نعم، يُمكن استخدام الكوراندوم الأبيض في عملية النفخ الرملي لمنتجات الفولاذ عالي السرعة (HSS) ، إلا أن استخدامه يتطلب توافقًا دقيقًا مع خصائص مادة الفولاذ عالي السرعة (صلابة عالية، ومتانة عالية، ويُستخدم غالبًا في المكونات الدقيقة مثل أدوات القطع والقوالب) وأهداف النفخ الرملي (مثل إزالة قشور الأكسيد، أو إزالة النتوءات، أو خشونة السطح للمعالجة المسبقة). يجب اختيار النوع المناسب، وحجم الحبيبات، ومعايير عملية النفخ الرملي المناسبة للكوراندوم الأبيض لتجنب إتلاف قطعة العمل أو المساس بدقة المعالجة اللاحقة.
أولاً: لماذا يُعدّ كوراندوم الأبيض مناسبًا للصنفرة الرملية باستخدام HSS: التوافق مع النواة
عادةً ما يتمتع الفولاذ عالي السرعة بصلابة تتراوح بين 60 و65 على مقياس HRC (ما يعادل صلابة موس بين 6.5 و7.0)، بينما يتمتع الكوراندوم الأبيض بصلابة موس أعلى بكثير تتراوح بين 8.8 و9.2 . تتيح هذه الميزة للصلابة إزالة أكاسيد السطح، والصدأ، ونتوءات الصب/التشكيل من الفولاذ عالي السرعة بفعالية، أو تحقيق خشونة سطح مُتحكم بها (Ra) للطلاء المسبق أو تحضير الطلاء الكهربائي.
بالإضافة إلى ذلك، يوفر الكوراندوم الأبيض فوائد متوافقة أخرى:
- نقاء عالي : نسبة شوائب منخفضة (مثل: Fe₂O₃ وSiO₂)، خاصةً في أكسيد الألمونيوم الأبيض المُثبَّت في الفرن (Al₂O₃ ≥ 99.5%). هذا يمنع تكون الرواسب على سطح الفولاذ عالي السرعة (HSS) بعد عملية السفع الرملي، مما يُجنِّب الآثار السلبية على المعالجة الحرارية اللاحقة، أو التصاق الطلاء، أو دقة المكونات.
- زاوية قابلة للتحكم : يمكن تعديل زاوية جسيمات الكوراندوم الأبيض من خلال عمليات التكسير (على سبيل المثال، يتميز الكوراندوم الأبيض المُستخدم في فرن الإمالة بجسيمات أكثر استدارة، بينما يتميز الكوراندوم الأبيض المُستخدم في فرن ثابت بزوايا أكثر). يتيح ذلك اختيار “درجة صلابة” مُصممة خصيصًا لتلبية احتياجات السفع الرملي باستخدام الفولاذ عالي السرعة (HSS).
- استقرار كيميائي جيد : لا يتفاعل كيميائيًا مع HSS (المكون بشكل أساسي من Fe وCr وMo وW وما إلى ذلك)، مما يمنع تآكل السطح أو تغير اللون بعد التنظيف بالرمل.
II. الاختيارات الرئيسية: نوع كوراندوم الأبيض، وحجم الحبيبات، ومعايير العملية
الهدف الأساسي من عملية النفخ الرملي باستخدام HSS هو في كثير من الأحيان “إزالة الشوائب بكفاءة + عدم الإضرار بدقة الركيزة”، لذا يجب اختيار المعلمات بشكل استراتيجي:
١. نوع كوراندوم أبيض: إعطاء الأولوية لـ “كوراندوم أبيض قابل للإمالة”
عند مقارنة كوروندوم الأبيض ذو الفرن الثابت وفرن الإمالة، فإن كوروندوم الأبيض ذو الفرن المائل أكثر ملاءمة لعملية النفخ الرملي باستخدام HSS للأسباب التالية:
- يتميز ببلورات أدق (<50 ميكرومتر) وبنية أكثر مرونة، مما يوفر متانة أفضل (أقل عرضة للتشقق والتحول إلى حطام حاد). هذا يقلل من خطر خدش سطح الفولاذ عالي السرعة (HSS)، مما يجعله مثاليًا لمكونات الفولاذ عالي السرعة الدقيقة (مثل حواف الأدوات وتجويفات القوالب).
- إنه أكثر فعالية من حيث التكلفة من أكسيد الألمونيوم الأبيض ذي الفرن الثابت، مما يجعله مناسبًا للتنظيف الرملي الشامل لقطع العمل المصنوعة من الفولاذ عالي السرعة (على سبيل المثال، أدوات القطع القياسية، والقوالب للأغراض العامة).
- بالنسبة لفولاذ HSS ذي قشور أكسيدية سميكة للغاية أو نتوءات صلبة (مثل قطع HSS الكبيرة المطروقة)، يُمكن خلط كمية صغيرة من أكسيد الألمونيوم الأبيض المُثبَّت في الفرن (للاستفادة من صلابته العالية لإزالة الشوائب بشكل أسرع). مع ذلك، يجب التحكم بدقة في ضغط ومسافة عملية السفع الرملي لتجنب الصدمات المفرطة.
