ریخته گری مس چیست؟ راهنمای جامع

I. ریخته گری مس چیست؟

ریخته گری مس اساساً یک فرآیند تشکیل فلز است. اصل اصلی آن شامل حرارت دادن مس جامد (Cu) یا آلیاژهای آن به حالت کاملا مذاب در دماهای بالا است و آنها را به فلز مایع سیال تبدیل می کند. سپس این فلز مایع در قالبی از قبل آماده شده که شکل حفره ای خاص دارد (ریخته/ریخته می شود) ریخته می شود. پس از سرد شدن (سرد شدن) و انجماد (انجماد) در داخل قالب، در نهایت یک محصول فلزی جامد (ریخته گری) مطابق با شکل حفره قالب به دست می آید.

این فرآیند ساده به نظر می رسد اما در واقع یک کار مهندسی سیستم پیچیده است که علم مواد، ترمودینامیک، دینامیک سیالات و فناوری مهندسی را ادغام می کند. درک ریخته گری مس مستلزم درک ویژگی ها و مفاهیم کلیدی زیر است:

هدف اصلی: ادغام شکل و عملکرد

• تکرار شکل:
  مزیت اساسی ریخته گری توانایی آن در تولید اقتصادی قطعات با اشکال، حفره های داخلی یا کانال های بسیار پیچیده است. دستیابی به این امر با بسیاری از روش های دیگر پردازش فلز (مانند آهنگری، ماشینکاری) دشوار یا پرهزینه است. قالب "منفی" شکل است. فلز مایع آن را پر می کند و جامد می شود و دقیقاً شکل حفره را تکرار می کند.

• انتقال عملکرد:
  ریخته گری نه تنها در مورد شکل بلکه فرآیند شکل دادن به خواص مواد است. با انتخاب آلیاژهای مختلف مس (مانند برنج، برنز، مس، نیکل)، کنترل کیفیت ذوب، بهینه‌سازی فرآیند انجماد و اعمال عملیات‌های لازم پس از حرارت، می‌توان به ریخته‌گری‌ها خواص مکانیکی مورد نیاز (مقاومت، سختی، چقرمگی)، خواص فیزیکی (رسانایی الکتریکی، هدایت حرارتی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت شیمیایی) خود روانکاری، غیر مغناطیسی، ضد رسوب زیستی).

زنجیره فرآیند اصلی: از جامد به مایع به جامد

1. ذوب شدن:
   مس و عناصر آلیاژی در یک کوره با دمای بالا (مثلاً کوره القایی) ذوب می شوند و به دنبال آن پالایش (اکسید زدایی، گاز زدایی، رهاسازی)، آلیاژسازی (تنظیم ترکیب) و کنترل دما برای به دست آوردن فلز مذاب خالص و از نظر ترکیب یکنواخت در دمای مناسب انجام می شود. این پایه ای برای اطمینان از کیفیت داخلی ریخته گری است.

2. ساخت قالب:
   قالب‌های مناسب بر اساس شکل، اندازه، دقت مورد نیاز و حجم تولید انتخاب و تولید می‌شوند. این شامل تنوع فرآیندهای ریخته گری است:

   • قالب های یکبار مصرف: به عنوان مثال، قالب های شنی (Sand Mold - ماسه سبز، ماسه رزین، ماسه سیلیکات سدیم و غیره)، پوسته های سرمایه گذاری (Investment Mold). پس از جامد شدن و سرد شدن قالب ریخته گری، قالب از بین می رود تا ریخته گری از بین برود.

   • قالب های دائمی: به عنوان مثال، قالب‌های فلزی (قالب دائمی/ قالب‌های دائمی)، قالب‌های ریخته‌گری با قالب (Die Casting Dies). می تواند صدها تا ده ها هزار بار استفاده مجدد شود.

3. ریختن:
   مس مذاب از کوره به ملاقه منتقل می شود و از طریق یک سیستم دروازه ای طراحی شده (Gating System) به آرامی، پیوسته و سریع به داخل حفره قالب ریخته می شود. دما و سرعت ریختن پارامترهای کلیدی کنترل هستند.

4. انجماد و خنک سازی:
   فلز مایع گرما را درون قالب آزاد می‌کند و با تغییر فاز از مایع به جامد (انجماد) مواجه می‌شود و خنک شدن را تا دمای اتاق ادامه می‌دهد. فرآیند انجماد ساختار داخلی ریخته گری، چگالی (وجود تخلخل انقباضی) و خواص نهایی را تعیین می کند. تغذیه (از طریق رایزر) و کنترل انجماد (مثلاً با استفاده از لرز) تمرکز این مرحله است.

5. ناک اوت و تمیز کردن:
   هنگامی که قالب ریخته گری به اندازه کافی خنک شد (برای جلوگیری از اعوجاج/ترک خوردن)، از قالب خارج می شود (ناک اوت). سیستم گیتینگ، رایزرها و فلاش/سوراخ ها برداشته شده و تمیزکاری سطح (شات بلاست، سند بلاست و غیره) انجام می شود. این مرحله ریخته گری قابل تحویل نهایی را به دست می دهد.

6. پس پردازش:
   در صورت نیاز انجام می شود: عملیات حرارتی (به عنوان مثال، بازپخت، پیری درمان محلول)، تعمیر جوش، ماشینکاری، عملیات سطحی (به عنوان مثال، آبکاری، رنگ آمیزی) برای افزایش بیشتر خواص یا دستیابی به ابعاد نهایی و الزامات ظاهری.

اساس مواد: خانواده آلیاژ مس غنی

مس خالص (مس قرمز) دارای هدایت الکتریکی و حرارتی عالی است اما قابلیت ریخته گری و استحکام محدودی دارد. بنابراین، در ریخته‌گری مس عمدتاً از آلیاژهای مس مختلف (آلیاژهای مس) استفاده می‌شود که با افزودن عناصر دیگر (مانند روی-روی، قلع-قلع، سرب- سرب، آلومینیوم-آل، نیکل-نیکل، سیلیکون-Si، بریلیم-بی، منگنز-منگنز و غیره) به مس به دست می‌آیند تا خواص برتر به دست آید:

• برنج ها (آلیاژهای مبتنی بر Cu-Zn):
  سیالیت خوب، ریخته گری آسان، هزینه نسبتا کم. افزودن سرب (برنج سرب دار) ماشین کاری را بهبود می بخشد. افزودن آلومینیوم، منگنز، آهن استحکام و مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد (به عنوان مثال، برنج آلومینیوم، برنج منگنز). به طور گسترده در شیرها، اتصالات لوله، چرخ دنده ها، قطعات تزئینی استفاده می شود.

