مشخصات این فایل
عنوان: متالورژی پودر
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 73
این مقاله درمورد متالورژی پودر می باشد.
خلاصه آنچه در مقاله متالورژی پودر می خوانید :
مخلوط کردن ذرات پودر با مواد آلی:
مخلوط کردن مواد آلی با پودر در دمایی انجام میشود که مواد آلی حالت مذاب داشته باشند. این مرحله بسیار مهم و حساس است و لازم است یک مخلوط همگن داشته باشیم، برای این منظور لازم است از همزنهای با نیروی برشی بالا استفاده شود. اگر نمودار گشتاور وارد شده از طرف همزن را بر حسب زمان مخلوط کردن رسم کنیم نمودار مشابه بدست میآید.
همانطور که ملاحظه میشود، یک قله مربوط به حداکثر گشتاور در مراحل ابتدایی کار وجود دارد که مربوط به اصطکاک بین همزن و ذرات پودر است که به هم چسبیده اند و هنوز سطح آنها را مواد آلی پوشش ندال است. در این شرایط میزان آلودگی وارد شده از طرف همزن نیز حداکثر است.
نحوه تزریق در قالب:
ابتدا باید مخلوط پودر و مواد آلی را گرم کرده و سپس آنرا با فشار داخل یک قالب پیشگرم شده تزریق کنیم. حین کار متغیرهای فراوانی نظیر سرعت تزریق ، دمای، کار فشار تزریق و غیره موجود میباشند که باید با دقت تنظیم و رعایت شوند. جدول 8 شرایط کار جهت تزریق دو ماده و با مواد آلی ترموپلاست را جهت مقایسه نشان میدهد.
در حین انجماد مواد تزریق شده داخل قالب، ابتدا در سطح قالب یک لایه جامد تشکیل میشود و به هنگامی که این لایه جامد به سمت مرکز پیشرفت میکند، انقباض قطعه خام داخل قالب بیشتر میشود. تحت این شرایط اعمال فشار هیدرواستاتیک از طرف دستگاه تزریق به مواد داخل قالب، کمک میکند تا حدودی از انقباض و تغییر ابعاد و عیوب ناشی از انقباض جلوگیری شود. حذف مواد آلی یک مرحله حساس و دقیق است و بسیاری از عیوب نظیر پیچیدن نمونهها و ترک برداشتن حین این مرحله ایجاد میشوند.
از آنجایی که در این مرحله مواد آلی از بین ذرات پودر خارج میشوند، بنابراین پیوند مکانیکی بین ذرات پودر از بین رفته و در پایان این مرحله استحکام قطعه خام بسیار کم میشود.
اگر مراحل مختلف کار به درستی انجام شده باشد در پایان این مرحله انتظار میرود ذرات پودر بصورت جداگانه و بدون تجمع کنار یکدیگر واقع شده باشند و تخلخل بین آنها تا حد امکان ریز و پراکنده باشد که جهت مرحله تفت زینتر جوشی بسیار مناسب میباشد. بسته به نوع مواد آلی بکار رفته روشهای حذف مواد آلی مختلف میباشند. جدول 9 چند روش به همراه سیکل عملیات مناسب را نشان میدهد.
محدودیتهای روش تزریق:
گر چه این روش در ساخت قطعات پیچیده بسیار توانا می باشد ولی در ساخت قطعات متقارن و ساده از نظر اقتصادی نسبت به روشهای پرس خشک گران قیمتتر است. بطور کلی این روش جهت ساخت قطعات پیچیده و کوچک روش مناسبی است. زمان صرف شده جهت حذف مواد آلی، با توان دوم ضخامت قطعه نسبت مستقیم دارد. در روشهای معمول تزریق، حداکثر ضخامتی که میتوان مواد آلی را به راحتی حذف کرد حدود 10 سانتیمتر میباشد، ولی گفته شده که در تزریق با فشار کم و با استفاده از مواد آلی با پایه آب، تا ضخامت یک متر را نیز میتوان کار کرد. اگر حین تزریق، سرعت تزریق یکنواخت نباشد یک ناهمگنی دانسیته در نقاط مختلف پدید میآید که حین زینتر ایجاد پیچیدگی در قطعه میکند . مشکل عمدهای که هنوز در این روش موجود است انتخاب مواد آلی است. آن دسته از مواد آلی به راحتی خارج میشوند جهت انجام عملیات تزریق مناسب نیستند وآنهایی که عمل تزریق را به خوبی انجام می دهند هنگام زدودن اشکالاتی ایجاد میکند. ذاتاً فرایند تزریق نسبت به بسیاری از فاکتورها حساس میباشد و بنابراین یک واحد تولید موفق نیاز به ابزار دقیق کنترل و میکروپروسسورها جهت کنترل دقیق شرایط کار دارد.
