المواد الأولية

Schema_AR1

عملية التنقية بإعادة الصهر بكهربة الخبث من العمليات المعترف بأنها وسيلة الإنتاج المفضلة لإنتاج مواد عالية الأداء تتحمل الضغوط العالية.    ” لذلك قررت شركة نايفسول ( KnifeSol) ألا تقدم لعملائها سوى السكاكين والنصال المصنوعة من الخامات المصنعة بعملية إعادة الصهر بكهربة الخبث.” .”

إن المواد التي نستخدمها لإنتاج السكاكين والنصال تقتصر على أنواع خاصة من الفولاذ المستخدم في صناعة الأدوات نحصل عليه باستخدام فرن ذي تردد متوسط ويتبع ذلك عملية تعدينية ثانوية يتم فيها تنقية خصائص المواد باستخدام عملية إعادة الصهر بكهربة الخبث.

لماذا تعد عملية إعادة الصهر بكهربة الخبث هي الطريقة المفضلة لتصنيع المواد عالية الأداء.

أول مادة تستخدم في عملية إعادة الصهرهي قضيب من الفولاذ مصنوع بطريقة الصهر التقليدية، ويستخدم هذا القضيب كقُطب كَهربائِيّ مستَهْلَك ويحتوي بالفعل على التركيبة الكيميائية للمادة المرغوبة. ولتبسيط شرح عملية التنقية انظر من فضلك شكل مصنع إعادة الصهر بالخبث بكهربة الخبث أدناه .

Schema_AR2

 تتولد الحرارة المطلوبة لعملية إعادة الصهر من مرور تيار كهربائي ( تيار كهربائي متغير) بين القطب الكهربائي (الكترود) ( الذي يحمل شحنة سالبة) وصفيحة بدء التشغيل ( التي تحمل شحنة موجبة) والموجود أسفل القالب النحاسي. والذي يحدث في الأساس هو أنه عند ملامسة القطب الكهربائي لصفيحة بدء التشغيل تحدث دارة قصر وبذلك يتولد قوس كهربائي يطلق موجة حرارية قوية، وتصل الحرارة التي يولدها القوس الكهربائي إلى درجات عالية تتراوح بين 1800 إلى 2000 درجة مئوية في حمام من الخبث المنصهر السائل. ويبدأ القطب المغمور في هذا الحمام في الانصهار في شكل قطرات، وعندما تمر هذه القطرات في حمام الخبث تتفاعل معه ويتم إزالة الشوائب ( الأوكسجين ، الكبريت، الفسفور والعناصر الأخرى غير المرغوب فيها). وبعد ذلك يبدأ الفولاذ السائل في ملامسة قاع صفائح الإزالة ويبدأ في التجمد بواسطة تأثير القالب النحاسي المبرد، ويستمر القطب الكهربائي في الانصهار ليكون سبيكة مادة جديدة معاد صهرها. 

ما هي الفروق الجوهرية في المادة بعد التجمد بين السبيكة المنتجة بواسطة طريقة الصهر التقليدية والسبيكة المعاد صهرها بطريقة إعادة الصهر بكهربة الخبث ؟ 

يؤدي تجمد السبيكة على مدى فترة طويلة بطريقة الصهر التقليدية إلى ظهور انفصال حبيبي وشوائب بتوزيع غير منتظم وبعض العيوب البنيوية في النهاية في النقاط التي لا يستطيع الفولاذ السائل أن ينساب فيها أثناء عملية التجمد. أما في حالة السبيكة المنتجة بإعادة الصهر بكهربة الخبث فيوجد في جميع الأوقات كمية صغيرة من الفولاذ السائل تتعرض لحرارة وعملية بلورة منتظمة ، ولذلك تستمر عملية التبلور بشكل ثلث وبالتوازي مع المحور الطولي الطبيعي للسبيكة. و السبيكة المصنوعة بطريقة إعادة الصهر / التنقية المشار إليها تكون شديدة التجانس وخالية من العيوب الداخلية، ويقل معدل الانفصال الحبيبي في السبيكة ( الذي يسمى الانفصال الحبيبي الدقيق) بشكل ملحوظ.  

تحسن المواد التي أعيد صهرها بكهربة الخبث الخواص الميكانيكية التالية :

  • تحسين الصلابة لزيادة التجانس وتوحد الخواص
  • تحسن خواص مقاومة التزحف
  • أفضل مقاومة للإجهاد وأفضل خواص تماسك بالإضافة إلى قوة شد عالية.
  • درجة أفضل من النقاء

تُعد عملية إعادة الصهر بكهربة الخبث من أفضل عمليات إنتاج المواد عالية الأداء التي تتحمل المستويات المرتفعة من الإجهاد .

” لذلك قررت شركة نايفسول (KnifeSol) ألا تقدم لعملائها سوى السكاكين والنصال المصنوعة من الخامات المنتجة بتقنية إعادة الصهر بكهربة الخبث .”