روشی نو در تولید چدن با گرافیت کروی "افزودن منیزیم در راهگاه"

یحیی جافریان – پرویز دوامی

تولید چدن با گرافیت کروی در جهان دارای سرعت رشد بسیار زیادی بوده و در میان فلزات ریختگی بعد از چدن خاکستری بیشترین مقدار تولید(حدود 10 میلیون تن در سال) را بخود اختصاص می دهد.
متداول ترین روش تولید این نوع چدنها بر مبنای فروبردن منیزیم خالص یا آلیاژ محتوی منیزیم در پاتیل محتوی مذاب و یا ریختن آلیاژ منیزیم دار در ته پاتیل و بارریزی بر روی آن قرار دارد.
افزایش یهره دهی فرایندهای جوانه زنی و کروی نمودن گرافیت در چدن ها موضوع فعالیت های مطالعاتی و پژوهشی سالیان متمادی بوده است. براساس مطالعات انجام شده حداکثر بهره دهی هنگامی حاصل می گردد که فاصله زمانی افزایش مواد جوانه زا یا کروی کننده گرافیت تا شروع مرحله انجماد به حداقل برسد. در پی این سئوال که چگونه می توان این زمان را کاهش داد، تفکر وارد کردن مواد جوانه زا و کروی کننده گرافیت بطور مستقیم در داخل قالب یا سیستم راهگاهی مطرح گردید. این روش برای اولین بار در سال 1968 به ثبت رسید و اخبار و اطلاعات مربوط به آن از سال 1971 به صنایع ریخته گری راه یافت.
شاید روش "افزودن منیزیم در راهگاه" را بتوان بعنوان یکی از مهمترین پیشرفتهای تکنولوژیکی در تولید چدن با گرافیت کروی دانست. تفکر و نحوه نگرش و عمل متالورژیست ها و ریخته گری که به تولید چدن با گرافیت کروی اشتغال داشتند، در اثر اخبار و اطلاعات مربوط به این فرایند تحت تاثیر قرار گرفت. مقالات علمی و تکنیکی چندی در این باره نوشته شد و تکنولوژی مربوط به آن مورد کاوش و بررسی قرار گرقت. برخی از محققینی که جهت توضیح مکانیزیم این فرایند وارد مباحث تئوریک شده بودند، بعلت پذیرش مفروضات غیر واقعی، کمکی به توضیح علمی و منطقی این فرایند نکردند. با توجه به اینکه اطلاعات مربوط به این فرایند بصورت حق لیسانس یا اختراع ثبت شده در اختیار متقاضیان قرار می گیرد، لذا ریخته گرانی که این اطلاعات را در اختیار دارند در مقالات خود، تنها به مزایای این روشها اشاره کرده و به ذکر جزئیات تکنیکی فرایند نپرداخته اند. از طرف دیگر اطلاعات ارائه شده در مقالات پژوهشگران مستقل، کافی برای پاسخگوئی به تمام نیازهای مربوط به استفاده از فرایند نمی باشد. از سال 1363 مرکز پژوهش متالورژی رازی مطالعات خود را براساس جمع آوری و مطالعه اطلاعات موجود انجام تجربه های آزمایشگاهی و صنعتی در زمینه این فرایند جدید آغاز نمود که مقاله حاضرخلاصه ای از نتایج حاصل از این پژوهش است. ذکر این نکته ضروری است که روش پیشنهادی و محاسباتی در این مقاله در واحدهای تولیدی: شرکت صنایع چدنی ایران (پارس متال سابق)، شرکت ریخته گری دقیق پولادیر، شرکت صنایع ذوب ایران، کارگاه ریخته گری مجتمع سیمان دورود و شرکت فولاد ریزان تجربه شده اند. این فرایند علاوه بر ویژگیهای ذاتی آن، در مقایسه با روشهای تولید سنتی چدنهای نشکن دارای ویژگیهای خاص اقتصادی برای کشورهای جهان سوم و رو به توسعه می باشد.