ایده استفاده از چسب فلز (Metal binder) برای کاهش تردی توسط Schroter ارائه شده است. در روش schro ter کاربید با فلز به هم اتصال مییابد که عامل اتصال زینترینگ با فاز مذاب است. ترکیبات اصلی کاربید تنگستن کبالت مهماند. اما برای مصارف خاصی کاربیدهای دیگری به کاربید تنگستن اضافه میشود. این ترکیب چند کربیدی (multi carbidd composition) به ویژه ماشین کاری فولاد را در سرعتهای زیاد بهتر کرده است.
علاوه بر استفاده از کاربیدها به عنوان ابزار برش، از آنها در محلهایی که مقاومت در مقابل سایش و استحکام فشار (compressive strenght) لازم است، نیز استفاده میشود. معمولاً تولید کنندگان کاربید، پودر مورد نیاز خود را تولید میکنند. ذرات کاربید و مواد چسبنده در آسیاب گلولهای مخلوط میشوند.
این مرحله بسیار حساسی در تمام پروسه است. پودر مخلوط شده را میتوان سرد و متراکم و سپس زینتر کرد. در بعضی حالات ماشینکاری پس از زینتر اولیه (presintering) انجام میشود.
برای تولید کاربید تنگستن، پودر فلز را با lamb black (مادهای با 95-80 درصد کربن) مخلوط میکنند. برای جلوگیری از کربوریزه شدن کم که منجر به تشکیل (ترد) میشود از کربن اضافی برای تولید کاربید تنگستن استفاده میشود. مخلوط تنگستن و کربن در قالبهای قایقی شکل گرافیتی قرار میگیرد و سپس داخل کوره قرار میگیرند. کربوریزه کردن در اتمسفر هیدروژن و در حرارت (1650-1370) درجه سانتیگراد انجام میشود. اندازه ذرات کاربید بدست آمده به اندازه ذرات مواد اولیه و حرارت بستگی دارد. کورههای مورد استفاده میتوانند القایی با فرکانس بالا و یا لولههای کربنی باشند. پس از کربوریزه شدن، کلوخه آگلومره شده، خرد و سپس آسیاب و سرند میشود. اگر قطعه به اندازه کافی کربوریزه نشده باشند، یعنی دارای کربن کمتر 1/6% باشد، عمل کربورو کردن تکرار میشود.
کاربید تیتان نیم Tic که در ترکیب بیشتر فولادهای برشی موجود است در محدودة فلزات سخت (hard- metal field) قرار دارد و در درجه دوم اهمیت پس از کاربید تنگستن است. اکسید تیتان نیم را با Iamp black (دوده) مخلوط میکنند و پس از خشک کردن، بریکت و بعد کربوره میشود. حرارت لازم برای کربوریزه کردن بین 2100 تا 2300 درجه سانیتگراد است.
کاربرد کاربید سمانته شده:
ابزار برش: در جدول 10 کاربرد کاربیدهای سمانته شده مختلف آورده شده است. کاربیدها به طور وسیعی در ساخت قالبیهای کشش سیم، میله و لوله در اندازههای 4، 0 تا 4% اینچ از قالبتهای الماسی استفاده میشود. کاربیدها استخراج معادن را اقتصادیتر کردهاند ، زیرا با استفاده از متههای مجهز به نوکهای کاربیدی، حفاری انواع سنگها آسانتر شده است. ترکیبات کاربید تنگستن بعنوان مواد مقاوم در برابر سایش استفاده میشوند.
اما در صنایع شیمیایی که مقاومت در برابر خورندگی و اکسیداسیون (علاوه بر مقاومت در برابر سایش) لازم است، از کاربید نیکل کروم و یا کاربید تیتان نیم اتصال یافته با آلیاژ کرم نیکل استفاده میشود. نوک کاربیدی متهها ، بطور مکانیکی و یا لحیم کاری سخت (brazing) به دسته، وصل میشوند. اتصال مکانیکی بیشتر رایج است زیر نوک مته، پس از استفاده قابل تعویض است. برای لحیم کاری سخت، مس، متداولترین ماده است. هر چند آلیاژهای نفره و آلیاژهای مس- نیکل (برای حرارتهای بالاتر) نیز استفاده میشود.
II- الماس مصنوعی:
الماس سختترین ماده شناخته شده است و برای ساخت ابزار بسیار مناسب است. قیمتی بسیار گران دارد و در طبیعت نیز یافت میشود. قطعات بزرگ الماس برای زینت آلات بکار میرود. به علت گرانی و تردی زیاد الماس، در موارد بسیار استثنائی آن را به تنهایی برای تراشکاری دقیق بکار میبرند. متداولترین روش برای پایینآوردن قیمت و تردید این است که ذرات ریز الماس زمینهای نرم توزیع شده و به عنوان ابزار سایشی استفاده کنند. مواد مختلفی بعنوان زمینه بکار برده میشود مثل پلاستیک، سرامیک، فلز، کاربید.
مشخصات الماس صنعتی علاوه بر آنکه به روش تولید بستگی دارد، به عوامل ذیل نیز مربوط است.
