیم گرفته شده باشد در مقایسه با آنهایی که با آلومینیوم اکسیژن زدایی شده‌اند فوالد زنگ نزن را که اکسیژ آن با کلسیم گرفته شده باشد در مقایسه با آنهایی که با آلومینیوم اکسیژن زدایی شده‌اند بهتر می‌توان صیقل( )17نمود چون میزان تمیزی آن بیشتر است .فلز منیزیم یک اکسیژن زداست اما شدت عمل آن بقدری زیاد است که بندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد .تیتانیم بیشتر بخاطر توانایی تثبیت کنندگی کاربید و نیترید مورد استفاده قرار می‌گیرد تا یک اکسیژن زدا و در نتیجه این عنصر را پس از اکسیداسیون اضافه می‌کنند تا باقی بماند و نقش تثبیت کنندگی خودش را ایفا کند .استفاده از خاکهای نادر مشکل است زیرا محدوده مجاز و موثر آن بسیار کم است و خروج از حد مجاز ،خلل و فرج ایجاد می‌کند .به هرحال بهترین روش این است که با مقدار کمی آ‌لومینیوم همراه Mn- Si-Caیا Mg-Si-Caعمل اکسیژن زدایی صورت گیردMisch. . ‏metaml جدول ( -)3-2گزارش ذوب فوالد زنگ نزنی که به وسیله تصفیه با اکسیژن تولید شده است. انواع تثبیت شده فوالد زنگ نزن برای کاربردهایی که در آنها خوردگی بین دانه‌ای رخ میدهد تولید می‌شوند .این خوردگی در اثر تشکیل کاربید کرم به علت گرما بوجود می‌آید که باعث کاهش کرم شبکه فلزی می‌شود .با اضافه کردن نیوبیم (کلمبیم) یا تیتانیوم می‌توان پایداری الزم را به وجود آورد زیرا این عناصر در مقایسه با کرم ،کاربیدهای پایدارتری تولید کرده و تمامی کربن موجود را درگیر می‌کند. مقدار نیوبیم به اندازه 8برابر درصد کربن یا تیتانیم به مقدار 5برابر درصد کربن مشخص شده است .چون این عناصر هر دو اکسیژن زدا هستند اگر به هنگام افز ودن آنها در مذاب اکسیژن وجود داشته باشد بیهوده مصرف می‌شوند .بنابراین آنها را باید فقط بعد از اکسیژن زدایی نهایی به مذاب افزود .همچنین تیتانیم به علت تشکیل نیترید تیتانیم بهدر میرود و بنابراین ازت مذاب نیز باید با استفاده از فروآلیاژهای کم ازت به حداقل برسد .در ذوب مجدد ًال اکسید شده و بهدر می‌رود ولی فقط قسمتی از تیتانیم کام ‌ نیوبیم اکسید می‌شود و 50درصد آن باقی می‌ماند. اگر کاربیدهای عناصری نظیر کرم ،مولیبدن،وانادیم و تیتانیم در ساختار میکروسکوپی فوالد پس از کوئنچ کردن وجود داشته باشند مطلوبتر است که آنها بصورت ذرات نسبتًا بی ضرر کروی شکل در داخل دانه‌های آستنیت وجود داشته باشند تا اینکه بشکل رشته‌های ممتد در مرز دانه‌ها تجمع کنند. در بعضی از فوالدهای زنگ نزن آ‌ستنیتی وجود مقدار کنترل شده‌ای از ازت به عنوان یک عنصر آلیاژی الزم است .به این ترتیب استحکام فوالد زیاد می‌شود ولی در صورتی که مقدار ازت موجود بیش از اندازه باشد تخلخل ایجاد می‌‌شود .ازت به صورت فروآلیاژهای با ازت زیاد اضافه می‌شود. یکی از روشهای کنترل تخلخل در قطعات ریختگی فوالد نیکل- کرم دار آستنیتی اضافه کردن مقدار بسیار کمی سلنیم به صورت فروسلنیم به مذاب است .اضافه کردن مقدار 0125/0 تا 0-1درصد سلنیم به مذاب اثرات قابل اندازه گیری بر خواص مکانیکی ندارد ولی از ایجاد تخلخل ( )8جلوگیری می‌کند .نتایجی که نمایانگر رابطه بین درجه حرارت ریختن؛ ،مقدار هیدروژن و سلنیم مذاب و رطوبت قالب با سالم بودن قطعه ریختگی می‌باشد در شکل ( )3-4نشان داده شده است. عقیده بر این است که سلنیم با اثر گذاری بر کشش سطحی مذاب از بروز تخلخل جلوگیری میکند .به این ترتیب سطوح جامد مرطوب شده و امکان تشکیل هسته غیر یکنواخت کاهش می‌یابد . )9 ( .چون تمام سلنیمی که اضافه میشود در ذوب مجدد به هدر نمیرود پس باید مقدار مواد افزودنی سلنیم دار را کنترل کرد .سلنیم سمی است بنابراین در به کار بردن آن باید دقت بسیاری شود .در صورتی که سلنیم درباره وجود داشته باشد یا به مذاب اضافه شود باید از سیستمهای تهویه هوا یا مکشی کافی استفاده نمود. درجه حرارت‌های ریخته گری فوالدهای کرم-نیکل دار آستنیتی ًال به علت تمایل آلیاژ به تشکیل دانه‌های ستونی شکل معمو ‌ بزرگ ،تا حد امکان پایین نگه داشته میشود با ریخته گری در درجه حرارت پایین‌تر تشکیل دانه‌های ستونی شکل محدود میشود و در نتیجه دانه‌های هم محور در مرکز مقطع قطعه بوجود می‌آید از طرف دیگر درجه حرارتهای خیلی پایین ریختن نیز از نظر عملی محدود است .