1. نظرة عامة على معالجة أجزاء صب الفولاذ المقاوم للصدأ
أجزاء صب الفولاذ المقاوم للصدأ تستخدم على نطاق واسع في الآلات والبناء والسيارات والمعدات الغذائية بسبب مقاومتها للتآكل وقوتها. ومع ذلك، بعد الصب، نادرًا ما تلبي الأجزاء المتطلبات النهائية للأبعاد والسطح بشكل مباشر. لذلك، يتم تطبيق العديد من طرق المعالجة لتحقيق الدقة والأداء والجمال المطلوب. وتشمل عمليات ما بعد الصب هذه التشغيل الآلي، والمعالجة الحرارية، والتلميع، والسفع بالخردق، وطلاء السطح. إن فهم هذه الأساليب يسمح للمهندسين والمصنعين باختيار العمليات الأكثر فعالية من حيث التكلفة والملاءمة من الناحية الفنية لتطبيقاتهم.
2. عمليات التصنيع لأجزاء صب الفولاذ المقاوم للصدأ
تعد عملية التصنيع إحدى أكثر عمليات ما بعد الصب شيوعًا. إنه ينطوي على إزالة المواد الزائدة لتحقيق تفاوتات مشددة وهندسة دقيقة. إن الصلابة والمتانة العالية للفولاذ المقاوم للصدأ تجعله أكثر تحديًا للآلة مقارنة بالفولاذ الكربوني، مما يتطلب أدوات ومعلمات قطع محسنة.
2.1 الخراطة والطحن
- الخراطة: مثالية للأجزاء الأسطوانية مثل الأعمدة والحلقات والمكونات الملولبة. يُفضل استخدام الأدوات الكربيدية عالية السرعة أو الإدخالات المطلية لمقاومة التآكل.
- الطحن: يستخدم للأسطح المسطحة أو المعقدة. يتيح الطحن الحديث باستخدام الحاسب الآلي القطع الدقيق متعدد المحاور والتشطيبات الناعمة مع الحد الأدنى من علامات الأداة.
2.2 الحفر والتنصت والحفر
- يتم استخدام الحفر والتنصت لإنشاء ثقوب ملولبة لأغراض التجميع. يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ معدلات تغذية بطيئة ومبردًا مناسبًا وأدوات حادة لمنع تصلب العمل.
- تعمل عمليات الحفر على تصحيح دقة الأبعاد في فتحات الصب وتضمن التسامح المحكم في التركيبات الميكانيكية.
2.3 الطحن والتشطيب الدقيق
يتم إجراء الطحن عند الحاجة إلى تفاوتات مشددة للغاية أو تشطيبات مرآة، كما هو الحال في مقاعد الصمامات أو دافعات المضخة أو المكونات الطبية. تعمل هذه العملية على إزالة كميات دقيقة من المواد وتصحيح التشوهات الطفيفة الناتجة عن خطوات المعالجة السابقة.
3. طرق المعالجة الحرارية
يتم استخدام المعالجة الحرارية لتعديل الخواص الميكانيكية والمجهرية لأجزاء صب الفولاذ المقاوم للصدأ. على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ مقاوم للتآكل بشكل طبيعي، إلا أن المعالجة الحرارية يمكن أن تحسن الصلابة والليونة وتوزيع الضغط الداخلي، خاصة بعد الصب والتصنيع الآلي.
3.1 علاج الحل
تتضمن هذه العملية تسخين أجزاء الصب إلى درجة حرارة عالية (عادة 1000-1100 درجة مئوية) وإخمادها بسرعة. فهو يذيب رواسب الكربيد ويعيد توزيع الكروم، مما يحسن مقاومة التآكل والمتانة. عادةً ما يخضع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مثل 304 و316 لهذه المعالجة.
3.2 الشيخوخة وتخفيف التوتر
- يؤدي التقادم إلى تقوية الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب (على سبيل المثال، 17-4 PH) عن طريق تكوين مركبات بين معدنية دقيقة.
- يساعد تخفيف الضغط عند درجة حرارة 300-400 درجة مئوية على تقليل الضغوط الداخلية الناتجة عن الصب أو التشغيل الآلي، مما يقلل من التشوه أثناء الخدمة.
