এর গুণমান অ্যালুমিনিয়াম খাদ বিনিয়োগ ঢালাই গলনের অখণ্ডতা দ্বারা মৌলিকভাবে নির্ধারিত হয়। উচ্চ-অখণ্ডতা গলানোর জন্য তাপমাত্রা, রাসায়নিক গঠন এবং গ্যাস সামগ্রীর উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। প্রাথমিক উদ্দেশ্য হল সিরামিক শেল প্রবেশ করার আগে অক্সাইড, হাইড্রোজেন পোরোসিটি এবং অন্তর্ভুক্তি থেকে মুক্ত একটি পরিষ্কার, সমজাতীয় তরল ধাতু তৈরি করা।
ফাউন্ড্রি প্রকৌশলী এবং ধাতুবিদদের জন্য, গুরুত্বপূর্ণ টেকঅ্যাওয়ে এটি গলিত প্রস্তুতির জন্য চূড়ান্ত ঢালাই ত্রুটির 60% এর বেশি . সঠিক degassing, শস্য পরিশোধন, এবং মধ্যে কঠোর তাপমাত্রা ব্যবস্থাপনা 700°C এবং 760°C অ-আলোচনাযোগ্য পদক্ষেপ। এই পরামিতিগুলিকে অবহেলা করলে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি হ্রাস পায়, পৃষ্ঠের দুর্বল ফিনিস এবং মহাকাশ ও স্বয়ংচালিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রত্যাখ্যানের হার বৃদ্ধি পায়।
গলিত চুল্লি নির্বাচন এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ
গলিত চুল্লির পছন্দ অ্যালুমিনিয়াম খাদের পরিচ্ছন্নতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে। দ্রুত গরম করার ক্ষমতা এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক নাড়ার কারণে ইনডাকশন ফার্নেসগুলি বিনিয়োগের জন্য পছন্দ করা হয়, যা একজাতীয়তাকে উৎসাহিত করে। যাইহোক, অত্যধিক আলোড়ন বাতাসে প্রবেশ করতে পারে, যা অক্সাইড গঠনের দিকে পরিচালিত করে।
সর্বোত্তম গলিত তাপমাত্রা
অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলি সাধারণত 660 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের কাছাকাছি গলে যায়, তবে জটিল সিরামিক ছাঁচে তরলতা নিশ্চিত করতে বিনিয়োগ ঢালাইয়ের জন্য ঢালা তাপমাত্রা অবশ্যই বেশি হতে হবে। আদর্শ ঢালা পরিসীমা হয় 700°C থেকে 760°C . 800°C অতিক্রম করলে হাইড্রোজেন দ্রবণীয়তা এবং অক্সিডেশন হার নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়। প্রতি 10°C বৃদ্ধির জন্য 760°C এর উপরে হাইড্রোজেন শোষণ বৃদ্ধি পেতে পারে 15-20% , দৃঢ়ীকরণের উপর গুরুতর ছিদ্র সমস্যা নেতৃস্থানীয়.