2. حجم حبيبات كوراندوم الأبيض: اختر بناءً على أهداف السفع الرملي
يُحدد حجم الحبيبات خشونة سطح الفولاذ عالي السرعة (HSS) بعد عملية السفع الرملي، وكفاءة إزالة الشوائب. الخيارات الشائعة هي كما يلي:
| هدف السفع الرملي | حجم الحصى الموصى به (شبكة) | الخصائص وسيناريوهات التطبيق |
|---|---|---|
| إزالة قشور الأكسيد السميكة/النتوءات العنيدة | 24#–46# (حصى خشنة) | جزيئات كبيرة ذات تأثير قوي؛ مناسبة للتنظيف الرملي الأولي لمسبوكات/مسبوكات HSS لإزالة الصدأ السميك أو النتوءات الكبيرة بسرعة. |
| إزالة الشوائب العامة + المعالجة المسبقة لخشونة السطح | 60#–100# (حبيبات متوسطة) | يوازن بين كفاءة إزالة الشوائب وخشونة السطح؛ وهو مناسب للتنظيف الروتيني لـHSS (على سبيل المثال، إزالة مقياس الأكسيد بعد المعالجة الحرارية) أو تحضير الطلاء المسبق (Ra 1.6–6.3 ميكرومتر). |
| إزالة النتوءات بدقة + تشطيب السطح الناعم | 120#–200# (حبيبات دقيقة) | جسيمات دقيقة ذات تأثير خفيف؛ مناسبة لإزالة نتوءات مكونات الفولاذ عالي السرعة (HSS) الدقيقة (مثل حواف الأدوات وتجويفات القوالب) دون الإضرار بحدة الحواف أو دقة التجويف. ينتج سطحًا أكثر نعومة (Ra 0.8-1.6 ميكرومتر). |
3. معايير عملية السفع الرملي: تجنب إتلاف الفولاذ عالي السرعة
على الرغم من صلابة الفولاذ عالي السرعة (HSS)، إلا أن مكونات الدقة (مثل الأدوات والمقاييس) تخضع لمتطلبات صارمة لضمان سلامة السطح. يجب التحكم في المعايير التالية:
- ضغط السفع الرملي : يُنصح به بين ٠٫٣ و٠٫٦ ميجا باسكال (ضغط منخفض للأجزاء الدقيقة، وضغط مرتفع للأجزاء المصنعة خشنًا). قد يُسبب الضغط الذي يتجاوز ٠٫٨ ميجا باسكال تشوهًا بلاستيكيًا أو تشققات دقيقة على سطح الفولاذ عالي السرعة، مما يُقلل من عمر الخدمة.
- مسافة السفع الرملي : يُنصح بها من ١٥٠ إلى ٣٠٠ مم . تؤدي المسافات الأقل من ١٠٠ مم إلى تأثير موضعي مفرط، بينما تُقلل المسافات الأكبر من ٤٠٠ مم من كفاءة السفع الرملي.
- زاوية السفع الرملي : يُنصح بالسفع الرملي بزاوية تتراوح بين ٤٥ و٦٠ درجة . تجنب السفع الرملي الرأسي بزاوية ٩٠ درجة، إذ يُسبب انبعاجات بسهولة على سطح قطعة العمل (خاصةً للأجزاء رقيقة الجدران أو حواف الأدوات).
- رطوبة المواد الكاشطة : يجب أن تكون نسبة رطوبة أكسيد الألمونيوم الأبيض <0.5%. تميل المواد الكاشطة الرطبة إلى التكتل، تاركةً بقعًا مائية أو تُسبب صدأً ثانويًا على الفولاذ عالي السرعة بعد عملية السفع الرملي. استخدم هواءً مضغوطًا جافًا مع المواد الكاشطة الجافة.
ثالثًا: الاحتياطات: تجنب المشاكل الشائعة
- التنظيف قبل المعالجة : أزل الزيت عن سطح الفولاذ عالي السرعة (مثلًا، امسحه بالكحول أو الأسيتون) قبل عملية السفع الرملي. الزيت المخلوط مع الكوراندوم الأبيض سيترك بقايا، مما يؤثر على المعالجة اللاحقة.
- حماية ما بعد المعالجة : يزيد السفع الرملي من خشونة سطح الفولاذ عالي السرعة، مما يجعله عرضة لامتصاص الرطوبة. نفّذ إجراءات الوقاية من الصدأ فورًا (مثل رش زيت مانع للصدأ، ثم تجفيفه وإغلاقه بإحكام) لتجنب الصدأ.
- تجنب نفخ الرمل على المكونات الخاصة : بالنسبة لمقاييس HSS الدقيقة (مثل رؤوس قياس الميكرومتر) أو حواف الأدوات الحادة، تجنب نفخ الرمل (أو استخدم ضغطًا منخفضًا جدًا وحبيبات دقيقة). قد يؤدي نفخ الرمل إلى إتلاف دقة الأبعاد أو حدة الحواف، لذا يُنصح بالتلميع الكيميائي أو التنظيف بالموجات فوق الصوتية لهذه الأجزاء.
ملخص
يُعدّ الكوراندوم الأبيض خيارًا ممتازًا للصنفرة الرملية باستخدام الفولاذ عالي السرعة (HSS). يُفضّل استخدام الكوراندوم الأبيض المُستخدم في فرن الإمالة (بحبيبات متوسطة النعومة، 60#-100#) ، مع مراعاة معايير “الضغط المنخفض، والمسافة المتوسطة، والزاوية المائلة”. يُحقق هذا إزالةً فعّالة للشوائب وتخشينًا، مع الحفاظ على دقة وعمر خدمة الفولاذ عالي السرعة. في حالة قشور الأكسيد السميكة للغاية أو المشاريع ذات التكلفة العالية، يُمكن تعديل نوع الكوراندوم الأبيض وحجم الحبيبات بمرونة، مع مراعاة المبدأ الأساسي “عدم إتلاف الركيزة”.