درجه حرارتهای ریخته گری فوالدهای ًال بین 1530تا 1600درجه سانتیگراد زنگ نزن آستنیتی معمو ‌ است که بستگی دارد به نوع آلیاژها و ضخامت مقطعی که ریخته ًال در می‌شود فوالدهایی که در برابر حرارت پایدار می‌باشند معمو ‌ درجه حرارتهای کمی باالتر ریخته گری میشوند. فوالدهای نیکل -کرم دار آستنیتی گوناگونی ساخته میشوند تا در درجه حرارتهای مختلف و در مواردی که پایداری در برابر خوردگی الزم است مورد استفاده قرار گیرند .نمونه‌هایی از این قطعات ریختگی در شکلهای ( )3-5و (-6 )3و ( )3-7نشان داده شده‌اند. ‏شکل ( -)3-5گروهی از قطعات ریختگی پمپ به وزن 4تا 50کیلوگرم ( 9تا 110 پاند) از جنس فوالد زنگ نزن. ‏ 4-3 تولید فوالدهای با کربن خیلی کم (:)ELC به فوالدهای کرم –نیکل دار آستنیتی که حداکثر 03/0درصد کربن داشته باشند فوالدهای با کربن خیلی کم ( )ELCگفته میشود .این مقدار کربن برای تشکیل کاربید کرم و در نتیجه خوردگی بین دانه‌ای که بر اثر رسوب کاربید کرم ایجاد میشود کافی نیست. بجای افزودن تثبیت کننده‌هایی از قبیل نیوبیم و تیتانیم میتوان از فوالدهای با کربن خیلی کم استفاده کرد .این گروه در استانداردهای ‏C 12 316و C 12 . B.S. 3100 304جای می‌گیرد. در تولید فوالد با استفاده از بارهای تازه الزم است که به مقدار کربن مذاب در دوره اکسیداسیون به محدوده 01/0تا 02/0درصد برسد )3( .به این ترتیب مقدار زیادی اکسیژن در حمام مذاب کوره باقی می‌ماند .و باید پس از سرباره گیری ،اکسیژن زداهای بیشتر به مذاب افزود .این کار باید بیش از اینکه سرباره احیا کننده جدیدی ایجاد شود انجام داد .فروکرمی را که مقدار کربن آن خیلی کم ( 01/0تا 02/0درصد) باشد باید به مذاب اضافه کرد .در عملیات کوره قوسی جذب کربن از الکترودها باعث میشود که میزان گرما از حد مجاز تجاوز کند. 4-3تولید فوالدهای با کربن خیلی کم (:)ELC به فوالدهای کرم –نیکل دار آستنیتی که حداکثر 03/0درصد کربن داشته باشند فوالدهای با کربن خیلی کم ( )ELCگفته میشود .این مقدار کربن برای تشکیل کاربید کرم و در نتیجه خوردگی بین دانه‌ای که بر اثر رسوب کاربید کرم ایجاد میشود کافی نیست. بجای افزودن تثبیت کننده‌هایی از قبیل نیوبیم و تیتانیم میتوان از فوالدهای با کربن خیلی کم استفاده کرد .این گروه در استانداردهای ‏C 12 316و C 12 . B.S. 3100 304جای می‌گیرد. در تولید فوالد با استفاده از بارهای تازه الزم است که به مقدار کربن مذاب در دوره اکسیداسیون به محدوده 01/0تا 02/0درصد برسد )3( .به این ترتیب مقدار زیادی اکسیژن در حمام مذاب کوره باقی می‌ماند .و باید پس از سرباره گیری ،اکسیژن زداهای بیشتر به مذاب افزود .این کار باید بیش از اینکه سرباره احیا کننده جدیدی ایجاد شود انجام داد .فروکرمی را که مقدار کربن آن خیلی کم ( 01/0تا 02/0درصد) باشد باید به مذاب اضافه کرد .در عملیات کوره قوسی جذب کربن از الکترودها باعث میشود که میزان گرما از حد مجاز تجاوز کند. شکل ( -)3-6پروانه گردان خارج کننده گاز از جنس فوالد زنگ نزن ؟ ،وزن قطعه ریختگی 85کیلوگرم ( 188پاند) تهیه انواع مختلف فوالد مستقیم‌ًا توسط فرآیند ذوب مضاعف در کوره‌های قوسی به علت جذب کربن امکان پذیرنیست و عالوه بر آن در این حالت عملیات تصفیه نیز باید انجام شود .درجه حرارت محیط در موقع شروع دمش باید زیاد بوده و در حدود 1600درجه سانتیگراد باشد .و دمش باید مدت زیادی بعد از افت شعله کربن ادامه داشته باشد .آسانترین کار این است که جوشش را با تجزیه تقریبی 40/0درصد کربن و 14درصد کرم شروع نمود چون اگر ناگهان جوشیدن متوقف گردد شروع دوباره آن تقریب‌ًا غیر ممکن است .درجه حرارمت مذاب در پایان دمش خیلی باال است یعنی بیشتر از 1800درجه سانتیگراد است در این حالت استفاده از آسترهای منیزیتی الزامی است .آسترهای از جنس سیلیسیمی را نیز میتوان به کار برد ولی بعد از تخلیه باید به میزان قابل توجهی تعمیر شوند .مقدار کرمی که در این حالت اکسید می‌شود زیاد است اما مقدار زیادی از آن را می‌توان با استفاده از همان روشهائی که برای تولید فوالدهای معمولی به کار میروند بازیابی کرد .به عبارت دیگر فروسیلیسیم یا آلومینیوم به سرباره اضافه میشود جذب کربن از الکترودهای گرافیتی به هنگام بازیابی و تصفیه بعدی مشکالتی را پدید می‌آورد .