دانلود پایان نامه تکنولوژی ساخت چدن دوگونه (چدن G&D)

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه تکنولوژی ساخت چدن دوگونه (چدن G&D) دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

تکنولوژی ساخت چدن دوگونه (چدن G.D)

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:137

فهرست مطالب :

فصل اول: شناخت فلز آهن

1-1) طبیعت و خواص آهن

1-2) سنگهای معدنی آهن خالص

1-3) خواص بلوری آهن خالص

1-4) فرآیند استخراج آهن (متالورژی استخراجی آهن)

1-5) انواع آهن

1-5-1) آهن خام (لخته)

1-5-1-1) خواص آهن خام (لخته)

1-5-2) آهن کار شده

1-5-2-1) خواص و کاربرد آهن کار شده

فصل دوم: چدن شناسی عمومی

2-1) طبیعت چدن ها

2-2) خصوصیت چدن ها

2-2-1) برتری ها

2-2-2) کاستی ها

2-3) انواع چدن ها

2-3-1) چدن برای مقاصد عمومی (معمولی)

2-3-1-1) چدن مالیبل (چدن چکش خوار)

2-3-1-2) چدن سفید

2-3-2) چدن برای مقاصد ویژه (آلیاژی)

2-4) متالورژی چدنها

2-4-1) سیستم آهن – کربن – سیلیسیم

2-4-1-1) کربن معادل

2-4-2) حضور کربن در چدن

2-4-2-1) کربن آزاد (گرافیت)

2-4-2-2) کربن ترکیبی (کاربید)

2-4-3) ساختار زمینه ها در چدن

2-4-3-1) فریت

2-4-3-2) پرلیت

2-4-3-3) سمنیت

2-4-3-4) آستیت (اوتسیت)

2-4-3-5) بینیت و مارتنزیت

2-4-3-6) کاربیدها

2-5 ) تأثیر عناصر در چدن

2-5-1) عناصر عمده

2-5-1-1) گوگرد (S)

2-5-1-2) منگنز (Mn)

2-5-1-3) فسفر (P)

2-5-2) عناصر جزئی

2-5-3) عناصر آلیاژی

2-5-3-1) نیکل (Ni)

2-5-3-2) کرم (Cr)

2-5-3-3) مولیبدن (Mo)

2-5-4-3) وانادیم (Va)

2-5-3-5) سیلییم (Si)

2-5-3-6) مس (Cu)

2-5-3-7) آلومینیوم (Al)

2-5-4) عناصر گازی

2-5-4-1) اکسیژن (O)

2-5-4-2) نیتروژن (ازت N)

2-5-4-3) هیدروژن (H)

2-6) موارد استعمال چدن ها

2-6-1) چدن خاکستری (ریختگی)

2-6-2) چدن مالیبل (چکش خوار)

2-6-3) چدن داکتیل (نشکن)

فصل سوم: چدن شناسی تخصصی

3-1) چدن خاکستری

3-1-1) متالورژی چدنهای خاکستری

3-1-2) ساختار میکروسکوپی در چدنهای خاکستری

3-1-2-1) گرافیت (G)

3-1-3) ریخته گری چدن خاکستری

3-1-3-1) مواد شارژ

3-1-3-2) مسئله‌ی تلقیح مواد در ریخته گری چدن خاکستری

3-1-3-2-1) عملکرد تلقیح

3-1-3-2-2) مواد تلقیح

3-1-3-2-3) روش های تلقیح

3-1-3-2-4) اثر مواد تلقیح

3-1-3-2-5) ارزیابی عملکرد تلقیح

3-1-3-3) متالورژی ذوب چدن خاکستری

3-1-3-3-1) گرافیت زایی

3-1-4) انجماد چدن خاکستری

3-1-4-1) گرایش انجماد به تشکیل چدن سفید

3-1-4-2) گرایش انجماد به تشکیل چدن خاکستری

3-1-4-3) اصول فرآیند انجماد

3-1-4-4) ساختار چدن خاکستری در دمای محیط

3-1-4-5) اثر ضخامت

3-2) چدن داکتیل (نشکن)