• برنزها (در اصل آلیاژهای Cu-Sn، در حال حاضر به طور کلی به آلیاژهای مس عمدتاً بدون روی اشاره دارد):

  • برنزهای قلع: مقاومت در برابر سایش عالی، مقاومت در برابر خوردگی (به ویژه آب دریا، اسیدهای رقیق)، ضریب اصطکاک کم. برای یاتاقان ها، چرخ دنده ها، ریخته گری های هنری استفاده می شود.

  • برنزهای آلومینیومی: استحکام بالا، مقاومت در برابر سایش بالا، مقاومت در برابر خوردگی بالا، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا. برای چرخ دنده های سنگین، ملخ های کشتی، قطعات سایش استفاده می شود.

  • برنزهای سرب: ضد اصطکاک، قابلیت جاسازی و خود روانکاری استثنایی. مواد اولیه برای بلبرینگ های کشویی.

  • برنزهای سیلیکونی: استحکام خوب، مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت ریخته گری و جوش پذیری. برای بدنه پمپ/شیر، اتصالات کشتی استفاده می شود.

  • برنزهای بریلیم: استحکام فوق العاده بالا، کشش بالا، مقاومت در برابر سایش، غیر مغناطیسی. برای اجزای الاستیک دقیق، درج های قالب استفاده می شود.

• کوپرونیکل (آلیاژهای مبتنی بر Cu-Ni):
  مقاومت در برابر خوردگی آب دریا، ضد رسوب زیستی، رنگ نقره ای جذاب. برای کندانسورهای کشتی، دریچه های آب دریا، تجهیزات پزشکی استفاده می شود.

• مس خالص: در درجه اول برای ریخته گری هایی که نیاز به هدایت الکتریکی/حرارتی بسیار بالایی دارند استفاده می شود.

مزایای اصلی و کاربرد

• قابلیت ساخت شکل پیچیده: می تواند قطعاتی با حفره های داخلی پیچیده، سطوح منحنی، دیواره های نازک و جزئیات ظریف تولید کند. اغلب برای بسیاری از بخش‌های ساختاری پیچیده (مانند آثار هنری، محفظه‌های پمپ، بدنه دریچه‌ها) ترجیح داده شده یا تنها فرآیند امکان‌پذیر است.

• استفاده از مواد بالا: پتانسیل قابل توجه شکل نزدیک به شبکه، کاهش ماشینکاری بعدی و صرفه جویی در مواد. ضایعات گیتینگ/رایزر تا حد زیادی قابل بازیافت هستند.

• سازگاری با اندازه گسترده: می‌تواند قطعاتی از چند گرم (مانند جواهرات، قطعات الکترونیکی) تا ده‌ها تن (مانند ملخ‌های کشتی، مجسمه‌های بزرگ) ریخته‌گری کند.

• خواص جامع عالی: خواص ذاتی آلیاژهای مس (استحکام، چقرمگی، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، هدایت الکتریکی/حرارتی، ضد میکروبی، زیبایی‌شناسی) به طور کامل در فرآیند ریخته‌گری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• اقتصاد تولید دسته ای: برای تولید دسته ای، به ویژه با استفاده از قالب های دائمی (قالب های فلزی، قالب های ریخته گری)، هزینه واحد رقابتی است.

تمایز از سایر تکنیک های پردازش مس

• VS Forging: آهنگری شکل فلز را تغییر می دهد و ساختار را از طریق تغییر شکل پلاستیک (کوبش، فشار دادن)، بهبود استحکام / چقرمگی اصلاح می کند، اما با حفره های داخلی پیچیده مبارزه می کند و معمولاً استفاده از مواد کمتری نسبت به ریخته گری دارد. ریخته گری در اشکال پیچیده برتری دارد.

• VS Machining: ماشینکاری با برش مواد به شکلی دست می یابد که ضایعات مواد با دقت بالا اما قابل توجهی را ارائه می دهد، به ویژه برای قطعات پیچیده ناکارآمد/پرهزینه است. ریخته گری به شکل شبکه است. ضایعات عمدتاً در راه‌انداز/بالا (قابل بازیافت)، مناسب برای قطعات پیچیده هستند.

• VS پودر متالورژی (PM): PM با فشار دادن و تف جوشی پودرهای فلزی که برای قطعات متخلخل یا مواد خاص مناسب است، شکل می دهد. با این حال، ریخته گری به طور کلی برای قطعات مسی بزرگ، با چگالی بالا و عملکرد بالا (به ویژه رسانا/رسانای حرارتی) برتر است.

• VS Additive Manufacturing (چاپ سه بعدی): پرینت سه بعدی شکل ها را لایه به لایه ایجاد می کند و آزادی طراحی فوق العاده ای را ارائه می دهد که برای قطعات پیچیده و نمونه های اولیه مناسب است. ریخته‌گری مزیت‌های هزینه و عملکرد را برای دسته‌های بزرگ، قطعات بزرگ و ویژگی‌های مواد خاص (مانند چگالی بالا، هدایت حرارتی/الکتریکی بالا) حفظ می‌کند، اما ترکیب این دو (به عنوان مثال، قالب‌ها/هسته‌های چاپ سه بعدی) یک روند است.

II. فرآیندهای اصلی: تحلیل فنی ریخته گری مس

ریخته گری مس یک فرآیند پیچیده فیزیکی و شیمیایی است که شامل چندین مرحله کلیدی است:

طراحی آلیاژ و آماده سازی ذوب

• انتخاب مواد: گرید آلیاژ مس مناسب (مانند مس خالص، برنج، برنز، مس نیکل، آلیاژ مس ویژه) را بر اساس الزامات استفاده نهایی (استحکام، رسانایی، مقاومت در برابر خوردگی/سایش، رنگ، هزینه) انتخاب کنید.

• محاسبه شارژ: نسبت مس خالص، عناصر آلیاژی (مانند روی، Sn، Pb، Ni، Al، Si، Be، منگنز) و بازده (ضایعات) را دقیقاً محاسبه کنید.