بنابراین باید به سرباره توجه کرد تا این مسائل تا حد امکان کاهش یابد. با تغییر شرایط واکنش می‌توان اکسیداسیون کربن را بیشتر افزایش داد. (به ضمیمه شماره 2مراجعه شود) . در عملیات خال برای جذب کربن مذابی که از اکسیژن اشباع شده باشد ًال در یک محفظه جداگانه قرار الزم است در معرض فشار خیلی کم و معمو ‌ گیرد .در طول فرآیند فوق افت حرارتی به چشم میخورد که برای جبران آن باید فوق العاده گرم شود .اما چنانچه به وسیله نیزک در مذاب داخل کوره اکسیژن وارد شود تا میزان کربن قبل از انتقال مذاب به 1/0تا 2/0 درصد برسد باید درجه حرارت مذاب کافی و مقدار اکسیژن زیاد شده باشد .اکنون دو روش مجزا با فرآیند مشابه توسعه یافته است .در یکی از این روشها فوالد در یک کوره قوسی تهیه و بعد به اتاقک خال منتقل می‌شود .در این اتاقک بعد از اینکه فشار کاهش داده شد اکسیژن از یک نیزک غیر قابل مصرف به سطح فوالد ( )10دمیده می‌شود .در طول این فرآیند گاز آرگون از راه یک توپی متخلخل که به کف پاتیل سوار شده دمیده میشود و مذاب را به هم میزند( .شکل )3-8در روش دیگر فوالد زنگ نزن در یک مبدل (کنورتور) اکسیژنی و از چدن آلیاژی با کرم زیاد تهیه میشود .وقتی مقدار کربن به 2/0تا 3/0درصد رسید فوالد به اتاقک خال که در آنجا اکسیدهای آهن یا کرم در شرایط خال اضافه میشوند انتقال داده میشود .گفته میشود که در هر دو روش کرم بسیار زیادی به ( 98تا 100 درصد) بازیابی میشود و به هنگام تولید فوالدهای با کربن خیلی کم ()ELC مقدار کربن به 01/0درصد کاهش می‌يابد. فرایند ASEA-SKFیکی دیگر( )12از عملیات تحت خال می‌باشد( .شکل )3-9در این فرآیند پاتیل فوالد مذاب به یک اتاقک خالی از هوا که دو درپوش دارد منتقل میشود .یکی از درپوشها سه الکترود گرافیتی دارد که در صورت لزوم گرمای اضافی به وسیله آنها تامین می‌شود .با کار گذاشتن پاتیل در یک سیم پیچ القایی داخل اتاقک خال می‌توان شرایط هم زدن مذاب را ایجاد کرد .اکسیژن را می‌توان به صورت گاز یا یک اکسید تامین کرد اکسیژن بحالت اکسید این امکان را به وجود می‌آورد که آلیاژها به ارزانترین شکل مانند Cr2O3به مذاب اضافه شوند .در فرآیندی شبیه باال می‌توان عملیات الزم را یک باره با استفاده از پاتیل‌های کوره‌ای گاززدا ) Finkl-Mohr(13انجام داد .تمامی این روشها بازده کار را افزایش میدهند .چون کوره ذوب کننده اولیه بیکار باقی می‌ماند تا بار بعدی آماده شود .فرآیند مشابه‌ای نیز برای کوره‌های القایی توسعه داده شده که در آن یک درپوش بر روی کوره جفت شده است .این فرآیند برای تولید فوالدهای کم کربن موثر است ولی بازده کار را باال نمی‌برد چون عملیات ذوب و خال در یک محفظه انجام میشود. همچنین فرایند غیر خال نیز می‌توان برای تهیه فوالدهای ELC استفاده کرد .فشار نسبی منواکسید کربن با استفاده از گاز نادر (آرگون ) کاهش داده میشود تا گاز پیوسته از محیط خارج شود که این اساس فرآیندهای ( )15مبدل (کنورتور) آرگون -اکسیژن ( )16را تشکیل می‌دهد .در این فرآیند برگشتی فوالد زنگ نزن و فرو کرم با کربن زیاد در یک کوره قوسی ذوب شده و فوالد زنگ نزن تهیه میشود .تجزیه مذاب تقریبًا 19درصد کرم را نشان میدهد در این حالت مقدار کربن اهمیتی ندارد چون در عملیات بعدی می‌توان کربن را به مقدار موردنظر رساند .در این مرحله مذاب به یک راکتور (کنورتور) که درجه حرارت آن 1600درجه سانتیگراد می‌باشد انتقال داده میشود .با نمونه برداری به هنگام انتقال زمان‌های دمش و سرعت جریان محاسبه میشود .مخلوطی از گازهای آرگون و اکسیژن از قسمت ته کنورتور در آن دمیده میشود .بتدریج درصد اکسیژن از 66درصد در شروع دمش تا 33 درصد در هنگام افت کربن کاهش پیدا می‌کند .در این حین ازت یا هیدروژن مذاب گرفته میشود و در مرحله نهایی با آرگون گاز زدایی انجام میشود .این فرآیند نیز این مزیت را دارد که کوره ذوب اولیه بیکار می‌ماند تا برای بار بعدی آماده شود اما عیب آن هزینه زیا ‌د آرگون است .این فرآیند فقط مورد توجه آن دسته از ریخته گران فوالد است که با تولید زیاد و پیوسته قطعات ریختگی فوالد زنگ نزن سر و کار دارد. -3تولید فوالدهای با ٪13کرم: این نوع فوالد در انواع Aو Bو تحت استانداردهای 420C29-B.S.1504و 420C29و 410C21:B.S.31000جای می‌گیرد گرچه نوعی از فوالد که 4 درصد نیکل دارد برای مقاومت در برابر سایش توسط آب ساخته میشود. (425C11-B.S.3100و) .)425C11-B.S.1504 در تهیه این نوع فوالدها از مواد تازه قراضه فوالد کربنی همراه با قراضه نیکل دارد در کوره ،بار و ذوب می‌کنند .