ক্রুসিবল উপাদান সামঞ্জস্য
সিলিকন কার্বাইড (SiC) বা গ্রাফাইট-ক্লে ক্রুসিবল ব্যবহার করা আদর্শ। গলিত অ্যালুমিনিয়ামের সাথে প্রতিক্রিয়া রোধ করার জন্য এই উপকরণগুলি অবশ্যই একটি প্রতিরক্ষামূলক গ্লাস দিয়ে আবৃত করা উচিত। একটি আপোসকৃত ক্রুসিবল আস্তরণ লোহা এবং সিলিকন দূষকগুলিকে প্রবর্তন করে, যা খাদের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করে। ক্রুসিবলের নিয়মিত পরিদর্শন এবং প্রতিস্থাপন 50-100 গলে ধারাবাহিকতা বজায় রাখার জন্য সুপারিশ করা হয়।
ডিগাসিং এবং হাইড্রোজেন অপসারণ কৌশল
হাইড্রোজেন হল একমাত্র গ্যাস যার উল্লেখযোগ্য দ্রবণীয়তা গলিত অ্যালুমিনিয়ামে। ধাতু দৃঢ় হওয়ার সাথে সাথে হাইড্রোজেন নিঃসৃত হয়, ছিদ্র তৈরি করে যা ঢালাইকে দুর্বল করে। কার্যকরী ডিগ্যাসিং তাই গলিত প্রস্তুতির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ।
আর্গন/নাইট্রোজেন দিয়ে ঘূর্ণমান ডিগাসিং
উচ্চ-মানের বিনিয়োগ ঢালাইয়ের জন্য শিল্পের মান হল রোটারি ইম্পেলার ডিগাসিং। একটি গ্রাফাইট রটার ঘুরছে 300-500 RPM ইনজেকশন করার সময় নিষ্ক্রিয় গ্যাস (আর্গন বা নাইট্রোজেন) গলে যায়। এটি সূক্ষ্ম বুদবুদ তৈরি করে যা প্রসারণের মাধ্যমে হাইড্রোজেন ক্যাপচার করে। প্রক্রিয়াটি সাধারণত স্থায়ী হয় 10-15 মিনিট এবং থেকে হাইড্রোজেনের মাত্রা কমাতে পারে 0.30 ml/100g থেকে 0.10 ml/100g এর নিচে .
সলিড ডিগাসিং ট্যাবলেট
ছোট ফাউন্ড্রিগুলির জন্য, হেক্সাক্লোরোইথেন-ভিত্তিক ট্যাবলেটগুলি একটি বিকল্প। নিমজ্জিত হলে তারা ক্লোরিন গ্যাস নির্গত করে, যা হাইড্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে HCl গ্যাস তৈরি করে। কার্যকর হওয়া সত্ত্বেও, এই পদ্ধতিটি বিষাক্ত ধোঁয়া তৈরি করে এবং লবণের স্ল্যাগ অবশিষ্টাংশগুলি ছেড়ে দেয় যা অবশ্যই স্কিম করা উচিত। এটি রোটারি ডিগ্যাসিংয়ের তুলনায় কম সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং সাধারণত মহাকাশ-গ্রেড উপাদানগুলির জন্য সুপারিশ করা হয় না।
| পদ্ধতি | কর্মদক্ষতা | পরিবেশগত প্রভাব | ধারাবাহিকতা |
|---|---|---|---|
| ঘূর্ণমান নিষ্ক্রিয় গ্যাস | উচ্চ (>90%) | কম (অ-বিষাক্ত) | চমৎকার |
| ক্লোরিন ট্যাবলেট | মাঝারি (70-80%) | উচ্চ (বিষাক্ত ধোঁয়া) | পরিবর্তনশীল |
| ভ্যাকুয়াম ডিগাসিং | খুব উচ্চ (>95%) | কোনোটিই নয় | চমৎকার |
শস্য পরিশোধন এবং পরিবর্তন
দৃঢ় অ্যালুমিনিয়াম খাদের মাইক্রোস্ট্রাকচার এর যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা নির্দেশ করে। মোটা দানা দুর্বল নমনীয়তা এবং গরম ছিঁড়ে যাওয়ার সংবেদনশীলতা বাড়ায়। শস্য পরিশোধন এবং পরিবর্তন হল গলন পর্যায়ে সঞ্চালিত অপরিহার্য ধাতব চিকিৎসা।
টাইটানিয়াম-বোরন রিফাইনার
আল-টি-বি মাস্টার অ্যালয় যুক্ত করা (সাধারণত 5% Ti, 1% বি) ভিন্নধর্মী নিউক্লিয়েশনকে উৎসাহিত করে। এর ফলে একটি সূক্ষ্ম ইকুয়াক্সড শস্য গঠন হয়। মান সংযোজন হার হয় ওজন দ্বারা 0.1-0.2% মোট গলনের। অতিরিক্ত সংযোজন মোটা TiAl3 ইন্টারমেটালিক্স গঠনের দিকে পরিচালিত করতে পারে, যা স্ট্রেস ঘনীভূতকারী হিসাবে কাজ করে এবং ক্লান্তি জীবন হ্রাস করে।
সিলিকন অ্যালোয়ের জন্য স্ট্রন্টিয়াম পরিবর্তন
হাইপোইউটেকটিক আল-সি সংকর ধাতুগুলির জন্য (যেমন, A356), স্ট্রন্টিয়াম (Sr) পরিবর্তন মোটা প্লেটের মতো সিলিকন ইউটেটিককে একটি সূক্ষ্ম তন্তুযুক্ত কাঠামোতে রূপান্তরিত করে। এটি উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারণ এবং প্রসার্য শক্তি উন্নত করে। সর্বোত্তম Sr ঘনত্ব হয় 150-200 পিপিএম . এটা লক্ষ্য করা গুরুত্বপূর্ণ যে Sr সময়ের সাথে বিবর্ণ হয়ে যায়; অতএব, ঢালার আগে অবিলম্বে পরিবর্তন করা উচিত, আদর্শভাবে ভিতরে 30-45 মিনিট .
