چدن و ریخته گری

اختصاصی از اس فایل چدن و ریخته گری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چدن

مقدمه:

چدنها آلیاژ آهن ـ کربن ـ سیلیسیم می‌باشند که مقدار کربن آن بیشتر از میزانی است که می‌تواند در محلول جامد اوستنیت دردرجه حرارتی یو تکتیک باقی بماند. بنابراین چدنها معمولا محتوی برخی از محصولات تجزیه نظیر گرافیت یا سمنتیت آزاد هستند.

معمولاً مقدار کربن در چدنها بیش از 7/1 و کمتر از 5/4 درصد می‌باشند. درصد زیاد کربن چدن را شکننده می‌کند و در اینصورت چدن ارزش کارکرد دیگری جز در ریخته‌گری ندارد و بدین جهت به آن آهن ریخته‌گری یا چدن می‌گویند. سیلسیم که بعنوان یک عامل گرافیت زا عمل می‌کند. معمولا مقدار آن در حدود 5/0 تا 2% است. گاهی اوقات در آهنهای سیلیس دار مخصوص، مقدار سیلیس از این حد هم تجاوز می‌کند.

به سبب روشهای تصفیه بکار رفته در چدن، همیشه مقدار معینی از منگنز، فسفر و گوگرد در چدن موجود است. به منظور تعیین خواص شیمیایی و فیزیکی چدن، عناصر آلیاژ کننده‌ای نظیر مس، مولیبدن، نیکل و کروم به آن می‌افزایند.

ریخته گری

مقدمه:

ریخته گری شمش ها به طریقه تکباری از نظر مشخصات متالوژیکی ، تکنولوژیکی و تولیدی دارای نارسایی ها و نقایص عمده ای است که تبدیل شرایط انجماد و افزایش کمیت و کیفیت تولیدی را ایجاب می نماید و در هر یک از شاخه های متالورژی آهنی و غیر آهنی ، مهمترین مباحث تولیدی بر انتخاب بر آیند مطلوب از سه عامل متالورژی ، تکنولوژی و اقتصاد قرار دارد . در شمش ریزی که به تولید محصول نیمه تمام می انجامد ، بسیاری از عیوب و نارسایی های تولیدی ، هنگامی مشخص می گردند که کار مکانیکی نظیر نورد ، پتکاری ، پرس ، فشار کاری و ... بر روی قطعه انجام گرفته است و کار و هزینه بیشتری صرف شده است و همین مطلب دقت و کنترل در تولید شمش ها را لازم می دارد

خواص شکل پذیری مکانیکی آلیاژها ، مستقیماً " به نرمش Ductility و تا و Strength  آنها بستگی دارد و این دو مشخصه نیز شدیداً " تحت تاثیر ساختار شمش ، همگنی و یا ناهمگنی دانه های بلوری ، مک حفره و جدایش قرار دارد . مهمترین مشخصات مورد لزوم در ساختار شمش ها عبارتند از :

الف ) ریز بودن دانه ها  

ب ) گرایش دانه ها از ستونی به محوری   

 پ ) همگن و هم اندازه بودن دانه ها    

ت ) نازک بودن مرز دانه ها       

 ث ) همگنی شیمیایی و فقدان جدایش های مستقیم یا معکوس        

ج ) کاهش مک انقباضی و نایچه     

 چ ) همگنی در اندازه ، شکل و پخش مک های انقباضی        

ح ) کاهش مک های انقباضی پراکنده      

خ ) کاهش و حذف مک های گازی و ریز مک ها          

د ) حذف و کاهش ترک های درونی و سطحی          

ذ ) کاهش مقدار آخال و سرباره

از مباحث قبل و آنچه که در فصول مربوط به انجماد گفته شده است ، چنین استنتاج می گردد که عیوب و نارسایی های متالولوژی ، ناشی از فقدان شرایط لازم برای سرد کردن و قدرت سرد کنندگی قالب ها می باشد که نوع آلیاژ و شکل و اندازه شمش نیز در حصول به نتیجه دلخواه اثرات قابل توجهی دارند.

از نظر تکنولوژیکی و تولیدی نیز ، کندی و آهستگی ، نیاز به مکان و فضای وسیع ، دور انداز و برگشتی ها ی شمش ( در هر دو قسمت فوقانی و تحتانی ) افزایش تعداد کارگر و محدودیت در اندازه شمش ، عوامل دیگری محسوب می شوند که روشهای تکباری را محدود و برای صنعت پویای امروز نا کافی میسازند

تعداد صفحات: 66

مقاله چدن ریختگی

اختصاصی از اس فایل مقاله چدن ریختگی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فایل بصورت ورد (قابل ویرایش) و در 28 صفحه می باشد.