• تجهیزات ذوب: در درجه اول کوره های القایی با فرکانس متوسط (کارآمد، صرفه جویی در انرژی، کنترل دقیق دما، ترکیب آلیاژ یکنواخت، نسبتاً سازگار با محیط زیست). کوره های بوته، طنین دار و قوس دار کاربردهای خاصی دارند.

• فرآیند ذوب:

  • شارژ و ذوب: بارهای فلزی را به ترتیب اضافه کنید (معمولا ابتدا مس، نیکل به سختی ذوب می شوند، سپس روی، سرب و غیره به راحتی اکسید/فرار می شوند). کوره های القایی فلز را با استفاده از جریان های گردابی القایی الکترومغناطیسی ذوب می کنند.

  • پوشش و اکسیداسیون: از عوامل پوشش دهنده (زغال چوب، بوراکس، شیشه) برای کاهش اکسیداسیون و جذب گاز (عمدتا H2) استفاده کنید. برای حذف اکسیژن محلول، جلوگیری از تخلخل گاز و ادغام اکسید، مواد اکسید کننده (مانند مس فسفر، آلیاژهای کلسیم سیلیکون) را اضافه کنید.

  • پالایش (در صورت نیاز): ناخالصی ها (به عنوان مثال، S، Fe) را حذف کنید. برای ریخته‌گری‌های پرتقاضا، ممکن است از گاز بی‌اثر (مانند Ar) تصفیه یا ذوب خلاء استفاده شود.

  • آلیاژسازی: هنگامی که دمای مذاب مناسب است عناصر آلیاژی را اضافه کنید. کاملاً هم بزنید تا یکنواخت حل شود.

  • کنترل دما: دمای ضربه زدن و ریختن را دقیقاً کنترل کنید (معمولاً 50-150 درجه سانتیگراد بالاتر از مایع آلیاژی)، که برای سیالیت، تغذیه و اندازه دانه بسیار مهم است. با استفاده از ترموکوپل ها و پیرومترهای مادون قرمز نظارت می شود.

قالب سازی: شکل دادن به فلز

قالب هسته ابزاری است که کانتور خارجی و حفره های داخلی ریخته گری را تشکیل می دهد. فرآیندهای قالب متداول برای ریخته گری مس عبارتند از:

• ریخته گری شن و ماسه: پرکاربردترین و سازگارترین روش ریخته گری.

  • شن و ماسه قالب گیری: عمدتاً از ماسه پایه (شن سیلیس، ماسه زیرکون، ماسه کرومیت و غیره)، چسب (رس، سیلیکات سدیم، رزین و غیره) و مواد افزودنی (غبار زغال سنگ، آب و غیره) تشکیل شده است. به استحکام کافی، نفوذپذیری، نسوز، قابلیت جمع شدن نیاز دارد.

  • روش های قالب گیری:

    • قالب گیری دستی: انعطاف پذیری بالا، مناسب برای نمونه های اولیه، دسته های کوچک، قطعات بزرگ یا پیچیده. راندمان پایین، کیفیت به مهارت کارگر بستگی دارد.

    • قالب گیری ماشینی: (فشار تکان، شلیک فشار، فشار استاتیک، ضربه هوا، و غیره) به طور قابل توجهی کارایی و یکنواختی فشرده سازی قالب را بهبود می بخشد. مناسب برای تولید دسته ای

  • سیستم های بایندر:

    • ماسه سبز خاک رس: کم هزینه، به طور گسترده استفاده می شود. استحکام سبز بالا، نفوذپذیری/جمع‌شدگی نسبتاً ضعیف.

    • شن و ماسه سیلیکات سدیم: (CO2 سخت شده، استر پخته شده) سخت شدن سریع، استحکام بالا، جمع شوندگی خوب (به ویژه با استر پخت). احیای شن و ماسه رطوبت سنجی و دشوار.

    • ماسه رزینی: (ماسه های فوران، فنولیک، قلیایی فنلی بدون پخت) دقت ابعادی ریخته گری بالا، پرداخت سطح، استحکام، جمع شدن خوب. هزینه بالاتر، نگرانی های زیست محیطی (فرمالدئید، انتشار فنل).

  • ساخت هسته: ساخت هسته (هسته های شنی) برای سوراخ های داخلی یا حفره های پیچیده. اغلب با ماسه رزینی، ماسه روغنی، ماسه سیلیکات سدیم ساخته می شود. نیاز به استحکام کافی، نفوذپذیری، جمع شدن، و موقعیت قابل اعتماد در قالب (چاپ هسته، چاپل) دارد.

  • پوشش ها: برای بهبود سطح، جلوگیری از نفوذ فلز و افزایش جریان فلز، پوشش‌های نسوز (به عنوان مثال، مبتنی بر گرافیت، بر پایه زیرکون) را روی حفره‌ها و هسته‌های قالب اعمال کنید.

• ریخته گری سرمایه گذاری (ریخته گری موم گمشده): برای ریخته گری با دقت بالا، پیچیدگی بالا و با کیفیت سطح بالا ترجیح داده می شود.

  • تزریق موم: مواد الگوی مایع/خمیری (مبتنی بر موم یا رزین) را به قالب فلزی تزریق کنید تا یک الگوی مومی دقیق بسازید.

  • مونتاژ: چندین الگوی موم را بر روی یک سیستم دریچه موم (کاسه ریختن، اسپرو، رانر، ingate) جوش دهید تا یک خوشه الگوی تشکیل شود.

  • ساختمان پوسته: خوشه را مکرراً در دوغاب نسوز (آرد سیلیکا سلیکا/آرد زیرکون سیلیکات سدیم، آرد آلومینا و غیره) و گچ بری (سایزهای مختلف شن) فرو کنید و هر لایه را خشک/سخت کنید. به طور معمول 5-9 لایه یک پوسته با استحکام کافی را تشکیل می دهند.

  • موم زدایی: پوسته (بخار، آب داغ یا کوره) را گرم کنید تا مواد الگو ذوب شود و پوسته توخالی باقی بماند.

  • شلیک: پوسته را در دمای بالا (800-1100 درجه سانتیگراد) آتش بزنید تا مواد و رطوبت باقیمانده الگو را از بین ببرید، استحکام / نفوذپذیری پوسته را افزایش دهید و آن را برای ریختن از قبل گرم کنید.