3-2-1) مبانی ساخت چدن داکتیل

3-2-2) کاربرد چدن داکتیل

3-2-3) متالورژی چدن داکتیل (نشکن)

3-2-3-1) انجماد و مکانیزم کروی شدن گرافیت در چدن نشکن

3-2-3-2) تعادل آهن و گرافیت

3-2-3-2-1) کربن معادل

3-2-3-2-2) انجماد هیپویوتکتیکی

3-2-3-2-3) انجماد هیپر (هایپر) یوتکتیکی

3-2-3-2-4) مکانیزم کروی شدن گرافیت

3-2-4) ریخته گری چدن داکتیل (نشکن)

3-2-4-1) مواد شارژ

3-2-4-2) ملاحظات کیفی، شیمیایی و متالورژیکی در حین ذوب

3-2-4-2-1) کربن دهی

3-2-4-2-2) کنترل گاز مذاب

3-2-4-2-3) گوگرد زدایی

3-2-4-2-4) انتخاب ترکیب شیمیایی

3-2-4-2-5) اثر کربن معادل

3-2-4-3) اثر درجه حرارت بارریزی

3-2-4-4) فرآیند کروی سازی

3-2-4-4-1) مشکلات افزدون منیزیم به شکل خالص

3-2-4-4-2) روشهای مختلف کروی سازی

3-3) چدن با گرافیت فشرده (CGI)

3-3-1-1) ریزساختار

3-3-1-2) ترکیب شیمیایی

3-3-1-3) خواص مکانیکی و فیزیکی

3-3-1-3-1) خواص کششی

3-3-1-3-2) هدایت حرارتی

3-3-1-3-3) جذب ارتعاش

3-3-1-3-4) قابلیت رشد و پوسته شدن

3-3-2) ریخته گری چدن با گرافیت فشرده

3-3-2-1) عملیات ذوب و تهیه مذاب چدن با گرافیت فشرده

3-3-2-2) مواد قالبگیری

3-3-3) کاربردهای صنعتی چدن با گرافیت فشرده (CGI)

3-3-4) مقایسه چدن با گرافیت فشرده در مقابل چدن های خاکستری و نشکن

3-3-4-1) در مقایسه با چدن خاکستری (مزایا CGI)

3-3-4-2) در مقایسه با چدن نشکن (مزایا CGI)

فصل چهارم: تئوری چدن دوگونه (G&D)

4-1) مقدمه ای بر چدن دو گونه (G&D)

4-2) مقدمه ای بر مسئله‌ی تکنولوژی

4-3) تشریح تکنولوژی ساخت

چکیده :

فصل اول: شناخت فلز آهن

1-1) طبیعت و خواص آهن:

آهن دارای نقطه‌ی ذوب و نقطه‌ی جوش می باشد. وزن مخصوص این فلز 86/7 و شعاع اتمهای آهن به صورت (گاما) و به صورت آلفا است.

آهن خالص را نمی توان به طریق صنعتی تهیه کرده آهن با درصد خلوص 9917/99 در آزمایشگاه ها قابل تهیه است. آهن ساخته شده در آزمایشگاه ها 0083/0 درصد ناخالصی دارد و در حدود 27 عنصر را در بر می گیرد که اهم ترکیبات آن عبارتند از کربن، سیلیسیم، گوگرد، فسفر (عناصر دائمی همراه آهن) و سایر ناخالصی ها از قبیل هیدروژن، ازت، کلسیم، منیزیم و غیره. هر نوع ناخالصی روی خواص آهن تأثیر می گذارد، مثلاً اگر مقدار درصد کربن آهن از 02/0 درصد به 1/0 درصد افزایش پیدا کند، هدایت حرارتی آهن را از 177/0 به 134/0 کاهش می دهد. تأثیر ناخالصی های غیرفلزی (فسفر، گوگرد، اکسیژن، ازت و هیدروژن) حتی به مقادیر بسیار ناچیز روی خواص آهن، به مراتب زیادتر از ناخالصیهای فلزی است. از قبیل مس، نیکل، منگنز و غیره است.

