ورود به حساب ثبت نام جدید فراموشی کلمه عبور
برای ورود به حساب کاربری خود، نام کاربری و کلمه عبورتان را در زیر وارد کرده و روی “ ورود به حساب” کلیک کنید.





اگر فرم ثبت نام برای شما نمایش داده نمیشود، اینجا را کلیک کنید.









اگر فرم بازیابی کلمه عبور برای شما نمایش داده نمیشود، اینجا را کلیک کنید.





صفحه 1 از 2 12 آخرین
نمایش نتایج: از 1 به 10 از 15
  1. #1
    حسین یعقوبی
    مدیـــریت سـایت
    تاریخ عضویت
    2012/11/05
    محل سکونت
    ı̴̴̡ ̡̡͡|̲̲̲͡͡͡ ̲▫̲͡ ̲̲̲͡͡π̲̲͡͡ ̲̲͡▫̲̲͡͡ ̲|̡̡̡ ̡ ̴̡ı̴
    سن
    27
    نوشته ها
    1,422
    3,901
    4,140

    Post چدن نشکن ( تاریخچه ، روش ساخت ، خواص ، کاربرد )

    چدن نشكن

    اين چدن بعد از جنگ جهاني دوم وارد صنعت شد و با توجه به خواص خوب مكانيكي كه داشت كاربرد هاي مهمي در صنعت پيدا كرد و به علت كاربرد بالاي آن و استحكام خوب آن رفته رفته جاي فولاد را گرفت .
    دلايل جايگزيني چدن نشكن به جاي فولاد
    :
    1- در اين چدن ها عمدتا گرافيت به صورت كروي و با ضمينه پرليتي بوده و برخلاف چدن ماليبل اين نوع چدن ها قابليت چكشخواري و انعطاف پذيري بالايي دارند
    .
    2- در مقايسه با چدن هاي ماليبل اين نوع چدن ها نياز به سيكل عمليات حرارتي ندارند لذا از لحاظ اقتصادي مقرورن به صرفه تر مي باشند همچنين با اضافه كردن عناصر آلياژي در ضمن ذوب ريزي گرافيت هاي ورقه اي به گرافيت هاي كروي تبديل مي شود . در تركيب شيميايي اين چدن ها حدود 0.03 درصد تا 0.05 درصد منيزيم وجود داشته و مقدار گوگرد موجود در اين چدن ها كمتر از 0.01 درصد مي باشد

    طرز تهيه و ريخته گري اين نوع چدن ها مشابه چدنها خاكستري مي باشد با اين تفاوت كه در فرآيند ذوب ريزي با استفاده از عناصر آلياژي نظير منيزيم ، گرافيت ورقه اي تبديل به گرافيت كروي مي شود .
    نكته : مقدار انبساط مذاب چدن نشكن از چدن خاكستري بيشتر بوده و به همين دليل در ريخته گري آن تغذيه هاي كوچكتري به كار مي رود و همچنين در بعضي موارد بدون تغذيه نيز مي توان ريخته گري را انجام داد
    .
    انواع كوره هاي جهت توليد چدن داكتيل (نشكن
    ):
    كوره كوپل و كوره هاي شعله اي و كوره هاي الكتريكي را مي توان جهت توليد چدن نشكن استفاده كرد
    :
    1- كوره كوپل : در روش كوره كوپل چون نياز است كه مقدار گوگرد را كاهش دهيم و ديگر اين كه كوره كوپل يكي از روش هايي مي باشد كه به علت استفاده از زغال سنگ بيشترين گوگرد را در مذاب ايجاد مي نمايد لذا بايد گوگرد زدايي را قبل از كروي كردن گرافيت ها انجام داد
    .
    مزاياي كوره كوپل
    :
    الف:كاهش قيمت تمام شده ذوب و عمليات ذوب :دوبله كردن كوره كوپل : در اين روش ابتدا مذاب تهيه شده در كوره هاي كوپل مقرون به صرفه مي باشد اما به علت بالا بودن ميزان گوگرد يك مرحله گوگرد زدايي و يك مرحله اضافه كردن كربن در صورت كم بودن ميزان كربن انجام مي شود سپس مذاب را داخل كوره القايي ريخته و مذاب را از نظر تركيبات شيميايي كنترل مي كنند

    مواد شارژ براي تهيه چدن نشكن در كوره هاي القايي
    معمولا موادي مانند شمش چدن – قراضه فولاد – فرو آلياژ ها – آهن اسفنجي – برگشتي هاي چدن نشكن – در كوره هاي القايي به عنوان شارژ استفاده مي كنند .
    شمش چدن : اين شمش معمولا تفاوت هاي با شمش چدن خاكستري داشته . معمولا در تهيه چدن خاكستري از شمش كوره بلند استفاده مي شود كه معمولا داراي گوگرد تقريبا زيادي مي باشد . شمش چدن جهت تهيه چدن داكتيل معمولا داراي درصد گوگرد پايين تري نسبت به شمش چدن هاي خاكستري مي باشد كه اين درصد معمولا كمتر از 0.02 درصد مي باشد اين شمش معمولا به شكل سوزن برزيلي و سوري كانادايي ريخته مي شود در اين شمش هاي معمولا منيزيم به عنوان عنصر تلقيحي استفاده مي شود و درصد گوگرد را پايين در نظر مي گيرند تا از تلفات منيزيم جلوگيري شود
    .
    قراضه فولاد : به علت وجود گوگرد كم در توليد چدن هاي داكتيل كاربرد اين نوع چدن ها در صنعت بين 40 تا 50 درصد مي باشد و عيب آن بالا بودن نقطه ذوب و كربن آن مي باشد كه جهت صرفه جويي درانرژي قراضه ها را قبل از ريخته گري پيش گرم مي كنند

    آهن اسفنجي : محصول كوره هاي غير مستقيم بوده كه از آن در صنعت بين 10 الي 15 درصد استفاده مي كنند و علت استفاده آن كاهش قيمت تمام شده آن مي باشد . و عيب كلي آن افزايش درجه حرارت و افزايش مصرف مواد نسوز مي باشد
    برگشتي ها : اين نوع مواد در صنعت در حدود 30 درصد در شارژ كوره استفاده مي شود
    فرو آلياژ ها : عموما اين نوع مواد شامل فرو سيليكوم منيزيم و فرو سيليس مي باشندكه در اين مواد فروسليكوم منيزيم به عنوان ماده كروي كننده استفاده مي شود و فرو سيليسيم به عنوان ماده جوانه زا استفاده مي شود .
    مزايا فرو آلياژ ها
    :
    1- عموما از تلفات عناصر آلياژي جلوگيري مي كنند
    .
    2- فرو سيليس باعث افزايش سياليت مذاب مي شود .و جلوگيري از تشكيل كاربيد مي شود
    .
    3- باعث افزايش جوانه زايي مي شود
    .
    تهيه و اماده نمودن مذاب كه شامل سه مرحله مي باشد
    .
    1- كنترل درجه حرارت

    2- كنترل تركيب شيميايي
    3- اضافه نمودن مواد كروي كننده
    1- كنترل درجه حرارت : درجه حرارت بالاي مذاب باعث حذف مواد پايدار كننده گرافيت مي شود وتاثير تلقيح را كاهش مي دهد از طرفي درجه حرارت پايين باعث كاهش سياليت مذاب مي شود . درجه حرارت معمولا براي تهيه مذاب در چدن هاي نشكن در حدود دامنه دمايي 1450 تا 1560 مي باشد كه انتخاب درجه حرارت بستگي به حجم مذاب و روش كروي سازي و مقدار مواد كروي كننده دارد .
    2- كنترل تركيب شيميايي : گوگرد باعث تلفات مواد كروي كننده مي شود و از طرفي باعث پايداري فاز كاربيد مي باشد اگر درصد گوگرد بالا باشد قبل از اضافه كردن مواد كروي كننده گوگرد زدايي انجام مي شود در اين حالت گوگرد زدا بايد در پاتيل بازي و توسط مواد گوگرد زدا (كاربيد كلسيم CaO2 سياناميد كلسيم CaN2O2 –NaCH – Na2Ca5- CaO-CaCO3)مي باشد .

    براي انجام بهتر عمليات گوگرد زدايي دو مورد را بايد رعايت كرد .
    1- تماس مواد گوگرد زدا با مذاب بايد حداكثر ممكن باشد .
    2- زمان فعل و انفعال : اگر زمان گوگرد زدايي طولاني باشد باعث ورود مجدد گوگرد از سرباره به مذاب مي شود لذا پس از گوگرد زدايي بايد سريعا عمليات سرباره گيري و پاتيل به پاتيل انجام شود
    .
    عناصر كروي كننده : كه اين مواد شامل منيزيم، سريم و منيزيم تزريق شده به كك مي باشد . منيزيم داراي نقطه ذوب 620 درجه سانتيگراد مي باشد كه اين عنصر در درجه حرارت 1100 درجه تبخير مي شود كه در اين درجه فشار داخلي منيزيم به بيشترين حد خود مي رسد . كه پس از اضافه كردن به مذاب باعث پاشش مذاب مي شود لذا براي اضافه كردن منزيم از آلياژ ها و آميژن هاي منيزيم استفاده مي شود قابل توجه است كه منيزيم مي تواند به دو شكل استفاده مي شود
    .
    1- منيزيم فلزي : در مواقعي استفاده مي شود كه در مواقعي استفاده مي شود كه حجم مذاب كم باشد
    .
    اين مواد را مي توان به اشكال پودر منيزيم – شمش منيزيم و قراضه منيزيم به همراه آهن و بريكتهاي منيزيم فشرده استفاده كرد
    .
    2- آلياژ هاي منيزيم :كه عمدتا به دو گروه تقسيم مي شوند
    .
    الف : الياژ هاي نيكل منيزيم : نيكل به علت خاصيت پرليت زايي باعث افزايش خواص مكانيكي چدن مي شود كه تنها محدوديت استفاد ه ان در صنعت قيمت تمام شده بالاي آن مي باشد آلياژ هاي مختلف نيكل منيزيم عبارتند از آلياژ 50 درصد نيكل 30 درصد سيليسيم و 20 درصد منيزيم – 85 درصد نيكل 15 منيزيم – 70 درصد نيكل 30 منيزيم -95 نيكل 5درصد منيزيم بايد توجه داشت كه به علت آن كه نيكل داراي قيمت بالايي مي باشد معمولا به جاي نيكل از عناصر مشابه آن ( مس ) براي آلياژ سازي استفاده مي كنند
    .
    نكته : معمولا از آلياژ نيكل منيزيم در روش هاي ساندويچي و پاتيل سرباز استفاده مي كنند
    .
    ب- آلياژ هاي منيزيم سيلسيم آهن ( فروسيليكم منزيم
    ):
    اين نوع آلياژ هاي در مقايسه با آلياژ هاي نيكل ارزان تر بوده همچنين سيليس موجود در اين آلياژ ها مي تواند به عنوان عنصر تلقيح در مذ اب عمل كند علاوه بر آن اين آلياژ تاثير كروي سازي شديد دارد لذا اين عنصر در صنعت بيشتر به كار مي رود و تركيب شيميايي آن 5 درصد منيزيم و 45 درصد سيلسيم و 50 درصد آهن مي باشد
    .
    2- روش منيزيم تزريق شده در كك : اين روش كمتر مورد استفاده قرار مي گيرد و علت آن گوگرد زياد موجود در كك مي باشد و اين امر باعث مي شود كه ميزان مصرف منيزيم در اين روش افزايش پيدا كند
    .
    3- سريم : درجه حرارت تبخير اين عنصر 3000 درجه سانتيگراد بنابراين مشكلات منيزمي را در كروي سازي ندارد اما به علت آن كه عنصري كمياب مي باشد د ر صنعت كمتر مورد استفاده قرار مي گيرد و عموما از آن در مواردي خاص همراه منيزيم استفاده مي كنند
    .
    روش افزايش مو اد كروي كنند ه
    :
    روش پاتيل سرباز : در اين روش مواد كروي كننده در كف پاتيل قرار گرفته و مذاب روي اين مواد ريخته مي شود . در اين روش چون مذاب روي منيزيم ريخته مي شود و تماس مستقيم مذاب با منيزيم برقرار مي شود لذا ميزان بازيابي منيزيم در مذاب پايين مي باشد كه ميزان بازيابي را در اين روش مي توان بين 20 تا 25 درصد تخمين زد
    .
    نكته : در كليه روش هاي تلقيح در پاتيل بايد نسبت ارتفاع پاتيل به قطر را رعايت كرد كه اين نسبت 3 به 1 مي باشد
    . (H<3D)
    2- روش ساندويچي : در اين روش ارتفاع 3 برابر قطر مي باشد با اين تفاوت كه در قسمت كف پاتيل محفظه اي را تعبيه كرده اند كه مواد كروي كننده در اين محفظه قرار مي گيرند سپس به وسيله پوششي از ماسه ( فروسليس- ماسه – ورق فولادي ) پوشش داده مي شود . سپس مذاب را به داخل پاتيل ريخته و در صورتي كه از پوشش ماسه اي استفاده شود ماسه را شكانده و مواد با مذاب واكنش ايجاد مي كند اما در صورتي كه از ورقه اي فولادي استفاده شود ورقه ذوب مي شود و مواد منيزيم با مذاب واكنش ايجاد مي كند و همچنين اگر با فر وسيليس انجام شود بازدهي بالا رفته و مزيت هايي در بردارد كه علاوه بر فروسيليسيم منيزيم عمل جوانه زايي نيز انجام مي شود كه ميزان بازيابي در اين روش را مي توان بين 45 تا 40 درصد تخمين زد مزيت ديگري كه اين روش به همراه دارد اين مي باشد كه به علت ريختن مذاب بر روي فروسيليس منيزيم و همچنين به علت خروج كامل اكسيژن تلفات منيزيم به شدت كاهش پيدا مي كند . همچنين به علت دانسيته پايين منيزيم و حضور آن در كف پاتيل پس از ريختن مذاب ، منيزيم به طرف بالا حركت كرده و تلقيح به طور كامل انجام مي شود
    .
    3- روش قوطه وري
    :
    در اين روش مواد كروي كننده داخل محفظه از جنس گرافيت جاسازي شده و هنگامي كه پاتيل از مذاب پر شده محفظه داخل پاتيل مي شو د كه ميزان بازيابي منيزيم در اين روش 50 تا 55 درصد مي باشد . كه معمولا درجه حرارت ريخته گري را در اين روش 1560 درجه در نظر گرفته همچينن افت درجه حرارت در اين روش 50 درجه سانتيگراد مي باشد .
    4- روش كنورتر گردان :
    در اين روش بعد از جاسازي مواد كروي كننده در داخل كنورتر، كنورتر تا حدود 90 درجه چرخانده شده تا مواد كروي كننده با مذاب تماس برقرار كنند كه ميزان بازيابي در اين روش را مي توان تا حدود 60 در صد تخمين زد
    .
    5- روش پودر منيزيم
    :
    در روش پودر منيزيم در داخل محفظه اي همراه با گاز خنثي از كف در داخل پاتيل تزريق مي شود

    6- درون قالبي (اينمولت ):
    بازيابي منيزيم در اين روش در حدود 100 درصد مي باشد كه مدت زمان بين تلقيح مذاب و تخليه مذاب در حداقل ممكن مي باشد كه هر چه اين زمان كمتر باشد كروي سازي بيشتر و يكنواخت تر مي شود در اين روش مواد كروي كننده در داخل سيستم راهگاهي قرار گرفته و ضمن عبور مذاب از داخل سيستم راهگاهي عمل كروي سازي انجام مي شود
    .
    مزاياي روش اينمولت
    :
    1- بالا بودن ميزان بازيابي منيزيم تا حدود 100 درصد

    2- توليد قطعات با سطح مقطع نازك
    3- برطرف شدن خطرات زيست محيطي
    4- كاهش مراحل توليد
    5- افزايش خواص مكانيكي قطعه
    6- تسهيل در شرايط اتوماسيون
    معايب روش اينمولت :
    1- امكان ورود ناخالصي ها به محفظه قالب در صورت طراحي غلط سيستم راهگاهي

    2- نياز به طراحي دقيق و درست سيستم راهگاهي كه منجر به افزايش روش توليد مي شود .
    3- نياز به استفاده از آلياژ مناسب

    پديده ميرايي :
    هر چه فاصله زماني بين اضافه كردن مواد كروي كننده و ذوب ريزي افزايش پيدا كند ميزان تاثير اين مواد كاهش پيدا مي كند همچنين ميزان بازيابي اين مواد كاهش مي يابد
    .
    طراحي سيستم راهگاهي
    :
    طراحي سيستم راهگاهي براي چدن نشكن شامل دو مرحله مي باشد
    .
    1- طراحي محفظه فعل و انفعالات . 2- طراحي راهگاه


    1- طراحي محفظه فعل و انفعالات كه شامل ويژگي هايي به شرح زير مي باشد .
    الف : جريان مذاب بايد به صورت يكنواخت با سطح مواد كروي كننده در تماس باشد
    .
    ب: از حمل مواد كروي كننده به داخل محفظه قالب جلوگيري كند
    .

