صب الفولاذ المقاوم للصدأيُعدّ صب الاستثمار عمليةً دقيقةً للغاية، لا تتطلب قطعًا يُذكر، وتُعتبر تقنيةً ممتازةً في صناعة الصب، ولها تطبيقاتٌ واسعةٌ. يُناسب صب الفولاذ المقاوم للصدأ أنواعًا وسبائكَ مُختلفة. ببساطة، تستخدم عملية صب الفولاذ المقاوم للصدأ موادًا قابلةً للانصهار لإنشاء نموذجٍ قابلٍ للانصهار، يُغطى بعد ذلك بعدة طبقاتٍ من طلاءٍ حراريٍّ خاص. بعد الصهر والتجفيف لتشكيل غلافٍ واحد، يُفصل النموذج عن الغلاف باستخدام الماء الساخن أو البخار. يُوفر صب الفولاذ المقاوم للصدأ دقةً عاليةً في الأبعاد. مع ذلك، فإنّ تعقيد عملية صب الاستثمار يعني أنّ العديد من العوامل تُؤثر بشكلٍ مباشرٍ على دقة أبعاد المسبوكات، بما في ذلك التغيرات الخطية في الغلاف أثناء التسخين والتبريد، ومعدل انكماش السبيكة، والتشوه أثناء التصلب.
يُعدّ صبّ الفولاذ المقاوم للصدأ عملية تُستخدم لإنتاج منتجات ذات أشكال غير منتظمة عندما يتعذر استخدام عمليات أخرى مثل ثني الأنابيب. وتتضمن هذه العملية صنع قالب من الشمع، ثم قالب من الرمل، ثم ملء القالب بمادة سائلة.
فيما يلي مزايا وعيوب تقنية معالجة صب الفولاذ المقاوم للصدأ:
1. نظرًا لضعف سيولة الفولاذ المنصهر، ولتجنب الانسدادات الباردة والصب غير الكامل في أجزاء الفولاذ المصبوب، يجب ألا يقل سمك جدار أجزاء الفولاذ المصبوب عن 8 مم.
يجب أن يتميز نظام البوابات ببنية بسيطة وأبعاد مقطع عرضي أكبر من الحديد الزهر.
2. بما أن انكماش مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ يتجاوز انكماش الحديد الزهر، فمن أجل منع تجاويف الانكماش وعيوب المسامية في المسبوكات، يتم استخدام الرافعات والمبردات والحشوات في الغالب في عملية الصب لتحقيق التصلب المتسلسل.
تتميز مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة جدار موحدة، وتجنب الزوايا الحادة والزوايا القائمة، وإضافة نشارة الخشب إلى رمل التشكيل، وإضافة فحم الكوك إلى القلب، واستخدام القلوب المجوفة وقلوب رمل الزيت لتحسين قابلية الانهيار ونفاذية قالب الرمل أو القلب.
تتميز عملية صب الفولاذ المقاوم للصدأ بسيولة جيدة في المصهور أثناء النقل. يجب تحديد درجة حرارة الصب بناءً على عوامل مثل مسافة النقل، وعملية النقل، ومعدل التدفق. وبفضل صغر حجم منطقة الانتقال، يوفر صب الفولاذ المقاوم للصدأ خصائص ميكانيكية جيدة أثناء الاستخدام. يتراوح نطاق درجة الحرارة عمومًا بين 715 و740 درجة مئوية، مع إعطاء الأولوية للسيولة ومنع تكوّن البلورات اللامعة. تتميز سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ المسطحة بميل كبير للتشقق الساخن، مما يتطلب درجات حرارة صب منخفضة نسبيًا، تتراوح عادةً بين 680 و735 درجة مئوية. أما سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ الدائرية، فتتميز بميل أقل للتشقق، وتتمتع بقدرات جيدة على التهوية والتغذية. ولتهيئة الظروف المثلى لزيادة الكثافة وتحسين كثافة السبيكة، تكون درجة حرارة الصب أعلى عمومًا، حيث تُصب السبائك التي يبلغ قطرها 350 مم أو أكثر عادةً عند درجة حرارة تتراوح بين 730 و750 درجة مئوية.
علاوة على ذلك، تتكون شحنة الفرن في إنتاج صب الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل أساسي من الحديد الزهر، وخردة الصلب، وفحم الكوك، والحجر الجيري، ورمل القوالب، ورمل اللب. وتشمل العمليات بشكل رئيسي نقل الرمل الخام، والطين، ومسحوق الفحم، والراتنج، والمواد الرابطة الأخرى، وعوامل المعالجة، والرمل المستخدم، بالإضافة إلى الخلط، والتشكيل، وصنع اللب، والخبز، والصهر، والصب، والتبريد، وإزالة الرمل، والتنظيف، والمعالجة اللاحقة. تُجرى هذه العمليات وسط اهتزازات ميكانيكية وضوضاء، بل ويتم بعضها في درجات حرارة عالية، كما هو الحال أثناء الصهر والصب. وتنتج بعض العمليات روائح كريهة، وبيئة العمل المتربة قاسية للغاية. كما أن تصميم نظام الصب معيب. فبسبب التصميم غير السليم، توجد عيوب مثل انحباس الهواء والشوائب، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاجية الصب ومعدلات النجاح. هذه هي المشاكل الحالية في تكنولوجيا صب الفولاذ المقاوم للصدأ. يجب معالجة بعض المشاكل التي يمكننا حلها على الفور؛ أما بالنسبة للمشاكل الموضوعية التي لا يمكننا حلها، فلا حيلة لنا.
تتميز مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ بخصائص ميكانيكية عالية نسبيًا أثناء الاستخدام، ويعود ذلك أساسًا إلى ارتفاع درجة انصهارها. إلا أن الفولاذ المقاوم للصدأ المنصهر عرضة للتفاعل مع الأكسجين، مما يؤدي إلى ضعف سيولته وانكماشه بشكل ملحوظ أثناء التشغيل، بمعدل انكماش حجمي يتراوح بين 10 و141 ضعف حجم مصبوبات الحديد الزهر. ولمنع حدوث عيوب مثل عدم اكتمال الصب، وتجاويف الانكماش، والمسامية، واللحام البارد، والتشققات، والتصاق الرمل في مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ، يلزم اتباع إجراءات معالجة أكثر تعقيدًا من تلك المستخدمة مع الحديد الزهر.
