طرح ریخته گری سرب و روی و آلیاژهای آنها

ریخته‌گری (به انگلیسی: Casting) فن شکل دادن فلزات و آلیاژها از طریق ذوب، ریختن مذاب در محفظه‌ای به نام قالب و آنگاه سرد کردن و انجماد آن مطابق شکل محفظه قالب است. این روش قدیمی‌ترین فرایند شناخته شده برای بدست آوردن شکل مطلوب فلزات است. اولین کوره‌های ریخته‌گری از خاک رس ساخته می‌شدند و لایه‌هایی از مس و چوب به تناوب در آن چیده می‌شد.
ریخته‌گری در حوزه‌های متفاوت علم، هنر و فناوری مطرح است. به هر میزان که ریخته‌گری از حیث علمی پیشرفت می‌کند، ولی در عمل هنوز تجربه، سلیقه و هنر قالب ساز و ریخته‌گر است که تضمین کننده تهیه قطعه‌ای سالم و بدون عیب است. این فن از اساسی‌ترین روشهای تولید است. به دلیل اینکه بیشتر از ۵۰ درصد از قطعات انواع ماشین آلات به این طریق تهیه می‌شوند. فلزاتی که خاصیت پلاستیک کمی دارند با قطعاتی که دارای اشکال پیچیده هستند، به روش ریخته‌گری شکل داده می‌شوند.
روش‌های ریخته‌گری از دیدگاه نوع قالب به دو دسته تقسیم می‌شوند: ریخته‌گری در قالبهای یکبار مصرف (Expendable Molds) و در قالبهای دایمی (Permanent Molds).
اما ریخته‌گری با توجه به تکنولوژی و مجموعه تجهیزاتی که در قالب گیری دخیل هستند شامل موارد زیر می‌شود: ریخته‌گری در قالب ماسه‌ای، ریخته‌گری به روش ریژه (قالب‌های فلزی)، ریخته‌گری در قالب فلزی و با فشار کم، ریخته‌گری در قالب فلزی و با فشار بالا، دیزاماتیک، ریخته‌گری دقیق، ریخته‌گری در قالب‌های کوبشی و غیره. هر یک از موارد فوق دارای کاربردی است، که با توجه به میزان تولید قطعه، کیفیت مورد نظر آن، ابعاد و جنس قالب، از هر یک از این روشها استفاده می‌شود

انواع روش‌های ریخته‌گری

نوشتار(های) وابسته: ریخته‌گری ماسه‌ای، ریخته‌گری دقیق و ریخته‌گری تحت فشار

ریخته‌گری با توجه به فناوری و مجموعه تجهیزاتی که در قالب‌گیری دخیل هستند شامل موارد زیر می‌شود:
ریخته‌گری با قالب ماسه ای: اغلب تولید قطعات ریختگی در ماسه انجام می‌شود. ریخته‌گری ماسه ای (Sand casting)، فرآیندی است که در آن از ماسه برای قالب‌گیری استفاده می‌شود. ماسه لازم برای یک تن ریخته‌گری حدود ۴ تا ۵ تن است. نسبت مصرف ماسه به فلز، بسته به نوع، اندازه قطعه ریختگی و روش قالب‌گیری، متغیر است. ماسه مورد استفاده در ریخته‌گری انواع مختلفی دارد که تحت دو دسته کلی ماسه طبیعی و ماسه ترکیبی (ماسه دریاچه) می‌توان آن‌ها را طبقه‌بندی نمود. این ماسه‌ها دارای یک ماده نسوز به نام سیلیکا (SiO2) می‌باشند. دانه‌های ماسه باید بقدر کافی کوچک باشند تا بتوان آن‌ها را متراکم کرد، و در عین حال باید آنقدر درشت باشند تا گازهای تشکیل شده در هنگام ریخته‌گری از بین منافذ آن‌ها خارج شوند. در قالب‌های بزرگ‌تر، از “ماسه سبز” استفاده می‌کنند (ترکیبی از ماسه، خاک رس و مقداری آب).
ریخته‌گری در ماسه تر (Green sand casting): ریخته‌گری در قالب ماسه‌ای خشک نشده.
ریخته‌گری در ماسه خشک (Dry sand casting): ریخته‌گری در قالب ماسه‌ای خشک شده. در این روش، قالب ماسه‌ای در گرم‌خانه‌ای با دمای حدود ۳۰۰ درجهٔ سانتیگراد به مدت مناسبی قرار داده شده و خشک می‌گردد.
ریخته‌گری در قالب رو خشک (Skin-dried mold casting): ریخته‌گری در آن دسته از قالب‌های ماسه‌ای که سطوح آن ها-اغلب با یک مشعل- تا عمق معینی خشک شده‌است.
ریخته‌گری روباز در ماسه (Open sand casting): ریخته‌گری در قالب‌های ماسه‌ای بدون لنگهٔ رویی. از این روش در تولید قطعات نا دقیقی که یک سطح تخت دارند استفاده می‌شود.
ریخته‌گری در حالت نیمه جامد (Semi-solid casting): ریخته‌گری در حالت خمیری.
ریخته‌گری در قالب گچی (Plaster mold casting): روش ریخته‌گری با استفاده از قالب‌های ساخته شده از گچ فرنگی و افزودنی‌های دیگر. در تولید قطعاتی با دقت ابعادی کار می‌رود.
ریخته‌گری دقیق (Investment Casting): ریخته‌گری دقیق به نام «ریخته‌گری با مدل‌های مومی» یا «ریخته‌گری ظریف» نیز شناخته می‌شود. قرون متمادی است که این نوع ریخته‌گری برای تهیه قطعات با کیفیت عالی بکار می‌رود. در این روش ریخته‌گری، می‌توان با استفاده از قالب‌ها ساخته شده از جنس سرامیک و مواد دیر گداز دیگر، قطعاتی پیچیده با دقت ابعادی بالا و سطوحی صافتر در مقایسه با روش‌های دیگر تولید کرد.
ریخته‌گری پیوسته (continues casting): ریخته‌گری پیوسته، فلز مذاب را بر اساس یک فرایند پیوسته، به جامد تبدیل می‌کند.

