بررسي تاثير عوامل مهم در ساخت فيلترهاي فومي سراميكي بر پايه كاربيد سيليسيم به منظور استفاده در صنايع ريخته گري چدن

Investigation of effective Parameters on Fabrication of Silicon Carbide Ceramic Foam Filters to Application in Cast Iron Foundries

يكي از موثرترين روش هاي حذف آخال و ناخالصي ها در ريخته گري فلزات استفاده از فيلترهاي متخلخل سراميكي مي باشد. اين فيلترها در سيستم راهگاهي مي توانند سرباره، انواع آخال ها و ذرات خارجي را از مذاب خارج كنند، در اين تحقيق به منظور ساخت فيلترهاي فومي سراميكي بر پايه كاربيد سيليسم از روش غوطه وري اسفنج پليمري از جنس پلي اورتان در دوغاب سراميكي استفاده شد. دوغاب سراميكي حاوي ذرات ريز در حد ميكرون و زير ميكرون كاربيدسيليسيم و آلومينا و بال كلي و زير كن بود. افزودني هاي ديگر مانند سيليس كلوئيدي و CMC براي افزايش خاصيت چسب و ايجاد تيكسوتروپي به دوغاب اضافه شدند. بعد از ساخت فيلترها خواص مكانيكي و ريز ساختاري فيلترها مورد بررسي قرار گرفت. به وجود آمدن فاز مولايت در كنار فاز كاربيد سيليسيم در ريز ساختار فيلترها يكي از عوامل استحكام بخشي و افزايش ديرگدازي مي باشد كه توسط آزمون تفرق اشعه ايكس به وجود آمدن اين فازها اثبات شد. براي مقايسه عملكرد فيلتر داخلي با فيلترهاي وارداتي مذاب چدن نشكن از فيلترها عبور داده شد و دانسيته قطعات ريختگي مقايسه گرديد كه نشان مي داد فيلتر داخلي عمكلردي نزديك به فيلتر خارجي دارد. بررسي ريز ساختار توسط تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) نشان داد كه فازهاي سراميكي كاربيد سيليسم و مولايت به صورت پراكنده و كاملا هموژن در داخل ريز ساختار فيلترهاي تشكيل شده اند.

One of the most effective method to remove inclusions and impurities in metals foundry are used porous ceramic filters. These filters can removed slag and types of inclusions and contaminants foreign objects in gating system. In research silicon carbide ceramic foam filters SiC(CFF), were made by replica method. Ceramic slurry was containing fine particle in the micron and sub-micron silicon carbide,alumina,ball clay and zircon.Other additives such as silica sol and carboxymethyl cellulose (CMC) were added to slurry in order to increase the adhesive properties and create thixotropic behavior. After construction of filters mechanical and microstructure properties of filters were studied. Mullite and silicon carbide phases in microstructure of filters have due increase compressive strength and refractoriness, that create these phases in filters to studied by XRD Analysis. Finally to compare the performance of these filters, ductile iron molten passed through the filters. Then density of castings compared. Results showed that SiC(CFF) was good performance. Microstructure of filters was studied by SEM and showed silicon carbide and mullite phases to disperse and homogenize formed in microstructure.