مقدمه :
         عنوان چدن ریختگی مشخص کننده دسته بزرگی از فلزات است . فلزاتی که در این دسته قرار دارند از نظر خواص با یکدیگر  تفاوتهای فاحش دارند . عنوان چدن ریختگی ، همانند  عنوان  فولاد  که  مشخص کننده دسته دیگری از فلزات است ، یک عبارت کلی است  .  فولادها  و چدنها در اصل آلیاژ آهن هستند که با کربن  ساخته  شده اند  اما  فولاد همواره کمتر از دو درصد کربن داشته و معمولاً درصد کربن آنها  از  یک درصد بیشتر نمی شود . درحالیکه چدنها بیش از دو درصد کربن  دارند. چدنها ی  ریختگی گذشته از کربن باید دارای  مقادیر  قابل  توجهی  از سیلیسیم باشند که عموماً میزان آن از یک تا سه درصد متغیر است .              
         تفاوتهای مذکور اختیاری  و  دلخواه  نیست  اما همین امر ریشه متالورژیکی  و  عامل  موثری  است  که  سبب میشود خواص مفید و متفاوتی در این دو دسته از گروه فلزات آهنی پدید آید .
         امید است این پروژه سهمی در پیشبرد صنعت وتکنولوژی ریخته گری چدن در ایران داشته باشد و مورد  استفاده  دیگر دانشجویان  نیز قرار گیرد .   
تقسیم بندی انواع چدنها :
چدن سـفید  :
         در چدنهای سفید کربن به شکل کاربید آهن یا  سمانتیت  ظاهر می شود  . کاربید آهن ترکیب شیمیایی کربن  موجود در مذاب  همراه با آهن می باشد بصورت مجموعه ای از اجزاء سخت  و  شکننده می باشند که به آنها سمانتیت نیز گفته میشود ، کاربید آهن  یا  سمانتیت تعیین کننده خواص نهایی ریز  ساختار می باشد .  به  همین  دلیل چدن سفید اساساً آلیاژی سخت و شکننده است . سطح مقطع شکست این  چدن  به  رنگ سفید بوده و استحکام فشاری زیادی خواهد داشت .
         از خواص دیگر این آلیاژها  مقاومت عالی در  برابر سایش و نیز سختی زیاد را می توان نام برد  . در این چدنها سرعت سرد شدن مذاب بسیار زیاد است که برای این  منظور معمولاً ریخته گری  این  نوع چدن در قالب مبرد دار  انجام می شود .  مبرد  مورد  استفاده  در  انجماد  این آلیاژها معمولاً از جنس گرافیت یا آهن می باشد در قسمتهای نازک و یا گوشه های تیز از  یک  قطعه  با این جنس یا پره های نازکی که  از این جنس استفاده می شود . معمولاًو به طور حتم چدن سفیدتشکیل خواهد   شد .   

چدن چکشخوار  ( مالیبل Malleable   )  :
         در این چدنها کربن بشکل گرافیت در نقاط مختلف  تجمع  نموده و شکلهای نا منظمی شبیه به کلوخه را ایجاد  می کنند  این  چدن از نظر ترکیب شیمیایی شبیه به چدن سفید بوده و قطعات چدن چکش خوار را در ابتدا  می توان از چدن سفید تهیه  نمود بدین  صورت  که  ابتد ا چدن سفید ریخته گری شده و سپس  با انجام یک عملیات  حرارتی  کربن را به صورت گرافیت کروی در زمینه  راسب ( رسوب ) می کنند  .  ضخامت قطعه های چدن  چکش خوار  معمولاً  محدود  و  ضخامت  کمی  دارند مزیت این  چدنها  قابلیت چکش خواری ،  نرمی و  قابلیت  تراشکاری مناسب می باشد .
چدن خاکستری  :
         در این چدنها ، کربن به شکل گرافیت می باشد ،  این چدنها  در صنعت بیشترین کاربرد را به خود اختصاص می دهند  و  به  آنها  چدن ریختگی می گویند که البته برای این نوع چدن عنوان نا مناسبی می باشد سطح مقطع چدن خاکستری به رنگ خاکستری بوده که این  رنگ ناشی ازرسوب ( ورقه های ) نازک گرافیتی در آن می باشد .
         از نظر خواص مکانیکی ، سختی بالایی دارند و مقاومت  فشاری زیاد و نیز قابلیت تراشکاری خوبی از خود نشان می دهند .  از خواص دیگر این چدنها قابلیت جذب ارتعاش می باشد . ورقه های گرافیت در این چدنها می توانند به شکلها و فرمهای مختلفی ظاهر شوند . هر یک از انواع گرافیت تمایل به افزایش خواص معینی از این چدنها دارند .
چدن نشکن ـ داکتیل ( چدن با گرافیت کروی ) :
         کربن دراین چدنها به صورت گرافیت کروی شکل ظاهر میشود . ترکیب  شیمیایی  این  چدنها  شبیه  ترکیب  شیمیایی  چدن  خاکستری میباشد ،  فقط وجود مقدار عنصر گوگرد در این چدنها بسیار حساسیت دارد .  
         افزودن مقدار کمی از عنصر منیزیم( Mg )  به چدن مذاب باعث کروی شدن گرافیت و تولید  چدن نشکن خواهد شد  . بالا بودن  مقدار کربن و سیلیسیم باعث افزایش محفوظ ماندن مزایای فرآیند  ریخته گری و قابلیت ماشینکاری در این چدنها میشود .
         مدول الاستیک چدن نشکن  زیاد است و استحکام  تسلیم آن در محدوده خوبی قرار دارد  ،  از طرفی  انعطاف پذیری  این  آلیاژها  بسیار خوب است .
         وجود  گوگرد  د ر این  چدنها  باعث  اتلاف  منیزیم  به  شکل سولفورید منیزیم  Mgs  می شود بنابراین  مقدار گوگرد  در این آلیاژها نباید از ۰۳/۰% بیشتر باشد .
         ضخامت مقطع تاثیر بسیار محدودی برخواص آن دارد . ضخامت این چدن بطور کلی اثری بر میزان سختی آن نخواهد داشت .
         انواع مختلف چدنهای داکتیل یا نشکن باخواص مکانیکی متفاوت و ریز ساختارهای مختلف وجود دارند  .  از نظر ترکیب شیمیایی معمولاً تفاوتی  بین  انواع   مختلف  این چدن  وجود  ندارد ،  مگر  اینکه  جهت کاربردهای از پیش تعیین شده وطراحی های از قبل صورت گرفته عمداً اختلاف در ترکیب شیمیایی ایجاد گردد ، این تغییرات ترکیب شیمیایی به منظور بهبود ساختمان میکروسکوپی قطعه صورت می گیرد .  
۵) چدن با گرافیت فشرده :  
         در این چدنها  گرافیت به  شکل ورقه های ضخیم و کرمی شکل خواهد بود که هر یک از این ورقه ها با یک  دانه  موجود  در  زمینه فلز ارتباط دارد این چدنها از نظر خواص در بین خواص چدن خاکستری و خواص چدن نشکن قرار دارند . شکل گرافیت فشرده تحت عناوین :
۱ ) شبه ورقه ای ۲) ورقه متراکم ۳) نیمه کروی ۴) گرافیت کرمی شکل
قرار دارد .
         روش تولید این چدنها  شبیه روش  تولید  چدن نشکن می باشد ولی برای تهیه آن از عناصر آلیاژی دیگر  مانند  تیتانیم استفاده می شود  تا تشکیل گرافیت کروی به حداقل خود برسد  . چدن با گرافیت فشرده
قابلیت ریخته گری ، چدنهای خاکستری را به اندازه ای  دارا می باشد  .
ولی استحکام کششی آن بیشتر بوده وقابلیت انعطاف پذیری بهتری دارد.
چدن پر آلیاژ ( چدن آلیاژی ) :
         این گروه از چدنها شامل چدن سفید پر آلیاژ و چدن خاکستری پر آلیاژ و چدن نشکن  پر آلیاژ می باشد  ، خصوصیات آنها در  مقایسه با خصوصیات همان نوع چدن بدون ترکیب آلیاژی به شکل متفاوت می باشد این چدنها در مواردی که خصوصیات و مشخصات مورد نیاز غیر معمولی باشد مانند  نیاز به :
۱) مقاومت به سایش بسیار زیاد .
۲) مقاومت آلیاژ در دماهای بالا .
۳) مقاومت در برابر خوردگی .
۴) داشتن خواص فیزیکی فوق العاده (  مانند  انبساط  حرارتی  زیاد  ،  خاصیت جاذبه مغناطیسی و … )
مورد استفاده قرار می گیرد .
 

      مشخصات عمومی آلومینیوم و آلیاژهای آن :
مشخصات فیزیکی :
         آلومینیوم یکی از عناصر گروه سدیم در جدول تناوبی است که با تعداد پروتون ۱۳ و نوترون ۱۴ می باشد ، که در نتیجه می توان  علاوه بر ظرفیت ۳ ، ظرفیت ۱ را نیز  در بعضی شرایط برای آلومینیوم در نظر گرفت .
         آلومینیوم از یک نوع ایزوتوپ تشکیل شده است و جرم  اتمی آن
دراندازه گیری های فیزیکی ۹۹۰۱/۲۶ و در اندازه گیری های شیمیایی ۹۸/۲۶ تعیین گردیده است.شعاع اتمی این عنصر در ۲۵ درجه سانتیگراد
برابر ۴۲۸۸۵/۱ آنگستروم  و شعاع  یونی آن از طریق روش گلد اسمیت برا بر۵۷/۰ آنگستروم بدست آمده است که در ساختمان F.c.c و بدون
هیچگونه تغییر شکل آلوتروپیکی متبلور می شود .
         مهمترین آلیاژهای صنعتی و تجارتی آلومینیوم عبارت از آلیاژهای
این عنصر و عناصر دوره تناوبی سدیم مانند منیزیم ، سیلیسیم  و  عناصر دوره وابسته تناوب مانند مس و آلیاژهای توام این دو گروه است .
( Al-cu  )،  ( Al- si mg )  ،  ( Al-cumg)   ،  (Al-cumgsi)
         سیلیسیم  و منیزیم با  اعداد اتمی ۱۴ و ۱۲   همسایه های  اصلی
آلومینیوم می باشند  و بسیاری  از کاربرد های  تکنولوژیکی  آلومینیوم         
بر اساس چنین همسایگی استوار است .
         ثابت کریستالی آلومینیوم ۰۴۱۴/۴ =a آنگستروم ومطابق شرایط
فیزیکی قطر اتمی آن ۸۵۷۷/۲= dAL می باشد . بدیهی است  حلالیت آلومینیوم به نسبت زیادی به قطر اتمی آن بستگی دارد و مطابق آنچه  در مباحث متالورژی فیزیکی بیان می گردد ، اختلاف  قطر اتمهای حلال  و محلول نباید از ۱۵% تجاوزنماید، درحالیکه شکل ساختمانی و الکترونهای مدار آخر نیز در این حلالیت بی تاثیر نیستند .
مشخصات ریخته گری و ذوب :
         آلومینیوم و آلیاژهای آن به دلیل نقطه ذوب کم  و  برخورداری
از سیالیت بالنسبه خوب و همچنین گسترش خواص مکانیکی و فیزیکی در  اثر آلیاژ سازی  و  قبول  پدیده های  عملیات  حرارتی  و  عملیات مکانیکی ، در صنایع امروز از اهمیت زیادی بر خوردارند و روز به  روز موارد مصرف این آلیاژها توسعه می یابد . عناصر مختلف مانند سیلسیم ،
منیزیم و مس در خواص ریخته گری و مکانیکی این عنصر شدیداً  تاثیر
می گذارند و یک رشته آلیاژهای صنعتی را پدید می آورند که از مقاومت
مکانیکی ،  مقاومت  به خورندگی  و  قابلیت ماشینکاری بسیار مطلوب بر  خوردارند .  قابلیت جذب گاز و فعل و انفعالات شیمیایی  در حالت مذاب از اهم مطالبی است که در ذوب و ریخته گری آلومینیوم مورد بحث
قرار می گیرد .

پایان نامه متالوژی – تاثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل

اختصاصی از اس فایل پایان نامه متالوژی – تاثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

  ** دانلود متن کامل پایان نامه متالوژی گرایش ذوب فلزات – تاثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل  با فرمت ورد  word **

چکیده:

با توجه به کار برد وسیع چدنهای نشکن در صنایع که می تواند جایگزین مناسبی برای برخی از فولادها باشد لذا اهمیت این موضوع سبب گردیده که در این زمینه تحقیقات فراوانی صورت گیرد.

در این پروژه اثر مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدنهای نشکن مورد بررسی قرار گرفته است. ریز ساختار نمونه های مورد آزماش در دو حالت قبل از اچ و پس از اچ بررسی و اثر این عنصر بر ساختار و خواص مکانیکی پرداخته شده است.

فهرست

فصل اول: مقدمه

هدف آزمایش

• چدن با گرافیت کروی
• کروی سازی گرافیت
• مشکلات افزودن منیزیم

4-1     اهمیت جوانه زایی

• انجماد و مکانیزم کروی شدن گرافیت در چدن نشکن

فصل دوم: مروری بر منابع

• تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای نشکن

1-1-2 تشکیل حلقه های فریت در اثر تجزیه آستنیت

2-1-2            تشکیل پرلیت در اثر تجزیه آستنیت

• اثر مس بر سینیتیک تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای نشکن
• اثر مس منحنی های سرد کردن

1-2-2 اثر مس بر منحنی های تغییر حالت برحسب زمان

• اثر عناصر آلیاژی بر مکانیزمهای حاکم بر فرایند تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای نشکن

• اثر مس بر ریز ساختار چدنهای نشکن

1-3-2 اثر مس بر ساختار زمینه چدنهای نشکن

• اثر مس بر مشخصات گرافیتهای کروی

• اثر مس بر خواص مکانیکی چدنهای نشکن
  • اثر مس بر سختی چدنهای نشکن
  • اثر مس بر مقاومت به ضربه چدنهای نشکن

فصل سوم: روش آزمایش

روش آزمایش

فصل چهارم: نتایج

1-4- نتایج حاصل از بررسی ساختار نمونه های مورد آزمایش

2-4- نتایج حاصل از بررسی اثر مس بر ریز ساختار نمونه های مورد آزمایش

3-4- نتایج حاصل از بررسی های اثر مس بر درصد کروی شدن

4-4- نتایج حاصل از بررسی اثر مس بر اندازه گرافیتهای کروی

5-4- نتایج حاصل از بررسی اثر مس بر تعداد گرافیتهای کروی در واحد سطح

6-4- نتایج حاصل از بررسی اثر مس بر ساختار زمینه

فصل پنجم: نتیجه گیری

1-5- اثر مس بر ریز ساختار نمونه های مورد آزمایش

1-1-5- اثر مس بر درصد کروی شدن

2-1-5- اثر بر تعداد گرافیتهای کروی در واحد سطح

3-1-5- اثر مس بر اندازه گرافیتهای کروی

4-1-5- اثر مس بر ساختار زمینه

2-5- اثر مس بر خواص مکانیکی نمونه های مورد آزمایش

1-2-5- اثر مس بر خواص کشتی

2-2-5- اثر مس بر انرژی ضربه

2-2-5- اثر مس بر سختی

3-5- نتیجه گیری

منابع و مآخذ

پیوستها

مقدمه:

هدف از انجام آزمایش:

در این آزمایش سعی شده که به این سؤال پاسخ داده شود که به علت افزایش سختی در اثر افزودن مس در چدنهای نشکن چیست. لذا لازم می باشد که مختصری در مورد چدنهای نشکن نکاتی یادآوری شود.

• چدن با گرافیت کروی:

چدنهای نشکن یا چدنهای گرافیت کروی، خانواده ای از چدنها هستند و همانطور که از اسمشان پیداست شکل گرافیت در آنها کروی است. همین کروی بودن گرافیت ها، باعث افزایش استحکام و چقرمگی در مقایسه با چدنهای با گرافیت ورقه ای می گردد. اصولاً چدن نشکن با افزودن منیزیم Mg در مذاب، تولید می شود. برای کروی شدن گرافیت های قطعاتی که در قالبهای ماسه ای تولید می شوند مقدار 0.07 – 0.04% منیزیم باقیمانده در قطعات ریخته شده کافی می باشد. برای قطعاتی که در قالبهای فلزی تولید می شوند مقدار % 0.02 منیزیم باقیمانده کافی می باشد. همانطور که گفته شد برای کروی نمودن گرافیتها، به منیزیم احتیاج داریم که اگر میزان منیزیم از حد مورد نظر کمی کمتر باشد، گرافیتهای فشرده با استحکام و چقرمگی پائین تری بدست می آید. اصولاً چدن نشکن در مقایسه با چدن گرافیت ورقه ای، تمایل به تبرید بیشتری دارد و برای بدست آوردن ساختار عاری از کار بید مخصوصاً در مقاطع نازک، لازم است جوانه زایی با آلیاژ سیلیسیم si انجام شود.

اندازه گرافیت کروی می تواند روی خواص مکانیکی تأثیر بگذارد. اندازه گرافیت ها به دو پارامتر بستگی دارد:

• آهنگ سرد شدن یا اندازه سطح مقطع. چون مقاطع نازک سریع سرد می شوند، تعداد بیشتری گرافیت کروی خواهند داشت.
• جوانه زنی با آلیاژ سیلیسیم، افزایش تعداد گرافیت کروی و کاهش تمایل به تبریدی بودن مخصوصاً در مقاطع نازک را باعث می شود. افزایش مقدار جوانه زا باعث افزایش تعداد گرافیتهای کروی می شود.

در حین ریخته گری این نوع چدن می توان به ساختار زمینه فریت، پرلیت، مخلوط فریت و پرلیت، آستنیت، بینایت و مار تنزیت دست یافت. چدنهای نشکن پرلینی استحکام بالایی دارند ولی چقرمگی آنها کمتر است. چدنهای نشکن فریتی – استحکام کمتری دارند ولی ازدیاد طول مبنی آنها بیشتر و مقاومت به ضربه شان خوب است.

2-1 کروی سازی گرافیت

در حال حاضر، در تمام کارخانه ها، برای کروی نمودن گرافیتهای چدن نشکن از منیزیم، استفاده می گردد. در ضمن عناصر جزئی مانند سریم و عناصر خاکی نادر موجود در آلیاژ فروسیلیکو منیزیم Fe-Si-Mg برای خنثی کردن عناصر جزیی مضرو راندمال بهتر در عمل جوانه زایی، اهمیت زیادی دارند.

روش افزودن منیزیم به روشهای مختلف اعم از ساده و پیچیده می باشد. در انتخاب یکی از روشها برای یک کارگاه معین باید فاکتور های زیادی مورد نظر قرار گیرد و در بین آنها مهمترین فاکتورها با تعیین اولویتها مشخص گردد. فاکتورهای اصلی به قرار زیر می باشند:

1. روش انتخاب شده نباید با ایجاد نور و دود همراه باشد.
2. قیمت تمام شده چدن تولیدی باید حداقل باشد.
3. روش نباید احتیاج به سرمایه گذاری زیاد در تجهیزات داشته باشد.
4. کیفیت چدن تولیدی باید مطلوب باشد.
5. روش باید توانایی ریختن قطعات با وزن های مختلف را دارا باشد.

برای تولید چدن نشکن مرغوب باید کنترل دقیق به عمل آید تا مقدار منیزیم باقیمانده کم یا زیاد نباشد. از آنجائیکه دما و ترکیب شیمیای برای بازیابی منیزیم موثر میباشند، فرآیند و مواد مناسب کروی سازی مطلوب، بزرگترین عوامل بالقوه برای تغییرات منیزیم باقیمانده می باشندو

3-1 مشکلات افزودن منیزیم

افزودن منیزیم و آلیاژ آن در مذاب چدن مشکلاتی در پی دارد که تا کنون در تمام روشهای کروی نمودن کاملاً حل نشده است.

میزان پائین حلالیت: منیزیم بمقدار خیلی کم در مذاب چدن حل می شود. بنابراین آلیاژ منیزیم با آهن بصورت فرومنیزیم Fe- Mg به هیچ وجه مورد استفاده قرار نمی گیرد.

نقطه جوش پائین: وارد کردن منیزیم خالص به چدن مذاب مشکل می باشد زیرا منیزیم در درجه حرارت 1102 می جوشد که خیلی پائین تر از حرارت مذاب می باشد. بعلاوه فشار بخار زیاد منیزیم در دمای کروی نمودن، حلالیت را بسیار دشوار می سازد.

وزن مخصوص: وزن مخصوص منیزیم که خیلی پائین تر از وزن مخصوص چدن است. چون منیزیم سبکتر است روی سطح مذاب می آید که باعث جوشیدن و اکسید شدن منیزیم و نتیجتاً کاهش راندمان بازیابی می گردد.

4-1 اهمیت جوانه زایی:

جوانه زایی چدنها با آلیاژ سیلیسیم به دلایل زیر انجام می گیرد.