  • مزایا: دقت ابعادی بالا (CT4-7)، روکش سطحی خوب (Ra 3.2-12.5 میکرومتر)، می تواند اشکال بسیار پیچیده (دیوارهای نازک، سوراخ های عمیق، جزئیات ریز)، حداقل فلاش خط جداکننده، مناسب برای آلیاژهای سخت ماشین ایجاد کند. معایب: مراحل زیاد، زمان چرخه طولانی، هزینه بالا، محدودیت های اندازه.

• ریخته‌گری قالب دائمی (ریخته‌گری گرانشی):
  از قالب های قابل استفاده مجدد ساخته شده از فلز (چدن، فولاد چدنی، آلیاژ مس و غیره) استفاده می کند.

  • مزایا: خنک کننده سریع تر، ساختار متراکم تر، خواص مکانیکی بهتر؛ دقت ابعادی بالا، پرداخت سطح خوب؛ سرعت تولید بالا (بدون نیاز به قالب گیری). معایب: هزینه قالب بالا، زمان طولانی قالب. محدودیت در پیچیدگی قطعات؛ نیاز به پوشش و کنترل دمای قالب دارد.

  • کاربرد: تولید پر حجم قطعات ریخته گری آلیاژ مس نسبتاً ساده تا نسبتاً پیچیده، به عنوان مثال، قطعات چرخ دنده، بوشینگ ها، قطعات شیر.

• دایکستینگ:
  آلیاژ مس مایع یا نیمه جامد را تحت فشار بالا (ده ها تا صدها مگاپاسکال) با سرعت بالا به یک حفره فلزی دقیق وارد می کند، جایی که به سرعت تحت فشار جامد می شود.

  • مزایا: نرخ تولید بسیار بالا؛ دقت ابعادی بسیار بالا و پرداخت سطح؛ می تواند قطعات پیچیده دیوار نازک تولید کند. ساختار متراکم (ریخته گری نیمه جامد بهتر است). معایب: تجهیزات گران قیمت؛ هزینه قالب بسیار بالا؛ مستعد تخلخل گاز؛ به طور کلی فقط برای آلیاژهای با نقطه ذوب پایین و جریان آزاد مناسب است (به عنوان مثال، برخی از برنج ها). محدودیت های اندازه

  • کاربرد: تولید قطعات کوچک، جداره نازک و آلیاژ مس با دقت بالا، به عنوان مثال، قفل، سخت افزار، چرخ دنده های کوچک، کانکتورهای الکتریکی.

• ریخته گری گریز از مرکز:
  فلز مذاب را در قالبی می‌ریزد که با سرعت بالا می‌چرخد، حفره را پر می‌کند و تحت نیروی گریز از مرکز جامد می‌شود.

  • مزایا: ساختار ریخته گری متراکم (به ویژه برای قطعات حساس به تخلخل گاز/انقباض خوب است). خواص مکانیکی خوب؛ ریخته گری قطعات استوانه ای/حلقه ای شکل (بوشینگ، حلقه، لوله) را ساده می کند. معایب: در درجه اول برای اشکال خاص؛ دقت ابعادی ضعیف / پرداخت سطح در قطر داخلی (نیاز به ماشینکاری)؛ جداسازی ممکن است رخ دهد.

  • کاربرد: آستین های بلبرینگ آلیاژ مس، بوشینگ ها، فلنج ها، بدنه شیرها، اجزای حلقه.

• ریخته گری مداوم:
  مس مذاب را به طور مداوم در قالب خنک شده با آب (کریستالایزر) می ریزد، جایی که به شکل مقطع خاص (دال، بیلت، لوله) جامد می شود و به طور مداوم خارج می شود.

  • مزایا: راندمان تولید بسیار بالا؛ ساختار یکنواخت و متراکم؛ بازده مواد بالا؛ اتوماسیون آسان معایب: سرمایه گذاری بالای تجهیزات؛ عمدتا برای تولید بیلت برای نورد بعدی، اکستروژن، آهنگری استفاده می شود.

  • کاربرد: تولید مس خالص، برنج، اسلب برنز، بیلت، لوله برای شکل دهی بیشتر پلاستیک.

ریختن: تزریق فلز مایع

مس مذاب را در دمای مناسب از کوره به یک ملاقه (دستی، جرثقیل بالابر، دستگاه ریختن اتوماتیک) انتقال دهید و به آرامی، پیوسته و سریع (جلوگیری از وقفه) در سیستم دروازه قالب بریزید.

کنترل های کلیدی:

• دمای ریختن: خیلی زیاد باعث تخلخل انقباض، نفوذ فلز، دانه های درشت می شود. خیلی کم باعث بسته شدن سرد، اجرا نادرست، گنجاندن می شود. کنترل دقیق بر اساس آلیاژ، اندازه قطعه / ضخامت دیوار، مواد قالب.

• سرعت ریختن: بر ثبات پر شدن قالب، گیر افتادن هوا، تهویه حفره تأثیر می گذارد. اغلب از اصل "آهسته-سریع-آهسته" پیروی می کند (شروع آهسته برای تخلیه، پر کردن سریع، پایان آهسته برای تغذیه).

• طراحی سیستم گیتینگ: هدایت فلز برای پر کردن حفره صاف، منظم و متلاطم. تله سرباره; گازهای دریچه; توالی خنک سازی/انجماد را کنترل می کند. شامل فنجان ریختن، اسپرو، رانر، ورودی، رایزر و غیره است. طراحی بسیار مهم است و به طور مستقیم بر کیفیت ریخته گری تأثیر می گذارد.

انجماد و خنک سازی: تعریف فرم

فرآیندی که در آن مس حرارت خود را در قالب از دست می دهد و از مایع به جامد تبدیل می شود. یک فرآیند فیزیکی پیچیده شامل انتقال حرارت، تغییر فاز و انقباض حجم.

ویژگی های جامد شدن:

• محدوده انجماد: آلیاژهای مس دارای محدوده انجماد بسیار متفاوتی هستند (اختلاف دمای مایع تا جامدوس). آلیاژهای گستره انجماد وسیع (مثلاً برخی از برنج های با سرب بالا) به سمت انجماد موز تمایل دارند که تغذیه را دشوار و مستعد ریزتخلخل می کند. آلیاژهای با دامنه انجماد باریک (مانند برنزهای آلومینیومی، برخی برنزهای منگنز) به سمت انجماد جهتی تمایل دارند که تغذیه را نسبتاً آسانتر می کند.