ریخته‌گری در قالب‌های یکبار مصرف (Expendable)

در این روش‌ از قالب‌های یکبار مصرف استفاده می‌شود. این قالب‌ها پس از یک بار ذوب ریزی برای بیرون کشیدن قطعه از بین می‌روند. پرکاربردترین نوع این قالب‌ها، قالب‌های ماسه‌ای است که به تبع به این نوع ریخته‌گری، ریخته‌گری در قالب ماسه‌ای (Sand casting)، گفته می‌شود. ماسه‌ها انواع گوناگونی دارند، مانند ماسه‌های سیلیسی، ماسه چراغی، ماسه زیرکونیایی و غیره… برای ساخت برخی از قالب از سیلیکات سدیم (آب شیشه) به عنوان چسب استفاده می‌شود که از گاز CO2 برای سفت کردن آن استفاده می‌شود. همچنین در دو روش ریخته‌گری در قالب گچی (Plaster mold casting) و روش ریخته‌گری دقیق (Investment Casting) نیز قالب‌های ریخته‌گری که به ترتیب از جنس گچ و سرامیک هستند نیز از این فرایند پیروی می‌کنند.

ریخته‌گری در قالب‌های دائمی (Permanent)

این نوع ریخته‌گری در قالب‌های فلزی انجام می‌گیرد. منظور از ریخته‌گری غیر انبساطی، ریخته‌گری در قالبی است که قابلیت انبساط ندارد. این قالب‌ها را قالب‌های دایمی (Permanent Mold) نیز می‌نامند. از ویژگی‌های این قالب‌ها می‌توان به بازگرداندن فشار مذاب به خود آن اشاره کرد، که این امر باعث کاهش درصد انقباض و عیوب ناشی از آن می‌شود. همچنین در قالب‌های فلزی به دلیل بالا بودن سرعت انتقال حرارت نسبت به قالب‌های ماسه‌ای ساختارهای ریخته‌گری ریزتر و خواص مکانیکی اغلب بالاتر است. از روش‌های ویژه و پرکاربرد این نوع ریخته‌گری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
ریخته‌گری با فشار کم (Low Pressure Die Casting): ریخته‌گری با فشار کم مذاب در قالب فلزی. در این روش مذاب بدون تلاطم و از پایین وارد فضای قالب می‌شود. این روش یکی از پر کاربردترین روش‌ها در تولید قطعات آلومینیومی با خواص مکانیکی بالا است.
ریخته‌گری با فشار بالا (High Pressure Die Casting): ریخته‌گری با فشار بالای مذاب در قالب فلزی. در این روش مذاب با فشار بالا وارد محفظه قالب می‌شود. در اینجا خواص مکانیکی اهمیت کمتری دارد ولی تعداد تولید بالا بسیار مهم است.
عیوب ریخته‌گری

سرب و آلیاژهای آن pb and it’s alloys

سرب مقاومت خوبی در مقابل خوردگی دارد و در مقابل اسیدها نیز مقاوم است . ترکیبات سرب فوق العاده سمی است و به همین دلیل می باید در هنگام کار با آنها دستورالعمل های بهداشتی را که در این مورد وجود دارند، با نهایت دقت مورد توجه قرار گیرند. سرب را به دلیل نرم بودن می توان چکش کاری کرد و خم نمود. برای خمکاری لوله های سربی بایستی از فنر استفاده شود. برای تهیه سرب ، سنگ سرب را پس از خرد کردن و تغلیظ ابتدا در کوره های دوار برشته می کنند، سپس آن را در کوره های تنوره ای احیا می کنند تا سرب خام با درجه خلوص ۹ درصد حاصل شود. با تصفیه ی سرب خام ، سرب با درجه خلوص ۹۴٫۹۹ درصد به دست می آید. سرب را می توان تقریباً با تمام فلزات به خوبی آلیاژ کرد ولی فلزات دیگر با سرب به سختی آلیاژ می دهند، به استثنای قلع که با آن به راحتی آلیاژ می شود و لحیم های نرم را به دست می دهند. مهمترین آلیاژ سرب که به سرب خشک میز معروف است ،دارای ۵تا ۲۵ درصد آنتیموان است .به دلیل داشتن قابلیت ریخته گری خوب در قالب های تحت فشار ،از این الیاژها درتهیه وسایل زینتی،دستگیره ها،حروف چاپ،و کلیشه سازی استفاده می شود. فلزات یاتاقان سربی که با کادمیم آلیاژ شده باشند،خاصیت لغزندگی خوبی دارند ودر برابر سایش نیزمقاوم هستند. از نمونه این آلیاژ می توان Lg – pb Sn9 cd را نام برد. پوسته یاتاقان های ساخته شده از این آلیاژها نیروی فشاری زیادی را تحمل می کنند. آلیاژهای ریخته گری تحت فشار سرب را می توان به عنوان وزنه های متعادل کننده در رگلاتورهای گریز از مرکز و همچنین در صنایع اسباب بازی مورد استفاده قرار دارد. نوعی آلیاژ سرب با ۷ تا ۱۲ درصد آنتیموان،۲۵٫۰ درصد قلع و مقادیر کمی آرسنیک و مس در تولید صفحات پلاک باتری ها مورد استفاده دارد.

