تئوری ریخته گری فولاد ها

بحث ریخته گری در فولاد ها آنقدر اهمیت دارد که در اکثر رشته های صنعتی عنوان می شود. قطعات فولاد که در ریخته گری استفاده می شوند می تواند بین چند گرم تا چند تن باشد همچنین دسته بندی این قطعات کار مشکلی است. دلیل مشکل بودن این کار استحکام و مفاومت بالا در فولاد ها می باشد. فولاد ها در برابر انواع ضربه ها و تنش ها مقاومت بالایی از خود نشان می دهند. اما در ارتباط با فولاد های آلیاژی می توان گفت که این دسته از فولاد ها دارای مشخصات مکانیکی خوب در دمای بالا ومقاومت خردگی ، مقاومت نسوزندگی و مقاومت سایشی خوب می باشند. همچنین کاربرد این فولاد ها در حال افزایش روز افزون می باشد.

فولاد ها را می توان بر اساس ترکیب شیمیایی آنها به دو دسته فولاد های کربنی و فولاد های آلیاژی تقسیم بندی کرد. فولاد های کربنی زیر گروه هایی مانند : فولاد های کم کربن (۰٫۰۹-۰٫۲)در صد کربن ،کربن متوسط (۰٫۲-۰٫۴۵) در صد کربن و پر کربن (۰٫۵) در صد کربن دارند. فولاد های آلیاژی نیز زیر گروه هایی مانند : فولاد های کم آلیاژ (حد اکثر۲٫۵% عناصر الیاژی)، آلیاژ متوسط (۲-۱۰% عناصر آلیاژی) و پر آلیاژ (بیشتر از ۱۰% عناصر الیاژی) دارند.
ترتیب تهیه ی قطعات فولاد های کم کربن :
۱ـ ذوب فلز در کوره های قوس اسیدی ۲ـ ماهیچه سازی ۳ـ تهیه قالب ریخته گری ۴ـ تهیه مدل ۵ ـ تمیز کاری
۱ـ ذوب فلز توسط کوره های قوس اسیدی
در کشور ایران، بیشتر فولاد های ریخته گری در کوره های فوسی تهیه می شوند. بیشترین علتی که برای کار میتوان ذکر کرد، این است که کاربرد این کوره ها جهت تولید انواع فولاد های کربنی و آلیاژی می باشد. در حالت کلی می توان برای کوره های قوسی دو قسمت بدنه و در پوش در نظر گرفت که بدنه از جنس فولاد است و بوسیله فولاد نسوز حفاظت می شود. قسمت کف این کوره ها به حالت گرد و سطح آن نیز کروی شکل است. سقف کوره نیز مانند بدنه توسط مواد نسوز آستر کشی شده و سه سوراخ که در واقع رئوس مثلث متسلوی الاضلاعی را تشکیل می دهند. نکته جالبی که در مورد این کوره ها وجود دارد، شارژ کردن کوره است. سقف این کوره ها به هنگام شارژ کردن به حالت افقی کنار می رود و بعد از اتمام شارژ کردن، سقف روی کوره باز می گردد.
میزان ظرفیتی که برای این کوره ها تهیه شده است حدود (1.5 Ron) می باشد. برای خنک کردن کوره ها 9 تا مخزن آب در نظر گرفته شده است. همچنین بوسیله ترانس، جریانی که باید برای ذوب فلز در این کوره تامین شود را تهیه کرده اند. برای تخلیه مذاب کوره ، کوره به اندازه ۴۰-۵۰ درجه به جلو و برای سزباره گیری به اندازه ۱۰-۱۵ به عقب خم می شود الکترود ها از جنس گرافیت می باشد . که با تماس با شارژ و القا بار مثبت و گرفتن بار منفی از شارژ ایجاد قوس الکتریکی می کند که فلز را ذوب می کند و طبق جدول زیر الکترود گرافیتی دارای خواص زیر می باشد .
مشخصات الکترود گرافیتی
۱ـ مقاومت الکتریکی مخصوص ۸-۱۴
۲ـ وزن مخصوص ۱٫۵۵-۱٫۶
۳ـ شدت جریان قابل عبور مجاز ۱۳-۲۸
۴ـ درجه حرارت اکسیده شدن در هوا ۶۵۰
۵ ـ درصد خاکستر <1.5
6 ـ استحکام فشاری >160

کوره از نوع اسیدی می باشد که اجزاء نسوز کوره عبارتند از :  
۱ـ نسوز کرنگریت ۲ـ اجر نسوز ۳ـ جرم کوبیدنی (هاسه کوارتز + چسب اسید بوریک ۲-۳% ) 
شارژ کوره ابتدا: مواد کربن زا مانند گل آنتراسیت و الکترد های شکسته می باشند تا جوشش به دلیل وجود کربن زیاد در ته کوره حاصل شود، سپس مواد قراضه ها و دیگر عناصر به کوره اضافه می شوند. لازم به ذکر است برای افزایش سیالیت سرباره به آن اهک اضافه می کنند. جوشش در کوره های اسیدی تا زمان افزودن فروسیلیسیم و فرومنگنز های ادامه می یابد و در مرحله پایانی اکسیداسیون ، شدت جوشش را کاهش می دهد و اگر درصد mnc و si  به میزان تجربی (۰٫۳۲-۰٫۴۵%) و c) و۰٫۵۰-۰٫۶۵%) si  نباشد آن را با افزودن مواد کربن زا و یا مواد دیگر که میزان si و mn را تنظیم کند ، ( حدود ۱۰-۱۵ دقیقه قبل از بار ریزی فرو منگنز و فروسیلیسیم ) به مذاب می افزایند. و میزان عناصر اصلی را در هنگامی می سنجیم که ۷۵% بار ذوب شده باشد (توسط آزمتالوگرافی ). بعد از ذوب فلز در کوره ان را به داخل پا تیل ها میریزند بررمی پاتیل ماسه اکسلاکس می ریزند که عمل سرباره گیری و گرم نگه داشتن مذاب را انجام می دهد و زیر پاتیل های بزرگ مذاب به پاتیل های کوچک تر و از آنجا به داخل قالب ریخته می شوند.

صنعت فولاد ایران در آستانه بحران جدید قرار گرفت
صنعت فولاد سازی ایران که در حال رونق گرفتن بود، اخیرا با دو مشکل اساسی مواجه شده است. اول این که میزان تعرفه های واردات فولاد ایران به اروپا افزایش یافته است و دوم طرح های جدیدی که به منظور تحریم های تازه آمریکا علیه ایران پیشنهاد شده است. در سال هایی که ایران تحریم شده بود، دولت مجبور شده تا برای حفظ وضعیت اقتصادی خود اقدام به سرمایه گذاری در صنایع نفت و گاز بکند. در سال های اخیر نیز خیلی سعی شد تا حتی به مقدار اندک نیز که شده، بازار فولاد ایران ارتقا یابد و وضعیت اقتصادی این بازار بهبود یابد اما عواملی مانند ضعف منابع مالی و محدودیت‌های صادراتی باعث شد این صنعت نیز با وجود پتانسیل های بالایی که دارد رشد نکند. 
اتحادیه فولادسازان اروپا در مورد ضرورت افزایش تعرفه‌ های وارداتی فولاد ایران صحبت کرده است و امریکا هم طرح تحریم‌ های تازه‌ ای را در مقابله با فعالیت‌ های موشکی ایران پیشنهاد کرده است. دو سیاستی که می‌تواند دوباره صنعت فولاد نیمه جان ایران را مورد هدف قرار دهد.
اما خوشبختانه از زمانی که تحریم های اقتصادی برداشته شد، صنعت فولاد ایران هم بهبود یافت. در همین حین میلیارد ها دلار سرمایه ‌های خارجی وارد صنعت فولاد ایران شد. هرچند که این سرمایه ها پاسخگوی نیاز صنعت فولاد کشور نبود اما باعث شد تا ظرفیت تولیدی فولاد ایران افزایش یابد. ظرفیت تولیدی فولاد کشور تا حدی افزایش یافت که ایران توانست رتبه ی چهاردهم را در زمینه ی تولید فولاد کسب کند. همین موضوع باعث شد تا دیگر کشور های صنعتی احساس نگرانی در مورد قدرت گرفتن صنعت فولاد ایران کنند. در ادامه ی این اتفاق، اتحادیه فولادسازان اروپا در مورد ضرورت افزایش تعرفه‌ های وارداتی فولاد ایران صحبت کرده است و امریکا هم طرح تحریم‌ های تازه ‌ای را در مقابله با فعالیت‌های موشکی ایران پیشنهاد کرده است. این دو سیاست می تواند ضربه ی محکمی به صنعت فولاد نیمه جان ایران وارد کند.

افزایش تعرفه های وارداتی فولاد ایران به اروپا
بعد از برداشته شدن تحریم ها حجم تولید و صادرات فولاد ایران افزایش یافت. یکی از مهم ترین بازار های صادراتی فولاد ایران، بازار اروپا بود. به نظر می رسد به دلیل آنکه صادرات فولاد ایران به کشور های اروپایی در طی 3 سال گذشته افزایش قابل ملاحظه ای یافته بود، این نگرانی برای اتحادیه اروپا پیش آمد و دستور داده شد تا میزان تعرفه های وارداتی فولاد ایران نیز افزایش یابد. اتحادیه اروپا ایران را یک تحدید تازه برای صنعت فولاد خود می داند. مهم ترین اتفاقی که در ادامه ی بالارفتن تعرفه های صادراتی فولاد اتفاق می افتد، بالارفتن قیمت فولاد ایران در بازار های اروپایی است که همین امر موجب می شود تا فولاد ایران در این بازار ها قدرت رقابت خود را ازدست بدهد. حفظ بازار های صادراتی ایران برای صنعت فولاد کشور اهیمیت ویژه ای دارد. قابل ذکر است که کاهش تقاضا برای محصولات فولادی ایران به دلیل قیمت بالا می‌تواند درآمد صنعت را کاهش دهد بنابراین صنعت فولاد ایران دوباره در آستانه بحرانی تازه قرار گرفته است .