سایت دانلود

تحقیق ها مقاله ها و پایان نامه ها
مواد - متالوژی

پروژه رشته مواد در مورد ساختارهاي ميكروسكوپي قطعات ريختگي – قسمت چهارم

ساختار داخلي:

در شكل 121 ساختار ميكروسكپي يك نمونه از چدني كه نيتروژن محتوي ان افزايش پيدا كرده مشاهده مي شود:

نمونه تركيب شيميايي:

كربن   سيليسيم   منگنز   گوگرد   فسفر   نيتروژن   كربن معادل

3.6         1.7          0.7       0.05       0.15     0.008        

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه   کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان   کنید

فسفر در چدن خاكستري:

چدن هاي خاكستري مشابه چدن هايي كه شرح داده شد ممكن است محتوي بيش از 0.5% فسفر باشد كه معمولا" چنين چدن هاي فسفردار كمتر مورد استفاده قرار مي گيرند. افزايش فسفر باعث افزايش بيش از حد سختي گرديده و در بيشتر موارد استحكام بيشتر از حد انتظار بوجود ميآيد.

ساختار داخلي:

در صورتيكه مقدار فسفر از 0.15% بيشتر باشد يك تركيب يوتكتيكي در مناطق بين دندريتي و بين سلولي ساختار ميكروسكپي ظاهر مي شود.شكلهاي 122 و 123 ساختار ميكروسكپي اچ شده از يك چدن خاكستري فسفر داررا نشان مي دهد كه حاوي گرافيت هاي ورقه اي و بدون جهت در زمينه اي از پرليت فاز يوتكتيكي فسفيد بصورت گوشه دار است و نا خالصي هاي سولفور منگنز كه به صورت گوشه دار و خاكستري رنگ است در دو نقطه در شكل 123 مشاهده ميشود.شكل 124 فسفر اهن را كه با محلول اپي پرسولفات امونيوم اچ شده است نشان مي دهد. در اين ساختار ميكروسكپي فاز يوتكتيكي فسفيد بطور كاملا" واقعي بصورت شبكه اي بين سلولي توزيع شده و نسبت به بقيه ساختار بميزان كمتري اچ گرديده است.

نمونه تركيب شيميايي:

كربن     سيليسيم     منگنز     گوگرد     فسفر     كربن معادل

3.2           2.3           0.5           0.1       1-0.5         4.25

تركيب يوتكتيكي سه تائي فسفيد در چدن:

فسفر در تركيب يوتكتيكي بصورت فسفيد اهن است كه ساختار تركيبي ان تغيير مي كند.يوتكتيك سه تائي فسفيد مخلوطي از سه فاز است كه عبارتند از:فسفيد اهن – كاربيد اهن و فريت كه فاز استنيت نيز غني از اهن است حين انجماد و سرد شدن تبديل به فريت مي گردد. يوتكتيك سه تائي فسفيد اغلب در چدنها با سيليسيم كم است يا حاوي عناصر كاربيدزا از قبيل كرم – منگنز و در چدنهاي داراي سيليسيم نسبتا" كم و مقاطع ريخته گري كوچكتر ايجاد مي شود بطوري كه در شكل هاي 125 تا 127 مشاهده مي گردد. اجزا يوتكتيك سه تائي فسفيد با روش هاي مناسب اچ ظاهر مي شود. محلول هاي قليايي پيكراتسديم كاربيد اهن را سياه رنگ كرده و بر روي فازهاي فريت و فسفيد اهن اثري ندارد.در شكل 126 اچ و ظاهرگشتن سه جز مورد نظر در يوتكتيك مذبور با محلول قليا يي پيكرات سديم نشان داده شده است.

چدن مقاوم در برابر حرارت:

اين نوع چدن در برابر حرارت مقاوم بوده و حاوي 6-5% عنصر سيليسيم و مقاديري تيتانيم است.ريخته گري چدن مورد نظر با فوق گداز مناسبي انجام مي گيرد و ساختار ميكروسكپي ان داراي گرافيت ظريف ورقه اي و گرافيت هاي فوق تبريد شده و زمينه اي صد در صد فريتي است.              

