دانلودمقاله چدن های مقاوم به اکسیداسیون و حرارت حاوی آلمینیوم

اختصاصی از فی دوو دانلودمقاله چدن های مقاوم به اکسیداسیون و حرارت حاوی آلمینیوم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

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.

شکل1:اکسایش چدن آلومینیوم دار در هواودردمای زیاد
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.

شماره ذوب 1 2 3 15 16
ترکیب
c 2.95 3.07 2.86 1.96 1.48
Si 0.77 0.76 0.83 1.51 1.56
Mn 1.10 1.05 1.05 0.68 0.59
Al 2.42 4.28 5.99 20.79 24.40
سختیBHN 260 270 281 156 179
استحکام کششی
در دمای c20(1000psi) 50.5 47 40.5 16 18
MPa 348 324 279 110 124
دردمایc425(1000psi) 29 30.9 27.8 14 17.8
MPa 200 213 192 97 123
دردمایc540 (1000psi)
MPa 25.4
175 28
193 24.4
168 11
76 14.9
103
جدول 1:خواص مکانیکی 5 نوع چدن خاکستری آلمینیوم دار
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 آلومینیوم مقایسه شدند. (جدول 17 ).

شکل3:نمودارزمان تاشکست دردمایc540برحسب تنش اعمالی اولیه برای چدن خاکستری با مقدارهای مختلفAl

شکل4:نمودارزمان تاشکست دردمایc650برحسب تنش اعمالی اولیه برای چدن خاکستری با مقدارهای مختلف Al

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..
(الف) (ب)
(ج)
شکل5:مقایسه منحنیهای تنش گسیختگیچدنهای داکتیل وخاکستری Alداردر(الف)c650(ب)c760(ج)c870(د)980

شکل5(د)
کاربردهای چدن خاکستری آلومینیوم دار :
1) 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.
2) 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.
3) 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

شکل6:اثرعنصرهای آلیاژی بر استحکام کششی چدنهای داکتایل وخااکستری دردمای زیاد چدن خاکستری با 5.2 % Al1.9 % Moو چدن داکتایل با 5تا6 % Al و 2 %و 2 %Moآلیاژ شده است.

شکل7:مقدارهای تنش گسیختگی چدن داکتایل آلیاژی غیرآلیاژی در دمای 650 درجه سلسیوس
چدن های داکتایل پر آلومینیوم :

این نوع چدن ها مقاومت خوبی در برابر اکسایش دارند وخواص مکانیکی آنهانسبت به چدنهای خاکستری پرآلومینیوم بهتر است . بهبود خواص چدن داکتایل در دمای زیاد بدلیل افزودن 5 تا 6 درصد آلومینیوم و در حدود 2 درصد مولیبدن ذکر شده است .
با ترکیب سیلیسیم زیاد و آلومینیوم و مولیبدن تولید میشود که برای کاربردهای دمای بالا بسیار عالی اند و مشکلات تولید چدنهای داکتیل حاوی 5 تا 6 درصد آلومینیوم همراه نیست.
اسپونسار، شولتز و راندل درباره چدنهای داکتیل پر آلومینیوم آزمایش انجام دادند و نتیجه گرفتند که مناسب ترین چدن داکتیل برای کاربردهایی که مستلزم مقاومت در برابر اکسایش می باشد چدنی با 4 درصد سیلیسیم 0.5 تا 1 درصد آلومینیوم و 2 درصد مولیبدن است.

شکل8:اثر مولیبدن بررفتار خزش گسیختگی چدن آلومینیوم دار حاوی 4 %سیلیسیوم یکنواخت شده در دماهای 650و815 درجه ی سلسیوس .
چدن داکتایل شده با 5.5% آلومینیوم و %3 سیلیسیم و%2 مولیبدن برای کار در دماهایی بالاتر از 820 درجه مورد بررسی قرار گرفته است. آهنگ اکسایش این نوع چدن بسیار اندک است و خواص کششی آن در دماهای تا 925 درجه خوب است (جدول 20 ).
ذوب و ریخته گری چدن های آلومینیوم دار:
تولید چدنهای پر آلومینیوم ، به سبب دشواریهایی در ذوب وریخته گری هنوز چندان متداول نیست و ذوب و ریخته گری این چدن ها مستلزم بکارگیری شیوه های خاص است. در هنگام ریختن چدنهای آلومینیوم دار باید دقت لازم را به خرج داد زیرا غالبا لایه ای از اکسیدها در پیرامون جریان فاز مناسب تشکیل میشود. جلوگیری از کشیده شدن این لایه به درون قالب اهمیت دارد. چدن های پرآلومینیوم بشدت در معرض خطر ایجاد مکهای گازی قرار دارند. آلومینیوم حل شده در چدن مذاب با آب و هیدروکربن ها واکنش می دهد و هیدروژن آزاد تشکیل میدهد که در چدن مذاب حل شده و در حین انجماد بیرون رانده میشود پس باید قالبها کاملا خشک و فاقد رطوبت باشند و در ساخت آنها هیدروکربن بکار نرفته باشد. همچنین کاهش سطح تماس فلز مذاب با اکسیژن ، به منظور به حداقل رسانیدن عیبهای ناشی از وجود سرباره در قطعه ریختگی ضرورت دارد. با شستشوی حوضچه بارریز و قالب بوسیله گاز بی اثر قبل از بارریزی میتوان این کار را انجام داد.

شکل9: صفحه های خنک کن کلینکر سیمان داغ

شکل10:پخش کننده گاز خروجی توربین به قطر 1.2 متر
جدول2:خواص چدن داکتایل آلیاژی با5.5%آلومینیوم ،3%سیلیسیم و2%آلومینیوم دردمای زیاد
ترکیب شیمیایی،%

سختی برینل در حالت سیاه تاب،BHN
خواص پس از تابکاری در دمای 1040 درجه ی سلسیوس
سختی برینل BHN
استحکام کششی در دمای محیط ،MPa
Psi
خواص در دمای C925
استحکام تسلیم قراردادی با 0.2 در صد کرنش MPa
Psi
استحکام کششی نهایی ،MPa
Psi
طویل شدگی
کاهش سطح مقطع
تنش گسیختگی 1000ساعتی در C925MPa
Psi
نفوذ اکسیژن در C925 ،mm
in C 2.83%
Si2.92%
Mn0.35%
Al5.5%
Mo2.01
362

353
552
80000

21
3100
30
4400
65%
43%
3.1
450
0.008
0.0003

کلیاتی در مورد تولید چدن های آلومینیوم دار:
با توجه به فعال بودن آلومینیوم در دمای ذوب چدن ریختگی و تولید چدنهای آلومینیوم دار مشکل است وباید دقت لازم در هنگام تولید مبذول شود. فعال بودن آلومینیوم در این دما باعث ایجاد ترکیبات مختلف باعناصر دیگر میشود از جمله اکسیدها و نیترورها ونیز افزایش حلالیت H در مذاب ونیز به همین ترتیب از دست دادن عناصر آلیاژی می شود. مقدار H محلول در مذاب Al در دمای 1000 درجه سانتیگراد به بیش از 40mlit/kg می رسد. البته اگر هیدروژنی در محیط نباشد میزان هیدروژن مذاب متناسب با دما بالا نمی رود . این مسئله باید در عمل مورد توجه قرار گیرد چرا که رطوبت و هیدروژن همیشه وجود دارند و اگر بخواهیم میزان گاز کنترل شود باید از حرارتهای بالا اجتناب کنیم که در مورد ریخته گری چدنهای آلومینیوم دار نمی توان این کار را انجام داد. مقدار هیدروژن کم فقط وقتی قابل حصول است که فشار جزئی هیدروژن پایین باشد بهمین دلیل است که بعضی ریخته گران هوای خشک تصفیه شده را به کوره میفرستند. گاهگاهی هم از روش خلا به عنوان آخرین راه حل جلوگیری از انحلال هیدروژن استفاده شود که سایر اجزای محیطی مانند نسوزها هم احتمالا خشک می شوند. در قالب آلومینیوم با بخار آب و ستیر مواد آلی مختلف واکنش نشان داده و ایجاد پوسیدگی جامد و هیدروژن آزاد میکند که میتواند در مذاب نفوذ کند. این واکنشها گاهی اوقات بعد از انجماد و در خلال سرد شدن هم ادامه می یابند. هیدروژن آزاد ، در رشد حفره های گازی که درست زیر سطح قطعه واقع میشوند ، نقش تعیین کننده ای دارند.
اتمسفر درون قابل :
با گرفته شدن سطح درون قالب گازهای زیادی از سطح قالب می جوشد .ابتدا هوای وجود در محفظه قالب باعث رقیق شدن اولیه گاز های خارج شده می شود. این گازها بسرعت از طریق هواکشها ، تهویه ها خارج شده ویا از طریق درجه بالائی به خارج نفوذ می نمایند پس از آن ، تجزیه گازهای قالب نسبتا ثابت می ماند. در ریخته گری در قالب های ماسه تر ، مخلوط گازهای قالب حاوی بیش از %50 هیدروژن می باشد . این افزایش در مقدار هیدروژن با مقدار آب موجود در چسب ماسه رابطه خطی دارد و قالبهای ماسه ای خشک عملا هیچگونه هیدروژنی ندارند. سایر تغییراتی که در اثر افزایش رطوبت حاصل می شوند عبارتند از : کاهش اکسیژن ،افزایش نسبت co/co2 وظهور اندکی پارافین ، وجود آرد غلات در چسب باعث ایجاد اندکی اکسیژن می شود ، با این وجود تمرکز اکسیژن بواسطه رقیق شدن بوسیله گازهای دیگر در محیط احساس نمی شود.
فعل وانفعالات در سطح قالب :
وقتی که پودر زغال با ترکیب آن به ماسه تر اضافه میشوند فعل و انفعالاتی بوجود می آید که اولین بار توسط کولرز و لوبرگ تشریح شد.
1) مواد فرار از زغال خارج می شوند تا یک اتمسفر احیایی بوجود آید.
2) هیدروکربن های گازی در سطح دانه های ماسه در نزدیک سطح داغ قالب تجزیه شده و یک فیلم نازک از گرافیت را بوجود می آورد.
3) ذغال، باد کرده و در اثر انبساط زیاد به درون حفره ها ی ماسه رانده میشود و باعث پلاستیکی شدن موقت چسب می شود. این پدیده انبساط ماسه بدون اینکه باعث شکست سطحی بشود کمک میکند به افزایش دما ، توده های ماسه سخت شده و به صورت شبه کک در می آیند و از تماس و نفوذ مذاب در ماسه جلوگیری می نمایند. محققان استفاده از پودر ذغال مصنوعی را توصیه نموده اند. این مواد تمایل شدیدی برای تشکیل کربن آنتراسیت دارند و دارای ظرفیت پخت بالا و خواص نرم شوندگی خوبی دارند.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  39  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله ریخته گری چدن

اختصاصی از فی دوو دانلود مقاله ریخته گری چدن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

ریخته‌گری جزء یکی از روشهای تولید می‌باشد. اصولاً تکنولوژی تولید ریخته‌گری به دو قسمت تقسیم می‌شود: 1- استفاده از قالبهای موقت: دراین روش قطعات تولید شده از ریختن مذاب قالب(که براساس کوبیدن مواد نسوز در اطراف مدل معین به وجود آمده است) به دست می‌آید. قالبهای موقت خود به سه دسته ماسه‌ای ـ پوسته‌ای و سرامیکی تقسیم می‌شود. در روش ماسه‌ای مدل که ممکن است از جنس چوب و یا فلز باشد در محفظه قالب قرار می‌گیرد. درون قالب را از ماسه پر می‌کنند و سپس می‌کوبند که این ممکن است به صورت دستی و یا توسط ماشین انجام شود. در جریان قالبگیری دستی اصولاً کوبیدن ماسه و خارج کردن مدل، ایجاد سیستم با مهارت کارگر انجام می‌گیرد و معمولاً سرعت اصلی و اولیه کار بدین صورت است که تولید قالبهایی با دیواره‌های تقریباً نازک صورت می‌گیرد به طوری که قسمتهای خارجی قالب تحت‌تأثیر شکل داخلی و محفظه قالب قرار می‌گیرند. این قالبها نسبتاً سبک وزن بوده و به راحتی قابل حمل و نقل می‌باشد. مواد قالب عبارتند از ماسه‌های ریز و خشک، ذرات سیلس یا زیر کشت که معمولاً حاوی %7 -2 چسب و زرین است که در حرارت سخت می‌شود.روش کار بدین صورت است که این ماسه‌ها را روی مدل می‌ریزند و سپس با شعله،‌ این ماسه‌ها و قالب را حرارت می‌دهند، استحکام سریع و کامل قالب را می‌توان با افزایش درجه حرارت تأمین نمود و در چنین مواردی درجه حرارت 300-450˚C است. قالبهای سرامیکی به نوعی از قالب اطلاق می‌گردد که از مواد نسوز مایع حاصل گردیده باشد و بالطبع از مواد بسیار نرم که سطوح یکنواخت و صاف ایجاد می‌کنند تشکیل گردیده‌اند. دقت زیاد ابعاد، سطوح صاف قطعه ریختگی و قابلیت استفاده در مورد تمام آلیاژها از مزایایی است که به گسترش و استفاده از قالبهای سرامیکی کمک می‌نماید. برای تهیه مدل در مرحله اول به جای ساختن مدل بایستی قالب فلزی ساخته شود و از روی چنین قالبی مدل را از مواد اولیه قابل گداز (موم) تولید می‌نمایند. جنس مدل معمولاً از موم می‌باشد. در تهیه قالب، معمولاً مدل را در یک محلول، که حاوی ذرات نسوز ریز است، فرو برده و چنین محلولی دیواره‌های اولیه محفظه قالب را ایجاد می‌نماید و سپس این پوشش در جریان هوا خشک می‌شود. 2- استفاده از قالبهای دائمی: اصول کلی چنین روشی بر استفاده از قالبهای دائمی فلزی قرار دارد که فلز مذاب به طرق مختلف و یا مستقیماً و یا با اعمال فشار و نیروی خارجی به محفظه تزریق می‌گردد. قابهای دامنی نیز خود به دسته‌های مختلف تقسیم می‌شوند که چند مورد آن توضیح داده می‌شود. در روشی قالبهای دامنی ساده (تحت سنگینی مذاب) عمل مذاب رسانی مشابه ریخته‌گری در ماده است. به طوری که محل ریختن مذاب نسبت به قطعه بالاتر می‌باشد تا نیروی حاصل از اختلاف ارتفاع و ایجاد انرژی پتانسیل قادر به تبدیل به انرژی جنبشی بوده و باعث پرشدن قالب گردد. این سیستم مختص آلیاژهایی که بسیار سیال(روان) می‌باشند،‌ است و با توجه به سرعت انجماد امکان پرشدن قاب تضمین می‌گردد. برای تولید بیشتر و بهتر معمولاً قالبها را از نوع چدن مرغوب و یا فولاد انتخاب می‌کنند و سطوح محفظه قالب را از یک لایه مواد نسوز پوشش می‌دهند حرارت اولیه برای قالبها الزامی است. نوع دیگر ریخته‌گری قالبهای دائمی،‌ ریخته‌گری تحت فشار در قالبهای فلزی می‌باشد که به ریخته‌گری دایکاست مرسوم است. دایکاست یا ریخته‌گری تحت فشار عبارتست از روش تولید قطعه از طریق تزریق مذاب تحت فشار به درون قالب. روش دایکاست از این نظر که در آن فلز مذاب به درون حوزه‌ای به شکل قطعه موردنظر رفته و پس از سرد شدن قطعه مورد نظر بدست می‌آید، بسیار شبیه ریخته‌گری می‌باشد. تنها اختلاف بین این دو روش در نحوه پرکردن حفره قالب است. در قالب دایکاست فلز مذاب تحت فشار با سرعت بیشتری به درون قالب می‌رود و به همین دلیل با دایکاست قطعات با اشکال پیچید‌تری را می‌توان تولید کرد.
چدن چیست؟
چدن (Cast iron)، آلیاژی از آهن- کربن- سیلیسیم (Fe-C-Si) است که همواره محتوی عناصری در حد جزئی (کمتر از 1/0 درصد) و غالبا عناصر آلیاژی (بیشتر از 1/0 درصد) بوده و به صورت حالت ریختگی یا پس از عملیات حرارتی به کار برده می‌شود.
چدن ها در ریخته گری
با وجود کاهش قابل توجه در تولید چدن‌ها در طول دهه گذشته، چدن‌ها به عنوان مهمترین آلیاژهای ریختگی مورد توجه بوده‌اند. محبوبیت ریشه ای چدن‌ها در ریخته گری اشکال پیچیده با هزینه‌های پایین تولید، قیمت تمام شده نسبتا پایین و محدوده وسیع خصوصیاتی که قابل دسترسی توسط کنترل دقیق ترکیب و سرعت خنک کردن بدون تغییرات بنیانی و اساسی در روش‌های تولید، است.
چدن خام
آهن، اغلب از کانه های اکسید یا کربنات که گوگرد، آرسنیک و غیره از آنها زدوده شده باشد با برشته کردن در هوا، و کاهش با کربن تهیه می‌شود. کانه آهن با کک و کربنات کلسیم آمیخته شده و در یک کوره بلند که دمای بیشینه آن 1300 درجه سانتیگراد است. گرم می‌شود ناخالصیهای عمده اسیدی به کمک سرباره (کلسیم سیلیکات، آلومینات و غیره) خنثی می‌شود و توده فلزات مذاب به صورت چدن خام به بیرون جریان می‌یابد چدن خام شامل 2 الی 4 درصد کربن و اندکی گوگرد، فسفر و سیلسیم است. چدن مذاب را به صورت خام یا پس از افزودن فلزهای آلیاژ دهنده، برای بهبود خواص چدن، در قالبهایی از ماسه یا فلز و بر حسب نوع مصرف، آنها را به صورت اشکال مختلف در می‌آورند.
آلیاژهای چدن
فلزهای آلیاژ دهنده برای بهبود کیفیت چدن برای مصارف ویژه به آن افزوده می‌شوند. آلیاژهای چدن در کارهای مهندسی که در آنها چدن معمولی ناپایدار است به کار می‌روند و حتی ممکن است در مواردی نیز، مثلا ساخت میل لنگ، جانشین فولاد شوند. در هر حال، با دارا بودن مزایایی از قبیل از قیمت تمام شده تولید پایین توام با قابلیت ریخته گری، استحکام، قابلیت ماشین کاری، سختی، مقاومت در برابر سایش، مقاوم در برابر خوردگی، انتقال حرارت و جذب ارتعاش در این آلیاژ آن را از سایر آلیاژهای ریختگی آهنی متمایز ساخته است.
انواع ساختارهای زمینه چدن
اساس خواص مکانیکی چدن به زمینه آن بستگی دارد. به همین دلیل است چدن ها را با عبارت ساختار زمینه آنها برای مثال انواع پرلیتی یا فریتی توصیف می‌کنند. مهمترین ساختار زمینه چدن عبارتند از:
فریت
فریت محلول جامد Fe-C است که به طور قابل ملاحظه‌ای Si و مقادیر کمتری Ni ,Cu ,Mn در آن حل شده‌اند. فریت نسبتا نرم، چکش خوار، استحکام کم، مقاومت به سایش ضعیف، شکست خوب، ضریب هدایت گرمایی نسبتا خوب و قابلیت ماشینکاری خوبی است. یک زمینه فریتی را می‌توان به طور ریختگی تولید کرد اما اغلب با عملیات حرارتی باز پخت (تابکاری) می‌توان به آن دست یافت.
پرلیت
مخلوطی از فریت و سمانتیت Fe₃C است که توسط واکنش یوتکتیک از استینیت تشکیل شده و نام پرلیت از ظاهر صدف گونه‌اش مشتق شده است. پرلیت نسبتا سخت و از چقرمگی کمتری برخوردار بوده و ضریب هدایت گرمایی کم و در ضمن از ماشینکاری خوبی برخوردار است. وقتی فاصله بین دانه‌های پرلیت در زمینه کم می‌شود خواص مکانیکی افزایش می‌یابد مقدار کربن پرلیت در فولادهای غیر آلیاژی 0.8 % است در حالی که در چدنها بسته به ترکیب چدن و سرعت خنک شدن متغیر بوده و حتی می تواند کمتر از 0.5% در چدن های پرسیلسیم باشد.
فریت- پرلیت
ساختار مخلوطی است که غالبا برای رسیدن به خصوصیاتی بینابینی از آنچه که در فوق شرح داده شده به کار گرفته می‌شود.
بینیت
این ساختار می‌تواند به صورت ریختگی با افزودن عناصر آلیاژی Mo و Ni به مقادیر معین تولید شد. در ضمن جهت اطمینان بیشتر می‌توان توسط عملیات حرارتی آستمپر نیز به این ساختار رسید. این آلیاژ، با توجه به صرفه اقتصادی اخیرا توانسته‌اند نقش موثری بویژه در مهندسی خودرو، قطعات دنده ها، قطعات انتقال نیرو داشته باشند. مزایای چدن های گرافیت کروی آسمتپر عبارتند از: استحکام کششی بالا توام با چقرمگی، انعطاف پذیری و استحکام خوب، مقاومت به سایش و خراش، ظرفیت بالای جذب صدا و کارکرد، خواص ریخته کری خوب، فرم پذیری نزدیک به شکل نهایی حتی در شکل های خیلی پیچیده، قابلیت ماشینکاری خوب در حالت ریخته و حدود 10% صرفه جویی در وزن در مقایسه با فولاد.
آستنیت
برای پایدار نگاه داشتن این فاز در طول عمل خنک شدن یک عنصر آلیاژی با مقدار زیاد و معینی لازمست. چدن گرافیت ورقه ای و گرفیت کروی آلیاژی (نیکل- سخت) چدن هایی با زمینه آستنیتی و دارای خواص عالی حرارتی مقاومت به خوردگی و نیز غیر مغناطیسی هستند. این زمینه می‌تواند خصوصیات چقرمگی خوب، مقاومت به خزش، تنش پارگی تا دمای 800 درجه سانتیگراد و یک محدوده گسترده ای از انبساط حرارتی که تابع از Si موجود در چدن است را نشان دهد.
انواع چدن های ریخته گری
چدن ها به دو گروه اصلی تقسیم بندی می‌شوند، آلیاژهایی برای مقاصد عمومی که موارد استعمال آنها در کاربردهای عمده مهندسی است و آلیاژهای با منظور و مقاصد ویژه از جمله چدن های سفید و آلیاژهای که برای مقاومت در برابر سایش، خوردگی و مقاوم در برابر حرارت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
چدن های عمومی (معمولی):
این چدن ها جزو بزرگترین گروه آلیاژهای ریختگی بوده و بر اساس شکل گرافیت به انواع زیر تقسیم بندی می‌شوند:
o چدن گرافیت لایه ای یا چدن خاکستری ورقه‌ای
o چدن گرافیت مالیبل یا چدن چکش‌خوار
o چدن گرافیت کروی یا چدن نشکن
o چدن گرافیت فشرده یا کرمی شکل
چدن های سفید و آلیاژی مخصوص:
این چدن ها با آلیاژهای چدنی معمولی فرق می‌کنند. میزان عنصر آلیاژی در آنها بیش از 3% بوده و لذا آن را نمی‌توان توسط مواد افزودنی به پاتیل اضافه کرده و به یک ترکیب پایه استانداردی رسید. این چدن های آلیاژهای به آلیاژهای عاری از گرافیت و گرافیت‌دار تقسیم بندی می‌شوند و به صورت های مقاوم به خوردگی، دمای بالا، سایش و فرسایش می‌باشند.
o چدن های بدون گرافیت:
 چدن سفید پرلیتی: مقاوم به سایش
 چدن سفید مارتنزیتی (نیکل-سخت): مقاوم سایش
 چدن پر کرم (33-17 %Cr): مقاوم به خوردگی، سایش و حرارت
o چدن های دارای گرافیت:
 چدن سوزنی: استحکام بالا و مقاوم به سایش
 آستنیتی: شامل دو نوع نیکروسیلال یعنی نیکل سیلسیم بالا و نیکل مقاوم (Ni-resist) و هر دو مقاوم به حرارت و خوردگی
 فریتی: شامل دو نوع چدن، پر سیلسیم (15%) مقاوم در برابر خوردگی و چدن 5%سیلسیم در سیلال مقاوم در برابر حرارت
برخی از کاربردهای چدن‌ها:
• در تولید قطعات ریختگی تحت فشار از جمله شیر فلکه ها، بدنه های پمپ قطعات ماشین آلات که در معرض شوک و خستگی هستند، میل لنگ ها، چرخ دنده ها، غلتک ها، تجهیزات فرایند شیمیایی، مخازن ریختگی تحت فشار و...
• برای خودرو و صنایع وابسته به آن مثلا در ساخت مفصل های فرمان، دیسک ترمزها، بازوها، میل لنگ‌ها و چرخ دند‌ه‌ها، صفحه کلاچ‌ها و...
• در راه آهن، کشتیرانی و خدمات سنگین و دیگر جاهایی که نیاز به مقاومت در برابر شوک است مثلا در تجهیزات الکتریکی کشتی‌ها، بدنه موتور، پمپ ها، بست ها و غیره

• قطعات غیر فشاری برای کاربردهای درجه حرارت بالا برای مثال در ساخت قطعات و جعبه های درگیر با آتش، میله های شبکه، قطعات کوره‌ها، قالبهای شمش، قالبهای شیشه، بوته‌های ذوب فلز.
• اگر چدن های غیر آلیاژی به طور کلی مقاوم به خوردگی بویژه در محیط های قلیایی هستند، چدن‌های نیکل مقاوم و نیکروسیلال و نیکل و کروم بالا به صورت برجسته‌ای مقاوم به خوردگی در محیط هایی مناسب و مختص به خودشان هستند. مهمترین کاربرد این چدنها در پمپهای دنده‌ای حمل اسید سولفوریک، پمپ‌ها و شیرهایی که در آب دریا مصرف می‌شوند، قطعات مورد استفاده در سیستم های بخار و جابجایی محلول های آمونیاکی، سود و نیز برای پمپاژ و جابجایی نفت خام اسیدی در صنایع نفت هستند.
آلیاژهای ریخته گری چدن ها
در میان انواع فلزات و آلیاژ های ریختگی چدن ها بیشترین مقدار مصرف را دارا بوده و اندوخته های علمی و تجربی درباره آن ها نیز بسیارند . برای آنان که در ارتباط مستقیم و یا غیر مستقیم با ساخت قطعات چدنی هستند این احساس وجود دارد که چدن ریزی در مقایسه با دیگر فلزات ریخته گری روش ساده ای است . کیفیت هر محصول تولیدی ریشه در نیاز و فرهنگ آن جامعه دارد . کشوری که متکی به سیستم حمل ونقل دستی است می تواند قطعات ریختگی با کیفیت نازل را پذیرا باشد . در ارتباط با تکنولوژی تولید قطعات چدنی چنانچه مرحله طراحی سیستم های راهگاهی و تغذیه گذاری مهمترین جزء این مراحل نباشد از اصولی ترین قسمت های آن خواهد بود . امروزه این مرحله به عنوان ابزار بسیار مفیدی جهت کنترل معایب در قطعات بویژه عیوب انقباضی و بهره دهی قطعات ریختگی به شمار می رود. طراحی راهگاها و تغذیه بدون توجه به متغیرهای بسیاری که در مرغوبیت قطعات ریختگی موثر است انجام گیرد که متغیرهایی نظیر کیفیت متالوژیکی مذاب و نوع مخلوط سازنده قالب و روش ریخته گری در ارائه طرح سیستم راهگاهی و تغذیه مؤثر است لذا طرح باید این عوامل را شناساوی کرده و بر اساس شناخت کافی آن ها نوع سیستم لازم را انتخاب کند . لذا موفقیت هنگامی بدست می آید که طراح و یا گروه طراحی در ارتباط نزدیک با بخش تولید قرار گرفته و نوعی سیستم راهگاهی و تغذیه را انتخاب کند که حتی المقدور بتواند معایب و نارسائی های مرحله تولید را جبران کند
توضیحاتی پیرامون صنعت ریخته گری چودن
مبانی سیستم های راهگاهی
یک از عوامل لازم در تهیه قطعات ریخته گری سالم آگاهی از چگونگی رفتار مذاب از هنگام ورود به داخل قالب تا مرحله خاتمه انجماد آن است .

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  16  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

گزارش کارآموزی ریخته گری چدن خاکستری

اختصاصی از فی دوو گزارش کارآموزی ریخته گری چدن خاکستری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : Word
تعداد صفحات : 56

ایرانخودرو

دانلود مقاله گزارش کار آموزی در کارخانه ریخته گری چدن شرکت ایران خودرو

اختصاصی از فی دوو دانلود مقاله گزارش کار آموزی در کارخانه ریخته گری چدن شرکت ایران خودرو دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 کارخانه ریخته گری چدن ایران خودرو ، به طور کلی از هشت واحد تشکیل شده که ذیلاً شرح داده می شود :
۱٫ واحد ماهیچه سازی :
ساخت ماهیچه به منظور ایجاد حفره های داخلی قطعه می باشد که ایجاد این حفره ها پس از ریخته گری به وسیله ماشینکاری امکان پذیر نمی باشد و یا بسیار مشکل است . در کـارخانه ریخته گری ایـران خـودرو ، ماهیچه سـازی به دو روش Hot box وCold box صورت می گیرد . در روش Hot box ماسه همراه با اکسید آهن ، رزین و اسید در میکسر مخلوط می شود و سپس توسط این مخلوط مخازن بالای دستگاه های ماهیچه سازی شارژ می شود . در واحد ماهیچه سازی Hot box ، دستگاه هایی وجود دارد که آنها پس از شوت ماسه داخل قالب توسط مشعل هایی ماسه حـرارت داده می شوند تا سخت گردند و پس از خـروج از قالب به قسمت تمیزکـاری منتقل می شوند و در صورت نیاز بتونه کاری هم می شود که بتونه از اجزاء زیر تشکیل شده است ؛ بنتونیت ، دکسترین ، ماسه سیلیسی و آب .
بعد از بتونه کاری عمل رنگ کاری انجام می شود و سپس ماهیچه ها در گرمخانه قرارمی گیرند تا پوشش آنها خشک شود و سپس به انبار منتقل می شوند .
مشخصه و ترکیب ماسه ماهیچه سازی :
کاتالیست ۲۰ – ۱۷ درصد رزین ، اکسید آهن ۳/۵ – ۳ درصد وزن ماسه ، رزین ۳ – ۲/۲ وزن ماسه .
دستگاه کلد باکس : دستگاه کلد باکسی که در کاخانه مورد استفاده قرار می گیرد ، جهت تولید ماهیچه سینی بزرگ به کار می رود و ترکیب ماسه به صورت زیر است :
ماسه سیلیسی + اسید + رزین.
توضیحات مفصل مربوط به این واحد در ادامه گزارش آمده است .
۲٫ واحد قالبگیری :
خطوط قالبگیری ریخته گری چدن شامل سه واحد مجزا می باشد .
I. خط قالبگیری FDC : این خط دارای دو پرس joult squees می باشد . که یک پرس تای زیر و پرس دیگر تای رو را قالبگـیری می کند ، این خط جهت قالبگـیری فلایویل ، سر سیلندر پیکان ، کپه یاتاقان اگزوز به کار می رود .
II. خط BMM : مـاسه ایـن خط مخلوطی از ماسه سیلیسی ، بنتونیت ، پـودر زغال و آب می باشد . در این خط درجه ها خالی شده در قسمت شیک اوت به روی ریل غلتکی منتقل می شود . این ریل حرکت می کند و در کنار پرس ها قرار می گیرند . درجه ها توسط بالا برهای پنوماتیک از روی ریل به روی میز کار و زیر پرسها منتقل می شوند و از بـالای درجه ، درجه ها با ماسه پر می شوند و سپس توسط سیستم فشاری و ضربه قالبگیری انجام می شود . سختی قالب ها در این قسمت به وسیله سختی سنج پرتابل گرفته می شود .
III. خط قالبگیری واگنر : خط واگنر تمام اتوماتیک است که این خط توسط یک شرکت آلمانی تأسیس شده است . تمامی مراحل قالبگیری ، خروج قطعه از قالب و ماسه سازی به وسیله دستگاه های اتوماتیک صورت می گیرد که توسط اپراتور از داخل اتاق کنترل که در بالای خط قرار دارد کنترل می شود .
۳٫ واحد ذوب :
خط ذوب شامل دو کوره ۸ تنی ، سه کوره ۲ تنی و یک کوره نگهدارنده می باشد که کوره ۸ تنی و ۲ تنی جهت تهیه ذوب برای کوره مادر مورد استفاده قرار می گیرد . مواد شارژ این کـوره ها را مـقداری قراضه فولادی که از کـارخانه بـرش و پرس ایران خودرو تحویل می گیرند ، شامل می شود که در کوره شارژ می گردند . سپس برگشتی های ریخته گری شامل سیستم راهگاهی و قطعات ضایعاتی سیلندر و سر سیلندر شارژ می گـردد . مذاب تهیه شده در کوره های فوق توسط پاتیل های بزرگی به درون کوره مادر ریخته می شود و در این کوره آنالیز و ترکیب عناصر تصحیح شده و برای ذوب ریزی آماده می شود .
برای جوانه زائی می توانیم از مواد مختلفی مانند Fe – Si – Zr ، Fe – Si – Sr ، Fe – Si – Ca یا Fe – Si – Ba استفاده کنیم . مهمترین آن Fe – Si – Sr یا سوپرسید می باشد . که مقدار اضافه کردن آن بین ۶/۰ – ۱/۰ می باشد به نوع جوانه زا ، ضخامت قطعه و . . . دارد که در شرکت ایران خودرو مقدار ۱/۰ اضافه می گردد .
۴ . واحد شات بلاست :
دستگاهی است بـرای تمیزکاری قطعات ریخته گری که تـوسط پرتاب ساچمه های ریز به سمت مسطح قطعه آن را تمیز می کند . جنس ساچمه ها از نوع فولاد است و جنس بدنه می تواند فولاد یا چدن پر کروم باشد .
۵ . واحد سنگ زنی :
پس از تمیزکاری قطعات در واحد شات پلاست سیلندر و سر سیلندر جهت از بین بردن زوائد باقی مانده به قسمت سنگ زنی هدایت می شوند .
۶ . واحد واترتست :
در این واحد دو دستگاه واترتست موجود است که یکی از آنها برای سیلندر و دیگری برای سر سیلندر است که نشتی را کنترل می کند . در این دستگاه هوا با فشار به داخل قطعه اعمال می شود البته تمام منافذ خروجی هوا توسط دستگاه بسته می شود . سپس قطعه در داخل آب فرو برده می شود و در صورتی که از داخل آب حبابی خارج نشود سالم بودن قطعه نتیجه می شود . در صورت داشتن نشتی جزو قطعات ضایعاتی می شود .
۷ . کنترل نهایی قطعه :
در این قسمت یک کنترل روی قطعه انجام می شود ، که خصوصیات قطعه چدنی باید به صورت زیر باشد .
زمینه پرلیتی که بیشتر از ۹۵ درصد باشد و بقیه فریت ، سختی در محدوده HB 235 – ۷۹۷ ، گرافیت نوع A در حدود ۷۰ درصد .
۸ . واحد آزمایشگاه :
در سه بخش مستقل از هم مشغول فعالیت می باشند :
۱٫ آزمایشگاه ماسه : در این آزمـایشگاه در هر ساعت نمونه هایـی از مـاسه خط قالبگیری و مـاهیچه سازی گرفته شده ، درصد رطوبت ، استحکام فشاری ، تراکم پذیری ، درصد خرد شوندگی و نفوذ پذیری بعمل می آید . ضمناً آزمایشات درصد خاک رس فعال و غیر فعال ، درصد مواد سوختنی و مواد فرار نیز بطور روزانه انجام می شود .
۲٫ آزمایشگاه شیمی : در این آزمایشگاه آزمایشات آنالیستیکی ، مواد مورد مصرف و تطبیق آن با استاندارد های موجود ، آنالیز فلزات رنگین و غیره انجام می شود .
۳٫ آزمایشگاه فیزیک : این قسمت ضمن مجهز بودن به دستگاه کوانتومتر ARL مدل ۳۱۰۰۰ RET ساخت سوئیس که تا ۲۲ عنصر را آنالیز می کند و نیز میکروسکپ متالوگرافی LEIIZ مدل ARISTOMET ساخت آلمان غـربی که امکان بـزرگنمایی تـا ۲۵۰۰ برابر را دارا می باشد . در این قسمت امکان آزمایشاتی همچون آزمایشات کشش ، فشار ، ضربه ، سختی سنجی ، متالوگرافی و آنالیز دقیق هر نوع چدن و فولاد را دارا می باشد .
انواع روشهاو خطوط قالبگیری در کارخانه ریخته گری چدن ایران خودرو :
• قالبگیری Wagner
• قالبگیری B.M.M
• قالبگیری F.D.C
• قالبگیری Disa Matic
• قالبگیری دستی
قالبگیری Wagner :
این دستگاه توسط شرکتی واقع در شهرستان ناکستان از شرکت واگنر آلمان خریداری و وارد ایران گردیده است که پس از آن توسط شرکت ایران خودرو خریداری و در سال ۱۳۷۸ نصب و راه اندازی شده است . این خط تولید ساعتی ۷۵ عدد قالب را بطور کامل با ماهیچه گذاری قالبگیری می کند . این دستگاه بطور کاملا اتوماتیک و از مدل مولتی پیستون (Air Perssure) می باشد . این خط همانند خطوط قالبگیری دیگر به دو قسمت کلی تقسیم می شود .
۱٫ ساخت مخلوط ماسه :
ساخت مخلوط ماسه خط قالبگیری واگنر از سه مخزن بزرگ پودر زغال و بنتونیت و ماسه نو که در قسمت فوقانی سالن واقع است و بوسیله تابلوی کنترل اپراتور اتاقک فرمان سالن واگنر کنترل می گردد در مرحله اول Kg1000 ماسه نو به همراه Kg9 بنتونیت و Kg3 پودر زغال مخلوط و با ۴-۵/۳ درصد رطوبت میکسر گردیده و بوسیله بلت هایی بالابر به مخزن (هوپر) در بالای خط قالبگیری انتقال داده می شود و برای قالبگیری مهیا می گردد.
مخزن دیگری در قسمت فوقانی سالن می باشد که ماسه ها در گردش و برگشتی از شیک اوت گرم و خنک شده بوسیله سندکولر خط در آن دپو می گردد و با مخلوط کردن بنتونیت و پودر زغال با اندازه لازم و همچنین رطوبت بوسیله میکسر وارد قالبگیری می شود .

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  13  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

تحقیق جوشکاری چدن

اختصاصی از فی دوو تحقیق جوشکاری چدن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)


تعداد صفحه:14

فهرست:

جوشکاری چدن

جوش کاری از علوم قدیمی بوده که از عصر آهن به بعد به نحوی در رابطه با اتصال فلزات مورد استفاده قرار می گرفته است و با کشف آهن و نیاز به ساخت ابزار ، بشر برای اتصال فلزات ، فنونی را آموخت و تحولات اساسی در این زمینه عمدتا" در اواخر قرن 19 میلادی آغاز شد و پایه آن چه امروز تکنولوژی جوش کاری نامیده می شود ، نهاده شد .

الکترود ذغالی توسط Bernardo روسی در سال 1885 میلادی ، الکترودهای پوشش دار توسط Kjellberg سوئدی در سال 1907 میلادی و روش جوش کاری با گاز محافظ و الکترودهای غیر مصرفی (TIG) توسط آمریکایی ها در دهه سال 1930 توسعه و در طول جنگ جهانی دوم همراه با روش های متکی بر استفاده از گاز محافظ و الکترود مصرفی (MIG/MAG) به عنوان روش های صنعتی کاربرد گسترده ای یافت و امروزه در برخی از روش های موجود ، ربات های جوش کاری می توانند اجرای قطعات کار را دیده ، محل شروع و اختتام اتصال را تعیین نموده و عملیات جوش کاری را به صورت کاملا" خودکار انجام دهند .
جوش کاری مکانیزه بیش از 30 سال است که در نقاط مختلف دنیا در خطوط لوله به کار گرفته شده است . این روش ابتدا در خطوط دریایی مورد استفاده قرار گرفت . در اولین پروژه خط لوله به طول 2973 کیلومتر توسط خط لوله آلیانس اجرایی گردید و تا به امروز نزدیک به 000/40 کیلومتر توسط این روش مورد جوش کاری قرار گرفته است .