1- اندازه دانههای الماس (بین 60 تا 400، مش)
2- مقدار الماس در زمینه که به شکل ابزار، شرایط کار و اقتصادی بودن آن بستگی دارد.
3- زمینه یا ماده چسبنده
وظیفه اصلی زمینه نگهداری الماس در موقع برش است و باید زمینه با سرعتی ساییده شود که با سایش ذرات الماس هماهنگی داشته باشد. معمولاً موادی که بعنوان چسب (binder) بکار میروند عبارتند از مس، برنج، برنزهای مختلف، کبالت، آهن و فولادهای مختلف و کاربید.
تولید ابزار از الماس مصنوعی:
اساس روش تولید الماس مصنوعی بر پرس سرد و زنیتر و یا پرس گرم است. تولید انبوه ابزارهایی با الماس کم از طریق پرس زد و زینتر انجام میشود، و در مقایسه با پرس گرم، ارزانتر تمام میشود. از پرس گرم در تولید ابزارهای الماس با کیفیت بالا استفاده میشود. قالب باید در حرارت پرس کاری، مقاوم باشد. قالبهای گرافیتی برای زمینهها کاربیدی بکار میروند. وزن معینی از پودر الماس در قالب ریخته میشود و سپس فلز زمینه به آن میافزایند. پودر ابتدا با فشار و در حرارت اتاق متراکم میشود. سپس در کوره تا حد حرارت یکسان سازی (equalization) گرم میشود، آنگاه از کوره خارج ساخته سپس پرس می کند. در حالات خاصی قالب را تا حرارتهای بالایی با فشار زیاد گرم میکنند.
جدول 11، پرس گرم در حرارت و فشارهای مختلف برای ابزارهای الماسه در زمینهها متفاوت فلزی را نشان میدهد. ابزارهای الماسه، در انواع مختلف برای حفاری، برش واره کردن مواد سخت مانند صخره، کوارتز، شیشه، کانکریت، کاربید بکار میرود. همچنین برای ساییدن و پولیش کردن فلزات سخت، سنگ و بخصوص شیشه عینک مورد استفاده قرار میگیرد. ژرمانیوم و نیمه هادیها (semiconductor) را میتوان بطور اقتصادی با دیسکهای برشی الماسه بصورت ورقه ورقه در آورد.
....
بخشی از فهرست مطالب مقاله متالورژی پودر
پیشگفتار ۵
مقدمه ۸
۱-۱- روشهای مکانیکی تولید پودر ۱۰
۱-۱-۱- روش ماشین کاری ۱۰
۲-۱-۱- روش خرد کردن ۱۱
۳-۱-۱- روش آسیاب ۱۲
۴-۱-۱- روش ساچمه ای کردن ۱۳
۵-۱-۱- روشدانه بندی باگرانوله کردن ۱۳
۶-۱-۱- روش اتمایز کردن ۱۳
۷-۱-۱- تولید پودر با روش مانسمن ۱۵
تولید پودر به روش شیمیایی ۱۷
۱-۲-۱ روش احیاء ۱۷
۲-۲-۱ روش رسوب دهی ( ته نشین سازی از مایع) ۱۸
۳-۲-۱- روش تجزیه گرمایی ۱۹
۴-۲-۱- روش رسوب از فاز گازی ۲۰
۵-۲-۱- روش خوردگی مرزدانه ها ۲۱
تولید پودر به روش الکترولیتی ۲۴
تولید پودر به روش پاشش ۲۶
۴-۱-۱- پاشش با گاز ۲۶
۲-۴-۱- پاشش آبی ۲۸
۳-۴-۱-پاشش گریز از مرکز ۲۸
۱-۲ : ریخته گری دوغابی یا Slip Casting 29
تراکم با سیستم چند محوری ۳۳
تراکم در قالبها ۳۴
۲-۲-۲- متراکم کردن با لرزاندن ( ویبره ای ) ۳۴
۳-۲-۲- متراکم کردن سیکلی ( نیمه مداوم) ۳۶
۴-۲-۲- متراکم کردن به روش ایزواستاتیک ۳۷
۵-۲-۲- متراکم کردن با نورد ۳۸
۲-۴ : تزریق در قالب یا injection molding 42
مواد آلی افزودنی ۴۳
مخلوط کردن ذرات پودر با مواد آلی ۴۵
نحوه تزریق در قالب ۴۵
محدودیتهای روش تزریق ۴۶
کاربرد کاربید سمانته شده ۴۹
II- الماس مصنوعی ۴۹
تولید ابزار از الماس مصنوعی ۵۰
III- تولید یاقاقانهای خود روغن کار ۵۱
آنالیز شیمیایی یاتاقانهای خود روغن کار ۵۳
یاتاقانهای برنزی زینتر شده ۵۳
iv- تولید پودر برای روکش الکترودها ۵۵
روکش الکترودها ۵۶
کنترل خواص سرباره ۵۷
کیتفیت رسوب جوش ۵۷
قابلیت چسبندگی با اکستروژن
دانلود مقاله متالورژی پودر
پرداخت آنلاین 