در صورت لزوم بار باید در حد مجاز باشد چون سرباره از سنگ آهک و فلوراسپار تشکیل شده پس از مرحله اکسیداسیون ،کربن وفسفر از حمام مذاب گرفته میشود )3( .چون سرباره فسفر( )3را در خود نگه میدارد بنابراین به هنگام دمش یا بالفاصله پس از دمش باید آنرا به طور پیوسته از کوره گرفت .با اختالف هزینه‌ای که بین فروکرم کم کربن و پر کربن وجود دارد می‌توان با کاهش کربن به میزان حداقل به مقدار زیادی صرفه جویی کرد .با برداشتن سرباره ااکسید کننده و اضافه کردن فروسیلیسیم و یا آلومینیوم ،حمام مذاب اکسیژن زدایی شده سرباره احیا کننده جدیدی از سنگ آهک و فلوروسپار تشکیل میشود .برای اینکه خاصیت احیا کنندگی سرباره حفظ شود و افت‌آلیاژی به حداقل برسد مقدار کمی گرد فرو سیلیسیم به آن اضافه می‌کنند .کیفیت درست سرباره به وسیله رنگ پریده و نحوه افت آن (یعنی :به شکل پودر درآمدن به هنگام سرد شدن) مشخص میشود .فرو کرم الزم را میتوان با توجه به نوع فوالد کم کربن و پر کربن و متناسب با حد مجاز کربن اضافه کرد .برای اینکه آفتهای آلیاژی به حداقل برسد فروآلیاژها باید به سرعت هرچه بیشتر ذوب شوند این کار با کمک درجه حرارت زیاد حمام مذاب در پایان دوره اکسید کنندگی با استفاده از آلیاژهایی با دانه‌های ریز و پیش گرم کردن مواد افزودنی انجام میشود .در هنگامی که مواد اضافه شده ذوب می‌گردند نمونه دیگری تجزیه میشود تا اطمینان حاصل شود ترکیب در حد مجاز است و سپس تخیله انجام گیرد. فوالد را میتوان با فرایند ذوب مجدد نیز تولید کرد .در این فرآیند قراضه کرم دار درکوره بار و ذوب می‌شود و ضمن‌ًا از مذاب نمونه برداری می‌گردد تااز این طریق مقدار مواد افزودنی آلیاژی محاسبه شود این مواد به هنگام ذوب می‌توانند آفتها را 0جبران کنند .این تجزیه در حرارت فوق گداز مذاب نیز بررسی میشود و در صورتی که این تجزیه در محدوده مجاز قرار داشته باشد تخیله مذاب نیز انجام می‌گیرد. عملیات ذوب تنها مورد استفاده قرار می‌گیرد چون آلیاژ در این حالت تمایل به جذب گاز دارد و مقدار زیادی گاز می‌تواند در فوالد مذاب حل شود و در قطعات ریختگی نهایی تخلخل ایجاد کند.  از روش تصفیه غالب‌ًا استفاده میشود .برگشتی‌های فوالد کرم دار ،قراضه فوالد کربنی و احتماًال قراضه نیکل دار همراه با فروکرم حاوی کربن زیاد و سنگ آهک در کوره بار میشوند .فسفر موجود در بار در حین ذوب در درجه حرارت کم اکسید میشود و سرباره فسفر ( )3را در خود نگه میدارد .این سرباره را باید برداشت تا سرباره جدیدی از آهک و فلوراسپار ساخته شود. و به این ترتیب فرآیند ادامه پیدا می‌کند تا جایی که میزان فسفر در محدوده مجاز قرار می‌گیرد .سرباره اکسید کننده نهایی بعد‌ًا ساخته میشود و در این حالت درجه حرارت مذاب تا حدود 1550درجه سانتیگراد باال برده شده و اکسیژن از طریق نیزک در مذاب وارد میشود .درجه حرارت زیاد اولیه باعث میشود که اکسیداسیون کربن در وهله اول انجام بگیرد چون ا این واکنش گرمازاست بنابراین درجه حرارت مذاب به هنگام دمش باالتر می‌رود .در ًال این نقصان با هنگامی که مقدار کربن به اندازه کافی کاهش یافت( معمو ‌ افت شعله کربن وقتی مقدار کربن حدود 1/0درصد است نشان داده میشود) وارد کردن اکسیژن با نیزک متوقف شده و سرباره برگشت داده می‌شود .و به عبارت دیگر با اضافه کردن اکسیژن زداهای قوی که بخوبی پخش شده باشند از جمله آلومینیوم،فرو سیلیسیم،سیلیکوکرم و فرو سیلیکوکرم (همانطور که در ضمیمه شماره 1بحث شده است) در مذاب می‌توان کرم را بازیابی کرد .با استفاده از آلیاژهای کرم دار در کوره کرم در مذاب وارد میشود و این طریق ارزانتر از بهره برداری از فرو کرم با کربن زیاد تمام میشود .اما چنانچه کرم به صورت فروکرم با کربن زیاد به بار اولیه اضافه شود دیگر نیازی به مواد افزودنی بیشتر نخواهد بود. واکنشهای احیا چون شدید‌ًا گرمازا هستند به سیال کردن سرباره و بازیابی کمک میکنند .بازیابی همچنین با زیاد شدن خاصیت بازی سرباره افزایش پیدا می‌کند .