• افزایش تعداد هسته های یوتکتیکی
• کاهش تبریدی (کاهش مادون انجماد)

استفاده از مواد جوانه زا برای تولید چدن نشکن موجب تشکیل مراکز هسته سازی برای رسوب گرافیت می گردد و با بودن این مراکز در طول انجماد رسوب گرافیت آسانتر انجام می گیرد. وجود هسته های گرافیت به تعداد کافی یکی ار عوامل مهم برای جلوگیری از پدیده مادون انجماد (Undercooking) می باشد. بدون وجود هسته ها، کاربیدها می توانند در قطعات تشکیل شوند. وجود کاربید ها موجب نامرغوبی چدن از دیدگاه قابلیت نشکن بودن و ماشینکاری می گردد. علاوه بر آن، گرافیتی که از تجزیه بعدی کاربید ها به وجود می آید، ممکن است دارای شکل نامنظم باشد. چنانچه تلقیح مواد بشکل مناسب انجام پذیرد. معمولاً هسته های کافی برای انجام عملیات تشکیل می گردد. بطور کلی هسته سازی بیشتر کاربیدها در طول انجماد کمتر بوده است. در حقیقت چنانچه بخواهیم قطعات چدن نشکن می باشد و با انجام این کار ساختار در چدن نشکن ریخته شده، قطعاتی با خواص مکانیکی مناسب خواهیم داشت. این خواص عبارت است از: استحکام کشش و تسلیم، قابلیت انعطاف پذیری و مقاومت به ضربه می باشند.

5-1   انجماد و مکانیزم کروی شدن گرافیت در چدن نشکن:

در انجماد چدن با گرافیت ورقه ای، یوتکتیک گرافیت و آستنیت تشکیل می شود. در انجماد، این یوتکتیک و گرافیت و آستنیت با مذاب در تماس است. رشد دندریت های آستنیت و هسته های گرافیت ورقه ای تا زمانی که ذوب کاملاً منجمد شود، ادامه خواهد داشت. انجماد یوتکتیک گرافیت در چدن نشکن نسبت به چدن با گرافیت ورقه ای در دمای بالاتری شروع می شود. در حین انجماد چدن نشکن، پوسته ای از آستنیت پیرامون گرافیت کروی تشکیل می شود. و بهمین علت، فقط فاز آستنیت با مذاب در تماس خواهد بود و چنین انجماد انجمادی را نیویوتکتیک می نامند هر واحد گرافیت کروی و پوسته آستنیت دور آن را می توان یک هسته در نظر گرفت که کربن باید به داخل این هسته نفوذ کند تا رشد گرافیت کروی و پوسته آستنیت دور آن را به انجماد چدن خاکستری، با سرعت کمتری انجام می شود و با شروع انجماد نیویوتکتیک هسته سازی گرافیت کروی به اتمام می رسد بنابراین تعداد گرافیتهای کروی در مرحله اول انجماد تعیین می شود. با ادامه انجماد تا دمای یوتکتیک گرافیتهای داخل پوسته های آستینیتی به رشد خود ادامه خواهند داد.

تعداد و میزان کروی شدن گرافیتها بر روی خواص چدن نشکن تأثیر بسزایی دارد. وقتی تعداد هسته یا پوسته های آستنیت کم باشد، مناطق برای نفوذ کردن به داخل پوسته آستنیت کمتر شده، و نتیجتاً تعداد گرافیت های کروی کاهش می یابد. بسته به فرایند تولید احتمال ایجاد گرافیت ورقه ای یا کروی ناقص و یا سمنتیت وجود دارد.

متن کامل را می توانید دانلود نمائید چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

 

آزمایش و بررسی ساختار میکروسکوپی چدن خاکستری کم کربن

اختصاصی از اس فایل آزمایش و بررسی ساختار میکروسکوپی چدن خاکستری کم کربن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

موضوع :

آزمایش و بررسی ساختار میکروسکوپی چدن خاکستری کم کربن

رشته : شیمی 

(فایل word  قابل ویرایش )

تعداد صفحات :55

مقدمه:

چدن خاکستری از آلیاژ آهن و کربن که حدود 2% بیشتر باشد ویا سرعت سرد کردن پایین و یا سیلیسیم که باعث ناپایداری سمنتیت می شود چدن خاکستری تولید خواهد شد.

حال اگر مقدار کربن آن کمتر از3 / 4% باشد چدن خاکستری کم کربن بدست می‌آید که ریخته‌گری راحتری نسبت به فولادها دارد که ممکن است دارای زمینه مزیت و پرلیتی باشد.

اهمیت متالوگرافی

متالوگرافی در مفهوم کلی عبارت است از مطالعه ساختار درونی فلزات و آلیاژها و رابطه این ساختار با ترکیب، نمونه تولید، و شرایط انجماد و خواص شیمیایی و مکانیکی آنها می‌باشد. یکی از آزمایشهای مهم واحد کنترل کمی و کیفی خط تولید ریخته‌گری متالوگرافی است که امروزه هم جنبه کنترل کیفی و هم جنبه تحقیقاتی به خود گرفته است.