آهن خالص قابلیت استفاده صنعتی را ندارد. قابلیت انعطاف آهن خالص زیاد و سختی آن بسیار کم است. این آهن قابلیت سخت شدن را ندارد. بدین علت مطالعه اشکال وجود ناخالصی ها یا به عبارتی دیگر چگونگی انحلال کربن و اکسیژن و سایر ناخالصیها در آهن مذاب از اهمیت زیادی برخوردار است.

1-2) سنگهای معدنی آهن خالص:

تمامی یا بهتر بگویم اکثر فلزات در طبیعت به صورت سنگهای معدنی یافت می شوند، لذا آهن نیز از این قاعده مستثنی نیست. از آن جایی که این فلز یکی از مهمترین مواد اولیه صنایع مهندسی می باشد لذا صنایع بسیاری در مراکزی نزدیک به منابع سنگ آهن، به شرط آن که انرژی‌های سوختی نیز در دسترس باشند تأسیس می گردند.

معمولاً در صنایع استخراجی، سنگهای معدن اکسیدی آهن دارای عیار بیشتری نسبت به سنگهای کربناتی آهن هستند. پس یک سنگ آهن خوب معمولاً محتوی بیش از 20% آهن بوده و در بعضی از انواع سنگ معادن آهن خالص، نظیر هماتیت این مقدار می تواند تا 70% افزایش یابد. در جدول (1-1)، به انواع ترکیبات سنگهای معدنی آهن اشاره شده است.

1-3) خواص بلوری آهن خالص:

آهن یک فلز آلوتروپیک است، بدین معنی که بیشتر از یک نوع شبکه‌ی بلوری دارد، در واقع ساختمان شبکه‌ی بلوری دارد، در واقع ساختمان شبکه‌ی بلوری آن در دماهای مختلف تغییر می یابد. منحنی تبرید آهن خالص در شکل (1-1) نشان داده می شود.

شکل (1-1): منحنی تبرید برای آهن خالص

آهن در دمای انجماد یافته و شبکه‌ی بلوری آن b.c.c می‌شود. این آهن را آهن (دلتا) می نامند. در تغییر آلوتردپی در آهن ظاهر شده، اتمها موقعیت خود را تغییر می دهند و شبکه‌ی بلوری در آهن ظاهر شده، اتمها موقعیت خود را تغییر می دهند و شبکه‌ی بلوری آهن از b.c.c به f.c.c تبدیل می گردد. این آهن را آهن (گاما) می‌نامند که غیرمغناطیسی است. وقتی درجه‌ی حرارت به رسید تغییر فاز دیگری در آهن رخ می دهد و دوباره تغییر آلوتروپی در آهن ظاهر شده و شبکه‌ی بلوری آن مجدداً از f.c.c. به b.c.c تبدیل می شود. این آهن را آهن  (آلفا) می نامند که هنوز خاصیت مغناطیسی ندارد. سرانجام در آهن بدون اینکه شبکه‌ی بلوری خود را تغییر دهد خاصیت مغناطیسی پیدا می کند. قبلاً آهن غیرمغناطیسی را آهن (بتا) می نامیدند ولی بعدها با مطالعات و بررسی های اشعه‌ی X معلوم شد که در ساختمان شبکه‌ی بلوری آهن تغییر نمی کند. سپس کلیه‌ی تغییرات آلوتروپی در موقع خنک کردن آهن حرارت پس می دهند (اگزوترمیک یا گرمازا) و در هنگام گرم کردن آن حرارت جذب می کنند (اندوترمیک یا گرماگیر).

شکل (1-2): شبکه‌ی بلوری و آرایش اتمهای مکعب مرکزدار (b.c.c)

شکل (1-3): شبکه‌ی بلوری و آرایش اتمهای مکعب با سطوح مرکزدار (f.c.c)

1-4) فرآیند استخراج آهن (متالورژی استخراجی آهن):

سنگ آهن به همراه یک کک مناسب سخت از طریق قسمت بالای کوره ای استوانه‌ای بلند، به داخل کوره ریخته می شود (شکل 1-4).