ساختار:

ساختار سطح ميكروسكپي يك نمونه از چدن (Stlal) 20 ميلي متر كه در قالب هاي ماسه اي ريخته گري شده است در شكل 130 مشاهده مي شود.بمنظور ايجاد گرافيت هاي ورقه اي و گرافيت فوق تبريد شده دماي ذوب قبل از ريخته گري در داخل قالب تا حرارت 1600 درجه سانتيگراد فوق گداز بالاتر برده مي شود زمينه اين نمونه صد در صد فريتي مي باشد.

چدن هاي آلياژي با ساختار وزني شكل:

چدن هاي خاكستري كه در شرايط ريخته گري زمينه بينايتي هستند به چدن هاي آلياژي با ساختار سوزني شكل معروف هستند.اين نوع چدنها محتوي عناصر موليبدن-نيكل و در برخي موارد مس هستند كه عهده دار وظايف سنگين حين كار بوده و استحكام و خواص مهم ديگري مانند خستگي و مقاومت در برابر سايش از ويژگي هاي آنهاست.عناصر آلياژي سيليسيم- نيكل و موليبدن در اين چدنها داراي مقادير بحراني بوده و نسبت به سطح قطعه ريخته گري متغيير است و از طرف ديگر بعلت تركيب پيچيده اي كه موليبدن و فسفر ايجاد مي كند و در نتيجه باعث جلوگيري از ايجاد و گسترش كامل ساختار سوزني شكل در قطعه مي گردد.بايستي مقدار فسفر در حد بسيار كمي نگه داشته شود.ايجاد سهختار بينايتي در آلياژها بوده و برخي موارد حتي بدون اضافه كردن عناصر آلياژي خاص توسط عمليات حرارتي استمپرينگ در سطوح مقاطع ريختگي نازك امكان پذير است.  

ساختار:

قطعه ريخته گري شده از اين آلياژ بشكل ميله اي و به قطر 30 ميلي متر در قالب مهسه اي است.ساختار ميكروسكپي نمونه اي از قطعه ريخته گري شده در فوق داراي يك ساختار سوزني شكل همراه با مقادير جزئي پرليت و كاربيدها در زمينه نمونه حاوي گرافيت هاي ورقه اي متوسط است.شكل 131 فلزات اهني در مواردي كه داراي ساختار سوزني شكل باشند اصولا" بكونه اي ناهمگن وغيريكنواخت اچ مي شوند.  

نمونه تركيب شيميايي:

كربن     سيليسيم     منگنز     گوگرد     فسفر     نيكل       موليبدن

3.2-2.7   2.5-2.2     1-0.5           0.1         0.08     2.5-2.2    0.9-0.7

چدن خاكستري با ساختار مارتنزيتي:

با استفاده از عناصر آلياژي مي توان سختي و مقاومت به سايش را با يك ساختار مارتنزيتي افزايش داد.شكل 132 ساختار ميكروسكپي نمونه اي از يك قطعهميله اي شكل به قطر 30 ميلي متر را كه در قالب ماسه اي ريخته گري شده است را نشان مي دهد كه عنصر آلياژكننده ان نيكل بوده و ساختاري شامل زمينه اي كاملا" مارتنزيتي با مقادير جزئي از فاز استنيت باقي مانده و به رنگ روشن ميباشد.

نمونه تركيب شيميايي:

كربن       سيليسيم       منگنز       گوگرد       فسفر         نيكل

3.3-2       1.4-1        1-0.5         تا 0.1       تا 0.08     5.2-4.8

عمليات حرارتي چدن هاي خاكستري:

اصول عمليات حرارتي كه براي چدنهاي خاكستري مورد استفاده قرار مي گيرد شامل

الف) عمليات حرارتي تابكاري بمنظور نرم و بهتر كردن قابليت تراشكاري قبل از عمليات سخت كردن.

ب) اصلاح و بهبود استحكام سختي و مقاومت سايشي از طريق عمليات حرارتي و باز پخت كردن چدن ها.

ساختار داخلي:

شكل 133 ساختار ميكروسكپي يك چدن محتوي فسفر را كه در يك مقعط نازك ريخته گري شده است را نشان مي دهد.اين نمونه قبل از لعاب دادن در حرارت 850 تا 950 درجه سانتيگراد تابكاري سپس به ارامي سرد شده است. ساختار ميكروسكپي در اين چدن حاوي گرافيت ظريف از نوع Roestte با شبكه اي از فسفيد يوتكتيكي در يك زمينه كاملا" فريتي است.

در شكل 134 ساختار سطح ميكروسكپي انيل شده از يك چدن خاكستري مشاهده مي گردد كه حاوي گرافيت هاي ورقه اي نسبتا" متوسط در يك زمينه فريتي است.

در شكل 135 ساختار ريخته گري شده ميكروسكپي گرافيت هاي ورقه اي در زمينه اي از مارتنزيت باز پخت شده و نيز شامل فسفيد يوتكتيكي در برخي مناطق است و به دليل جدايش اچ شده در زمينه چدن بطور غير يكنواخت صورت مي گيرد.

اين نوع چدن بطور معمولي براي توليد چرخ دنده ها مورد استفاده قرار مي گيرد.

چدن سفيد:

تمام كربن يوتكتيكي در چدنهاي غير آلياژي قطعاتي كه در حين انجماد در قالب هاي ماسه اي داراي ضخامت هاي نازك و متوسطي بوده و حاوي مقدار سيليسيم كمتري باشند بدون استفاده از تلقيح مواد جوانه زا به كاربيد اهن تبديل مي گردد.

چنين چدنهايي داراي مقاطع شكست سفيد بوده و به چدنهاي سفيد موسوم هستند.اين نوع چدنها بصورت غير آلياژي و همراه مقادير قابل توجهي از عناصر كاربيد زا مانند كرم يا واناديم مورد استفاده قرار مي گيرند.مقاومت در برابر سائيدگي و سايش و چدنهاي سفيد دليل اصلي استفاده از اين نوع چدنها در صنعت محسوب مي گردد و چدنهاي ماليبل نيز جز همين چدنها ميباشد.

ساختار داخلي:

در شكل هاي 136 و 137 ساختار ميكروسكپي دو نوع غيرآلياژي مشاهده مي شود كه بدليل اختلاف در تركيب شيميايي داراي ساختارهاي متفاوتي هستند.

در شكل 136 يك چدن سفيد پركربن كه براي توليد چدن ماليبل مغز سفيد مورد استفاده قرار مي گيرد و داراي ساختار يوتكتيكي لدبوريت شامل كاربيد اهن در زمينه پرليت است نشان داده شده است.

در شكل 137 يك چدن كم كربن كه در ساخت و توليد چدن ماليبل مغز سياه استفاده مي گردد و حاوي كاربيدهاي صفحه اي در زمينه اي از پرليت و نيز مقاديري كاربيدهاي سوزني شكل بيش از يوتكتوئيدي است مشاهده ميگردد.چدن سفيد يا ساختار مشابه شكل 137 داراي استحكام بيشتري نسبت به چدني با ساختار ميكروسكپي شبيه بشكل 136 است.

چدن مختلط:

در صورتي كه تركيب شيميايي چدني كه در يك قالب ماسه اي ريخته گري مي گردد در حدود وسط يك چدن خاكستري و چدن سفيد قرار گيرد و داراي ساختاري مخلوط از گرافيت و كاربيد اهن خواهد بود كه به چدن مخلوط مشهور است.اين نوع چدن داراي سطح شكست مخلوط از سفيد و خاكستري بوده و در بسياري از موارد بعنوان يك چدن مقاوم در مقابل سا يش نيز مورد استفاده قرار مي گيرد.

نمونه تركيب شيميايي :

كربن       سيليسيم       منگنز       گوگرد       فسفر

3.2-3       1.4-1.2         1-0.5         1-0.5         0.15

چدن خاكستري با زمينه استنيتي:

بمنظور پآيدار كردن فاز استنيت در زمينه چدنهاي خاكستري در حرارت متعارفي از عناصر نيكل – مس و منگنز استفاده مي شود كه مقدار عناصر آلياژي مورد نظر بر اساس سطح قطعه ريخته گري برآورد مي گردد.چدنهاي خاكستري با زمينه استنيتي اغلب همراه با مقادير عنصر كرم نيز هستند كه باعث ايجاد كاربيد كرمدر ساختار داخلي ان مي گردد.

نمونه تركيب شيميايي:

                     كربن       سيليسيم       منگنز       نيكل       كرم         مس

شكل146:     3-2.6         2.8-1         1.5-1       22-18         2             7

شكل147:     3-2.6         2.8-1         1.5-1       22-18         3             7

ميكروسيلان:

اين نوع چدن در مقابل حرارت و خوردگي مقاوم بوده و حاوي عناصر آلياژي نيكل – سيليسيم و كرم ميباشد.

ساختار ميكروسكپي اين چدن كه در شكل 148 مشاهده مي شود حاوي گرافيت هاي فوق تبريد نوع D و مقدار كمي كاربيد يوتكتيكي در زمينه اي كاملا" استنيتي است.همچنين ميزان عنصر كرم در اين چدن برابر 1.8% ميباشد كه با ازدياد ان بقدار كاربيدها نيز اضافه ميشود.

نمونه تركيب شيميايي:

       كربن           سيليسيم           منگنز            نيكل           كرم

1.6-1.2           5.5-4.5           1.5-1           22-18         4.5-1.8

چدن غير مغناطيستي:

چدن مورد نظر حاوي عناصر آلياژي نيكل و منگنز بوده و ضونا" يك چدن آلياژي غير مغناطيستس ميباشد.

ساختار ميكروسكپي:

در شكل 149 ساختار ميكروسكپي اين نوع چدن كه حاوي گرافيت هاي ورقه اي بدون جهت و مقاديري كاربيد در يك زمينه كاملا" استنيتي است مشاهده مي گردد.

نمونه تركيب شيميايي:

كربن               سيليسيم               منگنز               نيكل

3                         2                       6.5                13-10

موارد كاربرد:

تجهيزات الكتريكي از قبيل رينگها و حفاظ الترناتورها و دريچه هاي مقاومتي و ...

چدن ماليبل:

اصولا" چدنهاي ماليبل چدنهاي قبل از يوتكتيكي كم آلياژي يا غير آلياژي هستند كه بمنظور ايجاد گرافيت هاي كروي و فشرده در آنها و نيز دسترسي به مجموعه اي از استحكام و نرمي تحت عمليات حرارتي و تابكاري قرار مي گيرند. قطعات چدن ماليبل ابتدا بصورت چدن سفيد ريخته گري مي شوند بدين معني كه تمام كربن در اين چدن در شرايط سياه تاب بشكل تركيبي بوده و سپس در مرحله عمليات حرارتي تا حرارت دادن تا منطقه استنيتي تشكيل مي شود و بالاخره ادامه تابكاري و استفاده از يك عمليات حرارتي مناسب همچنين سرعت سرد كردن و با استفاده از يك مرحله توقف يا بدون استفاده از ان ميتوان ساختار زمينه چدن را از فريتي كامل تا يك ساختار پرليتي تغيير داد.ساختار زمينه قطعات را ميتوان با سرد كردن سريع آنها در اخرين مرحله بازپخت كردن تغيير داد و خواص مطلوب را در اين نوع چدنها بدست آورد.

چدن ماليبل سياه تاب:

بهمان ترتيب كه در شكل 150 نشان داده شده است ساختار چدن ماليبل در شرايط سياه تاب شامل كاربيدهاي يوتكتيكي در زمينه اي از پرليت است.

نمونه تركيب شيميايي:

كربن           سيليسيم           منگنز           گوگرد           فسفر

2.57               1.48                 0.43               0.14               0.05

تابكاري ناقص در چدن ماليبل:

در مرحله اول عمليات حرارتي كه كاربيدها در زمينه استنيتي حل مي شوند كربن برفكي نيز جوانه زايي رشد مي كند.شكل 151 ساختار ميكروسكپي چدني را كه قبل از كامل شدن مرحله اول عمليات حرارتي بطور ارام سرد شده است را نشان مي دهد.اين چدن حاوي ذرات گرافيت و مقاديري از كاربيدها حل شده در زمينه اي از پرليت است.اين شكل روند ايجاد كربن برفكي را به وضوح نشان مي دهد.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا" از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

لینک متن کامل با فرمت ورد

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *