بر اساس مکانیزم انجماد و چگونگی استخراج حرارت از مذاب ، دانه ها از نظر شکل به دو دسته ی دانه های محوری (رشد همه جانبه) و ستونی (رشد جهت یافته) تقسیم می شوند .
بررسی تاثیر انجماد جهت دار بر ساختار ریختگی
بر اساس مکانیزم انجماد و چگونگی استخراج حرارت از مذاب ، دانه ها از نظر شکل به دو دسته ی دانه های محوری (رشد همه جانبه) و ستونی (رشد جهت یافته) تقسیم می شوند .
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه41
مقدمه ای بر تغذیه گذاری قطعات ریختگی
بیشتر فلزات و آلیاژها در هنگام انجماد منقبض می شوند, این تغییر حجم نتیجه انقباض مایع به جامد است . تغییرات حجمی ضمن انجماد برای فلزات, حدود 3 تا 6 درصد و برای اکسیدهای دیرگداز ( ) مقدار بیشتری از این است . تغذیه گذاری عملی است به منظور جبران تغییرات حجمی فلز در حالت مایع و ضمن انجماد و هدف از تغذیه گذاری تولید قطعات ریهتگی عاری از معایب انقباضی است . این منظور با تعبیه محفظه ای اضافی از مذاب بنام تغذیه () که در قالب پیش بینی می شود تأمین می گردد .
در شکل (1-1) بطور ساده رفتار یک تغذیه استوانه ای که بر روی یک قطعه مکعبی قرار گرفته نشان داده شده است . تغذیه و قطعه کاملاً درون قالب ماسه ای قرار گرفته اند .
شکل (1-1) نحوه انجماد قطعه ای مکعبی از فلز خالص () : مراحل اولیه انجماد () : در جریان انجماد () : خاتمه انجماد
انجماد مذاب بطور همزمان در قطعه و تغذیه آغاز می شود, جریان مذاب نیز از طرف تغذیه به طرف قطعه ریختگی برقرار خواهد شد . دلیل این امر آن است که تغذیه در سطح بالاتری از قطعه ریختگی قرار دارد .
بطور کلی, یک تغذیه مناسب آن است که حفره های انقباضی را از قطعات ریختگی به داخل خود انتقال دهد, یعنی این گونه معایب نباید از تغذیه به قطعه ریختگی امتداد یابند .
شکل (2-1) منحنی تغییرات حجم با درجه حرارت ذوب در سه حالت مذاب, خمیری و جامد .
روشهای تغذیه گذاری قطعات چدنی
همان طوری که قبلاً اشاره شد تبدیل حالت مایع به جامد در بیشتر فلزات همراه با کاهش حجم فلز بوده که اصطلاحاً این کاهش حجم را انقباض فلز می نامند .
از هنگام ریختن مذاب به داخل محفظه قالب تا رسیدن درجه حرارت آن به درجه حرارت کارگاه, به طور کلی سه نوع انقباض در قطعات ریختگی بوجود می آید :
1- انقباض مذاب ()
از هنگام ریختن مذاب به داخل قالب آغازشده و تا شروع مرحله انجماد ادامه می یابد .
2- انقباض ضمن انجماد ()
این نوع انقباض بلافاصله پس از شروع انجماد مذاب در قالب آغاز شده و تا جامد شدن کامل مذاب بطول می انجامد .
3- انقباض قطعه در حالت جامد ()
انقباض اخیر پس از انجماد کامل قطعه آغاز شده و تا رسیدن به درجه حرارت کارگاه ادامه می یابد . این نوع انقباض در حقیقت با کوچک شدن همه جانبه قطعه ریختگی همراه است طبیعی است که مدلساز می تواند انقباض جامد قطعه ریختگی را با بزرگتر در نظر گرفتن مدل جبران کند .