4. تقنيات التشطيب السطحي
يعمل تشطيب السطح على تحسين المظهر والنظافة ومقاومة التآكل لأجزاء صب الفولاذ المقاوم للصدأ. يتم اختيار تشطيبات مختلفة اعتمادًا على التطبيق - صناعي أو زخرفي أو صحي. تلعب المعالجة السطحية أيضًا دورًا حيويًا في تحضير الأجزاء للطلاء أو اللحام.
4.1 التلميع
يزيل التلميع المخالفات السطحية وقشور الأكسيد وعلامات الأدوات. يستخدم التلميع الميكانيكي عجلات أو أحزمة أو معاجين كاشطة لإنتاج تشطيبات الساتان أو شبه اللامعة أو المرآة. بالنسبة للمكونات الغذائية والطبية، تعمل الأسطح عالية التلميع على تقليل التلوث وتبسيط عملية التنظيف.
4.2 السفع بالخردق والسفع الرملي
يقوم السفع بالخردق بإطلاق وسائط فولاذية أو سيراميكية على السطح لتنظيف الملمس وتجانسه. السفع الرملي مشابه ولكنه يستخدم وسائط أكثر دقة للحصول على تشطيبات أكثر سلاسة. تعتبر هذه الطرق مفيدة بشكل خاص قبل الطلاء أو الطلاء أو الفحص، لأنها تكشف عن أي عيوب في الصب مثل المسام أو الشقوق.
4.3 التخميل والتخليل
- يستخدم التخليل المحاليل الحمضية (عادة مزيج حمض النيتريك والهيدروفلوريك) لإزالة قشور الأكسيد واستعادة سطح معدني نظيف.
- ثم يشكل التخميل طبقة رقيقة من أكسيد الكروم تعمل على تعزيز مقاومة التآكل دون التأثير على المظهر أو الأبعاد.
5. عمليات اللحام والتجميع
تتطلب العديد من أجزاء صب الفولاذ المقاوم للصدأ الانضمام أو التجميع مع مكونات أخرى. تحافظ تقنيات اللحام المناسبة على مقاومة التآكل والسلامة الميكانيكية مع تقليل عيوب المنطقة المتأثرة بالحرارة.
5.1 طرق اللحام الشائعة
| طريقة اللحام | صفات | التطبيقات |
| تيغ (GTAW) | دقة عالية، لحامات نظيفة، تناثر منخفض | أجزاء رقيقة الجدران ودقيقة |
| ميغ (GMAW) | ترسيب أسرع ودقة معتدلة | التجميعات العامة والأقسام السميكة |
| اللحام بالمقاومة | لا يوجد حشو، حرارة سريعة وموضعية | المكونات الصغيرة والإنتاج الضخم |
6. التفتيش ومراقبة الجودة
بعد المعالجة، يجب فحص أجزاء صب الفولاذ المقاوم للصدأ للتأكد من أنها تلبي متطلبات الأبعاد والسطح والميكانيكية. غالبًا ما يتم استخدام الاختبار غير المدمر (NDT) للتحقق من السلامة الداخلية واكتشاف العيوب المخفية الناتجة عن الصب أو التشغيل الآلي.
6.1 طرق التفتيش الشائعة
- فحص الأبعاد باستخدام آلات قياس الإحداثيات (CMM) أو الفرجار للتحقق من الدقة.
- عمليات التفتيش المرئية والسطحية للكشف عن الشقوق أو المسامية أو عدم تناسق التشطيب.
- اختبارات الموجات فوق الصوتية أو الشعاعية أو الصبغية للكشف عن العيوب تحت السطح.
7. الخلاصة: اختيار مجموعة المعالجة الصحيحة
يعتمد أداء ومظهر أجزاء صب الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل كبير على طرق ما بعد المعالجة. تضمن التصنيع دقة الأبعاد، والمعالجة الحرارية تقوي المادة، والتشطيب يعزز المتانة ومقاومة التآكل. إن اختيار المجموعة الصحيحة من هذه الطرق - استنادًا إلى نوع السبائك ومتطلبات التطبيق وأهداف التكلفة - يضمن مكونات مصبوبة عالية الجودة وطويلة الأمد مناسبة للبيئات الصناعية كثيرة المتطلبات.