روی و آلیاژهای آن

روی فلزی است با چگالی ۷/۱ گرم بر سانتی متر مکعب. نقطه ذوب ۴۱۹ درجه سانتیگراد. نقطه جوش ۹۱۱ درجه سانتیگراد. فلز روی فراوانی زیادی ندارد ( ۷۶ میلیونیم پوسته زمین). روی و آلیاژهای آن تولید سالیانه ۸/۵ میلیون تن دارد. بنابراین روی بعد از آهن، آلومینیم و مس در مقام چهارم قرار داده است.
بیشترین کاربرد روی و آلیاژهای آن، به عنوان پوشش محافظ است. به منظور تأخیر در خوردگی و سخت کاری سطح فولاد. روی در ساخت برنج و آلیاژهای ریختگی تحت فشار روی نیز استفاده می شود.

فلزات اولیه:
اگرچه آهن پرکاربردترین فلز است، اما فاقد خواص مهمی از قبیل مقاومت خوردگی است. از قرن نوزدهم؛ مس، آلومینیم، نیکل، سرب، روی، قلع و آلیاژهای آنها، جایگزینی برای آهن در کاربردهای صنعتی بودند.

کاربردها:
روی امروز یک فلز کارآمد است. روی نقطه ذوب پا یین، سختی کم و استحکام متوسط دارد.
مزایای اصلی آن مقاومت در برابر خوردگی، قیمت پایین و قابلیت ریخته گری عالی است. روی خالص کاربرد بسیار کمی دارد و بیشتر به صورت آلیاژی استفاده می شود.
روی در دمای اتاق واکنش کمی با هوای خشک دارد.در دمای بالای ۲۰۰ درجه سانتی گراد به سرعت اکسید می شود. روی توسط بیشتر اسیدها و قلیاها مورد تهاجم قرار می گیرد. قیمت کم و نقطه ذوب پایینی دارد. بنابراین باعث سهولت اعمال پوشش محافظ بر سطح فولاد و چدن می شود.

ورق گالوانیزه

نیمی از تولید جهانی روی به شکل پوشش سطحی فلزات آهنی مصرف می شود. فولاد با سطح تمیز شده درون حمام روی مذاب در دمای ۴۵۰ درجه سانتی گراد فرو برده می شود.
به این حالت گالوانیزه غوطه وری گرم می گویند. در نتیجه لایه سطحی چسبنده، سخت و مقاوم به سایش بر سطح فولاد تشکیل می شود.
روی به صورت خالص و یا با افزودنی هایی به کار می رود. این افزودنی ها شامل سیلیسیم و آلومینیم است. کاربردشان برای کنترل شرایط لایه و افزایش مقاومت در برابر خوردگی پوشش است. علاوه بر روش غوطه وری گرم، روش آبکاری و پاشش حرارتی نیز برای پوشش روی بر سطح فولاد به کار می رود.
گالوانیزه می تواند از تشکیل زنگ بر سطح فولادی برای سال ها ممانعت کند. عمده کاربردهای ورق گالوانیزه: پانل ها و تابلوهای برق، سینی کابل، برخی از قطعات لوازم خانگی و تجهیزات آشپزخانه، مخازن، مجراهای هوا و دودکش ، ناودان ها و لوله ها، بدنه و سقف سوله ها و سالن ها.

روی به عنوان عنصر آلیاژی

روی در برنج و آلیاژهای آلومینیم به کار می رود. برنج ها (آلیاژهای مس- روی) با محتوای روی تا نزدیک به ۵۰ درصد هستند. برنج اولین آلیاژ مورد استفاده بشر بوده است. امروزه هم به دلیل استحکام، شکل پذیری آسان، مقاومت در برابر خوردگی محبوبیت دارد. همچنین رنگ جذاب و قیمت متوسط دارد.
در حدود ۱۰ % تولید جهانی روی در تولید برنج مصرف می شود. افزودن روی به آلومینیم باعث افزایش استحکام آن می گردد. آلیاژهای آلومینیم- روی-منیزیم با محتوای تا ۶% وزنی روی بیشترین استحکام را دارند.
این آلیاژها به طور وسیع در صنایع هواپیما و خودروسازی استفاده می شود. روی به عنوان استحکام بخش مفید در آلیاژهای پایه منیزیم و در قلع، نقره، طلا و آلیاژهای لحیم نیز مطرح است.

آلیاژهای ریختگی روی

آلیاژهای ریخته گری تحت فشار روی با استحکام و قیمت مناسب برای بسیاری از کاربردها تولید می شوند.
ریخته گری تحت فشار برای روی با خلوص بالا و آلیاژهای روی شامل آلومینیم، مس و منیزیم صورت می گیرد.
آلومینیم با کمتر از ۴/۳ % وزنی برای جلوگیری از تهاجم روی مذاب به قالب فولادی، مس تا ۳/۵ % برای افزایش استحکام و منیزیم حداکثر ۰/۸ % برای حذف ناخالصی ها از قبیل سرب و قلع به آلیاژ روی اضافه می شوند.

آلیاژهای کارپذیر روی

در حدود ۱۰ % از همه تولیدات روی به وسیله نورد در می آید. که به شکل ورق، صفحه، میله، سیم و فویل است. آلیاژهای نوردی یا کارپذیر روی شامل روی- مس- تیتانیم می باشند. این آلیاژها محکمتر و مقاومتر در برابر خوردگی نسبت به روی خالص هستند.
آلیاژ روی تیتانیم (ZnCuTi) شامل ۰/۱% تا ۰/۸% مس، ۰/۰۸% تا ۰/۱۵% تیتانیوم و ۰/۰۰۲% تا ۰/۰۱% آلومینیم است. آلیاژهای روی آلومینیم با مقدار ۴% تا ۲۷% آلومینیم اهمیت صنعتی زیادی دارند. در حدود ۱۰% محصولات روی برای تولید ترکیبات روی به کار می رود.
اکسید روی در لاستیک سازی، سرامیک ها و کاتالیست ها کاربرد دارد. همچنین در پمادهای ضدآفتاب، تولید کاغذ و اصلاح کننده های خاک کشاورزی استفاده می شود. دیگر ترکیبات روی در لامپ تصویر تلویزیون، سرباره سازی متالورژی، محافظت خوردگی، در الکترولیت آبکاری روی و … به کار می روند.

ویژگی های فلز روی

فلز روی خاص بسیار نرم و به رنگ خاکستری متمایل به آبی می باشد
بر اثر رطوبت هوا تیره رنگ می‌شود
در حین احتراق رنگ سبز براقی تولید می‌ نماید.
این فلز در درجه حرارت معمولی ترد و شکننده است با ضربه ی چکش به راحتی می شکند .
همچنین این ماده قابل نورد نیست
قابل حل در اسیدها و بازها و غیرقابل حل در آب می‌باشد.
مانند فلزات دیگر به آرامی واکنش نشان می‌دهد. با اکسیژن و دیگر غیر فلزات ترکیب میشود
اسید رقیق واکنش نشان داده و گاز هیدروژن آزاد می‌کند.
حالت اکسیداسیون متداول این عنصر +۲ می‌باشد.
شکل پذیری
الکتروشیمیایی قوی (باعث کاربرد آن در فرایند گالوانیزه و باتری های قلیایی)
رسانایی متوسط
مقاومت کششی بالا
ظرفیت بالا برای عمل آوری سطح
نقطه ذوب و جوش پایین
مقاومت در برابر خوردگی
استحکام (استحکام کششی آن کمتر از نیمی از فولاد کربن است)
آلیاژ پذیری
انعطاف پذیری در ۲۱۲ تا ۳۰۲درجه فارنهایت (در درجه حرارت های بالاتر به حالت شکننده تبدیل می شود)
خاصیت انعطاف پذیری در آلیاژهای روی، بیشتر از روی خالص است.
سختی کم روی خالص (آلیاژهای روی دارای مقاومت بیشتری هستند)
زمانیکه این فلز با ۴% آلومینیوم آلیاژ شود ، مقاومت تسلیم و سختی آن به اندازه زیادی افزایش می یابد .
خاصیت الکترونگاتیوی روی سبب استفاده وسیع آن در باتری های خشک شده است.

خواص فلز روی چیست

نام : روی | zinc | Zn
عدد اتمی : ۳۰
وزن اتمی ۶۵.۳۸
چگالی ۷.۱۳۳
نقطه ذوب۴۱۹.۸۳ درجه سانتیگراد
درجه سختی بر حسب واحد موهس ۲/۵
دارای ۴ ایزوتوپ پایدار طبیعی۷۰ -۶۸-۶۶-۶۴ (Zn64 با۴۸٫۶٪ فراوانترین ایزوتوپ می باشد)
دارای ۲۲ رادیو ایزوتوپ اکتیو ( Zn-65 با نیمه عمر ۲۴۴٫۲۶ روز و Zn-72 با نیمه عمر ۴۶.۵ ساعت پایدارترین و فراوانترین ایزوتوپ می‌باشد)
دیگر ایزوتوپهای رادیو اکتیو این عنصر نیمه عمرهای کمتر از ۱۴ ساعت و بیشتر آنها نیمه عمری کمتر از یک دقیقه دارند.
دارای ۴ حالت متا

اشکال تجاری روی چیست

این فلز به صورت اشکال تجاری متنوعی مانند : شمش و کلوخه ورق و سیم گلوله ای میله ای دانه ای و پولکی ارائه میگردد.فلز روی تولید شده از سنگ معدن را روی اولیه یا دست اول می‌نامند. فلز روی حاصل از باطله‌ها،‌ پس مانده‌ها و قراضه‌ها را بر حسب نوع فرآیند بازیابی به نام‌های ثانویه یا دست دوم، تقطیر دوباره یا ذوب دوباره می‌نامند. روی اولیه به دو دسته روی الکترولیتی و روی تقطیر شده، بر حسب روش احیا بکار برده شده، طبقه بندی می‌گردد.

کاربردهای روی چیست

فلز روی از مهمترین و با ارزش ترین فلزاتی است که در صنایع مختلف به ویژه در ساخت آلیاژها و صنعت گالوانیزاسیون کاربرد های فراوانی دارد . این فلز در ساختار اقتصادی هر کشور جهت تولید و تکمیل انواع فرآورده های صنعتی نقش اساسی دارد. تقریباً یک چهارم فراورده‌های روی به صورت ترکیبات روی مورد مصرف قرار می‌گیرد.

۱.گالوانیزاسیون (پوشش مناسب در برابر خوردگی ):

ویژگی هایی نظیر مقاومت در برابر خوردگی، واکنش پذیری با آهن و خاصیت الکتروشیمیایی فلز روی موجب استفاده از آن به عنوان یک گالوانیزاسیون گردیده است . پوشش روی از طریق مکانیسم تشکیل پوشش محافظ با اساس کربنات روی در اثر دی اکسید کربن و رطوبت هوا، سرعت خوردگی را کاهش می دهد.
روی تجاری (% ۹۹/۵ – ۹۸/۵)جهت گالوانیزه کردن گرم – عمیق در تجهیزات تولید و توزیع و روی با درجه خلوص بالا (% ۹۹/۹۵) جهت گالوانیزه کردن پیوسته فنرها و سیم های فولادی کاربرد دارد. دو عیار فلز روی به منظور مصارف گالوانیزه یکی به نام عیار گالوانیزه کردن پیوسته که تا ۳۵% سرب و مقداری آلومینیم دارد و دیگری به نام عیار کنترل شده سرب که کمتر از ۱۸% سرب دارد و به‌دور از آلومینیم است. حضور ۱ درصد سرب در مقایسه با محصولات خالص تر، ۴۰ درصد تنش سطحی را کاهش می دهد. هنگام غوطه ور سازی در حمام روی که تنها چند دقیقه طول می کشد، فلز ۴۵۰۰ درجه سانتیگراد گرم می شود.
علاوه بر فرایندهای گرم – عمیق، فرایندهای گالوانیزه کردن دیگری نیز توسعه یافته است. در روی اندود کردن الکترولینیک، یک جریان متناوب منجر به نهشت پوشش درخشان ۵-۲۵ سانتی متری از الکترولیت های اسیدی، سیانیدی یا الکترولیدهای آسکالن بدون سیانید بر سطح می گردد. البته این پوشش تنها در مقابل خوردگی های سطح متوسط از فلز حفاظت می کند.

۲.ریخته گری

درجه ذوب پایین، سیالیت و استحکام روی موجب استفاده از آن در ریخته گری شده است.

۳.ساخت و ساز

شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی این فلز سبب تولید ورقه های روی می شود که از آنها در صنعت ساخت و ساز استفاده می شود. اگر چه روی دارای مقاومت بالایی است، بدلیل مقاومت خزشی بسیار پایین آن برای مدتها بعنوان مواد ساختمانی استفاده نمی شد.
آلیاژهای با روی کم با اساس Zn-Ti-Cu که دارای چکش خواری بسیار خوب و مقاومت خزشی بالاست، از۴۰ سال قبل توسعه یافته است. این مواد را می توان جهت تولید صفحات یا ورقهای روی، نورد داد. از این صفحات می‌توان در تولید وسایل زهکشی سقف و یا در پوشش ساختمانها استفاده نمود. فلز روی در ساخت سیمان و کف سازی نیز کاربرد دراد.

۴.ساخت آلیاژها

ازاین فلز در تولید آلیاژهای مختلفی نظیر برنج و برنز، آلیاژهای آلومینیوم و آلیاژهای منیزیوم استفاده می شود که این آلیاژها در صنایع ساخت و ساز ،اتومبیل سازی الکتریکی، فلز ماشین تحریر فرمول های مختلف لحیم نقره آلمانی و… کاربرد دارد. برنج بخاطر استقامت و مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی کاربردهای وسیعی دارد. چنانچه روی برای ساخت صفحات روی یا برنج بکار رود، اندازه آلومینیوم آن نباید از ۰.۰۰۵ درصد فراتر رود. مقدار قلع در نوع عیار بالای روی نباید از ۰.۰۰۱ درصد فراتر باشد. مقدار آلومینیم در نوع PW نباید از ۰.۰۵ درصد فراتر باشد.
فعالیت شدید الکتروشیمیایی، باعث جلوگیری از خوردگی کاتدیک در فرآورده‌های آهن و فولادی می‌شود.عنصر روی تنها بعنوان ماده سازنده هنگام آلیاژ کاری مناسب است زیرا مقاومت خزشی پایینی دارد. عناصر آلیاژی، بیشتر Al، Cu، Mg منجر به کوچک شدن دانه ها، تشکیل بلورهای مختلط یا سخت شدگی رسوب شده و بدین طریق خواص مکانیکی فلز، توسعه می یابد.

۵.تولید باتری

خاصیت الکتروشیمیایی این فلز موجب استفاده از آن در تولید باتری ها شده است . روی لوله‌ای به عنوان قسمتی از محتوی باتری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۶.Rubber

اکسید روی در صنعت Rubber کاربرد داشته و به عنوان Opaque Sunscreen و فعال کننده استفاده می‌شود.

۷.استفاده غیر صنعتی

از جمله کلرید روی در بو گیر، محافظ چوب و لحیم کاری، سولفید روی در رنگ های شب تاب برای تولید عقربه‌های ساعت و موارد دیگری که در تاریکی میدرخشد استفاده می‌شود و متیل روی در آزمایشگاه شیمی به منظور سنتز مواد آلی کاربرد دارد. اکسید روی در فرآوری ترکیبات دیگر روی که در ساختن فرآورده‌هایی مانند مرکب، رنگ‌مو، مواد افزونی روغن، ‌داروهای ضد قارچ، براق کننده‌ها و لینولیوم بکار می‌روند.

۸.آبکاری فلزات

روی برای آبکاری فلزات مورد استفاده قرار می گیرد تا از زنگ زدگی آنها جلوگیری کند.

۹.خودرو سازی

روی به طور گسترده در صنعت خودرو سازی در Die Castingها استفاده می‌شود. هم چنین در ساخت شبکه‌ها، دستگیره قفل، اجزاء مکانیکی و برقی، بدنه، اتصالات برقی نیز کاربرد وسیع و گسترده دارد.

۱۰.رنگ سازی و چاپ

اکسید روی بدلیل دارا بودن خاصیت پوششی اپاسیتی در برابر اشعه ماوراء بنفش و ضریب شکست بالا، در صنایع رنگ‌سازی استفاده می‌شود که باعث افزایش پایداری رنگ است. اکسید و سولفور روی به عنوان رنگ دانه‌های سفید در رنگهای آبی مورد استفاده قرار می گیرد. هم چنین سولفات روی در رنگرزی و ساخت چسب کاربرد دارد. لیتوپون که یک پیگمنت سولفات باریم- سولفید روی است در صنایع رنگ، لاستیک و مرکب چاپ کاربرد دارد. اکسید روی در صنعت چاپ بکار می رود.

۱۱.کاربرد روی در داروسازی

محلول‌های ضد عفونی کننده‌ای که از اسمیت زونیت یا کالامین ساخته شده و حاوی ترکیبی از روی و سیلیکات است به صورت پودر صورتی کم رنگ در آب نامحلول بوده ولی در اسیدهای معدنی به خوبی حل می شود اثر ضد خارشی داشته و جهت مصارف خارجی (پوستی) و به شکل پودر، کرم‌های ضدآفتاب (لوسیون‌ها) با نام های تجاری استفاده می‌شود.داروهای تهیه شده از کالامین برای خشکی پوست، سوختگی های خفیف، اگزما، خراشیدگی، جوش های چرکی، ادرار سوختگی، کچلی، گزش حشرات، زرد زخم، واریس و درمان هموروئید کاربرد دارد.
فلز روی شامل ویتامینهای مورد مصرف روزانه و مواد معدنی نیز می‌باشد و با توجه به فلزات دیگر این فلز دارای خاصیت ضد اکسیداسیون است که از پیری زود رس پوست و مفصل‌های بدن حافظت می نماید. با بررسی خواص روی متوجه شده اند که این عنصر می‌تواند به بهبودی بعد از عمل جراحی سرعت بخشد. از قرص‌های مکیدنی برای درمان سرما خوردگی و التهاب دهان و لوزه‌ها استفاده می‌گردد. این فلز در دندانسازی نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

زاماک چیست ؟

برای تهیه آلیاژ زاماک ابتدا آلومینیوم را ذوب کرده سپس تکه های مس خالص را داخل مذاب انداخته و درجه حرارت را بالا برده تا اینکه مس در داخل آلومینیوم حل شود. پس از اینکه آمیژان AL-cu آماده شد آنرا شمش ریزی می کنیم آمیژان AL-cu ترد شکننده است به خاطر ایجاد فاز، پس از اینکه شمش ها منجمد شدند در داخل بوته دیگر نیز روی را ذوب کرده پس از اینکه شد شمش آمیژان Al-cu که منجمد شده بود را داخل بوته ای که در آن روی ذوب شده انداخته و یک تکه ای از روی شمش Alcu گذاشته تا اینکه فشار سنگین روی باعث شود که شمش به پایین رفته و کاملا در داخل مذاب حل شود پس از اینکه آلیاژ آماده شده آن را ریخته گری می کنیم. البته این آلیاژ زاماک با این درصد که ریخته گری می کنیم مخصوص ماسه قالب گیری می باشد .
با توجه به اینکه زاماک از دامنه انجماد بسیار کوتاهی برخوردار است از این رو تمایل شدید به انجماد بسیار کوتاهی برخوردار است از این رو تمایل شدید به انجماد پوسته ای باعث می گردد که از آنها در ریخته گری های مجوف وپیستونی نیز استفاده شود و از طرف دیگر تغذیه گذاری و جهت انجماد در آنها به سهولت تعیین گردد وزن مخصوص این آلیاژ سنگین می باشد بنابر این باید سیستم هنگامی از نوع فشاری بوده و تغذیه از نوع کور بوده و همچنین هنگام بار ریزی نیز وزنه گذاری فراموش نشود . زاماک با توجه به نقطه به نقطه ذوب پایین و سیالیت مناسب و انقباض از نوع متمرکز یک آلیاژ مناسبی برای ریخته گری می باشد خواص مکانیکی زاماک خوب می باشد و سختی اش شاید از بعضی برنج ها هم بالاتر باشد. سختی زاماک ۸۵ برینل است در قالب های دایمی هم به ۱۲۰ برینل هم می رسد که سختی اش نزدیک ساختمانی می باشد می باشد مقاومت به اکسیداسیون زاماک تا ۲۰۰ درجه سانتی گراد خوب است چقرمگی زاماک واقعا چشم گیر است اگر نمونه ای از زاماک را تحت کشش قرار بدهیم نشان می دهد که چقرمگی اش فوق العاده بالا است .
کاربرد زاماک در قطعاتی است که تحت فشار هستند مانند دستگیره در اتومبیل ها و……………. همچنین با توجه به زیبایی زاماک کاربردش بیشتر در قطعات تزئینی مثل اسباب بازی ها نیز می باشد . زاماک به عنوان سرب خشک نیز در بازار مطرح است ولی این لفظ غلط است.
سرب خشک آلیاژی است از سرب با انتیموان برای زاماک عملیات کیفی معنی ندارد چون فشار بخار زاماک بالا است .
برای زاماک خطرناک ترین عنصر سرب واهن می باشد چون نقطه ذوب سرب پایین تر از زاماک می باشد و در روی انحلال ندارد در نتیجه به طرف مرز دانه ها زده می شود در نتیجه باعث شکست گرم می شود و خواص قطعه به شدت پایین می آید آهن نیز آلومینیوم می تواند تولید feAIi بکند و حداکثر حلالیت آهن در روی ۲۰% می باشد هیچگاه نمی توان از آهن به عنوان ریز کننده استفاده مطلوب نمود.
پایه اصلی و اساس آلیاژ زاماک روی می باشد . روی عنصری است با رنگ سفید با درخشش آبی یا نقره های ساختار روی دارای ساختار کریستالی بلوری هگزاگونال فشرده می باشد . نقطه ذوب روی ۴۱۹ درجه سیلسیوس و نقطه جوش آن ۹۰۶ درجه سانتی گراد می باشد .
آلیاژ ریختگی روی با نام زاماک یکی از معروف ترین آلیاژهای روی بوده و در ۳ گرید زاماک۲،زاماک۳ ، زاماک۵ قرار می گیرد. عناصر اصلی تشکیل دهنده آلیاز زاماک به ترتیب درصد تشکیل دهندگی : روی – آلومینیوم – مس – منیزیم – آهن – سرب – قلع مهم ترین قابیلت آلیاژ روی حفظ و دقت ابعادی می باشد که از آن در صنایع مختلف جلوگیری از خوردگی مورد استفاده قرار می گیرد . هر چقدر میزان روی در زاماک بیشتر می شود و همچنین مقاومت به خوردگی نیز افزایش می یابد. ۹۰% عنصر تشکیل دهنده آلیاژ زاماک روی می باشد .
عنصر آلومینیوم باعث افزایش استحکام کشتی، مقاومت به خزش ، استحکام به ضربه و سختی بر روی می شود. و میزان این آلیاژ در زاماک در حدود ۴% می باشد. مس در این آلیاژ دو اثر مهم ایجاد می نماید، افزایش استحکام کششی، خزشی و سختی و همچنین افزایش مقاومت به خوردگی ، میزان مس موجود در آلیاژ زاماک چیزی در حدود ۱% می باشد. منیزیم سختی زاماک را افزایش می دهد، اکسیژن زدایی در مذاب می نماید، مقاومت به خوردگی را افزایش می دهد و نیز مقاومت به خوردگی را افزایش می دهد. آهن، کادمیم، قلع، نیکل، کرم، منگنز نیز به میزان بسیار ناچیزی در آلیاژ وجود دارند.

موارد مصرف و کاربرد زاماک

کاربرد زاماک در قطعاتی است که تحت فشار هستند مانند دستگیره د راتومبیل ها .
همچنین با توجه به زیبایی زاماک کاربردش بیشتر در قطعات تزئینی مثل اسباب بازی ها و برخی زیور آلات و بدلیجات نیز می باشد .
زاماک به عنوان سرب خشک نیز در بازار مطرح است ولی این لفظ غلط است. سرب خشک آلیاژی است از سرب با انتیموان .
سختی زاماک ۸۵ برینل است و در قالب های دایمی هم به ۱۲۰ برینل می رسد که سختی نزدیک به فولاد ساختمانی می باشد مقاومت به اکسیداسیون زاماک تا ۲۰۰ درجه سانتی گراد خوب است . چقرمگی زاماک واقعا چشمگیر است .
قیمت کم قالب مصرفی روی
قیمت کم روی در بازارهای بین المللی
پایین بودن درجه حرارت ذوب و در نتیجه ریخته گری راحت روی
تولید قطعات بسیار دقیق و غیر قابل تغییر
ریخته گری دیوارهای بسیار نازک تا ضخامت۰/۵ میلی متر
سرعت بالای ریخته گری روی
آبکاری و پوشش دهی روی
عمر بالای قالب های روی
عدم خلل و فرج ریز دانه

کد آیسیک مرتبط با صنعت ریخته گری سرب و روی و آلیاژهای آنها

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
کد آیسیک ریخته گری سرب ۲۷۳۲۴۱۲۳۱۶
کد آیسیک ریخته گری زاماک ۲۷۳۲۴۱۲۳۱۷
کد آیسیک ریخته گری روی ۲۷۳۲۴۱۲۳۱۴

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت ریخته گری سرب و روی و آلیاژهای آنها
با جستجو در اطلاعات گمرک تا امروز تعرفه گمرکی اختصاصی به این محصول اختصاص نیافته لذا میزان واردات و صادرات آن نا مشخص میباشد.