با استفاده از آلومینیوم می‌توان سرباره را برگشت داد چون آلومینیوم اکسید اسیدی تشکیل نمی‌دهد یا با افزودن سنگ آهک همراه با فرو سیلیسیم این کار انجام می‌شود .نظر به اینکه سنگ آهک مقدار سرباره را افزایش میدهد بنابراین آلومینیوم ترجیح داده میشود. سرباره به هنگام بازیابی تغییر رنگ داده کمرنگ می‌شود و در نتیجه سرد شدن افت پیدا می‌کند .که این نشان دهنده این است که اکثر کرم بازیابی شده است .در این حالت باید از مذاب نمونه برداری شده و مقدار مواد‌ آن به محدوده مجاز رسانده شود تا مقدار گوگرد کاهش داده شود و فرو آلیاژها به اندازه الزم اضافه گردند. روشهای اکسیژن زدایی بسیار گوناگون است .بدنبال پژوهش‌هایی که در مورد اثرات .Alو Si-Ca، Si-Caو مجموعه‌های آنها به عمل آمده این نتیجه حاصل شده است که بهترین روش اکسیژن زدایی با استفاده از Si- Caاانجام گرفته است )17( .آلومینیوم به مقدار کم ( 05/0درصد) قابل قبول ا ست اما وقتی مقدار آن به 15/0درصد برسد پایداری قطعه در برابر ضربه ضعیف میشود .از طرف دیگر گفته شده است که از آلومینیوم و تیتانیوم نباید به عنوان اکسیژن ًال تشکیل زداهای نهایی استفاده کرد چون این عناصر هر دو احتما ‌ دهنده ( )18فریت دلتا هستند .به نظر میرسد که با کمی از Mn-Siیا Ca-Si-Mnهمراه با مقدار آلومینیوم اکسیژن زدایی به بهترین وجه انجام می‌گیرد ولی در زمینه این موضوع نظریات متفاوت است. درجه حرارت معمولی ریخته گری در محدوده 1500تا 1550 درجه سانتیگراد است گرچه امکان تغییر این مقادیر به ضخامت قطعه بستگی دارد .همچنین آلیاژ تمایل به تشکیل پوسته اکسیدی و سخت دارد که این پوسته سیالیت آلیاژ را محدود میکند و در نتیجه مورد خاصی از جمله بخشهای نازک،درجه حرارت زیادتری برای ریخته گری الزم است متاسفانه در بعضی از موارد این افزایش درجه حرارت منجر به تشکیل پوسته کلفت‌تر و یا بروز نقایص دیگری در قطعه ریختگی می‌گردد. در تولید قطعات ریختگی فوالدی با 13درصد کرم روش ساخت می‌تواند بر خواص مکانیکی و ترکیبات متعادل کرم و کربن اثر گذاشته تا به این ترتیب فریت -دلتا از بین برود که از این نظریه پشتیبانی شده است )19( .به هر حال از پژوهشهایی که در مورد این امتیازات ذوب در خال و اثرات عناصر pٰ،N2،Al،Si،Moو Nbصورت گرفته چنین نتیجه گیری میشود که خواص قطعه از نظر تحمل بهتر ضربه خلوص مواد )20( . بار بیش از فرایند فوالد سازی بستگی دارد 6-3تولید فوالدهای با ٪13 منگنز: فوالد منگنز دار یا هادلفیلد یا فوالد آستنیتی با 13درصد منگنز در استاندارد B.S.3100BW10جای می‌گیرد .در عمل نسبت منگنز به کربن مورد نظر است. در کوره‌هایی که آستر اسیدی دارند به علت حمله و اثر شدید اکسیدهای منگنز به آستر سیلیسی ،نمی‌توان فوالد منگنز آستنیتی تولید کرد .چنانچه از عملیات اسیدی استفاده شود باید با استفاده از روشهای مرسوم فوالد کم کربن را ذوب کرد ( )3که در این صورت به هنگام تخلیه فرو منگنز مذاب به جریان فوالد مذاب یا پاتیل اضافه میشود .نقطه ذوب فرومنگنز با کربن زیاد پایین است (تقریبًا 1100درجه سانتیگراد) که با استفاده از گاز یا کک می‌توان آنرا به طور جداگانه در کوره‌هایی که آستر اسیدی دارند از جمله مبدل (کنورتور) کوره‌های تشعشعی یا کوره قوسی می‌توان با استفاده از بارهای تازه فوالد منگنز دار آستنیتی تولید کرد. روش تولید در واقع همان شیوه‌ای است که توسط روبرت هادفیلد در سال 1883میالدی به ثبت رسیده است. ‏ Hadfielsd  فوالد هادفیلد تنها فوالدی است که ترکیب مناسبی از نرمی و چقرمگی زیاد را همراه با ظرفیت باالی کار سختی دارا بوده و مقاومت خوبی در برابر سایش دارد .بدین ترتیب این آلیاژ به سرعت جایگاه خود را در صنعت بعنوان یک ماده مفید مهندسی بدست آورده به طوری که پس از گذشت بیش از یک قرن از اختراع آن ،با اصالحات کوچکی در ترکیب شیمیایی و عملیات حرارتی در زمینه‌های متنوعی کاربرد دارد. فوالد آستنیتی منگنزدار در وسایلی که در فرآیند تولید مواد معدنی بکار میروند نظیر :وسائل حفاری ،چکش‌های خرد کننده،سنگ شکنها ،آسیابهای دانه بندی و ناخنهای بیل مکانیکی استفاده می‌گردد .از آنجایی که این نوع فوالد در برابر سایش فلز با فلز مقاوم است در وسایلی نظیر: چرخ دنده‌های زنجیر خور،پینیونها،زنجیرهای حامل ،صفحات ضد سایش و کفشکها و ضربه گیر تانکها نیز کاربرد دارد. از طرف دیگر این نوع فوالدها خواص بخصوصی دارند که کاربرد ًال آنها را محدود میکند .