مهندسی معکوس و شناسایی گلوگاه‌های تولید به منظور بومی‌سازی نازل‌های تاندیش مورد استفاده در صنعت ریخته‌گری پیوستۀ فولاد

نویسندگان

1 شرکت فولاد کاوۀ جنوب کیش، بندرعباس، ایران

2 گروه مهندسی مواد، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه میبد، یزد، ایران

3 گروه مهندسی مواد، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه میبد، یزد، ایران

doi
10.22034/ijme.2025.540633.2121
چکیده

این مقاله بر آن است که با بررسی اجزای یک نمونه نازل تاندیش خارجی، گلوگاه‌های تولید این قطعه را شناسایی کرده و نشان دهد چگونه می‌توان با رفع این موانع، به دانش فنی ساخت آن دست یافت و جایگزینی مطمئن برای نمونۀ خارجی فراهم آورد. نازل تاندیش در این پژوهش در سه بخش مورد بررسی قرار گرفته است: نگهدارندۀ فلزی، جرم نسوز نشیمنگاه نازل و توپی نازل. نتایج آنالیزICP، SEM-EDS و بررسی فازی به روش پراش پرتو ایکس نشان می‌دهد بیش از 5/99 % درصد وزنی نگهدارندۀ فلزی از عنصر آهن تشکیل شده است. میزان کربن آن 055/0 درصد وزنی بوده و هیچ عنصر آلیاژی خاصی در آن وجود ندارد. فاز اصلی آن آهن آلفا (فرّیت) است که مقدار اندکی کاربید آهن (سمنتیت) کمتر از یک درصد وزنی در آن دیده می‌شود. همچنین، نتایج حاصل از بررسی‌های فازی XRD، آنالیز شیمیایی XRF و مشاهدات SEM-EDS از جرم نسوز و توپی نازل نشان داد: در جرم نسوز فازهای آلومینا، مولایت، سیلیس و اسپینل وجود دارد و توپی نازل نیز از زیرکونیای نیمه‌پایدار، تثبیت‌شده با ۲ تا ۳ درصد اکسید کلسیم و اکسید منیزیم تشکیل شده است. بر این اساس پیش‌بینی می‌شود در تولید جرم نسوز از آلومینا، ترکیبات رسی مانند کائولن و بال‌کلی، زیرکون (سیلیکات زیرکونیم) و کربن استفاده شده باشد و برای توپی نازل از زیرکونیای نیمه‌پایدار بهره گرفته شده باشد. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که گلوگاه تولید نگهدارندۀ فلزی نازل تاندیش، عمدتاً در فرایند پرس‌کاری و ساخت قالب مخصوص این قطعه نهفته است. گلوگاه تولید جرم نسوز به انتخاب و فرمولاسیون دقیق مواد اولیه مربوط می‌شود تا بتوان به آنالیز فازی مطلوب رسید و عملکرد مناسبی در شرایط عملیاتی واقعی داشت. در مورد توپی زیرکونیایی نیز، چالش اصلی به دانش فنی روش‌های تولید آن بازمی‌گردد؛ چرا که شکل خاص این قطعه امکان پرس پودر به روش‌های متعارف را فراهم نمی‌کند و لازم است از روش‌هایی مانند ریخته‌گری دوغابی یا پرس ایزواستاتیک استفاده شود که هر یک پیچیدگی‌های فنی خاص خود را دارند.