شکل (1-4): نمای کلی یک کوره بلند ذوب آهن شامل: 1. قیف ناودانی 2. واگن وزن کننده شارژ 3. واگنت انتقال مواد به کوره 4. قیف شارژ 5. تویرهای هوا 6. کف کوره 7. سوراخ خروج سوباره

در این کوره هوا با فشار لازم از طریق تویرهای هوا به طرف بالا جریان یافته و اکسیژن لازم را برای احتراق کک فراهم می آورد. حرارت و کربن حاصل از کک باعث احیاء سنگ آهن و تبدیل آن به چدن مذاب می گردد. مذاب چدن به تدریج از قسمتهای فوقانی کوره ذوب شده و با گذشتن از لابلای تکه های کک در ته کوره جمع می گردد. این نکته را بایستی به خاطر داشت که هر گونه سنگ معدن مصرفی، محتوی مقادیری مواد معدنی ناخواسته به نام «گانگ» بوده ولذا برای جدا کردن این مواد زائد (به همراه خاکستر حاصل از سوختن کک) از مذاب، مقداری آهک نیز به داخل کوره ریخته می شود.

آهک این مواد زائد را به صورت سرباره رقیقی درآورده و از طریق سوراخی که در زیر تویرهای هوا و بالای سوراخ خروج مذاب قرار دارد این سرباره از کوره خارج می گردد. از آنجایی که روش گداز و تصفیه سنگ معدن آهن به طریق فوق فرآیند ساده ای می باشد لذا دارای قدمتی هزاران ساله است. اولین کوره های به کار گرفته شده توسط انسان، بسیار ابتدایی بوده و از سنگ ساخته می شده است. این کوره ها دارای ظرفیت ذوب محدودی بوده است. با گسترش صنایع، کوره های به مراتب بزرگتری جایگزین کوره های سنگی گردیدند.

در اولین طرحهای صنعتی کوره های بلند، به جای بدنه سنگی از ورقه های چدنی که درون آن توسط آجرهای نسوز پوشیده شده بود استفاده شد. امروز این نوع جداره ها جای خود را به استوانه های فولادی داده که درون آنها توسط دیرگدازه های مناسبی پوشش گردیده است. در مراحل اولیه تکامل این نوع کوره ها از هوا با درجه حرارت نرمال (درجه حرارت محیط) استفاده شد و به همین دلیل این نوع کوره ها به کوره های بلند با هوای سرد معروف گردیدند.

یکی از تکاملهای اساسی در زمینه کوره های بلند جایگزین نمودن هوای پیش گرم شده بجای هوای سرد است. پیش گرم کردن هوای ورودی به کوره در برجهای گرم کن انجام می شود. در این نوع برجها، آجرهای نسوز را به صورت لانه زنبوری می چینند. گازهای گرم خروجی از کوره بلند که احتراق آنها به طور ناقص انجام یافته، وارد و برج گرم کن شده و به همراه هوای اضافی که وارد این برجها می گردد، این گازها سوخته و باعث حرارت دیدن آجرهای برجها می شود. در هنگامی که گازهای خروجی از کوره بلند صرف حرارت دادن این برجها می گردد دو برج دیگر که قبلاً به طریقه مشابه گرم شده اند، هوای مورد نیاز کوره بلند را از خود عبور داده و آن را تا حدود 650 درجه سانتیگراد پیش گرم می سازند. در فواصل کوتاه زمانی جهت جریان فوق تغییر کرده یعنی هنگامی که دو برج اول هوا ورودی به کوره را پیش گرم می کنند، گازهای خروجی از کوره بلند صرف حرارت دادن به دو برج دیگر می‌شود. در شکل (1-5)، نمای شماتیکی و ابعاد نسبی یک کوره بلند به همراه چهار برج گرم کن هوا نشان داده شده است.

تغییرات شیمیایی که در کوره بلند اتفاق می افتد نسبتاً ساده است. سوختن کک باعث تشکیل شده و قسمت اعظم در جریان تماس با کک گداخته به CO تبدیل می گردد. منواکسید کربن داغ، اکسید آهن را احیاء کرده و نتیجه واکنش انجام شده، آهن مذاب و گاز خواهد بود.