ماشینکاری آنها مشکل بوده و معمو ‌ استحکام تسیلم آنها کم و در حدود 345تا 415مگاپاسکال می‌باشد .بنابراین آلیاژ مناسبی برای قسمتهایی که نیازمند عملیات ماشینکاری دقیق و یا مقاومت به تغییر شکل پالستیک در هنگام اعمال تنش‌های زیاد هستند به شمار نمی‌ایند .لیکن چکش کاری ،پرس کاری،نورد سرد و یا ضربات انفجاری بر روی سطح، استحکام تسلیم آنرا افزایش داده و یک الیه سخت بر روی یک ساختار زمینه نرم ایجاد می‌کند. تولید فوالد منگنزدار آستنیتی از بارهای تازه در کوره‌هایی که آستربازی دارند شباهت بسیاری به عملیات اسیدی دارد که در آن قراضه فوالد کربنی در کوره بار شده و تصفیه میشود تا اینکه فوالد کم کربن با پایه فسفری ( )3به دست آید .سرباره اکسید کننده در این حالت برداشته می‌شود و سرباره احیا کننده 0جدیدی ایجاد می‌گردد .در این حین فرو منگنز جامد با کربن زیاد به محیط اضافه میشود .درجه عادی فرو منگنز با کربن زیاد ًال 78درصد منگنز و 6درصد کربن دارد که اگر به نسبت ؟ معمو ‌ کاهش داده شود درصدی در حد مجاز با خصوصیات مورد نظر به دست می‌آید .به عبارت دیگر در یک بخش فرو منگنز با کربن زیاد به 5بخش فوالد کربنی به مذاب اضافه می‌شود .جدول ()3-3 نمونه‌ای از گزارش ذوب فوالد منگنزدار آستنییتی راکه از بار تازه تولید شده است نشان میدهد. جدول ( -)3-3گزارش ذوب یک قطعه ریخته گری فوالدی با 13درصد منگنز که از شارژهای تازه تولید شده است. برگشتی‌های کارخانه ذوب فلز را می‌توان به آسانی ذوب و ریخته گری کرد اما مقدار کمی از منگنز موجود در نقاط داغی که مستقیم‌ًا در زیر قوسها قرار گرفته‌اند بر اثر اکسیداسیون و تبخیر کاهش پیدا می‌کند .در این حالت نمونه‌ای از مذاب برداشته می‌شود و در صورت لزوم فرو آ‌لیاژها به مذاب اضافه می‌گردند .نمونه‌ای از گزارش ذوب فوالد منگنزدار که با روش ذوب دوباره تولید شده در جدول ( )3-4نشان داده شده است. جدول ( -)3-4گزارش ذوب یک قطعه ریختگی فوالدی با 13درصد منگنز که با روش ذوب دوباره تولید شده است. روش تصفیه با اکسیژن که برای فوالدهای منگنزدار به کار میرود شباهت زیادی به روشی دارد که توسط مرکز پژوهش ریخته گری فوالد اسکراتا ( )1برای ( )21فوالدهای زنگ نزن آستنیتی گسترش یافته است .خطوط هم دمای کربن -منگنز در شکل ( )3-10نشان میدهند که مقدار منگنز باقیمانده با باال رفتن درجه حرارت افزایش پیدا می‌کند .چون در کوره‌های بزرگتر و در پایان دمش تمایل به زیاد شدن درجه حرارت وجود دارد نسبتهای منگنز به کربن در مقیاس تولید حتی بیشتر هم خواهد بود. ‏در روش تصفیه با اکسیژن به کارگیری باری که شامل 60 درصد برگشتی‌های فوالد منگنز دار آستنیتی و 40درصد بقیه قراضه‌های فوالد کربنی باشد پیشنهاد شده است .در این حالت تجزیه مذاب تقریبًا 1/1درصد کربن و 5/8درصد منگنز را نشان میدهد .پس از ذوب درجه حرارت مذاب به 1580تا 1600درجه ساتنیتگراد افزایش داده شده است و ورود اکسیژن از راه نیزک شروع میشود و ادامه پیدا می‌کند تا اینکه جوشش کربن به مقدار کافی به وجود آید. ( 3/0تا 5/0درصد) و نیز ااز خروج گاز اطمینان حاصل شود. شکل ( -)3-10درجه حرارت با کربن- منگنز که به طور تجربی اندازه گیری ()21 شده است. درجه حرارت مذاب در مراحل اولیه دمش به سرعت باال میرود این ازدیاد گرما بر اثر اکسیداسیون گرمازای منگنز و کربن به وجود می‌آید .این موضوع به باقی ماندن منگنز در حمام مذاب کمک می‌کند .اما مقداری از منگنز اکسید شده و وارد سرباره میشود و به صورت جامد در می‌آید .پس از دمش در حمام مذاب درجه حرارت خیلی زیاد می‌شود که باید کاهش یابد .با افزودن فرو منگنز یا برگشتی‌های برگزیده منگنز درجه حرارت را پایین می‌آورند .این مواد حرارت اضافی را می‌گیرند و وزن و مقدار آلیاژ حمام مذاب را بدون استفاده از یک منبع حرارتی خارجی افزایش میدهند سپس سرباره برگشت داده می‌شود و به عبارت دیگر منگنز اکسید شده توسط موادی احیا و بازیابی می‌شود .این مواد اکسیدهای پایدارتری را تشکیل می‌دهند همانطور که در ًال از فرو سیلیسیم یا ضمیمه شماره 1بحث شده است معمو ‌ ًال پودر یا ساچمه) آلومینیومی که خوب خرد شده باشد (مث ‌ استفاده میشود تا به سرعت با سرباره واکنش انجام دهد. آلومینیوم ،اکسید خنثی تولید می‌کند بنابراین حالت اسیدی سرباره کمتر است و در نتیجه بازیابی منگنز را افزایش میدهد. شکل سرباره تغییر می‌کند و از حالت جامد تیره به صورت سیال کمرنگ در می‌آید .