• انقباض: آلیاژهای مس در طی سرد شدن دچار انقباض مایع، انقباض انجماد و انقباض جامد می شوند. انقباض انجماد عامل اصلی حفره های انقباضی و تخلخل است. انقباض جامد ابعاد نهایی و تمایل اعوجاج را تعیین می کند (نیاز به در نظر گرفتن کمک هزینه انقباض در طراحی قالب دارد).

• تغذیه: برای جبران انقباض انجماد و جلوگیری از ایجاد حفره/تخلخل، معمولاً از رایزرها (مخازن فلز مذاب واقع در بالای مراکز حرارتی یا بخش‌های آخرین انجماد) استفاده می‌شود. طراحی رایزر (موقعیت، اندازه، شکل) و اقدامات عایق/ گرمازا کلید تغذیه موثر هستند.

• انجماد جهت دار: کنترل جهت خنک کننده (به عنوان مثال، استفاده از سرما، افزایش دهنده های عایق) برای انجماد تدریجی ریخته گری از مناطق دورتر از رایزر به سمت رایزر، حصول اطمینان از اینکه رایزر آخرین بار جامد می شود و می تواند به طور موثر ریخته گری را تغذیه کند.

• میزان سرمایش: بر اندازه دانه، فاصله بازوهای دندریت، ریز تفکیک، توزیع فاز دوم تأثیر می گذارد و در نتیجه بر خواص مکانیکی/فیزیکی نهایی تأثیر می گذارد. قالب فلزی/ریخته گری سریع سرد می شود و در نتیجه ساختارهای ظریفی ایجاد می شود. ریخته گری شن و ماسه/سرمایه گذاری کندتر خنک می شود.

حذفی، تمیز کردن و پس از پردازش

• ناک اوت: پس از سرد شدن کافی قالب ریخته گری (برای جلوگیری از اعوجاج/ترک خوردن)، آن را از قالب خارج کنید (ماشین های لرزش، لرزش).

• برداشتن دروازه‌ها/رایزرها: با ضربه زدن، اره کردن، آسیاب کردن، برش شعله، برش هیدرولیک، سیستم دریچه و رایزرها را از ریخته گری خارج کنید.

• تمیز کردن سطح:

  • شات / سند بلاست: از شات/ماسه فولادی با سرعت بالا برای ضربه زدن به سطح، از بین بردن شن چسبیده، رسوب، فرزها، دستیابی به سطحی تمیز و سفت شدن پوست استفاده کنید.

  • تمیز کردن شیمیایی: ترشی (حذف رسوب)، تمیز کردن قلیایی (حذف بقایای ماسه هسته)، و غیره. ملاحظات زیست محیطی و ایمنی مهم هستند.

  • سنگ زنی و تکمیل: فلاش، سوراخ‌ها، دریچه‌های بلند/رایزر را به صورت دستی یا مکانیکی بردارید. سطح را بپوشانید

• عملیات حرارتی (در صورت نیاز):

  • کاهش دهنده استرس (پخت).

  • بهبود یکنواختی ریزساختار و خواص مکانیکی (پیری درمان محلول، به ویژه برای مس بریلیم، آلومینیوم برنز).

  • بهبود ثبات ابعادی (کاهش استرس).

• تعمیر جوش (اختیاری): عیوب ریخته گری مجاز (مانند منافذ کوچک، ریزتخلخل) را تعمیر کنید.

• بازرسی نهایی و پوشش: پس از گذراندن بازرسی کیفی، برای مقاومت در برابر خوردگی یا زیبایی شناسی، عملیات سطح (مانند غیرفعال کردن، آبکاری الکتریکی، رنگ آمیزی) را اعمال کنید.

III. انواع ریخته گری مس

آلیاژهای مس متعددی برای ریخته‌گری استفاده می‌شود که خواص متنوعی دارند. دسته های اصلی عبارتند از:

• مس خالص (مس قرمز):

  • درجات: به عنوان مثال، C11000 (مس پیچ سخت الکترولیتی - ETP).

  • ویژگی ها: هدایت الکتریکی بسیار بالا (~100٪ IACS) و هدایت حرارتی، شکل پذیری عالی، مقاومت در برابر خوردگی خوب (به ویژه در جو، آب شیرین). ریخته گری ضعیف (سیالیت متوسط، مستعد اکسیداسیون/جذب گاز، انقباض زیاد).

  • کاربردهای ریخته گری: عمدتاً ریخته گری هایی که به رسانایی الکتریکی/حرارتی بسیار بالا نیاز دارند، به عنوان مثال، اجزای الکتریکی بزرگ، قالب ها (مانند قالب های ریخته گری پیوسته)، ریخته گری های هنری. معمولاً ریخته گری شن و ماسه، ریخته گری گریز از مرکز.

• برنج ها (آلیاژهای مس-روی): پرمصرف ترین آلیاژهای ریختگی مس.

  • برنج های ساده: آلیاژهای دوتایی Cu-Zn (به عنوان مثال، C85800، C86100). استحکام با روی افزایش می یابد، شکل پذیری به اوج می رسد و سپس کاهش می یابد. ریخته گری خوب (سیالیت خوب، انقباض متوسط).

  • برنج های ویژه: عناصر دیگر را برای بهبود خواص اضافه کنید:

    • برنج های سرب دار: سرب را اضافه کنید (به عنوان مثال، C83600، C84400، C85700). به طور قابل توجهی قابلیت ماشینکاری و مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد، روانکاری خود را افزایش می دهد. به طور گسترده در شیرها، اتصالات لوله، چرخ دنده ها، بلبرینگ ها، قفل ها، قطعات ساعت استفاده می شود. تکیه گاه برنج های ریخته گری. تحت روندهای زیست محیطی، برنج های ماشینکاری آزاد بدون سرب (با افزودن Bi، Se، Te، و غیره) در حال توسعه هستند.

    • برنج های قلع: Sn را اضافه کنید (به عنوان مثال، C87500، C87600). افزایش استحکام، سختی و مقاومت در برابر خوردگی آب دریا (مقاومت در برابر زینک زدایی). برای قطعات دریایی، بدنه پمپ استفاده می شود.

    • برنج های آلومینیومی: Al (به عنوان مثال، C86200، C86300) را اضافه کنید. استحکام، سختی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی را به طور قابل توجهی افزایش دهید (به ویژه در برابر خوردگی آب دریا). برای چرخ دنده های سنگین، کرم ها، یاتاقان ها، پروانه های کشتی استفاده می شود.