  2. 5
  3. #2
    حسین یعقوبی
    مدیـــریت سـایت
    تاریخ عضویت
    2012/11/05
    محل سکونت
    ı̴̴̡ ̡̡͡|̲̲̲͡͡͡ ̲▫̲͡ ̲̲̲͡͡π̲̲͡͡ ̲̲͡▫̲̲͡͡ ̲|̡̡̡ ̡ ̴̡ı̴
    سن
    27
    نوشته ها
    1,422
    3,901
    4,140
    فاكتورهاي موثر در انتخاب روش كروي كننده:
    1- اگر حجم طولي زياد باشد از روش مخصوص براي كروي كردن استفاده مي شود .
    2- درجه حرارت توليد اگر زياد باشد از روشهايي استفاده مي شود كه داراي حداقل دما باشد.
    3- قيمت تمام شده
    4- شرايط زيست محيطي: روش هايي مانند اينمول حداقل آسيب هاي زيست محيطي را دارد
    5- مواد شارژ : اگر مواد شارژ داراي ميزان گوگرد بيشتري باشند بايد از روش هايي استفاده شود كه كروي سازي راحت تر انجام شود.
    6- محدوديتهاي فيزيكي
    7- مدت زمان ريخته گري
    تلقيح مذاب چدن داكتيل:
    مواد تلقيحي در چدن داكتيل باعث افزايش تعداد هسته ها در واحد سطح شده و لذا توزيع گرافيت كروي را بيشتر و يكنواخت تر مي كند كه نسبتا خواص مكانيكي افزايش پيدا مي كند.
    مواد تلقيحي در چدن داكتيل:
    اين مواد شامل فروسليس – گرافيت- آلومينيوم- زيركنيم مي باشد.
    نكته: در روش اينمولت كمتر عمليات تلقيح انجام مي شود.
    به طور كلي تلقيح در چدن داكتيل مهم تر از چدن خاكستري است زيرا در چدن داكتيل گرافيت كروي بوده اما گرافيت در چدن خاكستري گرافيت ورقه اي مي باشد به همين دليل سرعت ورود مواد تلقيحي در چدن داكتيل كمتر از چدن خاكستري است به همين دليل نياز به هسته هاي بيشتري در تلقيح داكتيل است.
    روش هاي تلقيح:
    1- تلقيح در جريان ذوب ريزي
    2- قرار دادن مواد تلقيحي روي سطح قالب و انجام سيستم ارتعاشي
    كنترل خط توليد چدن نشكن:
    1- كنترل مواد شارژ كوره
    2- كنترل عمليات افزايش منيزيم و كنترل تلقيح و كروي سازي و جوانه زايي
    3- كنترل تاثير گذشت زمان
    4- كنترل ساختار متالوگرافي
    5- كنترل خواص متالوگرافي
    1- كنترل مواد شارژ كوره :
    شامل :
    1) حذف مواد غير آهني از مواد شارژ
    2) حذف قطعات ياتاقان كه اين قطعات به دليل به همراه داشتن سرب باعث پوك شدن گرافيتها در چدن داكتيل مي شود.
    3) حذف قطعات سربي و يا سرب اندود شده و يا گالوانيزه شده
    4) كنترل خشك بودن مواد شارژ و چرب نبودن اين مواد ( اين امر به دليل جلوگيري از ايجاد تلاطم در مذاب و كاهش تلفات آن مي باشد)
    5) خشك بودن پوشش كوره
    6) جدا كردن قطعات زنگ زده يا اكسيد شده كه باعث افزايش انحلال اكسيژن شده و اين امر باعث افزايش تلفات منيزيم مي شود كه براي رفع اكسيد ها و چربي ها مواد شارژ را قبل از ذوب 300 تا 400درجه پيشگرم مي كنند
    2- كنترل عمليات افزايش منيزيم و عمليات جوانه زايي
    1) كنترل تركيب شيميايي گوگرد و عناصر مضر (در اين مرحله بايد حداقل باشد معمولا براي كنترل تركيب شيميايي از دستگاه هايي نظير كوانتومتر –اكسترومتري – اكستروفوتومتري و اتميك ابزوروشين و اشترلاين استفاده مي شود كه امروزه عموما از كوانتومتر در صنعت استفاده مي شود
    2) كنترل درجه حرارت : درجه حرارت افزايش منيزيم 1380 تا 1450 درجه است براي كنترل درجه حرارت نيز مي توان از انواع ترموكوپل ها و پيرومتر ها استفاده كرد
    نكته: پيرومتر:دستگاهي است كه با استفاده از آن اشعه مي تواند بدون تماس با مذاب اعلام دما كند . كه از طريق رنگ آلياژ درجه حرارت را تعيين مي كند
    3) بازيابي مواد منيزيم دار :
    منيزيمي كه به مذاب اضافه مي شود عموما به چهار طريق استفاده مي شود
    1- اكسيد مي شود
    2- بخار مي شود
    3- سولفيد مي شود
    4- و باقي مانده منيزيم (ريوان شده ) باعث كروي شدن گرافيت ها مي شود كه مقدار منيزيمي كه توسط مذاب مصرف شده را منيزيم ريوان شده يا سولفيد شده مي نامند
    Mg rc : درصد منيزيم ريوان شده
    S a: ميزان گوگرد بعد از اضافه كردن منيزيم
    S r: مقدار گوگرد قبل از اضافه كردن منيزيم
    معمولا در چدن هاي نشكن چون ميزان گوگرد زير 0.2% ميباشد Mg s در صورت انجام گوگرد زدايي صفر منظور مي شود
    4) انتخاب روش افزايش مواد منيزيم دار
    5) كنترل شكل هندسي پاتيل كه ارتفاع پاتيل بايد 3 برابر قطر آن باشد تا از تلفات منيزيم جلوگيري شود .
    4- كنترل ساختار متالوگرافي :
    كه در انتهاي خط توليد نمونه اي جهت عمليات پوليش و متالوگرافي ريخته مي شود و تحت ميكروسكوپ نوري عمليات ريز ساختار انجام مي شود
    5-كنترل خواص مكانيكي :
    به اين جهت از آزمايشگاهي نظير سختي سنجي تست كرنش . ... استفاده مي شود كه تست كشش براي واحد هاي كوچك استفاده مي شود ولي در آزمايشگاههاي بزرگ تست سختي سنج تست براده برداري و زنگ دار بودن قطعه نيز استفاده مي شود
    نكته :تست براده برداري : در چدن هاي نشكن هر چه طول براده بيشتر باشد خاصيت نشكن شدن قطعه بيشتر مي شود .
    تست زنگدار بودن : كه هر چه صدا خفه تر باشد چدن نشكن تر است
    مباني طراحي سيستم هاي راهگاهي درچدن نشكن :
    وظايف سيستم راهگاهي :
    1- انتقال مذاب از بوته به داخل محفظه قالب با حداكثرسرعت ممكن
    2- حركت مذاب در داخل سيستم راهگاهي با حداقل اختشاش و تلاطم
    3- ورود مذاب به داخل محفظه قالب بايد به گونه اي باشد كه سرد ترين قسمت مذاب در دورترين منطقه قالب از نظر ورود مذاب قرار بگيرد و نيز گرم ترين قسمت مذاب در داخل سيستم راهگاهي باشد
    4- ابعاد سيستم راهگاهي بايد به گونه اي طراحي شود كه ضمن اين كه مذاب محفظه قالب را به صورت كامل پر مي كند حداقل ميزان برگشتي را در سيستم راهگاهي داشته باشد
    عيوب ايجاد شده در طراحي غلط سيستم راهگاهي
    1- وارد شدن ماسه شلاكه و ناخالصي ها به داخل محفظه قالب
    2- كاهش كيفيت سطحي قطعه توليدي
    3- جذب گاز در مذاب و ايجاد مك هاي گازي
    4- اكسيد شدن بيش از حد مذاب
    5- ايجاد حفرات انقباضي در قطعات توليدي
    6- پرنشدن كامل قالب( نيامد كردن )
    7- وارد شدن ذرات از پيش جامد شده به داخل محفظه قالب

    براي طراحي سيستم راهگاهي از دو قانون در علم فيزيك استفاده مي شود
    1- قانون بقاي انرژي(قانون برنولي) :كه رابطه برنولي از آن استخراج شده است كه بيان مي كند كه مقدار انرژي در يك سيستم بسته همواره ثابت مي باشد كه انرژي هاي موجود در اين سيستم را مي توان به طريق زير معرفي كرد
    Ep=انرژي وزن مذاب مايع (انرژي پتانسيل)(mgh) انرژي وزن مايعي كه در ارتفاع از كف قرار دارد)
    EK = انرژي جنبشي
    h=ارتفاع بر حسب متر
    P= نيروي اعمالي اتمسفر
    E= انرژي جنبشي
    V= سرعت حركت مذاب
    V 2= سرعت حركت سيال از راهگاه خروجي
    2- قانون تداوم :
    اين قانون بيان مي كند كه مقدار حجم مايع در حال جريان از هر مقطع در واحد زمان ثابت است
    R 1= دبي
    در اين حالت اگر دبي خروجي مذاب را R2 نشان دهيم و همچنين R2را جريان ورودي مذاب به اخل قالب ناميم
    A 2 سطح مقطع راهگاه بارريز
    R1 دبي خروجي مذاب
    R2: جريان ورودي مذاب به داخل قالب
    h1: ارتفاع راهگاه بارريز
    h2: ارتفاع كل سيستم راهگاهي
    h3: ارتفاع ريختن مذاب تا حوضچه پاي راهگاه
    A2 سطح مقطع ريختن مذاب
    محاسبات سيستم راهگاهي
    1- تعيين نسبت سيستم راهگاهي :
    كه شامل الف : سيستم راهگاهي فشاري ب: سيستم راهگاهي غير فشاري *ج: سيستم راهگاهي تركيبي مي باشد .
    الف : سيستم راهگاهي فشاري : در اين سيستم بايد سطح مقطع از طرف راهگاه بارريز به سمت قطعه كاهش مي يابد و مذاب با فشار وارد محفظه قالب مي گردد .
    مزايا :
    1- راهگاه بلافاصله از مذاب پر مي شود
    2- حجم مذاب جامد شده در سيستم راهگاهي حداقل است و باعث بالارفتن راندمان سيستم راهگاهي مي شود
    3- جريان مذاب به داخل محفظه قالب يكنواخت تر وارد مي شود
    معايب :
    1- اين سيستم باعث ايجاد تلاطم و اختشاش در داخل سيستم راهگاهي مي شود كه اين امر موجب ايجاد مك و حفرات گازي و نيز ماسه شويي در داخل سيستم مي شود
    ب:سيستم راهگاهي غير فشاري : مزيت اين نوع سيستم ايجاد حداقل تلاطم و اختشاش در مذاب است و معايب آن عبارت است از 1- غير يكنواخت بودن ورود مذاب از راهگاه هاي فرعي 2- افزايش وزن سيستم راهگاهي كه در اين نوع سيستم بايد هميشه داخل راهگاه پر از مذاب باشد
    نكته : در آلياژ هاي آهني از فشاري و غير آهني از غير فشاري استفاده مي شود
    اجزاي سيستم راهگاهي :
    1- حوضچه بار ريز
    2- راهگاه بارريز
    3- حوضچه پاي راهگاه
    4- كانال هاي اصلي و فرعي
    5- منافض هوا دهي
    1- حوضچه بارريز : براي كنترل سرعت بارريزي و كاهش فشار ورودي به داخل محفظه قالب و سيستم راهگاهي استفاده مي شود معمولا در چدن ريزي و فولاد ريزي به شكل ذوزنقه اي شكل مي باشد.
    علت استفاده از اين نوع جمع آوري سرباره در سطح مذاب مي باشد و كنترل سرعت بارريزي
    2- راهگاه بارريز : كه هدايت مذاب از قيف بارريز به راهگاه اصلي به عهده دارد اگر قطعه ابعاد بزرگي داشته باشد ممكن از دو يا چند راهگاه بارريز نيز به شكل همزمان استفاده مي شود و سطح مقطع اين نوع راهگاه ها معمولا مستطيل شكل مي باشد اما در بعضي موارد از سطح مقطع دايره اي نيز استفاده مي شود براي محاسبه ي نسبت راهگاه بارريز بايد قطر راهگاه ورودي و خروجي داشته باشيم .
    تغذيه گذاري فشاري : اساس اين روش تغذيه گذاري بر مبناي استفاده از فشار مذاب در مرحله ي انبساط مذاب به علت رسوب گرافيت مي باشد
    فاكتور هاي موثر در تغذيه گذاري فشاري:
    1- مواد قالب گيري : كه بايد استحكام كافي داشته باشند تا هنگام انبساط مذاب تغيير ابعادي در محفظه قالب به وجود نيايد .
    2- تغذيه گذاري فشاري براي قطعاتي استفاده مي شود كه مدول حجمي 0.4 تا 2.5 داشته باشند
    موارد عملي براي طراحي تغذيه فشاري :
    1- مدول بزرگترين قسمت قطعات را به دست بياوريم اگر بين 0.4تا 2.5 باشد از اين روش استفاده مي كنيم
    2- تعيين مدول تغذيه قطعه :
    3- به دست آوردن مدول گردن تغذيه
    4- به دست آوردن حجم موثر تغديه
    5- به دست آوردن ارتفاع درجه با توجه به حجم تغذيه و ارتفاع بين 1 تا 1.5 به دست مي آيد
    با استفاده از نمودار ضخامتي از تغذيه كه در مجاورت مواد قالب گيري منجمد شده را به دست مي آوريم
    قطر تغذيه در مرحله 5 معادله دو برابر ضخامت منجمد شده اضافه مي كنيم
    تغذيه به قسمت ضخيم تر تغذيه گرم و اگر بزرگ باشد از تغذيه گرم استفاده مي كنيم .
    اگر از تغذيه كور استفاده مي شود بايد تغذيه حتما با اتمسفر محيط در تماس باشد
    درجه حرارت ريختن مذاب بايد مقداري باشد كه در محاسبات در نظر گرفته شده است
    تغذيه گذاري با استفاده از تحليل فشار :
    در اين روش باتوجه به اينكه در روش فشاري نياز به مواد قالبگيري با استحكام بالا مي باشد لذا استفاده از اين مواد باعث افزايش قيمت توليد مي گردد لذا از روش تقليل فشار استفاده مي شود در اين روش كاهش فشار انبساطي مانع از تغيير ابعاد محفظه قالب مي شود در اين روش فشار از يك مقدار ماكسيمم كه استحكام مواد قالبگيري مي باشد بالاتر نمي رود از طرفي فشار preimi نيز كمتر از انبساط مذاب در فاصله ي انجماد جهت انقباض استفاده مي شود به اين ترتيب كه با وارد شدن مذاب و پرشدن محفظه قالب و تغذيه و سرد شدن مذاب از حالت فوق ذوب سطح مذاب در داخل قطعه افت مي كند اين كاهش حجم توسط تغذيه جبران مي شود با سرد شدن بيشتر قطعه و شروع انجماد و رسوب گرافيت در حين انجماد مذاب منبسط مي شود كه اين عمل باعث برگشت مذاب به تغذيه مي شود از طرفي تغذيه مورد استفاده عموما از نوع كور يا بسته مي باشد فشار داخل محفظه قالب را در حد فاصل pminو pman نگه مي دارند تا ضمن جلوگيري از ايجاد مك هاي انقباضي باعث تغيير فرم محفظه قالب نشود
    مراحل تغذيه گذاري به روش تقليل فشار :
    تغيين مدول موثر قطعه : در اين روش مدول موثر قسمتي از قطعه مي باشد كه بيشترين مدول را دارد