این تغییر حالت بر اثر احیا شدن اکسید منگنز پدید می‌آید .هم زدن یا مخلوط کردن سرعت فرآیند را زیاد می‌کند .و میزان بازیابی را افزایش می‌دهد. موقعی که بخش عمده‌ای از منگنز بازیابی می‌گردد سرباره خیلی کمرنگ میشود و به خاطر وجود دی کلسیم سیلیکات در محیط به هنگام سرد شدن ریزش می‌کند( .مثل پودر) در این موقع از حمام مذاب نمونه برداری شده و در حین تجزیه نمونه سرباره گرفته میشود .امکان ذوب با روش تک سرباره‌ای نیز وجود دارد که در این صورت سرباره بجای خود باقی می‌ماند .در صورت لزوم سرباره جدیدی از سنگ آهک ،فلوراسپار و گرد فرو سیلیسیم ایجاد میشود که به جدا کردن گوگرد کمک می‌کند .و همچنین فرو منگنز بر اساس تجزیه نمونه حمام مذاب اضافه میشود .نمونه‌ای از گزارش ذوب برای تصفیه فوالد منگنز با اکسیژن در جدول ( )3-5نشان داده شده است. جدول ( -)3-5گزارش ذوب فوالدی با 13 درصد منگنز که با روش تصفیه با اکسیژن تولید شده است. بسیاری از کارخانه‌های ذوب فلزات از روشی که تا حدی مذاب را تصفیه می‌کند همراه با دمش کوتاه اکسیژن و درجه حرارتهای پایینتر استفاده می‌کنند. در این حالت فقط درصد کمی از شبه فلزات از دست میرود ولی جوشش کربن برای خارج کردن بخش مهمی از گازهای حل شده کافی است .زمان ذوب در این روش کوتاهتر از روش مرسوم تصفیه با اکسیژن است و چون منگنز کمتری اکسید میشود ًال بیشتر است .مقد ار کربن میزان بازیابی معمو ‌ موادی که به مذاب اضافه میشود تا درصد آنرا به محدوده مجاز برساند باید کم باشد .نمونه‌ای از گزارش ذوب این نوع روش در جدول ( )3-6نشان داده شده است. جدول ( -)3-6گزارش ذوب یک قطعه ریختگی از فوالد با 13درصد منگنز که با روش نیم تصفیه تولید شده است. ًال بین درجه حرارتهای ریخته گری فوالد منگنز دار آستنیتسی معمو ‌ 1420تا 1470درجه سانتیگراد است .در درجه حرارتهای باالتر فلز مذاب با مواد سیلیسی قالبگیری ،واکنش قابل مالحظه‌ای دارد .این واکنش منجر به ناصاف شدن سطح قطعه و فرورفتگیهای زیاد در آن میشود .با استفاده از ماسه‌های قالبگیری یا رنگهای قالب از جمله الیوین،زیرکن و غیره می‌توان این نقص را به حداقل رساند. الیه سطحی قطعه فوالد منگنزدار در برابر بار ضربه‌ای به سرعت سخت میشود .ولی قسمتهای زیرین سطح آن نرم و شکل پذیر باقی می‌ماند .به این دلیل ،این نوع فوالد برای مواردی که پایداری در برابر سایش الزم است ،بسیار متناسب می‌باشد. مقاومت سایشی این نوع فوالد را با افزایش سختی آن از طریق افزایش کربن مسی‌توان بهبود بخشید ولی از سوی دیگر در استفاده از کربن محدودیت وجود دارد .یکی از بهترین عناصر برای افزایش غلظت کربن درم محلول جامد آستنیت،آلومینیوم است که از طریق کاهش فعالیت و قابلیت نفوذ کربن قابلیت انحالل شبه پایدارتر آنرا افزایش داده و از رسوب کاربیدها جلوگیری می‌نماید .از طرف دیگر استفاده از عناصری نظیر :تیتانیم و وانادیم در این نوع فوالد به عنوان جوانه زا می‌تواند ضمن کاهش اندازه دانه‌ها ،مقاومت سایشی آنرا نیز افزایش دهد.  ‏نمونه‌هایی از قطعات ریختگی فوالد منگنزدار که در این گونه موارد به کار گرفته می‌شوند در شکلهای ( )3-12( ،)3-11و ( )3-13نشان داده شده است. ‏شکل ( -)3-11برگزیده‌هایی از چکش هایی که از فوالد منگنزدار با 13درصد منگنز ساخته شده‌اند. ‏شکل ( -)3-12قطعات ریختگی فوالد منگنزدار با 13درصد منگنز برای دستگاه خردکن فکی. ‏شکل ( -)3-13قطعه ریختگی فوالد منگنزدار با 13درصد منگنز برای کارخانه‌های سیمان سازی. 7-3ذوب القایی فوالدهای آلیاژی: ‏کوره‌های القایی واحدهای بسیار مناسبی را برای تولید فوالدهای آلیاژی تشکیل میدهند چون در‌آنها آفتهای مربوط به ذوب یا ذوب دوباره ،کم و ثابت است بنابراین با محاسبه بار می‌توان درصد عناصر مذاب را در محدوده مجاز نگهداشت ضمن‌ًا موقعی که نمونه مذاب تجزیه میشود درصد عناصر مذاب را در محدوده مجاز نگهداشت ،ضمنًا موقعی که نمونه مذاب تجزیه ًال تولید با روش ذوب میشود وقت تلف نمی‌شود .معمو ‌ تنها انجام میشود یعنی نیازی به تصفیه نیست .در این مورد بار از برگشتی‌های آلیاژی و قراضه فوالد با ترکیبات شیمیایی مشخص تشکیل شده است عالوه بر‌آن ،بار همراه با فرو آ‌لیاژهایی که بتواند مشخصات مجاز را ایجاد کنند در کوره ریخته می‌شود بطوری که از توان ورودی به بهترین وجهی استفاده شود.  ‏ ‏ در نتیجه استفاده از قراضه‌های برگشتی ،امکان جذب گاز توسط مذاب وجود دارد به ویژه اگر مرحله تصفیه نیز انجام نشود .در کوره‌های القایی بهتر است از قراضه‌های برگشتی که از ذوب در کوره قوسی ًال به منظور کاهش مقدار گازهای حل شده تصفیه بدست آمده و قب ‌ شده‌اند استفاده می‌شود .در صورت امکان قراضه‌هاسیی که از کوره‌های القایی به دست می‌آید برای تصفیه کوره‌های قوسی برگشت داده می‌شود. ()22 به فوالدها را می‌توان در صورت لزوم در کوره القایی تصفیه کرد. این ترتیب فوالدی که تولید می‌شود گاز کمتری دارد و ضمنًا فرآیند انعطاف بیشتری پیدا می‌کند یعنی اینکه با کنترل شرایط ذوب می‌توان کربن ،منگنز ،سیلیسیم ،گوگرد و فسفر را جدا کرد .هزینه چنین روشهایی بیش از هزینه ذوب تنها است چون زمان ذوب طوالنی بوده و تجزیه اضافی نیز الزم است تا درصد عناصر مذاب به محدوده مجاز رسانده شود. فوالدهای منگنزدار آستنیتی را می‌توان در کوره‌هایی که آستر بازی دارند با استفاده از بارهای تازه یا برگشتی کارخانه ذوب فلزات و ریخته ًال برگشتی‌های کارخانه فقط 40درصد وزن بار را گری تولید کرد .معمو ‌ تشکیل می‌دهند .چون گاز موجود در آنها زیاد است و در عملیات اشکاالتی به وجود می‌آورند .در این حالت بهره برداری از روش جوشش سنگ معدن امکان پذیر نیست چون در درجه اول منگنز اکسید میشود و در تزریق اکسیژن با نیزک نیز در کوره القایی عملی نمی‌باشد. کوره القایی واحد بسیار مناسبی برای تولید فوالدهای کرم- نیکل دار آستنیتی است زیرا در این کوره امکان جذب کربن از الکترودهای گرافیتی مانند کوره‌های قوسی وجود ندارد. ًال برگشتی‌ها 40درصد بار را تشکیل میدهند تا از بروز معمو ‌ مشکالتی که بر اثر جذب گاز تولید میشود جلوگیری به عمل آید .فوالدهای کرم دار را می‌توان تصفیه کرد )22( .تامقداری از کربن کاهش یابد اما از روش جوشش سنگ معدن معموًال برای بار فوالد کربنی قبل از افزودن آلیاژها استفاده میشود. در شروع جوشش مقدار کربن باید نسبت‌ًا کم باشد( .مثًال حداکثر 1/0درصد) تا اینکه فرآیند در مدت زمان منطقی انجام شود .برای جوشش بهتر ،از یک ورقه آ‌زاد اضافی نیز باید کمک گرفته شود که این خود یکی از امتیازات جوشاندن فوالد کربنی مذاب پیش از ًال نیز افزودن فرو آلیاژها یا قراضه آلیاژی است .چنانچه قب ‌ متذکر شدیم با استفاده از کوره این نوع نیم خالء ( ،)14امکان کاهش کربن در فوالدهای آلیاژی وجود دارد ولی هنوز وجود ورقه آزاد ا ضافی الزم است. ‏ . Extra free-board در کوره القایی می‌توان فوالدهای کرم -نیکل دار آستنیتی با کربن خیلی کم ( )ELCرا تولید کرد چون در این کوره اگر پیش بینی‌های الزم انجام شده باشد مشکل جذب کربن به حداقل می‌رسد .به عبارت دیگر آلودگی مذاب توسط فرو آلیاژها و نیز حرارت شستشو ( )2دهندگی جهت گرفتن کربن از آستر و مانند اینها وجود ندارد .در ا ین مورد جوشش سنگ معدن برای کاهش میزان کربن عملی نیست چون انجام این کار وقت زیادی می‌خواهد و در روش معمولی تولید فوالد از بارهای تازه یا قراضه‌های برگشتی با کربن خیلی کم که با دقت انتخاب شده‌اند استفاده می‌شود .بارهای تازه پر هزینه هستند ولی استفاده از آنها غالباً‌ تنها روش تولید است زیرا قراضه‌های برگشتی با کربن خیلی کم که از کوره‌های قوسی بدست می‌آیند به مقدار کافی در دسترس نمی‌باشند. اکسیژن زدایی فوالدی که در کوره القایی ذوب شده است مهمترین مساله است زیرا روش معمولی ذوب تنها می‌باشد .با این روش مقدار ازت فوالد باالتر از آن در در فوالدهای مشابهی است که در کوره قوسی تولید می‌شوند .و خطر ایجاد ترک بین دانه‌ای در اثر وجود نیترید آلومینیوم ( )ALNبیشتر است .در این صورت بهتر این است که مقدار آلومینیومی را که برای اکسیژن زدایی اضافه میشود پایین آورده بجای آن از اکسیژن زداهای دیگر از قبیل کلسیم و زیرکنیم استفاده می‌شود. ‏ Wash heat منابع: ‏ترجمه steel metal casting ‏فوالدسازی(فراز پی) ‏درس فنی سال چهارم نظام قدیم  پایان

51,000 تومان