    • برنج های منگنز: منگنز را اضافه کنید (به عنوان مثال، C86500، C86700). استحکام بالا، چقرمگی بالا، مقاومت عالی در برابر خوردگی آب دریا/بخار، میرایی خوب. برای پروانه های دریایی، یاتاقان های سنگین، چرخ دنده ها، بدنه پمپ ها، شیرها استفاده می شود.

    • برنج های سیلیکونی: Si (به عنوان مثال، C87500، C87800) را اضافه کنید. ریخته گری خوب، استحکام متوسط، مقاومت در برابر خوردگی بالا (به ویژه آب با سرعت بالا)، لحیم کاری آسان. برای اتصالات لوله، محفظه پمپ، بدنه شیر شیر استفاده می شود.

    • برنج های آهنی: Fe را اضافه کنید (اغلب با منگنز، Al، به عنوان مثال، C86300، C86500). دانه ها را تصفیه کنید، استحکام و مقاومت در برابر سایش را افزایش دهید.

• برنزها (در اصل آلیاژهای Cu-Sn، اکنون به طور کلی آلیاژهای مس بدون روی یا با روی جزئی):

  • برنزهای قلع: Cu-Sn دوتایی یا چند آلیاژی (به عنوان مثال، C90300، C90500، C90700، C91000، C91300).

    • ویژگی ها: مقاومت در برابر سایش عالی، مقاومت در برابر خوردگی (به ویژه آب دریا، اسیدهای رقیق)، ضریب اصطکاک کم (ضد گال)، قابلیت ریخته گری خوب (سیالیت خوب، انقباض کم، تمایل به جداسازی). استحکام/سختی با محتوای Sn افزایش می یابد، شکل پذیری کاهش می یابد. از نظر تاریخی مهمترین آلیاژ ریخته گری.

    • کاربردها: بلبرینگ ها، بوش ها، چرخ دنده ها، کرم ها، آستین های پوشیدنی، قطعات سوپاپ، بدنه پمپ، مجسمه های هنری، زنگ ها. برنزهای قلع بالا (> 10٪ Sn) برای قطعات سایش با عملکرد بالا.

  • برنزهای آلومینیومی: Cu-Al دوتایی یا چند آلیاژی (اغلب با Fe، Ni، منگنز، به عنوان مثال، C95200، C95400، C95500، C95800).

    • مشخصات: از جمله آلیاژهای مس ریخته گری شده با بالاترین استحکام و سختی. مقاومت در برابر سایش عالی، مقاومت در برابر خوردگی (به ویژه آب دریا، اسیدهای سولفوریک / آلی)؛ مقاومت خوب در برابر ضربه / خستگی؛ مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا (تا 500 درجه سانتیگراد)؛ مقاوم در برابر جرقه قابلیت ریخته گری قابل قبول (سیالیت خوب، اما انقباض بیشتر، مستعد اکسیداسیون/جذب گاز).

    • کاربردها: چرخ دنده های سنگین، کرم ها، یاتاقان ها، بوش ها، صندلی های سوپاپ، پروانه های پمپ، پروانه های کشتی، قطعات ماشین آلات معدن، قطعات مقاوم در برابر خوردگی تجهیزات شیمیایی، ابزارهای مقاوم در برابر جرقه.

  • برنزهای سرب: Cu-Pb دوتایی یا چند آلیاژی (اغلب با Sn، به عنوان مثال، C93200، C93400، C93500، C93700، C93800، C94300).

    • ویژگی ها: حاوی مقادیر زیادی ذرات سرب نامحلول (5-25٪) است که قابلیت جاسازی و سازگاری عالی (ساییدگی/ضد اصطکاک)، ضد گاز و روانکاری را فراهم می کند، به ویژه برای یاتاقان های با سرعت کم و بار بالا مناسب است. استحکام/سختی نسبتا کم.

    • موارد استفاده: مواد اولیه برای یاتاقان های کشویی (بوشینگ، پوسته)، مورد استفاده در موتورها، ماشین آلات سنگین، وسایل نقلیه راه آهن.

  • برنزهای سیلیکونی: Cu-Si باینری یا چند آلیاژی (اغلب با روی، منگنز، آهن، به عنوان مثال، C87300، C87500، C87800).

    • ویژگی ها: استحکام خوب، مقاومت در برابر خوردگی (به ویژه آب دریا)، قابلیت ریخته گری و جوش پذیری. غیر مغناطیسی؛ مقاوم در برابر جرقه سیالیت خوب، انقباض کم.

    • موارد کاربرد: محفظه پمپ، بدنه شیر، اتصالات لوله، اتصالات کشتی، تجهیزات شیمیایی، ریخته گری هنری، ابزارهای ضد انفجار.

  • برنزهای بریلیم: Cu-Be دوتایی یا چند آلیاژی (اغلب با Ni، Co، به عنوان مثال، C82000، C82200، C82500).

    • ویژگی ها: بالاترین سطح استحکام در بین آلیاژهای مس ریخته گری (پس از پیری محلول). کشش عالی، استحکام خستگی، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، هدایت حرارتی، غیر مغناطیسی؛ ریخته گری خوب (سیالیت خوب). قیمت بالا، بریلیم سمی است که نیاز به محافظت دقیق دارد.

    • کاربردها: اجزای الاستیک دقیق (چشمه ها، دیافراگم ها)، قطعات با سایش بالا (درج های قالب پلاستیکی، ابزارهای مقاوم در برابر جرقه)، قطعات هوافضا/الکترونیک، کنتاکت های سوئیچ با کارایی بالا.

• کوپرونیکل (آلیاژهای مس- نیکل):

  • کوپرونیکل ساده: آلیاژهای دوتایی Cu-Ni (به عنوان مثال، C96200، C96400).

    • ویژگی ها: مقاومت در برابر خوردگی عالی (به ویژه آب دریا، اسیدهای آلی، قلیاها). استحکام خوب، چقرمگی، کارایی گرم/سرد؛ رنگ نقره ای جذاب؛ ضد رسوب زیستی قابلیت ریخته گری قابل قبول

    • کاربردها: صفحات لوله کندانسور کشتی، قطعات پمپ آب دریا / شیر، قطعات مقاوم در برابر خوردگی تجهیزات شیمیایی، دستگاه های پزشکی، سکه ها، قطعات تزئینی.

  • کوپرونیکل های پیچیده: Fe، Mn، Cr، Al و غیره را اضافه کنید (به عنوان مثال، C70600 - CuNi10Fe1Mn، C71500 - CuNi30Mn1Fe).

    • ویژگی ها: افزایش بیشتر استحکام، مقاومت در برابر خوردگی (به عنوان مثال، فرسایش آب دریا با سرعت بالا، خوردگی استرس)، مقاومت در برابر حرارت.

    • کاربردها: لوله‌های کندانسور کشتی با کارایی بالا (اغلب با هم استفاده می‌شوند)، مبدل‌های حرارتی، دریچه‌های با دمای بالا/فشار بالا، تجهیزات سکوی دریایی.

IV. زمینه های کاربردی: قلمرو وسیع ریخته گری مس

ریخته گری مس با استفاده از مزایای عملکرد جامع خود، در تمام جنبه های جامعه مدرن نفوذ می کند:

• ساخت ماشین آلات و تجهیزات صنعتی:

  • شیرآلات و اتصالات لوله: بدنه شیر آب، دروازه / کره / توپ / پروانه / بدنه شیر چک، کلاه، دیسک (معمولاً برنج سرب دار، برنج سیلیکون، برنز آلومینیومی).

  • پمپ ها: محفظه پمپ، پروانه ها، حلقه های سایش برای پمپ های گریز از مرکز/دنده/پیچ (معمولاً آلومینیوم برنز، قلع برنز، برنج منگنز).

  • بلبرینگ و بوش: یاتاقان های ساده (برنز سرب دار، قلع برنز، برنز آلومینیوم)، یاتاقان های رانش، بوشینگ (به طور گسترده در سیستم های انتقال مکانیکی مختلف استفاده می شود).

  • چرخ دنده ها و کرم ها: دنده‌های کوچک/متوسط (برنج سربی)، چرخ‌دنده‌های پر بار و کرم‌های سنگین (برنز آلومینیوم، برنز منگنز).

  • قطعات ماشین آلات عمومی: اتصالات، بوشینگ ها، فلنج ها، اتصالات، محفظه ها، صفحات سایش.

• حمل و نقل:

  • دریایی: پروانه ها (برنز آلومینیوم با منگنز بالا، برنز آلومینیوم نیکل)، دریچه های پمپ آب دریا، صفحات لوله کندانسور (Cupronickel)، یاتاقان های لوله عقب (Lignum Vitae Cupronickel/Bronze)، اتصالات سیستم لوله کشی، قطعات تجهیزات.

  • خودرو: قطعات کاربراتور (سنتی)، درپوش های رادیاتور، قطعات پمپ روغن، سیلندرهای قفل، قفس های بلبرینگ، حلقه های سنکرونایزر (برنج های خاص، برنز).

  • راه آهن: پوسته‌های بلبرینگ لوکوموتیو/لوکوموتیو (برنز سربدار)، قطعات سیستم ترمز، نوارهای تماس پانتوگراف (متالورژی پودر آلیاژ مس).

  • هوافضا: بلبرینگ ها، چرخ دنده ها، دریچه های هیدرولیک، اجزای رسانا (اغلب بریلیم برنز، برنزهای آلومینیومی خاص و غیره) با کارایی بالا.

• ساخت و ساز و لوله کشی:

  • سیستم های لوله کشی: اتصالات لوله، زانویی، سه راهی، کلاهک (به شدت از برنج سرب دار ریخته گری شده، برنج بدون سرب استفاده می شود).

  • سخت افزار لوله کشی: بدنه شیر آب، دستگیره ها، سر دوش ها، اجزای زهکشی (عمدتاً از برنج ریخته گری، سطح آبکاری شده با کروم، نیکل و غیره استفاده می شود).

  • دکوراسیون معماری: دستگیره در، لولا، قفل، پلاک، نرده هنری، تزئینات سقف (برنز، برنج).

• برق و الکترونیک:

  • اجزای رسانا: سوئیچ کنتاکت ها، گیره ها، اتصالات شینه (مس خالص، ریخته گری آلیاژ مس با رسانایی بالا).

  • اجزای سینک حرارتی: پایه های هیت سینک، قطعات لوله حرارتی (مس خالص، آلیاژهای مس).

  • بسته بندی الکترونیکی: برخی از محفظه ها، پایه ها (آلیاژهای ویژه مس).

  • موتور و لوازم برقی: سپرهای انتهایی موتور، میله‌های روتور (ریخته‌گری‌های مس خالص نادر، عمدتاً فرفورژه)، محفظه‌های دستگاه.

• هنر و فرهنگ:

  • مجسمه سازی: مجسمه‌های بزرگ شهری، مجسمه‌ها، مجسمه‌های حیوانات (معمولاً قلع برنز، سیلیکون برنز، شن و ماسه یا ریخته‌گری سرمایه‌گذاری).

  • زنگ ها و زنگ ها: ناقوس کلیسا، کاریلون، ناقوس هنری (قلع بالا برنز).

  • اشیاء مذهبی و تزئینی: سوزاندن، شمعدان، غنائم، لوح ها، نقش برجسته (برنز، برنج).

  • قطعات آلات موسیقی: بدنه ساکسیفون، زنگ ترومپت (برنج)، سنج (برنز ویژه).

• سایر زمینه ها:

  • سخت افزار و ابزار: آچار، سر چکش (برخی ریخته گری آلیاژ مس)، ابزارهای مقاوم در برابر جرقه (بریلیم برنز، آلومینیوم برنز).

  • قطعات پوشیدنی: آستر ماشین آلات معدن، رول (آلومینیوم برنز).

  • کالاهای مصرفی: قفل، زیپ کش، فریم عینک (بیشتر ریخته گری روی، همچنین برنجی)، وسایل تزئینی.

V. کنترل کیفیت ریخته گری مس: عیوب و بازرسی

فرآیند ریخته گری پیچیده با عوامل موثر بسیاری است که نقص ها را اجتناب ناپذیر می کند. عیوب و علل رایج:

• نقص های نوع حفره:

  • تخلخل گاز: گاز حل شده در فلز (عمدتا H2) که در طول انجماد رسوب می کند، یا گاز تولید شده توسط قالب/هسته محبوس شده در فلز که قادر به فرار نیست. به صورت حفره های کروی یا گلابی شکل با دیواره های صاف ظاهر می شود. پیشگیری: اکسید زدایی/گاز زدایی کامل، بهبود نفوذپذیری ماسه، اطمینان از دریچه های ورودی به درستی، کنترل دمای ریختن.

  • حفره انقباض/تخلخل انقباض: زمانی تشکیل می شود که انقباض انجماد فلز به اندازه کافی جبران نشود. حفره: فضای خالی متمرکز بزرگ؛ تخلخل: حفره های ریز پراکنده. پیشگیری: طراحی منطقی رایزر/سرد برای انجماد جهت دار. اطمینان از فشار تغذیه کافی؛ ترکیب آلیاژ را کنترل کنید (از دامنه وسیع انجماد خودداری کنید).

  • گنجاندن سرباره (شامل): سرباره، اکسیدها، ذرات شن و ماسه حباب شده با فلز به داخل حفره، یا پوسته شدن سطح قالب/دروازه. حفره های نامنظم حاوی سرباره. پیشگیری: تخلیه کامل سرم در طول ذوب؛ به دام انداختن سرباره در حین ریختن (لپ ملاقه، فیلترها)؛ سیستم دروازه را تمیز نگه دارید

• عیوب سطحی:

  • نفوذ فلز (سوزاندن): فلز به منافذ ماسه نفوذ می کند یا با ماسه واکنش شیمیایی می دهد و باعث می شود شن به طور محکم به سطح ریخته گری بچسبد. نفوذ مکانیکی (فیزیکی)، نفوذ شیمیایی (تشکیل ترکیبات کم p.p.). پیشگیری: از ماسه ریزتر، پوشش های نسوز استفاده کنید. کنترل دمای ریختن؛ بهینه سازی خواص ماسه (تراکم، نسوز).

  • دلمه / سگک: سطح قالب تحت گرما سگک می‌شود/ترک می‌شود، فلز نفوذ می‌کند و توده‌های فلزی-شنی را تشکیل می‌دهد. پیشگیری: افزایش استحکام داغ ماسه (به عنوان مثال، اضافه کردن خاک رس، بنتونیت)؛ اجتناب از خشک شدن بیش از حد سطح؛ دمای ریزش کمتر

  • بستن سرد / Misrun: جریان های فلزی به طور کامل جوش نمی خورند (Cold Shut)، یا نمی توانند حفره را پر کنند (Misrun). معمول در بخش های نازک، مناطق دور از دروازه. به صورت درز یا فیله گم شده ظاهر می شود. پیشگیری: افزایش دما/سرعت ریختن بهبود سیالیت (آلیاژ، فوق گرما)؛ افزایش سطح ورودی؛ بهبود تهویه

• عیوب شکل و ابعاد:

  • تحریف (Warpage): ریخته گری تارها در طول انجماد/سرد شدن به دلیل انقباض محدود (قالب، هسته، هندسه قطعه) یا تنش ناهموار. پیشگیری: بهینه سازی طراحی (دیوارهای یکنواخت، سفت کننده)؛ بهبود قابلیت جمع شدن قالب/هسته؛ استفاده از مهاربندی؛ کنترل زمان حذفی؛ از بین بردن استرس

  • تغییر قالب/تغییر هسته: ناهماهنگی کوپ/کشش یا هسته ها در طول مونتاژ قالب، که باعث انحراف ابعاد/شکل می شود. پیشگیری: بهبود دقت الگو/جعبه هسته؛ تقویت محل قالب / هسته (پین های رولپلاک)؛ از قالب گیری / مونتاژ دقیق اطمینان حاصل کنید.

• عیوب نوع ترک:

  • اشک داغ: ترک های بین دانه ای که در دمای بالا در طول انجماد نهایی یا درست پس از آن، به دلیل انقباض محدود (قالب، هسته، طراحی قطعه) ایجاد می شوند. سطوح ترک اکسید شده است. پیشگیری: بهبود قابلیت جمع شدن قالب/هسته؛ بهینه سازی طراحی (جلوگیری از نقاط داغ، گوشه های تیز)؛ دمای ریختن پایین؛ کنترل عناصر مضر (به عنوان مثال، S).

  • ترک سرد: ترک‌های ماورای دانه‌ای که هنگام ریخته‌گری تا دمای پایین‌تر سرد می‌شوند (حالت الاستیک)، به دلیل تنش‌های ریخته‌گری (حرارتی، تبدیل، مهار مکانیکی) بیش از حد مقاومت مواد ایجاد می‌شوند. ترک مستقیم، سطوح تمیز. پیشگیری: بهینه سازی طراحی برای کاهش تمرکز استرس؛ بهبود قابلیت جمع شدن؛ کنترل سرعت خنک کننده (به عنوان مثال، خنک شدن آهسته)؛ از بین بردن استرس

روش های بازرسی کیفیت:

• بازرسی بصری (VT): اساسی ترین روش، بررسی عیوب سطح، یکپارچگی کانتور است.

• بازرسی ابعادی: ابعاد کلید را با استفاده از کولیس، سنج، دستگاه اندازه گیری مختصات (CMM) بررسی می کند.

• تست نفوذ مایع (PT): عیوب شکستن سطح (ترک، منافذ، تخلخل) را تشخیص می دهد.

• تست ذرات مغناطیسی (MT): فقط برای مواد فرومغناطیسی (برخی آلیاژهای مس با آهن بالا) قابل استفاده است. عیوب سطح/نزدیک به سطح را تشخیص می دهد.

• تست رادیوگرافی (RT - اشعه ایکس/γ): عیوب داخلی (تخلخل، حفره های انقباض/تخلخل، آخال ها، ترک ها) را تشخیص می دهد، شکل/اندازه/محل عیب را به صورت بصری نشان می دهد. روش رایج

• تست اولتراسونیک (UT): تشخیص عیوب داخلی، اندازه گیری ضخامت، حساس به عیوب مسطح (ترک). به عملیات/تفسیر ماهر نیاز دارد.

• تست فشار: تست هیدرواستاتیک یا پنوماتیک ریخته گری های حاوی فشار (مانند شیرها، بدنه پمپ) برای بررسی نشتی.

• تجزیه و تحلیل متالوگرافی: نمونه ها به صورت میکروسکوپی برای ارزیابی اندازه دانه، ترکیب فاز، آخال ها، ماهیت نقص، تأیید عملیات حرارتی مورد بررسی قرار گرفتند.

• تست خواص مکانیکی: آزمون‌های کششی، سختی، ضربه برای تأیید خواص مواد مطابق با الزامات.

• تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی: طیف سنجی و غیره برای بررسی ترکیب آلیاژ.