چه فلزی برای قالب های ریخته گری دایکاست بهتر است؟ (تحلیل مواد)

هنگام ساختن قالب های ریخته گری قالب ، سؤالات «از چه موادی برای قالب استفاده کنیم» و «از چه موادی برای محصول استفاده کنیم» دو موضوع متفاوت هستند.
مواد قالب ایده آل باید مانند یک "برگر آهنی" باشد، که بتواند در برابر فرسایش مایعات با دمای بالا مقاومت کند و در چرخه های مکرر گرمایش و سرمایش ترک نخورد.

موارد زیر برخی از متداول ترین مواد فلزی مورد استفاده در صنعت هستند:

1. "اسکلت" خود قالب: فولاد ابزار کار داغ

این ماده اصلی برای ساخت قالب های ریخته گری است. از آنجایی که فلز مذاب در طول ریخته گری داغ می شود، فولاد معمولی در هنگام تماس نرم می شود.
فولاد H13 (معمولاً مورد استفاده): این "همه کاره" در صنعت قالب است. این نه تنها سختی بالایی دارد، بلکه مهمتر از همه، بسیار مقاوم در برابر حرارت است. حتی پس از قرار گرفتن مکرر در معرض فلز مذاب با دمای بالا، مستعد ترک خوردن (به نام خستگی حرارتی در صنعت) نیست. این انتخاب ارجح برای ساخت قالب های آلیاژ آلومینیوم و آلیاژ منیزیم است.
فولاد با عیار بالا بهبود یافته: برای قالب هایی که نیاز به عملکرد بسیار بالا دارند و نیاز به تولید صدها هزار محصول به طور مداوم دارند، از فولاد با عملکرد بهتر استفاده می شود. این مواد ناخالصی های کمتر و چقرمگی بیشتری دارند که به قالب اجازه می دهد مدت بیشتری دوام بیاورد.

2. "خیاطی" مواد برای محصولات مختلف

انتخاب فولاد برای قالب تا حد زیادی بستگی به این دارد که چه فلزی در آن می ریزید:
هنگام ریخته گری آلیاژهای آلومینیوم: آلومینیوم دارای نقطه ذوب بالایی است که بیشتر به قالب آسیب می رساند. فولاد کار گرم با مقاومت بالا که تحت عملیات حرارتی شدید قرار گرفته است باید استفاده شود.
هنگام ریخته‌گری آلیاژهای روی: روی نقطه ذوب نسبتاً پایینی دارد، مانند جوشاندن آهسته قورباغه، بنابراین آسیب به قالب زیاد نیست. بنابراین، هنگام ساخت قالب های ریخته گری برای آلیاژهای روی، دامنه انتخاب فولاد می تواند کمی گسترده تر باشد و عمر قالب معمولاً بسیار بیشتر از قالب های آلیاژ آلومینیوم است.
هنگام ریخته گری آلیاژهای مس: دمای مس مذاب بسیار بالا است و فولاد معمولی برای مدت طولانی تحمل آن دشوار است. در این مورد، برخی از آلیاژهای ویژه گران قیمت یا مواد با عملیات سخت شدن سطح ویژه ممکن است حتی مورد نیاز باشد.

3. مواد "پشتیبانی" برای لوازم جانبی قالب

یک قالب کامل ریخته گری فقط دو صفحه فولادی بزرگ نیست. همچنین شامل بخش های زیادی است:
پایه قالب (پوسته بیرونی): این نیازی به تماس مستقیم با فلز مذاب با دمای بالا ندارد، بنابراین فولاد معمولی کربن متوسط معمولاً کافی است که باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود. میله‌های فشار و پایه‌های راهنما: قطعاتی هستند که حرکت و اصطکاک مکرر را تجربه می‌کنند، بنابراین معمولاً از فولاد آلیاژی با مقاومت سایشی عالی ساخته می‌شوند و سطوح آن‌ها بسیار صاف ساخته می‌شوند.
لوله های آب خنک کننده: برای خنک شدن سریع قالب، لوله های مسی در داخل آن تعبیه می شود یا سوراخ هایی در فولاد ایجاد می شود تا از گردش آب برای دفع گرما استفاده شود.

4. چرا نمی توان از آهن معمولی استفاده کرد؟

بسیاری از مردم می پرسند، آیا نمی توان از چدن یا فولاد معمولی که در همه جا در کنار جاده یافت می شود استفاده کرد؟ پاسخ این است: مطلقاً خیر.
آهن معمولی "پوسته خواهد شد": پس از گرم شدن، سطح به سرعت اکسید شده و پوسته می شود و در نتیجه قسمت هایی با سطح حفره ای ایجاد می شود.
آهن معمولی تغییر شکل می دهد: تحت فشار گیره چند صد تنی، آهن معمولی فشرده می شود و مانند خاک رس تغییر شکل می دهد و باعث می شود که قالب به درستی بسته نشود و فلز مذاب به طور غیرقابل کنترلی پاشیده شود.