انقباض در چدن ها :
کنترل مراحل مختلف ریخته گری فلزات نظیر انتخاب درجه حرارت مناسب ریختن, توجه به عوامل مربوط به کنترل ترکیب شیمیائی و کیفیت متالوژیکی مذاب و مرغوبیت قطعات ریختگی از اهم مسائلی هستند که در تعیین قیمت محصول تولیدی نقش اساسی دارند . برای تهیه قطعات ریختگی با درصد بهره دهی بالا لازم است به مسائل مربوط به انقباض فلز (در مراحل مختلف سرد شدن مذاب در قالب) بهمراه کیفیت متالوژیکی مذاب توجه کافی مبذول شود. رفتار مربوط به انقباض حاصل از انجماد چدن ها تا حدودی با فلزات و آلیاژهای دیگر تفاوت دارد . اختلاف اساسی در این زمینه به حضورکربن آزاد (گرافیت) در چدن های خاکستری و چدن با گرافیت کروی مربوط است, زیرا در این گونه آلیاژها انجماد با یک مرحله انبساط قطعات ریختگی همراه است .
فلز بیسموت و آب نیز نظیر چدن ها در هنگام سردشدن دارای مرحله انبساط هستند .
هنگامی که آب را از درجه حرارت اطاق بتدریج سرد کنیم تا 4 درجه سانتی گراد به تدریج حجم آن کاش می یابد . از این درجه حرارت تا یخ زدن آب (صفر درجه سانتی گراد ) سرد شدن آب با انبساط همراه است . وقوع مرحله انبساط در چدن ها به این دلیل است که در هنگام تبدیل حالت مذاب به جامد, کربن به صورت آزاد تشکیل می یابد . از آنجائی که کربن آزاد در حالت جامد حجم بیشتری را در مقایسه با حالت مایع خود اشغال می کند لذا تشکیل آن همواره با انبساط قطعه ریختگی همراه است .
انبساط قطعه که نتیجه تشکیل کربن آزاد در چدن است موجب ایجاد فشار روی مذاب (در حال جامد شدن) می شود .
این فشار می تواند مذاب را به طرف حفره های انقباضی رانده وموجب پر کردن آنها شود . لازم به یادآوری است که تمایل به ایجاد حفره های انقباضی در چدن خاکستری کمتر از چدن با گرافیت کروی است .
آلیاژهای ریختگی دارای ساختارهای میکروسکوپی متفاوتی هستند که نسبت به نوع استفاده آنهابایکدیگرتفاوت کلی داشته ودرمقابل تغییر در هر کدام از عوامل معین درآلیاژخواص مشخصی ازان تغییر پیدامیکند.دانه هاومرزدانه هایی که درمناطق ستونی وهم محور وجوددارددارای رنگهای متفاوتی هستند که توسط چشم غیر مسلح وبدون استفاده ازمیکروسکوپ یادربزرگنمایی های خیلی کم به وضوح قابل رویت هستندو ساختار ماکروسکپی هم همچنین مکانیزم های متفاوت و پیچیده ای که باعث ایجادانواع مختلف جدانشینیهای ماکرسکپی می گردند.عدم یکنواختی ترکیب شیمیایی در داخل قطعه ریختگی رابه وجود آورده ودر برخی مواقع همراه باایجادغیریکنواختی خواص مکانیکی موجب تغییرات موضعی درخواص قطعات میگردد.
ساختارهای دوتائی نیزدربرخی قطعات یا محصولات ریختگی به خصوص در غلطکها مورد استفاده قرار می گیرد.دانه های اولیه که درمرحله انجماد بدست می آید ودانه هائی که حاصل تغییر حالت های فازی در حالت جامد هستند بصورت ساختار میکروسکوپی و ماکروسکوپی قابل مشاهده هستند.
رشد دندریتی ویوتکتیکی دو نوع مهم از حالت های ویژه را در حالت های ریختگی پدید می اورند که در داخل دانه های اصلی ساختار میگروسکوپی بسیار تعیین کننده می باشد.جدانشینی عناصر آلیاژی در بین دانه ها یک پدیده عادی می باشد به طوری که جدانشینی دندریتی عناصر آلیاژی در محلول های جامد بصورت هسته دار شدن و در سیستمهای پیچیده تر بصورت فاز دوم مشاهده می گردد.
شامل 65 صفحه فایل word قابل ویرایش
بخش عمده ی تولید قطعات ریختگی در قالب های ماسه ای انجام می شود. برای تولید یک تن قطعه ی ریختگی ممکن است به 4 تا 5 تن ماسه ی قالبگیری نیاز باشد.