شکل (1-5): اندازه های نسبی یک کوره بلند و برجهای گرم کن هوای ورودی به کوره

آهک موجود در کوره نیز در اثر حرارت دیدن به و CaO تجزیه شده و CaO در ترکیب با ناخالصیها (اکثراً ) در سنگ معدن یک سرباره روان با نقطه‌ی ذوب پایینی را به وجود می آورد، لذا خروج ناخالصی از کوره و جداسازی آن را از مذاب مقدور می سازد. در زیر اهم فعل و انفعالات انجام یافته در یک کوره بلند نشان داده شده است.

1. فعل و انفعالات مربوط به سوختن کک:
2. احیای :
3. احیای سنگ آهن:
4. پیدایش سرباره:

در شکل (1-6)، روابط بین اجزاء متشکله شارژ کوره و محصولات واکنش های انجام یافته بین آنان نظیر چدن مذاب سرباره، و گازهای خروجی از کوره نشان داده شده است. در حالی که در شکل (1-7) نشان دهنده‌ی وزن واقعی عناصر مصرفی در کوره بلند می باشد. این نکته مهم را بایستی بخاطر داشت که اعداد نشان داده شده در شکل (7-1) بر مبنای مصرف سنگ معدن آهن خاص در یکی از کشورهای صنعتی جهان است. بدیهی است با تغییر نوع سنگ معدن و درصد ناخالیصهای محتوی آن مقادیر داده شده تغییر خواهند کرد.

شکل (1-6): رابطه‌ی بین مداد شارژ شده در کوره و محصولات به دست آمده از کوره

شکل (1-7): مقادیر نسبی مدار مصرف شده در کوره بلند برای تولید یک تن شمش چدن

1-5) انواع آهن:

1-5-1) آهن خام (لخته):

آهن خامی که از کوره بلند بدست می آید اولین تبدیل سنگ بصورت فلز قابل مصرف است. عمل کوره بلند یک فرآیند پیوسته است، سنگ معدن، سنگ آهک و ذغال کک به تناوب در کوره ریخته می شود، گاز و کربن موجود در ذغال کک اکسید آهن را طی واکنشهای قسمت قبل احیاء می نماید.

فرآیند واقعی احیاء بصورت ساده ای که در رابطه‌ی قسمت قبل نشان داده شد صورت نمی گیرد؛ بلکه در چندین مرحله انجام می گیرد ولی در هر صورت نتیجه نهایی مطابق روابط قبل است و نیز دو واکنش احیای سنگ آهن برگشت پذیر می باشند. اما می توان با تنظیم مقدار شارژ کوره درجه حرارت و مقدار هوای این واکنش ها را طوری کنترل کرد که در جهت مطلوب صورت گیرند به تدریج که شارژ کوره به نزدیکی شکم کوره می رسد و درجه حرارت بالا می‌رود و سنگ آهن احیاءشده و به شکل اسفنج گداخته درمی آید، در این مرحله آهن، کربن زیادتری جذب می نماید. که موجب پایین آمدن نقطه‌ی ذوب می شود. در این مرحله آهن، کربن زیادتری جذب می نماید. که موجب پایین آمدن نقطه‌ی ذوب می شود؛ تا اینکه بالاخره آهن ذوب شده، و بر روی قطعات سوخته‌ی ذغال گداخته جاری گردیده و در بوته جمع می شود. این آهن خام مذاب را هر پنج یا شش ساعت یک بار از کوره خارج می نمایند. آهن خام را در قالبهای کوچک می ریزند، قطعات کوچک آهن که به شکل این قالبها در می آیند لخته نام دارند. محصول کوره بلند معمولاً به این اسم نامیده می شود.

1-5-1-1) خواص آهن خام (لخته):

به همراه سنگ آهن، اکسیدهای دیگری از سنگ معدن و زغال کک به وجود می‌آید، و به سادگی احیاء شدنی هستند که در کوره بلند احیاء می شوند. بنابراین تمام فسفر و قسمت عمده منگنز موجود در سنگ معدن در آهن خام باقی می مانند ولی اکسیدهای گوگرد و سیلیسم کاملاً احیاء نمی شوند. اکسیدهای کلسیم، منیزیم و آلومینیوم، به کمک کربنات کلسیم موجود در سنگ آهک به صورت سرباره در آمده و از کوره خارج می شود. در نتیجه آهن خام شامل حدود 4% کربن، تمام فسفر موجود در سنگ معدن و قسمت عمده منگنز آن است. مقدار سیلیسم و گوگرد موجود را می توان تا حدودی از روی مواد خام و همچنین نحوه کنترل ترکیب شیمیایی سرباره و درجه حرارت کوره معلوم نمود، تمام عناصر احیاء شده در فلز مذاب باقی می مانند. در حالی که تمام عناصر اکسید شده در سرباره جمع می شوند. بنابراین ترکیب تقریبی آهن خام از این قرار است.

و...

NikoFile

انواع چدن

اختصاصی از کوشا فایل انواع چدن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

انواع چدن

اطلاعات کلی

چدن (cast iron) ، آلیاژی از آهن- کربن و سیلیسیم است که همواره محتوی عناصری در حد جزئی (کمتر از 0.1 درصد) و غالبا عناصر آلیاژی (بیشتر از 0.1 درصد) بوده و به حالت ریختگی یا پس از عملیات حرارتی به کار برده می‌شود.

عناصر آلیاژی برای بهبود کیفیت چدن برای مصارف ویژه به آن افزوده می‌شود. آلیاژهای چدن در کارهای مهندسی که در آنها چدن معمولی ناپایدار است به کار می‌روند. اساسا خواص مکانیکی چدن به زمینه ساختاری آن بستگی دارد و مهمترین زمینه ساختار چدن‌ها عبارتند از: فریتی ، پرلیتی ، بینیتی و آستینتی. انتخاب نوع چدن و ترکیب آن براساس خواص و کاربردهای ویژه مربوطه تعیین می‌شود

طبفه‌بندی چدن‌ها    

چدن ها به دو گروه اصلی طبقه‌بندی می‌شوند، آلیاژهایی برای مقاصد عمومی که موارد استعمال آنها در کاربردهای عمده مهندسی است و آلیاژهای با منظور و مقاصد ویژه از جمله چدنهای سفید و آلیاژی که برای مقاومت در برابر سایش ، خوردگی و مقاوم در برابر حرارت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند

چدن های معمولی (عمومی)    

این چدن ها چزو بزرگترین گروه آلیاژهای ریختگی بوده و براساس شکل گرافیت به انواع زیر تقسیم می‌شوند:

چدن های خاکستری ورقه ای یا لایه ای:

چدن های خاکستری جزو مهمترین چدن های مهندسی هستند که کاربردی زیاد دارند نام این چدن ها از خصوصیات رنگ خاکستری سطح مقطع شکست آن و شکل گرافیت مشتق می‌شود.خواص چدن های خاکستری به اندازه ، مقدار و نحوه توزیع گرافیت‌ها و ساختار زمینه بستگی دارد. خود این‌ها نیز به کربن و سیلیسیم (C.E.V=%C+%⅓Si+%⅓P) و همچنین روی مقادیر جزئی عناصر ، افزودنی‌های آلیاژی ، متغیرهای فرایندی مانند، روش ذوب ، عمل جوانه زنی و سرعت خنک شدن بستگی پیدا می‌کنند.

اما به طور کلی این چدن ها ضریب هدایت گرمایی بالایی داشته، مدول الاستیستیه و قابلیت تحمل شوکهای حرارتی کمی دارند و قطعات تولیدی از این چدن ها به سهولت ماشینکاری و سطح تمام شده ماشینکاری آنها نیز مقاوم در برابر سایش از نوع لغزشی است. این خواص آنها را برای ریختگی هایی که در معرض تنش‌های حرارتی محلی با تکرار تنشها هستند، مناسب می‌سازد.

افزایش میزان فریت در ساختار باعث استحکام مکانیکی خواهد شد. این نوع حساس بودن به مقاطع نازک و کلفت در قطعات چدنی بدنه موتورها مشاهده می شود دیواره نازک و لاغر سیلندر دارای زمینه‌ای فریتی و قسمت ضخیم نشیمنگاه یا تاقان‌ها زمینه‌ای با پرلیت زیاد را پیدا می‌کند.

همچنین در ساخت ماشین آلات عمومی ، کمپرسورهای سبک و سنگین ، قالب‌ها ، میل لنگ‌ها ، شیر فلکه‌هاو اتصالات لوله‌ها و غیره از چدنهای خاکستری استفاده می‌شود.

چدن های مالیبل یا چکش خوار:

چدن های چکش خوار با دیگر چدن ها به واسطه ریخته گری آنها نخست به صورت چدن سفید فرق می‌کنند.

ساختار آنها مرکب از کاربیدهای شبه پایدار در یک زمینه‌ای پرلیتی است بازپخت در دمای بالا که توسط عملیات حرارتی مناسب دنبال می‌شود باعث تولید ساختاری نهایی از توده متراکم خوشه‌های گرافیت در زمینه فریتی یا پرلیتی بسته به ترکیب شیمیایی و عملیات حرارتی می‌شود. ترکیب به کار برده شده براساس نیازهای اقتصادی ، نحوه باز پخت خوب و امکان جذب و امکان تولید ریخته‌گری انتخاب می‌شود.

تعداد صفحات: 14

چدن و ریخته گری

اختصاصی از کوشا فایل چدن و ریخته گری دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

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

دانلود پایان نامه چدن های مقاوم به اکسیداسیون و حرارت حاوی آلمینیوم

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه چدن های مقاوم به اکسیداسیون و حرارت حاوی آلمینیوم دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

چدن های مقاوم به اکسیداسیون و حرارت حاوی آلمینیوم

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب* 

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:37

به همراه شکل ها

فهرست مطالب :

مقدمه ...................................................................(1)

چدن های خاکستری آلومینیوم دار.....................................(2)

چدن های داکتایل آلومینیوم دار.........................................(8)

ذوب وریختگری چدن های آلومینیوم دار................................(9)

کلیاتی در مورد تولید چدن های آلمینوم دار............................(11)

اثر آلومینیوم در چدن....................................................(13)

نکات ریختگری..........................................................(15)

رفتار اکسیداسیونی در دماهای بالا...................................(20)

تجهیزات ذوب وقالبگیری................................................(29)

مواد لازم................................................................(30)

نحوه آزمایش.............................................................(30)

مراحل عملیات...........................................................(30)

نتایج آزمایش.............................................................(31)

منابع ومآخذ..............................................................(33)

ریز ساختار ها............................................................(34)

چکیده :

چدنهای آلومینیوم دار در دو نوع خاکستری و داکتایل وجود دارند. در یکی از انواع آلومینیوم جایگزین سیلیسیم میشود و در نوع دوم آلومینیوم علاوه بر سیلیسیم در چدن حاضر است. این چدنها بخاطر داشتن عناصر آلیاژی نسبتا ارزان و مقاومت خوب در برابر حرارت وخزش در گستره دمائی 570 تا 980 درجه سانتیگراد مورد توجه قرار گرفته است.

مقاومت در برابر حرارت بصورتی است که در چدنهای حاوی آلومینیوم لایه نازک اکسیدی نفوذ ناپذیر وچسبنده ای تشکیل میشود که از نفوذ اتمهای اکسیژن به درون فلز جلوگیری میکند.

متاسفانه ریختن چدنهای آلومینیوم دار دشوار است ،زیرا در دمای ذوب ریزی چدن ،آلومینیوم بسیار فعال است. تماس آلیاژ مذاب با هوا و رطوبت باید به حداقل برسد تا از تشکیل سرباره فلزی ،سطح ناصاف و قطعه ناسالم جلوگیری میشود. فرآیندهای تولید این آلیاژ در حال تکامل اند.

مقدار آلومینیوم انی چدنها بین 0 تا 12 درصد است . آزمایشهای اکسایش در دماهای 800 ،900 ، 1000 ، 1100 انجام شده است. مقدار آلومینیوم ،بر گرافیته شدن چدنهای خاکستری و داکتیل تاثیر میگذارد. اگر مقدار آلومینیوم کمتر از 7 درصد باشد در حین انجماد گرافیت تشکیل میشود. بین 7 و18 درصد آلومینیوم فاز کاربیدی پایداری ایجاد میشود و قطعات ریختگی اساسا فاقد گرافیت هستند. چدنهای حاوی 18 تا 25 درصد آلومینیوم با ریزساختار گرافیتی ریز منجمد میشوند اگرچه مقدار کربن محلول در مذاب کاهش می یابد. ماشینکاری چدنهای آلومینیوم راحت است و قطعات سالمتری تولید میشود.

چدنهای آلومینیوم دار به دو دسته تقسیم میشوند:

1_ چدنهای حاوی 1 تا 7 درصد آلومینیوم

2_ چدنهای حاوی 18 تا 25 درصد آلومینیوم

مطلوب ترین ریزساختار برای پایداری در دماهای زیاد ترکیبی از فریت و گرافیت است و اگر زمینه کاملا فریتی نباشد آنها را در 930 تا 1040 درجه سانتیگراد تابکاری میکنند تا سمنتیت باقی مانده در آنها تجزیه شود وپایداری ساختاری افزایش یابد.

چدن های خاکستری آلومینیوم دار:

آزمایشهای خوبی بر روی چدنهای آلومینیوم دار کم سیلیس انجام شده است . آنها با آزمایش بر روی سه نوع چدن کم آلومینیوم و دو نوع چدن پر آلومینیوم نشان دادند که مقاومت چدنهای خاکستری در برابر اکسایش در هوا در دمای 650 تا 780 با افزایش مقدار آلومینیوم بشدت افزایش می یابد.

ولی با افزایش آلومینیوم خواص کششی در دمای محیط کاهش می یابد ولی این خاصیت در دمای بالا زیاد کاهش نمی یابد.

با افزایش مقدار آلومینیوم زمان شکست تحت تنش در دماهای بیشتر از 500 درجه سانتیگراد افزایش می یابد .(شکل های 2 ،3 و4 ).از مقدار آلومینیوم بر خواص مکانیکی چدنهای داکتایل در دمای تا 980 درجه آزمایش شد. چدنهای آلومینیوم دار با چدن خاکستری غیر آلیاژی چدن داکتایل غیر آلیاژی با چدن خاکستری با 5.9% آلومینیوم و چدن خاکستری با %2.5

داده های ارزشمندی از چدنهای داکتایل و خاکستری آلومینیوم دار بدست آمده اند تا مبنایی برای انتخاب اقتصادی ترین ترکیب شیمیائی برای کار در دمای 650 تا 980 درجه سانتیگراد باشد..

کاربردهای چدن خاکستری آلومینیوم دار :

• چند راهه های موتور دیزل را با موفقیت از دو جنس مختلف در ماسه ریخته اند ، یکی با %2 آلومینیوم ، %2 سیلیسیم ، %2.8 کربن.
• روتورهای ترمز دیسکی ساخته شده از چدن خاکستری آلومینیوم دار از آزمون های کنترل کیفیت سربلند بیرون آمدند و در برابر ترک خوردگی حرارتی مقاومت عالی از خود نشان دادند مقاومت این چدن برابر سایش نسبت به مقاومت چدن خاکستری استا ندارد بیشتری بود.
• چدن خاکستری آلومینیوم دار بدون کاربید ریخته شده در ماسه در پخش کننده دود خروجی از توربین بود که ضخامت دیواره های آن به 3.2 میلیمتر میرسید که در یک موتور توربینی نمونه آزمایش شده و خواسته های مکانیکی و مقاومت در برابر اکسایش را برآورده کرده خواص چدنهای آلومینیوم دار در دمای زیاد ، با افزودن 1 یا 2 درصد مولیبدن بشدت بهبود می یابد.

دیکنسون نشان داده است که با افزودن 5.2 درصد آلومینیوم و %1.2 مولیبدن به چدن خاکستری حاوی 2.75 تا 3.1 درصد کربن میتوان خواص مکانیکی در دمای زیاد را بهبود بخشید

و...

NikoFile

تاثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل

اختصاصی از کوشا فایل تاثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

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 مطالب :

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