سایت دانلود

یک سایت دیگر با وردپرس فارسی
مواد - متالوژی

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

بدين ترتيب ريختگي آلياژهاي آلومينيوم از نظر ساختماني به سه گروه تقسيم بندي
مي گردد:

  • آلياژهاي قبل از يوتكتيكي كه اصلي ترين فاز تشكيل دهنده اين آلياژها فاز الفا-آلومينيوم بوده و فازهاي ديگر شامل يوتكتيك و تركيبات بين فلزي است كه در زمينه قرار ميگيرند.
  • آلياژ يوتكتيكي كه بيشترين مجموعه را در اين آلياژ مخلوط يوتكتيكي تشكيل داده و حاوي مقادير جزئي از فاز اضافي الفا-آلومينيوم و همچنين تركيبات ديگر است.
  • آلياژهاي بعد از يوتكتيك كه حاوي يك فلز اوليه بعد از يوتكتيكي و تركيبات ديگري كه در داخل يوتكتيك توزيع مي گردد هستند.
  • 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

عوامل و مشخصه هايي كه خواص آلياژهاي گروه با آنها كنترل مي گردد شامل:

الف: اندازه و شكل دانه فاز زمينه.

ب: فاصله و اندازه هاي شاخه هاي دندريتي موجود در فاز زمينه.

ج: شكل و توزيع مجموعه يوتكتيكي و بالاخره تركيبات بين فلزي است كه توسط اصلاح و تغيير عواملي از قبيل تركيب شيميايي- اندازه دانه هاي فاز زمينه- سرعت سرد كردن حين انجمادو… مي توان مشخصات ساختاري فوق را بطور اساسي تحت تاثير قرار داد.

عمليات حرارتي متنوع و مختلف بصورت تك مرحله اي يا تركيبي از چندين عمليات حرارتي مختلف از قبيل تنش گيري-سختس رسوبي-عمليات اخلال و پآيداري ساختار داخلي برروي آلياژهاي آلومينيوم عملا” كاربرد وسيع اين آلياژها را در صنعت امكان پذير مي سازد.عادي ترين نوع عمليات حرارتي كه بطور معمول بر روي آلياژهاي آلومينيوم انجام ميگيرد سخت كردن توسط سختي رسوبي و پيرسختي است و تركيبات اصلي كه بدين منظور در آلياژهاي آلومينيوم مورد استفاده قرار مي گيرند فازهاي CuAl2 و Mg2Si ميباشد.

روش ريخته گري كه در آلياژها انتخاب مي گردد نسبت به تركيب شيميايي آنها متفاوت است و با تركيب شيميايي كه آلياژ مورد نظر دارد و همچنين نسبت به مشخصات ساختار داخلي و خواص مكانيكي و فيزيكي مورد نظر انتخاب روش ريخته گري در قالب ماسه اي يا قالب فلزي كاملا” با يكديگر تفاوت دارد و در برخي موارد مشاهده مي گردد كه بعضي از آلياژها از نظر تركيب شيميايي مشابه يكديگر هستند ودر صورتي كه كاملا” از نظر قيمت و مقدار ناخالصي ها با هم تفاوت دارند.برخي عوامل ديگر كه معمولا” در انتخاب آلياژ مورد توجه قرار مي گيرد شامل: طراحي قطعه ريخته گري –مقاومت قطعه در مقابل خوردگي و قابليت جوشكاري و … مي باشد.

نمونه اي از موارد كاربرد آلياژهاي آلومينيوم:

بيش از پنجاه درصد كل مصرف آلياژهاي آلومينيوم در ساخت وسايل نقليه است و پنجاه درصد باقي مانده ان در مصارف عمومي مهندسي و وسايل خانگي است.

آلومينيوم خالص تجارتي:

ساختار ميكروسكپي آلومينيوم خالص تجارتي در اغلب موارد بعنوان يك فلز خالص در نظر گرفته شده است اما در حقيقت بعلت وجود ناخالصي ها كه بطور عادي در ان يافت مي گردد ميتوان انرا يك آلياژ به حساب آورد.اغلب عناصر آلياژي قابليت حل شدن خوبي در فاز الفا-آلومينيوم دارند اما در حالت عادي مقدار عنصر اهن و سيليسيم در داخل آلومينيوم به اندازه كافي زياد بوده و وجود اين دو عنصر توليد يك تركيب بين فلزي در ساختار آلومينيوم تجاري ميكند و بدين صورت ساختار ميكروسكپي آلومينيوم تجاري خالص شامل محلول جامد الفا-آلومينيوم كه در اصل زمينه ان را تشكيل ميدهد.

آلياژهاي آلومينيوم:

آلومينيوم-مس:

عليرغم انكه عنصر مس در اغلب آلياژهاي ريخته گري آلومينيوم يافت مي شود فقط در دو آلياژ مهم از آلومينيوم و مس وجود دارند (0.5-0.4% مس و 0.9-0.1% مس) كه مس بعنوان عنصر آلياژ كننده اصلي در آنها بكار مي روند.آلياژ مس اگر كمتر باشد در اين صورت تمايل به ايجاد حفره هاي اقباضي افزايش مي يابد كه بخاطر بهبود خواص ريخته گري در قطعه و همچنين بمنظور از بين بردن عيوب بوجود امده حين انجماد مقاديري عنصر سيليسيم نيز به آلياژ افزوده مي گردد.

بهمين منوال در آلياژهاي آلومينيوم-مس كه داراي عنصر مس بيشتري هستند مقادير سيليسيم و منيزيم بدليل جلوگيري از تشكيل فاز MgSi درصد نازكي نگه داشته ميشوند همچنين مقداري از ناخالصي هاي موجود از قبيل منيزيم-سيليسيم-اهن و منگنز در آلياژهاي آلومينيوم-مس بصورت فازهاي بين فلزي مانندMg2Si در ميآيدوبخش ديگري نيز از اين ناخالصي ها در داخلمحلول جامد زمينه حل مي گردد.

وجود فاز CuAl2 در آلياژ آلومينيوم محتوي 5-4% مس و همچنين وجود فازهاي CuAl2 و Mg2Si در آلياژ آلومينيوم محتوي 11-9% مس امكان عمليات حرارتي اين آلياژها را فراهم ميسازد.عامل سرعت سرد شدن قطعه كه توسط نوع قالب بكار برده مي شود معيين گردد بر روي اندازه و توزيع ذرات فاز CuAl2 و تركيب نا محلول تاثير زيادي دارد و بهمان صورت كه ساختار هاي ميكروسكپي مربوط به اين آلياژ مي باشد فازهاي نام برده در قالب ماسه اي بزرگتر از قالب فلزي بوده بطوريكه در مورد آلياژ ريخته شده است.

آلومينيوم-سيليسيم:

آلياژهاي آلومينيوم –سيليسيم وسيع ترين گروه آلياژي آلومينيوم را دارا هستند كه از آلياژهاي ساده دوتائي شروع و به سيستم هاي پيچيده تري ختم ميشودولي با وجود اين تمام آلياژهايي كه در اين گروه قرار دارند از نظر ساختار ميكروسكپي به سه گروه: قبل يوتكتيكي- يوتكتيكي و بعد يوتكتيكي تقسيم ميشوند. در هر حال تركيبات و فازهاي ايجاد شده در تمام آلياژها تقريبا” مشابه بوده و فقط از نظر حجم نسبي-اندازه و توزيع متفاوت هستند بدين معني كه فاز الفا-آلومينيوم تقريبا” در تمام آلياژها وجود دارد و حتي در آلياژهاي بعد يوتكتيكي در شرايط غير تعادلي شديد انجام مي شود و نيز سيليسيم كه در هر سه گروه آلياژها جدا مي گردد. ريز كردن دانه هاي فاز الفا-آلومينيوم در زمينه آلياژهاي قبل يوتكتيكي معمولا” شبيه آلياژهاي Al-Cu است و با وجود انكه ريز كردن دانه ها در آلياژهاي يوتكتيكي و بعد يوتكتيكي به ندرت انجام مي گيرد اما در مورد دو گروه آلياژهاي يوتكتيكي و بعد يوتكتيكي مشخصات ساختاري فاز سيليسيم در ساختار ميكروسكپي توسط برخي عمليات برروي مذاب از قبيل سرعت سرد كردن كنترل مي گردد.ساختار ميگروسكپيآلياژ يوتكتيكي آلومينيوم-سيليسيم در قالب فلزي بدون استفاده از هر گونه عوامل خارجي در مذاب شامل دانه ها و سلولهاي يوتكتيكي است.كنترل فضاي بين شاخه هاي دندريتي در آلياژهاي ما قبل يوتكتيكي و نيز اندازه و توزيع تمام تركيبات موجود و فاز سيليسيم توسط دو عامل سرعت سرد كردن حين انجماد و ريز كردن دانه ها انجام مي گيرد اما با وجودانكه كنترل فاز سيليسيم نيز تا حدودي توسط سرعت سرد شدن و عوامل ريز كننده صورت مي گيرد لازم است در اين قسمت ساختار اصلي اين فاز با دقت نسبتا” بيشتري بررسي شود.

ساختار ميكروسكپي آلياژ ريخته گري شده در قالب فلزي از آلومينيوم-سيليسيم در شكل 49 مشاهدهمي شود.ساختار سطح ميكروسكپي اين آلياژ حاوي فاز اوليه در زمينه يوتكتيكي و به رنگ تيره و تركيب بين فلزي به رنگ روشن است.

ساختار ميكروسكپي آلياژي مشابه كه در قالب ماسه اي ريخته گري گرديده داراي ساختار مشابه با قالب فلزي است با تفاوت اينكه داراي فازهاي ميكروسكپي تشكيل دهنده بيشتري است در صورتي كه قبل از ريختن مذاب آلياژ فوق در قالب فلزي مقدار 0.05% از عنصر استرانيم به ان اضافه گردد بطور معمول ريخته گري آلياژهاي Lmt-Lmg- Lmz در قالب هاي اسه اي و فلزي انجام مي گيرد.

همچنين عمليات حرارتي و سخت كردن آلياژهاي آلومينيوم-سيليسيم با استفاده از مكانيزم هاي رسوبي فازهاي CuAl2 با Mg2Si صورت مي گيرد.

آلياژهاي منيزيم:

برخي از عناصر آلياژي از قبيل آلومينيوم- روي و نقره ايجاد تركيب هاي يوتكتيكي و برخي مانند زيركنيم و منگنز ايجاد تركيبات يوتكتيكي با منيزيم مي كند و در صورتي كه در آلياژهاي منيزيم از عناصر تشكيل دهنده يوتكتيكي استفاده شود در ساختارهاي يوتكتيكي مختلفي كه در اطراف دانه هاي الفا-منيزيم در ساختار قطعات ريخته گري تشكيل شده است تشابه زيادي مشاهده مي گردد كه البته با ساختارهاي يوتكتيكي توزيع فازهاي بين فلزي و نيز در سطح ميكروسكپي مي توان مشاهده گردد.

بطور كلي در ساختار ميكروسكپي آلياژهاييكه منيزيم بعنوان عنصر اصلي تشكيل دهنده در آنها بكار برده شده است دانه هاي الفا-منيزيم به ندرت بصورت دندريتي يا ستوني مشاهده مي گردند زيرا دانه هاي مذبور در برخي از آلياژهاي فوق الذكر در نتيجه وجود زيركنيم كه ذاتا” داراي خاصيت ريزكنندگي شديدي است ريزتر ميگردد و به همين علت معمولا” آزمايش هاي ميكزوسكپي در اين آلياژها بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرد.

آلياژهاي مس:

در بيشتر موارد مشخص كننده اصلي ساختار ميكروسكپي آلياژهاي ريخته گري مس فاز زمينه الفا-مس است كه انواع مختلف فازهاي ديگر در ان توزيع و پخش شده اند بهمين دليل به نظر مي رسد كه ساختارهاي ميكروسكپي قطعات ريختگي در آلياژهاي مس از اين جهت شباهت زيادي به آلياژهاي سبك پيدا مي كنند اما با وجود اين اين دو نوع از آلياژهاي مذكور داراي تفاوت هايي هستند كه بويژه نحوه انجماد و تغيير فازها در حالت جامد پس از انجماد در آلياژهاي مس از ان جمله اند.

آلياژهاي ريخته گري مس مشابه آلياژهايي نيز داراي چندين سيستم دو تائي از قبيل مس-قلع   مس-آلومينيوم   مس-كرم و مس-برليم داراي تحول يوتكتيكي و آلياژهاي مس و روي – قلع و مس فازهاي توزيع شده در زمينه شبيه يك فاز يوتكتيكي هستند.  

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 *