    تعيين استحكام محفظه قالب
    تعيين و ارزيابي كيفيت متالوژيكي مذاب هر چه كيفيت متالوژيكي مذاب بيشتر رسوب مذاب بيشتر و فشار نيز بيشتر مي شود
    به طور كلي عناصر گرافيت زا باعث افزايش كيفيت متالوژيكي مي شوند و عناصر كاربيد زا باعث كاهش كيفيت متالوژيكي مذاب مي شود استفاده از كوره هاي الكتريكي باعث افزايش كيفيت متالوژيكي مذاب مي شود و نگه داشتن مذاب دردرجه جرارت هاي بالا باعث افزايش تلفات عناصر آلياژي و كاهش كيفيت متالوژيكي مذاب مي شود مواد شارژ مورد استفاده هر چه داراي مقداري برگشتي بيشتر مي باشند افزايش كيفيت متالوژيكي مي شود
    2- تلقيح چدن : تلقيح چدن نيز باعث افزايش تعداد هسته ها و جوانه ها – افزايش گرافيت زايي و لذا افزايش كيفيت متالوژيكي مي شود
    3- تعيين مدول گردن تغذيه: كه مدول گردن برابر است با مدول موثر Mn=4.MS مدول تغذيه را محاسبه مي كنيم Mr=1.2Mn
    محاسبه حجم تغذيه :
    H=7.5Mr و كه D=5Mr
    نكته : حتما قسمي از تغذيه بايد در درجه بالايي باشد و تقريبا حجم تغذيه اي كه در درجه بالا قرار مي گيرد بين 3 تا 5 برابر مي باشد .
    شكل تغذيه : معمولا از تغذيه كور و بسته استفاده مي شود تا از تلفات حرارتي تا حد ممكن جلوگيري شود
    شكل قسمت فوقاني نمي تواند به شكل گنبدي باشد شكل فوقاني تغذيه بايد داراي زائده اي به جهت كنترل حرارت در تغذيه باشد
    روش سوم : ا ستفاده از تغذيه : در مورد قطعاتي استفاده مي شود كه مدول آن ها بيشتر از 25 باشد مدول قطعه در اين روش بالا بوده و كيفيت متالوژيكي بالا مي باشد و درجه حرارت ذوب ريزي كمتر از 1400 درجه سانتيگراد مي باشد و سرعت بارريزي بالا مي باشد
    نكته:درجه حرارت مدول قطعه را كمتر از 1400 مي گيرند چون دراين روش انبساط ناشي از مذاب كار تغذيه را انجام مي دهد و چون مدول زياد مي باشد انتقال حرارت كم بوده و رسوب دهي زياد مي شود .
    گلوگاه راهگاه فرعي در اين روش بدون تغذيه راهگاه فرعي و گلوگاه آن طوري طراحي مي شود كه مذاب به محض وارد شدن به سيستم راهگاهي و پركردن سيستم قالب منجمد شود تا مذاب برگشت نكند در اين حالت طول و عرض راهگاه 4 برابر ضخامت مي باشد .

  4. 4
  5. #3
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218
    تاثير دماي بارريزي، نوع ماسه و پوشان بر سياليت چدن نشكن در قطعات جداره نازك


    چكيده:
    چدن نشكن به دليل برخورداري از استحکام و انعطاف پذيري بالا، قابليت ريخته گري و ماشينكاري مناسب و مقاومت به سايش و ضربه بالا به راحتي مي تواند به جاي فولادها و آلياژهاي سبك در توليد قطعات جداره نازك به كار گرفته شود. در اين تحقيق سعي گرديده است تا با بررسي تاثير دمای بارریزی، مشخصات قالب ماسه CO2 و مشخصات پوشان بر سیالیت چدن نشكن در قطعات نازك، شرايط بهينه ريخته گري اين نوع قطعات معرفي گردد. بدين منظور تسمه هاي چدن نشكن با كربن معادل 29/4 CE= از ضخامت هاي 1 تا 8 ميليمتر در دماهاي بارريزي 1400، 1450 و 1500 درجه سانتيگراد ريخته گري شدند. براي تهيه قالب ها از ماسه سيليسي با دو عدد ريزي AFS GFN 58 و AFS GFN 74و در دو حالت پوشش دهي شده با پوشان پايه گرافيتي مولدكت 633 (شركت فارسيران) و بدون پوشش استفاده گرديد. نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه بارريزي در دماي 1500 درجه سانتيگراد، بكارگيري ماسه ريزتر (با عدد ريزي 74) در مخلوط قالب گيري و استفاده از پوشان پايه گرافيتي (Mold Cote 633) بر روي قالب باعث افزايش سياليت مي گردد......


    برای دانلود فایل از لینک زیر استفاده فرمایید....


    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
    فايل هاي پيوست شده فايل هاي پيوست شده
    • نوع فایل: zip 1051.zip (820.3 کیلو بایت, 40 نمايش)
  6. 5
  7. #4
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218
    چدن نشکن :
    چدن های نشکن یا چدن های با گرافیت کروی ،خانواده ای از چدن ها هستند و همانطور که از اسمشان پیداست ،شکل گرافیت در آنها به شکل کروی است.همین کروی بودن گرافیت ها ، باعث افزایش استحکام و چقرمگی در مقایسه با چدن های خاکستری می گردد. اصولا چدن نشکن با افزودن منیزیم در مذاب ، تولید می شود(چون منیزیم در دماهای بالا تبخیر می شود معمولا از آلیاژهای منیزیم استفاده می شود)برای کروی شدن قطعاتی که درقالب های ماسه ای تولید می شوند مقدار 0.04 تا% 0.07 منیزیم باقی مانده کافی می باشد و در قطعاتی که در قالب های فلزی تولید می شوند (مانند لوله ریزی)مقدار 0.02 در صد منیزیم باقی مانده کافی است . چدن نشکن در مقایسه با چدن خاکستری تمایل به تبرید بیشتری دارد و برای بدست آوردن ساختاری عاری از کاربید ، مخصوصا در مقاطع نازک ، لازم است جوانه زنی با فرو سیلیسیم انجام شود.

    اندازه گرافیت ها به دو پارامتر بستگی دارد:
    1-آهنگ سرد شدن یا اندازه سطح مقطع
    2-جوانه زایی با فروسیلیسیم در حین ریختگری می توان چدن های نشکنی با ساختار زمینه فریتی،پرلیتی،مخلوط فریت-پرلیت،آستنیت،بینیتی،مارتن زیتی را تولید نمود

    . چدن های نشکن پرلیتی دارای استحکام بالایی هستندولی چقرمگی آنها کمتر است. چدن های نشکن فریتی استحکام کمتری دارند ولی ازدیاد طول نسبی بیشتر و مقاومت به ضربه شان خوب است.عناصری همچون سدیم،کلسیم،لیتیم،تیریم نیز می توانند عمل کروی کردن را انجام بدهند.همچنین افزودن سزیم (Ce) به مقدار جزیی در آلیاژ منیزیم شکل گرافیت را بهبود می بخشند.

    تاثیر عناصر روی چدن نشکن :
    1- کربن:مقدار کربن در چدن نشکن ما بین 4/3 -6/3 % در نظر گرفته می شود.تعداد گرافیت های کروی بستگی به مقدار کربن دارد.افزایش کربن سبب بهتر شدن قابلیت ریختگری از طریق افزایش سیالیت مذاب می گردد.همچنین در چدن های نشکن هیپو یوتکتیک هر قدر مقدار کربن بیشتر شود نیاز به تغذیه گذاری قطعات کمتر می گردد. مقدار کربن معادل در این نوع چدن ها برابر است با CE=%2C +0.31(Si+P) +0.03 MN

    2-سیلیسم: مقدار معمول آن در چدن نشکن ما بین 8/1 -8/2 % می باشد. افزایش سیلسیم در چدن باعث بیشتر شدن گرافیت های کروی می شود.سیلسیم در چدن سبب ترغیب تشکیل فریت می گردد. نقش مهم و دیگر سیلسیم در مرحله تلقیح است. افزایش سیلسیم در چدن نشکن موجب افزایش مقدار فریت و گرافیت کروی خواهد شد اما با افزایش آن استحکام کششی و در صد ازدیاد طول نسبی کاهش می یابد.همچنین عیب انتخاب سیلسیم پایین در چدن لزوم استفاده از تغذیه های بزرگتر و کاهش بهره برداری قطعات ریختگی می باشد. افزایش سیلسیم دمای تبدیل شکست نرم به ترد را افزایش می دهد.شروع تبدیل شکست نرم به ترد در چدن های نشکن با افزایش سیلسیم از دمای اتاق بالاتر است.

    3-گوگرد : مهمترین تاثیر منفی گوگرد در چدن های نشکن نیاز به استفاده از مقدار بیشتری منیزیم است.مقدار گوگرد قبل از افزودن منیزیم به مذاب زیر% 0.03 در نظر گرفته می شود که با افزودن منیزیم به مذاب مقدار آن به % 0.01 یا کمتر کاهش می یابد.

    4-فسفر: از آنجایی که فسفر فاز شکننده استدیت را تشکیل می دهد لذا در بیشتر موارد مقدار آنرا در چدن های نشکن زیر% 0.05 در نظر می گیرند در قطعاتی که نیاز به استحکام بالا ،قابلیت انعطاف پذیری و چکش خواری عالی دارند مقدار فسفر را زیر % 0.02 در نظر می گیرند .

    5- منگنز : اگرچه منگنز استحکام چدن را بالا می برد اما قابلیت انعطاف پذیری و چکش خواری قطعات را کاهش می دهد. لذا در بیشتر موارد مقدار منگنز را زیر % 0.4 در نظر می گیرند.

    ویرایش توسط سینا شریفی : 2013/02/15 در ساعت 22:03

  8. 3
  9. #5
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218
    تاثیر عناصر آلیاژی بر روی پرلیت :
    نیکل ،سیلسیم و منگنز عناصر اصلی هستند که در تولید چدن نشکن پرلیتی استفاده می شوند.این عناصر با ایجاد ورق های سمنتیتی در پرلیت ، ساختار پرلیتی را بوجود می آورند.نیکل و منگنز در کاهش دمای استحاله آستنیت به پرلیت موثر هستند.

    چگونگی افزودن منیزیم به مذاب و مشکلات ناشی از آن:
    امروزه برای کروی کردن گرافیت ها در چدن نشکن از منیزیم استفاده می شود. در ضمن عناصر جزیی مانند سدیم و عناصر خاکی نادر موجود در آلیاژ فرو سیلیس منیزیم Fe-Si-Mg برای خنثی کردن عناصر جزیی مضرو راندمان بهتر در عمل جوانه زایی ،اهمیت زیادی دارند. منیزیم با نقطه ذوب 651 درجه سانتی گراد و نقطه جوش 1157 درجه سانتی گراد فلزی بسیار فعال است که در مجاورت هوا شدیدا اکسید می شود . از مشکلات افزودن منیزیم خالص می توان به وزن مخصوص کم – نقطه جوش پایین و میزان حلال یت پایین در مذاب چدن ، اشاره کرد(منیزیم در آهن به صورت فرومنیزیم FeMg به هیچ وجه مورد استفاده قرار نمی گیرد.
    انواع آلیاژهای منیزیم کروی کننده :
    1 - فرو سیلسیم منیزیم:
    الف)5 تا 7 % منیزیم ،%45 سیلسیم ، % 5/1 کلسیم و بقیه آهن
    ب)5 تا 7 % منیزیم ،%45 سیلسیم ، % 5/1 کلسیم و 0.8 تا 5/1 درصد مش متال (سدیم-لانتالیم)و بقیه آهن
    2-نیکل منیزیم :
    الف)15% منیزیم ،85% نیکل
    ب)15%منیزیم ، 1 تا 0.2 % مش متال ،بقیه نیکل.
    روش فروبری (راندمان 40 تا 50%) برای افزودن منیزیم به مذاب جهت ایجاد چدن با گرافیت کروی استفاده شد.
    در اين روش مواد كروي كننده داخل محفظه از جنس گرافيت جاسازي شده و هنگامي كه پاتيل از مذاب پر شده محفظه داخل پاتيل مي شو د كه ميزان بازيابي منيزيم در اين روش 40 تا 50 درصد مي باشد . كه معمولا درجه حرارت ريخته گري را در اين روش 1560 درجه در نظر گرفته همچينن افت درجه حرارت در اين روش 50 درجه سانتيگراد مي باشد .

  10. 4
  11. #6
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218

    آلياژهای چدن داكتيل


    سه نوع آ لياژ چدن داكتيل – آ ستنيتي ( نيكل بالا – Ni ) ، بيا نيتي و فريتي ( سيليكون – موليبدني بالا ) – ساخته شده است تا بتوا ن حالات خاصي فراهم كرد يا بتوان نياز شرا يط كاري خاص و بسيار شديد را براي چد ن دا كتيل هاي مرسوم و آ ستمپرشده ، مرتفع سا خت . در حا ليكه چدن دا كتيل كنوا نسيوني و آ ستمپر شده داراي در صدهاي پا ئين ا لمنت و عناصر آ لياژي جهت ا يجاد ميكروساختار مربوطه مي باشد ، آ لياژچدن داكتيل داراي مقادير بيشتري آ لياژ ا ست تا بتواند خوا ص خاص يا ارتقاء يافته اي فراهم كند . مقدار سيليكون بالا به همراه موليبدن به چد ن داكتيل فريتي خوا ص مكانيكي عا لي د ر دما هاي بالا و رزيستا نس و مقاومت بهتري به اكسيدا سيون دما بالا مي دهد . محتواي بالاي نيكل چدن داكتيل آ ستنيتي به همراه كروم در گرادهاي خاص ، رزيستا نس و مقاومت خوردگي بالا ، خواص مكانيكي عالي در دماي پايين و بالا و گسترش كنترل شده و خواص الكتريكي و مغناطيسي را به همراه دارد. ا ز نوع بيانيتي در جايي استفاده مي شود كه استحكام بالا و رزيستانس خوب سايش در حالات شبيه ريخته گري يا حرا رت دهي و با كمك يك آ لياژ3 – 1 درصد(Ni –Mo ) قابل دسترسي مي باشد .

    چدن داكتيل سيليكون و موليبدن
    چد ن داكتيل آ لياژي حاوي 6-4 درصد سيليكون با 2 درصد موليبدن يا بدون آن براي رفع نياز رو به افزودن چدن داكتيل توان بالا و قابل اجرا و كاربرد در مواردي مثل اگزوز ( دود كش ها ) يا بدنه توربو شارژرها ساخته شدند . خواص اولي و اصلي براي چنين كاربردها يي ، عبارتند از : رزيستانس اكسيداسيون ، پايداري و دوام ساختاري ، استحكام و مقاومت به سيكل ترما ل و حرا رتي. اين گرادها ي غير آ لياژي ، توا ن خود را براي ساده سازي دما باز می یابند و در سیکل حرارتی متوسط تا شدید عملکرد خوبی از خود نشان می دهند ( و به رشد و اکسیداسیونی که از چدن خاکستری آ لیاژ نشده وجود دارد , برتر و عالی می باشد) چدن داکتیل فریتی در دماهای بالا بدلیل پایداری میکروساختارها , رشد کمتری از خود نشان می دهد . آ لیاژ بندی با سیلیکون و مولیبد ن باعث ا فزا یش چشمگیر عملکرد در دمای بالا برای چدن داکتیل فریتی می شود در حا لیکه بسیاری از مزیت های تولیدی و هزینه ای چد ن داکتیل کنوانسیونی را هم دارا می باشد .

    اثر سیلیکون
    سیلیکون باعث تسهیل و سریع عملکرد چدن داکتیل در دمای های بالا می شود, البته با پایدارسازی ماتریکس فریتی و شکل دهی یک لایه سطح سرشار از سیلیکون که از اکسیداسیون ممانعت به عمل می آورد. پایدا ر سازی فاز فریتی , رشد دما بالا را به دو شیوه کاهش می دهد ؛ البته اینکه سیلیکون دمای ا صلی که در آن , فریت به آ ستنیت تبدیل می شود, را بالا می برد . دمای اصلی را حد بالایی دامنه دمای مفید برای چدن داکتیل فریتی فرض می کنند . بالاتر از ا ین دما , ا نقباض و ا نبساط همراه با تبدیل فریت به آ ستنیت می توا ند باعث تحریف ریخته گری و قا لب ریزی و ترک خوردگی لایه اکسید سطح و کاهش مقاومت اکسیداسیون گردد. دوم اینکه , تمایل فریتی شدن بالای سیلیکون , ماتریکس را در مقابل تشکیل کاربید و پرلیت , پایدار می سازد که به کاهش رشد همراه با دکامپوزیت این فازها در دمای بالا منجر می شود . سیلیکون برخواص مکانیکی دمای اطاقی چدن داکتیل , طی سخت سازی محلول جامد ماتریکس فریتی اثر می گذارد . شکل 3-5 نشان می دهد که افزایش میزان و محتوای سیلیکون توان کششی و محصول را بالا می برد و افزایش طول را با کاهش مواجه می سازد و بنابراین , بهترین تترکیب رزیستانس حرارت و خواص مکانیکی با میزان و محتوای سیلیکون در دامنه 6- 4 درصد فراهم می شود . اثر سخت کاری جامد سیلیکون در دمای بالا مثل 1000°F(°C 540 ) باقی می ماند و لی بالاتر از آن , توان کششی آلیاژ سیلیکون بالا کاهش می یابد .

    اثر مولیبدن
    مولیبدن که اثر مفید آ ن بر روی خواص خزش و ا سترس – گسستگی فولادها کاملاً مشخص است , دارای اثر مشابهی بر روی چد ن دا کتیل می باشد . شکل 6 – 5 و 7 – 5 نشان می دهد که اضافه شدن 5 در صد مولیبدن به چدن داکتیل فریتی ا فزا یش چشمگیری در توا ن های خزش و استرس گسستگی ا یجاد می کند و خوا ص دمایی بالایی ا یجاد می کند که با مورد فولاد حاوی 2 درصد کربن و 6 دصد منیزیوم قابل مقایسه می باشد .

    سیلیکون بالا با مولیبدن
    افزودن 2 درصد مولیبدن به 4 درصد چدن دا کتیل سیلیکون ا فزا یش قا بل ملاحظه ای در توان کششی دما بالا , توان فشار , گسستگی و توان خزشی را به دنبال دارد . ا فزودن مولیبد ن بین 1 – 0 درصد به چد ن داکتیل سیلیکون بالا در ا فزای ش رزیستا نس به خستگی گرمای ی موثر نشا ن دا ده ا ست .

    مصارف و کاربردها
    چدن داکتیل سیلیکون ، موليبدن بالا براي كاربرا ن نهايي و مهندسين ، مزيت هايي شامل هزينه اندك توان دماي بالاي مناسب رزيستانس عالي به اكسيداسيون و رشد و عملكرد مطلوب تحت شرايط سيكلي ترمال و حرارتي را فراهم ساخته است . در نتيجه اين مواد در كاربرد هاي حرارت سرويس در دماي °F 1500 – 1200 (° 820 – 650 ) و در جايي كه احتما ل سيكل حرارتي متوسط تا شديد مي رود ، مناسب نشان داده ا ست.چد ن داكتيل داراي 4 درصد سيليكون و 6- 8 درصد موليبدن براي انواع مصارف خودروسازي و بدنه توربو شارژرها ، بكار مي رود . آهن سيليكون بالا و حاوي موليبدن 1 درصد را براي سا خت دود كش هاي دما بالا و شيارهاي حرارت دهي بكار مي برند.

    شرايط و ضروريات محصول
    چدن دا كتيل داراي سيليكون ، موليبدن بالا را مي توان در هر كارخانه چدن داكتيل داراي كنترل فرآيند عالي انجام داد و قبل ا ز آ ن نكا ت زير را بايد لحا ظ كرد :
    كربن : ميزان كربن بايد در دامنه بين 3.4 – 2.5 درصد نگه داشته شود . با ا فزا يش اندازه قطعه و مقدا ر سيليكون بايد مقدار كربن را كم كرد.
    سيليكون : براسا س نوع كاربرد مصرف ، مقدار سيليكون بين 3.7 تا 6 درصد تغيير مي يابد . افزا يش مقدا ر سيليكون رزيستانس اكسيداسيون را ا رتقاء مي دهد و توا ن را دماي كم تا متوسط بالا مي برد ولي سختي و ماشين پذيري آنرا كم مي كند .
    موليبدن : مقدار موليبدن بيش از 2 درصد را مي توان مورد ا ستفاده قرا ر داد . ا فزا يش ميزان موليبدن ، توان دما بالا را سرعت مي بخشد و ماشين پذيري آنرا بهتر مي كند ولي سختي را كم مي كند و ممكن است براي تشكيل كاربد مرز دانه اي تفكيك شود . ديگر عناصر ثابت سازي كاربيدي و پرليتي بايد تا حد امكان پائين باشد تا ضمانت كند كه يك ماتريكس فريتي عاري از كاربيد بدست آيد .
    كلينكر كردن نرما ل و ذرات تلقيحي را ايد بكار برد ولي دماي ريختن بايد برا ي چدن داكتيل عادي ، بيشتر باشد . ميزان افزودن كف باره به شيوه هاي ريختن و gating خوب نياز دارد و قا لب ريزي و ريخته گري را بايد به دقت اجرار كرد تا از گسستگي و شكستگي جلو گيري شود و تما قالب ريزيها و ريخته گريها را بايد با حرارت انجتم داد تا سختي و استحكام ، ارتقاء يابد . ريخته گري را با يك آ نيل نيمه ا صلي انجام مي دهند – 4 ساعت در دماي ºC 790 - °F 1450 و كوره تا (ºC 200 ) °F 400 خنك مي شود – ولي اگر ماتريكس ، حاوي مقادير قابل توجهي كاربيد و پرليت باشد آنگاه به يك آنيل كامل احتياج مي شود . ماشين پذيري نيز مشابه با چدن داكتيل پرليت / فريت و با مقدار سختي BHN 230- 200 مي باشد .

  12. 2
  13. #7
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218
    انتخاب تركيب شيميايي
    تمام عناصر موجود در جدول تناوبي روي ساختار و خواص چدن نشكن اثر مي گذارند .بعضي ازاين عناصر به صورت عمده حضور دارند و بعضي از اين عناصر به مقدار جزئي هستند كه روي موارد ذيل تاثير داشته باشد .
    - ايجاد يا از بين بردن كاربيد
    - شكل و پخش گرافيت يا كاربيد
    - ساختار زمينه

    كربن معادل
    فقط دو عنصر كربن C و سيليس اثر قوي در ايجاد ساختار عاري از كاربيد دارند . كربن و سيليسيم عناصر اصلي در تعيين مقدار كربن معادل مي باشند .كربن معادل نقش تعيين كننده اي روي خواص مختلف چدن نشكن دارد . تعداد گرافيت ها در واحد سطح بستگي به مقدار كربن معادل دارد و هر چه كربن معادل بالاتر رود گرافيت ها در واحد سطح افزايش مي يابد . ولي اگر مقدار كربن معادل بيش از حد بالاتر رود باعث بوجود آمدن گرافيت هاي شناور و گرافيت هاي پوك مي گردد.

    كربن c
    اصولاً مقدار كربن در چدنهاي نشكن بستگي به مشخصه قطعات توليدي دارد و مي تواند بين 4-3 درصد متغير باشد . ولي عمدتاً مقدار انرا 3.4-3.8 % در نظر مي گيرند در چدنهاي نشكن ، قسمت اعظم كربن به صورت گرافيت هاي كروي در ساختار ميكروسكوپي ظاهر مي شود و تا حدود 9% حجم را اشغال مي نمايد . چگونگي تاثير كربن بستگي بسيار زيادي به وجود و مقدار عناصر ديگر ، بخصوص سيليسيم دارد . به همين جهت اين پارامتر تحت عنوان كربن معادل تعريف شده كه تحت تاثيرمشترك كليه عناصرموجود به خصوص عناصر كربن و سيليسيم مي باشد . افزايش ميزان كربن معادل از طريق افزايش كربن ، ضمن افزياش حجم گرافيت آزاد شده باعث بالا رفتن تعداد گرافيت هاي كروي در واحد سطح هم مي گردد. تشكيل ساختار فريتي ، باعث افزايش سياليت و بهبود قابليت ريخته گري مي گردد. البته اگر ميزان كربن معادل از حد يوتكتيك كه تابعي از شرايط حاكم برانجماد است تجاوز نمايد احتمال تشكيل گرافيت شناور وجود نخواهد داشت .
    تاثير كربن بر روي خواص مكانيكي چدنهاي نشكن نسبتاً ناچيز مي باشد به گونه اي كه به ازاء هر 0.1 % افزايش كربن ، حدود 2.5N/mm2 از استحكام كششي و تنش تسليم كاسته مي شود . به ازاء هر 0.5% افزايش كربن سختي نيز حدود5 عدد برنيل افت مي كند . در حالي كه ازدياد طول نسبي مخصوصاً در حالت ريخته گري با زياد شدن ميزان كربن افزايش يافته ودر عين حال در ميزان مقاومت به ضربه نيز بهبود مشاهده مي گردد.

    سيليسيم si
    سيليسيم عنصري است كه تاثير بسيار زيادي در ساختار و خواص مكانيكي چدنهاي نشكن داشته و كنترل آن به منظور دستيابي به ساختار مطلوب چهار حالت ريخته گي و چه به صورت عمليات حرارتي شده الزامي است. به طور معمول ميزان سيليسيم در چدنهاي نشكن 1.8-2.8% بوده و با افزايش آن اولاً احتمال تشكيل كاربيدهاي يوتكتيك كاهش يافته و ثانياً در تعيين ساختار زمينه چه در حالت ريخته گري و چه در حالت عمليات حرارتي شده موثر مي باشد بطوري كه ساختار پرليت به سمت فريت متمايل مي گردد. البته مقدار نسبي فريت و پرليت به حضور يا عدم حضور عناصر ديگر و مقدار آنها بستگي دارد . با افزايش ميزان سيليسيم ،گرافيت زائي از پرليت و كاربيد يوتيك در حين عمليات حرارتي ، سريع تر صورت مي گيرد . افزايش سيليسيم موجب افزايش تعداد گرافيت هاي كروي و كاهش اندازه هسته هاي يوتكتيك در چدنهاي نشكن خواهد شد .


    تاثير سيليسيم روي خواص مكانيكي چدنهاي نشكن فريتي
    در حاليكه افزايش ميزان سيليسيم در چدن نشكن موجب افزايش مقدار فريت و كاهش مقدار پرليت مي گردد استحكام كششي كاهش و ازدياد طول نسبي افزايش مي يابد .

    استحكام كششي
    سيليسيم فريت را محكم و سخت مي نمايد ولي در چدنهاي نشكن فريتي تحت تنش هاي كششي ، ميزان سيليسيم بالاتر از حد ذكر شده احتمال تبديل شكست نرم به ترد را افزايش مي دهد . با افزايش ميزان سيليسيم سختي افزايش و در صد ازدياد طول نسبي كاهش مي يابد.
    تاثير سيليسيم روي خواص مكانيكي چدنهاي نشكن پرليتي
    با افزايش ميزان سيليسيم در چدنهاي نشكن پرليتي ، مقاومت به تغيير شكل در دماي معين افزايش مي يابد و نيز دماي تبديل شكست نرم به ترد افزايش مي يابد.

    انتخاب ميزان سيليسيم
    براي تعيين ميزان سيليسيم مواد زير را بايد در نظر گرفت :
    1- مشخصات فني قطعات مخصوصاً مقاومت به ضربه . در ازاي در صد بالاي سيليسيم، دماي شكست نرم به تر افزايش مي يابد . بنابراين درقطعاتي كه مقاومت به ضربه خوبي لازم دارند مقدار سيليسيم بايد حداقل باشد .
    2- اگر كيفيت مواد شارژي پايين باشد ميزان سيليسيم بالا توصيه مي شود .
    3- اگر قرار باشد قطعات پس از آنيلينگ تحويل داده شوند ، مي توان از ميزان سيليسيم پايين استفاده نمود .
    4- اگر عمل جوانه زايي درست و با موفقيت انجام بگيرد ، ميزان سيليسيم مي تواند كم باشد .

  14. 3
  15. #8
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218
    تاثير عناصر آلياژي روي چدن نشكن
    در اين قسمت اثرات اصلي عناصر آلياژي روي فريت ، كاربيد و پرليت در توليد چدن نشكن و اثر اين عناصر بر خواص مختلف و محدوديت در استفاده آنها مورد بحث قرار مي گيرد .

    اثر عناصري آلياژي روي فريت
    تمام عناصري كه در فريت حل مي شوند ، فريت را محكم مي نمايند ولي اثر آنها در افزايش استحكام و سختي متفاوت است .

    فسفر p
    فسفر اثر قوي روي استحكام فريت دارد ولي بدليل اثرات مضراين عنصر ميزان آن در توليد چدن نشكن نبايد بالاتر از 0.05% باشد . چنانچه ميزان اين عنصر از حد فوق تجاوز نمايد باعث اثر پديده جدايش در منطقه مرز بين دانه ها و تشكيل فاز استديت كه يوتكتيك آهن fe و فسفيد آهن Fe3p مي باشد ، مي گردد. جدايش فسفر در منطقه مرز بين دانه ها در قطعات ريختگي ضخيم كاملاً مشهود است .
    از نقطه نظر ساختاري افزايش مقدار فسفر زياد شدن ميزان پرليت در حال ريختگي را از نيز در پي دارد . از نقطه نظر خواص مكانيكي نيز علاوه بر تاثير مضر فسفر بر روي مقاوم به ضربه مي توان گفت كه افزايش ميزان فسفر سبب افزايش استحكام كششي و سختي و كاهش ميزان ازدياد طول نسبي و نتيجتاً ترد شدن قطعه مي گردد.

    مس Cu
    مس باعث بالا رفتن استحكام فريت مي شود ولي براي اين منظور درتوليد چدن نشكن ، بكار نمي رود چون مس يك عنصر پرليت زا مي باشد و وجود آن چدن را به عناصر جزيي مضر حساس تر مي نمايد .

    منگنز MN
    استفاده از منگنز به منظور محكم كردن فريت است و به ازاء هر 0.5 % افزايش منگنز حد تنش تسليم به ميزان 2Kg/mm2 افزايش مي يابد . ولي در قطعات منگنز تمايل به جدا شدن در مرزهاي دانه ها را دارد و باعث ايجاد پرليت در آن نقطه مي شود . استفاده از منگنز به منظور افزايش استحكام فريت به ميزان بالاتر از 0.2% فقط براي قطعاتي كه آنيل مي شوند مجاز مي باشد .

    سيليسيم Si
    سيليسيم عنصري است كه استفاده زيادي به منظور افزايش استحكام فريت دارد و به ازاء هر 0.5% سيليس موجود ، تنش تسليم 3.9kg/mm2 افزايش مي يابد . ولي بايد متذكر شد كه سيليسيم دماي انتقال شكست نرم به ترد را افزايش مي دهد . بنابراين مقدار اين عنصر بخصوص در مورد قطعاتي كه مقاومت به ضربه خوبي نياز دارند بايد به دقت انتخاب شود .

    نيكل Ni

    نيكل مي تواند استحكام فريت را بدون معايبي كه عناصر ديگر وارد مي كنند افزايش دهد . به از هر 0.5% نيكل موجود در مذاب تنش تسليم چدن نشكن فريتي 1.75kg/mm2 افزايش مي يابد . بنابراين اگز توليد چدن نشكن فريتي در حال ريختگي مد نظر باشد فقط آلياژ سيليسيم نيكل مي توان استفاده نمود . تركيب شيميايي و مشخصات مكانيكي براي توليد چدن نشكن فريتي در حال ريختگي با استحكام بالا به صورت زير مي باشد .

    C Ni Si
    1-2.5 2-2.5 3.4-3.6



    ازدياد طول نسبي % حد تسليم Kg/mm2 استحكام كششي Kg/mm2
    12-15 30-35 45-55


    تاثير عناصر آلياژي روي پرليت
    تاثير عناصر آلياژي روي پرليت مجموعه اي از اثرات آنها روي فريت ، سمنتيت و يا كاربيد به اضافه تاثير اين عناصر روي دماي يوتكتوئيد A1 مي باشد .
    نيكل ،سيليسيم و منگنز عناصر اصلي هستند كه در توليد چدن نشكن پرليتي استفاده مي شوند ، نيكل و سيليسيم باعث محكم شدن ورقهاي فريت و منگنز باعث ايجاد ورقهاي سمنتيت در پرليت مي شوند و به اين ترتيب ساختار پرليتي به وجود مي آيد . نيكل و منگنز در كاهش دماي استحاله آستنيت به پرليت موثر هستند ، بطوريكه هر 1% نيكل و منگنز در كاهش 17 – 14 درجه سانتيگراد دماي استحاله آستنيت به پرليت مي شود . كاهش دماي استحاله آستينيت به پرليت باعث ثبات پرليت مي شود .
    چدن نشكن پرليتي را مي توان با تركيبي شيميايي زير توليد نمود .


    C Si Mn NI
    1.8-2.2 0.75-0.85 1.9-2.2 3.2-3.4


    اين چدن مقاومت به سايش خوبي دارد و براي توليد صفحات آستري بعضي از قسمتهاي آسياب سيمان و صفحات آستري دستگاه سنگ شكن با موفقيت بكار برده شده . اين چدن به آساني سخت كاري ميشود . پيشنهاي ميشود كه براي پرليت زايي از عناصر مش و قلع Sn استفاده شود . تاكنون در بعضي از مواد براي پرليت زايي از اين عناصر استفاده شده است .
    افزودن مس به ميزان 0.3-0.4% ساختار را عمدتاً پرليتي مي نمايد . ولي تاثير مهم مس اين است كه باعث حساس شدن چدن در مقابل عناصر جزئي مضر مي شود . وجود 0.05-0.06% تيتانيم Ti در چدن همراه با 0.5% مس مي تواند تا 15% در صد گرافيت ورقه اي در ساختار گرافيتي چدن به وجود آورد كه اين مسئله باعث كاهش چقرمگي در قطعه مي گردد.
    قلع حتي به ميزان بسياركم ، قدرت پرليت زايي زيادي دارد . چون كنترل اين عناصر در شرايط ريخته گري مشكل مي باشد استفاده زيادي ندارد .


    تاثير عناصر آلياژي روي كاربيد

    تاثير عناصر آلياژي روي كاربيد اهميت ويژه اي دارد چون اندازه و پخش كاربيد روي خواص چدن نشكن تاثير بسيار زيادي دارد .
    سيلسيم ونيكل تمايل به كار بيدزايي ندارند و گرافيت زا ميباشند .
    منگنز كاربيد زدايي ندارند و گرافيت زا مي باشند .
    منگنز كاربيدزاي ضعيفي مي باشد و بيشتردر كاربيد آهن حل مي شود . در ساختار ميكروسكوپي ، كاربيد ناشي از منگنز به صورت ورقهاي سمنتيت در پرليت ظاهر ميشود .
    كرم Cr موليبدن Mo و واناديوم V عناصر كاربيدزاي قوي هستند و حلاليت اين عناصر در سمنتيت محدود است . ذرات كاربيد كرم نسبتاً درشت و سخت مي باشند . كاربيد كرم براي استحكام قطعه مضر است چون قطعه را ترد مينمايد. در بعضي از موارد وجود كرم به ميزان 15% تاثير كاملاً مشخصي روي تردي قطعه مي گذارد .ذارت كاربيدهاي موليبدن مخصوصاً اگر نيكل موجود باشد ، كوچكتر هستند . بدليل اندازه كوچك و پراكندگي ذرات كاربيد موليبدن ، اثر مضر آن در چقرمگي محدود است .
    واناديم عنصر كاربيدزاي خيلي قوي ميباشد و استفاده از اين عنصر در توليد چدن نشكن بسيار كم است . واناديم باعث تشكيل كاربيدهاي درشت در مرزدانه ها شده كه اين امر باعث كاهش چقرمگي و افزايش تردي قطعه مي گردد.
    ویرایش توسط سینا شریفی : 2013/05/21 در ساعت 21:12

  16. 2
  17. #9
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218
    تاثير عناصر آلياژي روي سختي پذيري
    مواقعي پيش مي آيد كه لازم است ساختار كاملاً پرليتي يا بينايتي در قطعات ضخيم در حال ريختگي توليد بشود . با افزودن عناصر آلياژي دسترسي به اين ساختارها امكانپذير است . عناصر آلياژي از رشد اجزاي استحاله آستنيت جلوگيري مي نمايند و بدين ترتيب سختي پذيري قطعات افزايش مي يابد . عناصري كه قابليت حل شدن در آسنتيت را دارند در قابليت سختي پذيري تاثير بسزايي دارند . در ضمن اين عناصر نبايد گرافيت زايي قوي باشند و نيز قادر به تشكيل فازهايي در بين مرز دانه ها هم نباشد . بنابراين نحوه پخش عناصر آلياژي در ساختار اهميت زيادي دارد . چون خنك كردن در هوا احتمال ترك را پايين مي آورد ، چدن نشكن آلياژي كه با خنك كردن در هوا سخت كاري مي شود مصرف زيادي دارد . تاثير استفاده از چند آلياژ را روي چدن نشكن مي توان از طريق دياگرام زمان و حرارت ارزيابي نمود . اگر قطعه در هوا يا مايع خنك شود منحني به سمت راست ميل مي كند .
    چون سيليسيم گرافيت زاي قوي است براي سختي پذيري استفاده اي ندارد. فسفر باعث تشكيل فاز استديت مي شود و اين براي سختي پذيري مضر است . كرم و واناديم از عناصر كاربيد زاي قوي هستند و هيچگونه استفاده اي در افزايش سختي پذيري ندارند .نيكل ،منگنز و موليبدن به صورت جمعي عناصري هستند كه براي افزايش سختي پذيري بكار برده مي شوند ولي در اين ميان نيكل بيشترين تاثير را دارد . اين عنصر كاملاً در آستنيت حل مي شود و عنصر كاربيدزايي نمي باشد و سختي پذيري را به مقدار قابل توجهي افزايش مي دهد . منگنز سختي پذيري را افزايش مي دهد ولي به علت تمايل شديد به تشكيل سمنتيت ميزان آن نبايد بيش از 0.8% باشد . عليرغم اينكه موليبدن كاربيد زا مي باشد چون ذرات كاربيد نسبتاً كوچك هستند استفاده از موليبدن با حضور نيكل تاميزان 0.8% روي سختي پذيري مفيد مي باشد .
    همانطوركه گفته شد چدن نشكن پرليتي سختي پذيري خوبي دارد . اگر قطعه ضخيم باشد براي افزايش سختي پذيري ميزان نيكل مي تواند تا 2.75% و البته با افزودن مقدار 0.3% موليبدن افزوده شود .

    تاثير عناصر آلياژي جزئي
    چدنها ناخالصي هائي به همراه دارند كه تاثير زيان آور روي ساختار گرافيت ها دارند . اين موضوع از طرف پژوهشگران زيادي مورد بحث قرار گرفته است .براي مثال نشان دادن شده است كه با افزايش مقداري تيتانيم از صفر به 0.05% تعداد ندول هاي گرافيت مي تواند تا 25% كاهش پيدا كند و افزايش تيتانيم تا 0.1% كروي شدن را از بين مي برد . اما عمل زيان آور تيتانيم با افزودن منيزيم و سريم Cc مي تواند كاهش يابد . تاثير عناصر ديگر مانند سرب ، بيسموت ، تلوريم ، آنتيموان ، روي ،آرسنيك مورد بررسي قرار گرفته است . در حاليكه آنتيموان به عنوان پرليت زا شناخته شده بود، پژوهشگران نشان دادند كه انتيموان به اندازه قابل توجهي كروي شدن را نيز از بين مي برد . حتي سرب به اندازه 0.005% و تلوريم به اندازه 0.01% تعداد ندولهاي گرافيت را به تعداد قابل توجهي كاهش مي دهند . بعضي از عناصر جزئي مانند سيليسيم تلوريم و هيدروژن روي عمق تبريدي چدن اثر دارند .

    تاثير درجه حرارت بر توليد چدن نشكن
    كنترل چهار دما براي كروي شدن در حين توليد چدن نشكن الزامي است .

    1- حداكثر دمايي كه مذاب اوليه به آن رسيده است : براي حفظ يك فوق ذوب ثابت از يك ذوب به ذوب يديگر ، ذوب اوليه بايد كنترل گردد. حداكثر دماي ذوب اوليه نبايد از 1500 درجه سانتيگراد بالاتر برود . دماهاي بالاتر از آن باعث از بين رفتن جوانه هايي كه در مذاب موجود است مي گردد.

    2- دماي كروي كردن : براي روش ساندويچي دماي مناسب 1480درجه سانتيگراد و براي روش افزودن منيزيم در راهگاه 1450 درجه توصيه مي شود .

    3- دمايي كه جوانه زايي انجام مي گيرد :حلاليت و راندمان جوانه زايي بستگي به دماي مذاب دارد اگر دماي مذاب پيين باشد ممكن است تمام مواد جوانه زا حل نشود . اگر دما بالاتر رود چينه هاي جوانه زني مي تواند فاسد گرديده و عمليات جوانه زادي از بين مي رود . براي جوانه زني دماي 1450 –1400 درجه توصيه مي شود .

    4- دمايي كه در آن چدن ريخته مي شود : دماي ريختن قطعه عمدتاً به ضخامت قطعه بستگي دارد . دماي ريختن مناسب باعث بدست آوردن قطعه با دانه هاي ريز و بدون عيوب كشيدگي يا مك و حذف رشد دندريتي مي گردد. اصولاً دماي مناسب براي ريختن اكثر قطعات 1420 –1380 درجه سانتيگراد مي باشد

  18. 4
  19. #10
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218

    تاثیر تکنیک ذوب بر روی خواص چدن داکتیل ریختگی

    تاثیر تکنیک ذوب بر روی خواص چدن داکتیل ریختگی


    مطالعه ای بر روی تاثیر شارژ ، شرایط ذوب ، کروی سازی و تلقیح در خواص چدن داکتیل ریختگی انجام گرفت . نتایج نشان داد که دما و زمان نگهداری مذاب در کوره القایی و شدت کروی سازی بر روی کربن و منیزیم باقی ماند در چدن داکتیل ریختگی تاثیر گذار می باشد . گریدهای مختلفی از چدن داکتیل ممکن است که با ترکیبات شیمیایی مختلفی بدست آید.ریخته گری چدن داکتیل فریتی از کست فقط وقتی که مقدار زیادی شمش چدن برای شارژ داشته و به علاوه عملیات تلقیح مناسب انتخاب شود می توان به دست آورد .

    مقدمه
    چدن های داکتیل یکی از مهمترین مواد مهندسی است . در یک مرور کوتاه ، قابلیت ریخته گری بالای آن ، خصوصیات مکانیکی برتر و هزینه پایین تکید کننده این امر است . و سریعترین رشد را درمیان چدن ها دارد. در یک مدت کوتاهی انتظار داریم که تراز استفاده از آن به 40 تا 45 درصد برسد . برای رسیدن به بیشترین پتانسیل در بخش چدن داکتیل نیاز به کنترل دقیق فرایند متالورژی را داریم . به علاوه مهارت در پایه برای تولید چدن داکتیل ، تلقیح و کرویسازی هم مهم می باشد .اولین مرحله در تولید چدن داکتیل انتخاب با دقت مواد شارژ می باشد . منیزیم و کزم بیشترین تاثیر را در خواص مکانیکی آن دارند . بخاطر همین غلظت آنها در مذاب خیلی مهم می باشد . این عناصر به مذاب از طریق قراضه های فولادی ، چدنی و برگشتی های خود واحد به مذاب اضافه می شود . توسیعه می شود که در خرید قراضه های فولادی مقدار کرم ار 0.1درصد کمتر باشد . در انواع فولاد منگنر موجود است و بدبختانه انواع قراضه های فولادی دارای مقداری منگنز می باشد .به طور میانگین انواع قراضه های فولادی دارای مقدار 0.5 درصد منگنز می باشد . مقدار منگنز باید بگونه ای باشد که باعث ایجاد کاربید در چدن داکتیل نشود.

    این امر برای تولید چدن داکتیل فریتی خیلی مهم می باشد . شارژ مواد اندازه متوسط گرافیت های کروی را به همراه دارد. همچنین مقدار قراضه های فولادی بر روی ساختار ماتریس فلزی اثر می گذارد و افزایش تشکیل پرلیت را درچدن داکتیل به همراه دارد. ساختار گرافیت متاثر از مقدار کربن می باشد . اگر مقدار کربن اولیه در مداب چدن به قدر کافی نباشد ، گرافیت تشکیلی به شکل فشرده در خواهد آمد . همچنین کربن معادل بر روی اندازه دانه ها تاثیر می گذارد. ساختار ماتریس فلزی فقط از کربن معادل تاثیر پذیری ندارد بلکه نسبت کربن به سیلیکون نیز در آن دخیل می باشد . افزایش این نسبت در چدن داکتیل کاهش تناسب فریت و افزایش تناسب پرلیت را به همراه دارد .
    تمام تجهیزات مورد استفاده در ذوب فولاد و چدن های خاکستری و مالیبل می توانند در ذوب چدن داکتیل استفاده شوند .عمده چدن داکتیل امروزی درکوره های القایی و کوپل ذوب می شوند . چدن های داکتیل به طور ویژه ای مستعد تشکیل کاربیدهای اولیه می باشند . یکی از دلایل این استعداد فوق گداز بالا در چدن داکتیل می باشد. همچنین افزایش زمان نگهداری مذاب در کوره تولید و تشکیل کاربید اولیه را افزایش می دهد.

    افزودن منیزیم و یا آلیاژهای آن به مذاب چدن خاکستری برای تولید چدن داکتیل و تغییر شکل گرافیت ها از کرمی شکل به کروی خیلی مهم می باشد .انتخاب روش اضافه کردن منیزیم به مذاب ( غوطه وری ، در قالب ، کنورتر، پوشش تاندیش ، ساندویچی ، روباز ، انژاکشن ) برای واحد تولیدی بسیار مهم می باشد و باید از قبل مخشص شود.
    مرحله تلقیح برای تولید چدن داکتیل خیلی مهم می باشد . ممکن است که برای تولید بک با چند روش باهم استفاده شوند . با کنترل شیوه تلقیح و کنترل سایت های هسته زایی برا انجماد اتکتیکی ریز ساختار و خواص چدن داکتیل را کنترل می کنند . موارد متعددی بر روی عمل تلقیح تاثیر می گذارد : دمای مذاب ، شارژ مواد ، جوانه زاها ، اندازه مواد تلقیحی ، زمان ، قالب و .......... در حدود 1500 اینوکلانت شرکتی داریم که بیشتر آنها ترکیبی از سیلیکون و منیزیم می باشند.اینوکلانت ها نقش اساسی در تولید چدن داکتیل بازی می کنند.
    دریک بررسی کوتاه مشاهده می شود که اگرچه تکنولوژی تولید چدن داکتیل کامل شده اما هنور فرایند های چدید مسیرهای جدیدی را برای تولید چدن داکتیل فراهم می کند. در اینجا سعی شده که تاثیر زمان نگهداری مذاب در کوره و همچنین تاثیر دما بر روی جوانه زایی هسته های کروی در چدن داکتیل و تاثیر آن بر روی ترکیب شیمیایی آن بررسی گرد


    منبع: مهندسی متالورژی
    ویرایش توسط سینا شریفی : 2013/06/24 در ساعت 22:45

  20. 3
صفحه 1 از 2 12 آخرین
نمایش نتایج: از 1 به 10 از 15

اطلاعات موضوع

کاربرانی که در حال مشاهده این موضوع هستند

در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)

کلمات کلیدی این موضوع

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •