تُصنع البوتقات لصب المعادن عادةً من مواد ذات درجات انصهار عالية وقوة جيدة في درجات الحرارة العالية، مثل الجرافيت الطيني، وكربيد السيليكون، والألومينا، وأكسيد المغنيسيوم، وأكسيد الكالسيوم، وأكسيد الإيتريوم المثبت بأكسيد الإيتريوم، والجرافيت. يعتمد اختيار المادة على الخواص الكيميائية للسبيكة التي يتم صهرها والمتطلبات المحددة لعملية الصب.
ملخص الإجابة:
تُصنع البوتقات المستخدمة في صب المعادن من مواد يمكنها تحمل درجات الحرارة القصوى والحفاظ على قوتها واستقرارها الكيميائي. وتشمل المواد الشائعة الجرافيت الطيني، وكربيد السيليكون، ومواد حرارية مختلفة مثل الألومينا وأكسيد المغنيسيوم. يتأثر اختيار مادة البوتقة بنقطة الانصهار والتفاعل الكيميائي للمعادن التي يتم صبها.
-
الشرح التفصيلي:اختيار المواد:
-
يجب أن تكون البوتقات مصنوعة من مواد ذات درجات انصهار أعلى من المعادن المصممة لصهرها. وهذا يضمن عدم تحلل البوتقة أثناء عملية الصهر. على سبيل المثال، يتم اختيار كربيد السيليكون بسبب متانته ومقاومته العالية للحرارة، مما يجعله مناسبًا لعمليات المسابك حيث يمكن أن تكون درجات الحرارة مرتفعة للغاية.التوافق الكيميائي:
-
يجب أيضًا أن تكون مادة البوتقة متوافقة كيميائيًا مع المعدن المنصهر لمنع التفاعلات التي يمكن أن تلوث المعدن أو تتلف البوتقة. على سبيل المثال، تكون البوتقات المصنوعة من الجرافيت مناسبة للمعادن مثل اليورانيوم والنحاس التي لا تتفاعل مع الكربون، بينما يتم اختيار المواد القائمة على الزركونيا للسبائك ذات النشاط الكيميائي العالي.التصميم والوظائف:
-
تأتي البوتقات بأشكال وتصميمات مختلفة لتسهيل عمليات الصب المختلفة. بالنسبة للأفران الأصغر، تكون البوتقات مسبقة الصنع شائعة الاستخدام، في حين أن الأفران الأكبر حجماً قد تستخدم بوتقات معدة بطريقة العقد. وغالباً ما تشتمل البوتقات المصممة للأفران المائلة على فوهات صب متكاملة لضمان دقة الصب.خواص غير مبللة:
-
في تكرير وصهر المعادن الثمينة، يجب أن تتمتع البوتقات بخصائص غير مبللة لمنع تغلغل المعادن وضمان إخراج معدن نظيف. ويتحقق ذلك من خلال هياكل المواد الكثيفة والزجاج الواقي المتين.الكفاءة والصيانة:
يجب أيضًا تصميم البوتقات لتحقيق كفاءة حرارية عالية وسهولة التنظيف لتقليل تراكم الخبث والخبث. وهذا لا يساعد فقط في الحفاظ على سلامة البوتقة ولكنه يساهم أيضًا في الكفاءة الكلية لعملية الصهر.
وفي الختام، يعد اختيار مادة البوتقة وتصميمها أمرًا حاسمًا لنجاح صب المعادن، مما يؤثر على جودة المنتج النهائي وكفاءة عملية الصهر.