اگر بخواهیم به اهمیت این آزمایشگاه بیشتر واقف گردیم لازم است اهداف مهم این آزمایشگاه را به صورت خلاصه بیان و توجه کنیم.

1 ـ بررسی عیوب میکروسکوپی و بعضی از عیوب ماکروسکوپی فلزات و آلیاژهای تولید  شده از قبیل درشت دانگی و رشد و ناهمگونی فازهای ناخواسته و عدم توزیع ـ یکنواخت دانه ها و فازها و….

2 ـ تشخیص، تقریبی ترکیب شیمیایی آلیاژ از طریق بررسی ساختار درونی و استفاده از دیاگرافم فازی آن آلیاژ که این هدف بیشتر زمانی لازم می‌شود که امکانات آزمایشگاه تجزیه فلزات در دسترسی نباشد.

3 ـ بیشتر از روش ماکروسکوپی استفاده می‌شود و کمکی برای آزمایشگاه انجماد است و عبارتست از کنترل نحوه و نوع انجماد و رشد ماکروسکوپی دانه‌ها و رابطه با شرایط ریختگی آن آلیاژ که کنترل آن می‌تواند در بهبود خواص مکانیکی و سلامتی قطعه ریختگی مؤثر باشد.

فهرست مطالب

عنوان: چدن خاکستری کم کربن 1
چکیده: آزمایش و بررسی ساختار میکروسکوپی چدن خاکستری کم کربن 1
مقدمه 2
اهمیت متالوگرافی 2
هدف از پولیش کردن و اچ کردن 3
شرح آزمایش (نحوه انجام کار) 3
نتیجه آزمایش: 5
چدن خاکستری 5
چدنهای خاکستری 8
بحث و بررسی در مورد چدنهای خاکستری: 8
تغییر کربن معادل در چدنهای خاکستری: ( بحث و بررسی) 9
نتیجه کار 10
چدن‌ها Castiron 10
چدن نشکن 11
چدن داکتیل 12
هدف آزمایش: بررسی ریزساختار چدن داکتیل 13
بحث و بررسی«چدن داکتیل» 13
چدن سفید 14
سفید شدن چدن به دلیل نفوذ تلور 15
چدن سفید 15
هدف آزمایش: بررسی ریزساختار چدنهای سفید قبل و بعد از اچ کردن 15
بحث و بررسی در مورد چدنهای سفید 16
ساختار ماکروسکوپی چدن سفید 16
بررسی ساختار چدن سفید 17
مقدمه: 17
روش آزمایش 17
چدن مالیبل 18
چدن مالیبل با زمینه پرلیتی 19
چدن مالیبل 19
هدف آزمایش: بررسی زیرساختار چدن مالیبل 19
بحث و بررسی (چدن مالیبل) 20
فولادها 21
مقدمه: 21
مقدمه 22
فولاد های عملیات حرارتی نشده 22
موضوع: بررسی ساختار میکروسکوپی فولادهای ساده کربنی 22
مقدمه: فولادها Stcell 22
فولادهای هیپوریوتکتوئیدی 23
نام گزارش: بررسی زمینه و ساختار فولادهای ساختمانی 24
تئوری آزمایش 24
بحث و نتیجه گیری 25
نام گزارش: تحقیق و بررسی زمینهای فولادهای ابزار 25
بحث و نتیجه گیری 26
فولاد 27
موضوع: بررسی ساختمان میکروسکوپی فولادهای ساده کربنی 28
مقدمه: فولادها Steel 28
مقدمه 29
سمنتیت (کاربید آهن): 29
تبدیل آهسته فولاد 29
تأثیر عناصر دیگر بر فولاد 35
گوگرد: 35
منگنز: 36
فسفر: 36
فولادهای هیپویوتکتوئیدی HYPOEUTOID 36
فولادهای هیپویوتکتوئیدی 37
فولادهای هیپویوتکتوئیدی 39
تعریف تحول یوتکتوئیدی و هیپوتکتوئیدی 40
گزارش کار سوم: 40
عنوان گزارش: آلیاژهای آلومینیوم 40
گزارش کار چهارم 42
نمونه ای از موارد کاربرد آلیاژهای آلومینیوم 43
آلیاژهای آلومینیوم ـ آلومینیوم خالص تجاری 43
نتیجه کار 44
آلومینیوم خالص 44
انواع سمباده‌های موردنیاز 44
هدف آزمایش: تأثیر سرعت کردن بر خواص آلومینیوم 44
بحث و بررسی در مورد آلومینیوم خالص