فرآیندها

روش های ریخته گری را به روش های مختلفی دسته بندی می کنند. ساده ترین شیوه دسته بندی در شکل زیر آمده است.

شمش ریزی

ریخته گری تکباری (Batch Casting)

شمش ریزی در حالت تکباری شامل ذوب و ریختن مذاب درون یک قالب شمش است. این روش معمولاً در مواردی که تناژ تولید بالا نیست استفاده می شود و بیشتر مربوط به فلزات غیرآهنی است.

ریخته گری مداوم (Continuous Casting)

در ریخته گری مداوم ، فلز مذاب با سرعت و آهنگ مشخص در داخل قالب آبگردی که معمولاً مسی است ریخته می شود، در حالیکه قسمت های جامد قبلی با سرعت و آهنگ بارریزی از انتهای قالب بیرون کشیده می شوند.
اگر پس از زمان معینی بارریزی متوقف و شمش جامد از دستگاه خارج شود، روش را شمش ریزی نیمه مداوم می گویند.
اگر شمش منجمد به طور مداوم بریده شده و بارریزی تا زمانی که مذاب وجود دارد ادامه یابد، روش را شمش ریزی مداوم می گویند.

شکل ریزی

مبتنی بر قالب های دائمی (Permanent Casting)

زمانی که نیاز به سرعت تولیدبالا، تولید انبوه همراه با کیفیت سطحی و دقت ابعادی بالا باشد ریخته گری با قالب های دائمی مطرح می شود.

ریخته گری ثقلی (Gravity Casting)

در این روش قالب ریختگری فلزی بوده و مذاب توسط نیروی جاذبه قالب را پر می کند و تحت فشار دیگری نیست.

ریخته گری با فشار کم (Low-Pressure Casting)

در صورتی که قالب فلزی، تحت فشار گاز خنثی یا مکش قرار گیرد و تنها تحت تاثیر نیروی جاذبه نباشد ریخته گری با فشار کم نام می گیرد. کیفیت قطعات در این روش نسبت به روش ثقلی بالاتر هستند اما هزینه و تخصص بالاتری نیز می طلبد.

ریخته گری تحت فشار (Die Casting)

در روش ریخته گری تحت فشار ، مذاب تحت فشار بالا به داخل قالب تزریق می شود. سرعت تولید بالا، عدم وجود حفره های انقباضی و قابلیت تولید قطعات با مقاطع نازک از مزایای مهم این روش هستند.

ریخته گری کوبشی (Squeeze Casting)

روش ریخته گری کوبشی تلفیقی از آهنگری و ریخته گری بوده و جزو روش های نوین و پیشرفته به حساب می آید. در این روش مذاب پس از ریختن در محفظه قالب، تحت فشار مداوم یک پانچ منجمد می شود. از مهمترین ویژگی های مثبت این روش می توان به رفع یا کاهش تخلخل های انقباضی و گازی، تولید قطعه نزدیک به شکل نهایی، خواص مکانیکی بالا نزدیک به قطعات کار شده، سرعت تولید بالا، افزایش راندمان تولید از طریق حذف راهگاه و تغذیه، دقت ابعادی بالا و قابلیت استفاده برای فلزاتی که سیالیت بالا ندارند، اشاره کرد.

ریخته گری کوبشی

ریخته گری گریز از مرکز (Centrifugal Casting)
در این روش، مذاب تحت نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش، قالب فلزی را پر می کند که به دو دسته افقی و عمودی نیز تقسیم بندی می شود. سرعت و حجم تولید بالا و کیفیت خوب قطعات از مزایای مهم این روش هستند.

ریخته گری نیمه جامد (Semo Solid Casting)

فرآیند نیمه جامد از مجموع دو فرایند ریخته گری و شکل دادن تشکیل شده است. در مرحله اول مذاب آلیاژ با دامنه انجمادنسبتاً وسیع آماده شده و طی سرد شدن در محدوده دوفازی جامد-مایع تحت تلاطم قرار می گیرد که سبب ایجاد مخلوط یکنواختی از مذاب و جامد حاصل می شود. در نهایت این مخلوط به کمک یکی از روش های شکل دادن فلزات (مانند اکستروژن یا آهنگری) به شکل مورد نظر تبدیل می شود.ریخته گری نیمه جامد

پوسته ریزی (Slush Casting)

این روش ویژه تولید قطعات توخالی بدون استفاده از ماهیچه است. به این صورت که مذاب داخل یک قالب فلزی ریخته شده و پس از مدت زمان کوتاه و مشخص که یک لایه از در جداره جامد شد، قالب تخلیه می شود

وضعیت واحد های فعال ریخته گری سرب و روی و آلیاژهای آنها

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای ریخته گری سرب و روی و آلیاژهای آنها در کشور به تفکیک استان آمده است .

خلاصه بررسی فنی، مالی و بازار طرح ریخته گری سرب و روی و آلیاژهای آنها

ظرفیت تولید سالیانه : ۲۰۰ هزار تن
نرخ برابری دلار : ۱۷۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۱۵۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۶۵۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۴۲ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۲۴ میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۱۲ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : ۳۶ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: