بهبود عملکرد و طول عمر قالب شمش ریزی تکباری از طریق بررسی اکسیداسیون در دمای بالا

این پژوهش به درخواست شرکت فولاد آلیاژی ایران جهت بهبود طول عمر قالب های دائمی مورد استفاد در ریخته گری شمش فولاد انجام شد. در این شرکت، از ابتدا تا حدود پنج سال پیش، از قالب های چدن خاکستری ساخت دانیلی استفاده می شد. اما در حال حاضر به دلیل اسقاط شدن و طول عمر کم آنها، حدود 90 ذوب، از قالب های چدن داکتیل ساخت داخل با طول عمر 120 ذوب، استفاده می شود. لذا هدف از این پژوهش، یافتن عوامل موثر بر کاهش طول عمر قالب ریخته گری از جنبه خوردگی و ارائه راهکار برای بهبود طول عمر آنها می باشد. با توجه به مشاهدات میدانی و بررسی چشمی مشخص شد عمده دلیل اسقاط شدن قالب، ایجاد ترک های ریز و شبکه ای بهم پیوسته (crazing) و کندگی روی سطح داخلی قالب می باشد که، موجب افت کیفیت سطحی شمش ریخته شده و بلااستفاده شدن قالب می گردد. با توجه به تحقیقات انجام شده در موارد مشابه، آزمایشات متالوگرافی و sem قالب های معیوب موجود، اکسیداسیون در دمای بالا و تنش حرارتی، دو فاکتور مهم معرفی شدند. در نهایت به منظور افزایش پایداری پرلیت، استحکام زمینه و مقاومت به اکسیداسیون در دمای بالا، عناصر آلیاژی مانند کرم، مولیبدن، نیکل در حدود 4/0 درصد و مس در حد 3/0 درصد به چدن خاکستری و داکتیل افزوده شد که نتایج آزمایشات کشش و اکسیداسیون در دمای بالا حاکی از آن است که حضور این عناصر منجر به افزایش چشمگیر استحکام کششی و مقاومت به اکسیداسیون در دمای بالا شده است.