অন্তর্ভুক্তি অপসারণ এবং গলে পরিস্রাবণ
এমনকি সাবধানে গলানোর সাথেও, অধাতুর অন্তর্ভুক্তি যেমন অক্সাইড (Al2O3) এবং অবাধ্য কণাগুলি গলতে স্থগিত থাকে। এই অন্তর্ভুক্তিগুলি ফাটলগুলির জন্য সূচনা সাইট হিসাবে কাজ করে এবং ঢালাই করার আগে অবশ্যই সরিয়ে ফেলতে হবে।
সিরামিক ফোম ফিল্টার (CFF)
সিরামিক ফোম ফিল্টারগুলি গেটিং সিস্টেম বা ল্যাডলে স্থাপন করা হয়। তারা গভীরতা পরিস্রাবণের মাধ্যমে কাজ করে, তাদের ছিদ্র আকারের চেয়ে বড় কণাকে আটকে রাখে। সাধারণ ছিদ্র আকার হয় 10, 20, বা 30 PPI (প্রতি ইঞ্চি ছিদ্র) . একটি 10 পিপিআই ফিল্টার বড় ড্রস অপসারণ করে, যখন একটি 30 পিপিআই ফিল্টার সূক্ষ্ম অক্সাইড ক্যাপচার করে। একটি দ্বৈত-পর্যায়ের পরিস্রাবণ ব্যবস্থা ব্যবহার করে পরিচ্ছন্নতা উন্নত করতে পারে 40% অপরিশোধিত গলে তুলনা.
স্কিমিং এবং সেটলিং
পরিস্রাবণের আগে, ম্যানুয়াল বা যান্ত্রিক স্কিমিং গলিত পৃষ্ঠের বাল্ক অক্সাইড স্তরকে সরিয়ে দেয়। গলে স্থির করার অনুমতি দিচ্ছে 10-15 মিনিট ডিগ্যাস করার পরে ভারী অন্তর্ভুক্তিগুলি ডুবতে এবং হালকা ড্রসগুলিকে ভাসতে সক্ষম করে, সহজে অপসারণের সুবিধা দেয়। এই পদক্ষেপটি তাড়াহুড়ো করার ফলে প্রায়শই অশান্ত ঢালা হয়, যা তরল স্রোতে অক্সাইডগুলিকে পুনরায় প্রবেশ করে।
উপসংহারে, উচ্চ-মানের অ্যালুমিনিয়াম খাদ বিনিয়োগ ঢালাই উৎপাদনের জন্য গলে যাওয়া ব্যবস্থাপনার জন্য একটি সুশৃঙ্খল পদ্ধতির প্রয়োজন। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে, কার্যকরভাবে ডিগ্যাসিং করে, শস্যের গঠন পরিমার্জন করে, এবং ফিল্টারিং অন্তর্ভুক্ত করে, নির্মাতারা উচ্চতর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং ন্যূনতম ত্রুটির হার নিশ্চিত করতে পারে।