- در حالیکه قالب های فلزی تقریباً حاصل تکنولوژی جدید می باشد، قالب های ماسه ای و یا مواد معدنی از دوران قبل از تاریخ مورد استفاده قرار می گرفته اند به طوریکه زمان و اساس قالبگیری های اولیه را نمی توان دقیقاً تعیین نمود.
- استفاده از ماسه در ریختهگری هنوز بزرگترین روش در تولید می باشد که مهمترین دلیل آن تقریباً دیر ذوبی این ماده و بی اثر آن در مقابل فعل و انفعالات شیمیایی است و از طرف دیگر مخلوط طبیعی آنها است که حاوی مقداری مواد چسبیده می باشد. مثلاً ذرات کوارتز حاوی 15-8 درصد خاک است که قابلیت شکل گیری و استحکام مناسبی در مقابل رطوبت معین ایجاد می نماید.
منشأ پیدایش ماسه در طبیعت
در بسیاری از نقاط پوسته ی زمین محل هایی را میتوان یافت که در آنها تجمعی از ماسه وجود دارد. این گونه محلها که به معدن طبیعی ماسه موسوم هستند به واسطهی عوامل مختلفی به وجود آمدهاند که در این معادن ماسه با شکل، اندازه و جنس متفاوت وجود دارد.
ماسه در زمره ی سنگ های رسوبی است که طی فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده ی زمین و بر اثر یک سلسله تحولات به واسطهی خرد شدن و تجزیه سنگ ها و سپس انتقال و رسوب گذاری پدید آمده است.
خواص عمومی ماسه های قالبگیری
ماسه، مادهای است مرکب از دانه های مواد معدنی که اندازهی آنها mm2-05/0 است. ماسه دارای انواعی چون سیلیسی ، زیرکنی، کرومیتی، الوینی است.
ماسه قابلگیری باید قابلیت سهل و آسان داشته باشد و به کمک آنها، قطعاتی عاری از عیوب تولید کرد. خواص ویژه ی معینی برای بررسی و ارزیابی وضعیت ماسه ها تعیین شدهاند و انجام آزمایشات خاصی برای تشریح کیفیت آنها تهیه شده است.
آن دسته از خواص فیزیک که برای ماسه ی ریخته گری مهم می باشد، عبارتند از :
شامل 17 صفحه فایل word قابل ویرایش
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:17
فهرست:
- استحکام تر
- استحکام خشک
- استحکام گرم
- استحکام باقی مانده
2- نفوذپذیری
نفوذپذیری تر
- نفوذپذیری قالب
- نفوذپذیری پایه یا مبنا
- نفوذپذیری خشک
- نفوذپذیری اصلاح شده
3- پایداری حرارتی
5- قابلیت شکل پذیری
6- قابلیت فروریختن و متلاشی شدن
7- قابلیت استفاده مجدد
8- انتقال حرارت از قطعه
آزمایش های ماسه ی قالبگیری
مقدمه و توضیحات:
بخش عمده ی تولید قطعات ریختگی در قالب های ماسه ای انجام می شود. برای تولید یک تن قطعه ی ریختگی ممکن است به 4 تا 5 تن ماسه ی قالبگیری نیاز باشد.
- در حالیکه قالب های فلزی تقریباً حاصل تکنولوژی جدید می باشد، قالب های ماسه ای و یا مواد معدنی از دوران قبل از تاریخ مورد استفاده قرار می گرفته اند به طوریکه زمان و اساس قالبگیری های اولیه را نمی توان دقیقاً تعیین نمود.
- استفاده از ماسه در ریخته¬گری هنوز بزرگترین روش در تولید می باشد که مهمترین دلیل آن تقریباً دیر ذوبی این ماده و بی اثر آن در مقابل فعل و انفعالات شیمیایی است و از طرف دیگر مخلوط طبیعی آنها است که حاوی مقداری مواد چسبیده می باشد. مثلاً ذرات کوارتز حاوی 15-8 درصد خاک است که قابلیت شکل گیری و استحکام مناسبی در مقابل رطوبت معین ایجاد می نماید.