پایان نامه بررسی تاثیر تیتانیم و کربن بر ریزساختار و خواص سایشی کامپوزیت

دانلود متن کامل با فرمت ورد  word

چکیده :

هدف اصلی در این پروژه بررسی تغییر درصد تیتانیم و کربن بر روی ریز ساختار و خواص سایشی مکانیکی کامپوزیت فروتیک( Fe/TiC ) است.

نتایج حاصله نشان داده است که با کنترل ترکیب شیمیایی، نوع عملیات حرارتی، اصلبح روش ساخت و سرعت انجمادی قطعه می توان ریز ساختار زمینه، نحوه توزیع ذرات سرامیکی (TiC) و میانگین اندازه ذرات ( TiC) و تعداد آنها در واحد سطح و شکل آنها و کسر حجمی آن و در نهایت چگالی کامپوزیت که منجر به خواص سایشی و مکانیکی متفاوت می گردد را کنترل نمود.

افزایش مقدار کربن و تیتانیم باعث افزایش مقدار کاربید تیتانیم، سختی، مقاومت به سایش و اندازه ذرات کاربیدی می شود در حالی که چگالی کامپوزیت کاهش می یابد.

فهرست مطالب

«عنوان»                                                                             « صفحه»                

فصل اول : مقدمه

مقدمه                                                                                                     1

فصل دوم : مروری بر منابع

1-2- عوامل مؤثر بر خواص کامپوزیتها                                                                   6

2-2- تقسیم بندی کامپوزیتها                                                                                  7      

3-2- تریبولوژی و تریبوسیستم                                                                               9                                                                                                                                                                              

1-3-2- تعریف سایش و عوامل اثر گذار روی آن                                                           10                                                            2-3-2- انواع مکانیزم های سایش                                                                                             10

         1-2-3-2- سایش چسبان                                                                                         10

         2-2-3-2- سایش خراشان                                                                                         11

         3-2-3-2- سایش خستگی                                                                                         12                                                                                    

4-2-3-2- سایش ورقه ای                                                                                        12

    5 -2-3-2- سایش اکسایش                                                                           12

   3-3-2- پارامتر سایش                                                                                              13

4-3-2- رابطه بین مقاومت به سایش و سختی                                                             13

                5 -3-2- منحنی سایش                                                                                14                                                   

4-2- کامپوزیت فروتیک                                                                                       14

            1-4-2- انواع کامپوزیت های فروتیک                                                                      15

       1-1-4-2- کامپوزیت هایی که با کوئینچ سخت می شوند                                                 15

2-1-4-2- کامپوزیت هایی که با پیر سختی سخت می شوند                                              16

     2-4-2- روشهای ساخت فروتیک                                                                                      17                                            

1-2-4-2- ساخت کامپوزیت به صورت غیر همزمان                                                           18

                   الف) پراکنده کردن ذرات فاز دوم                                                                 18

                  ب) روش پاششی                                                                                         19

                 ج) تزریق مذاب فلزی                                                                                   19

2-2-4-2- ساخت فروتیک به صورت همزمان ( insitu)                                                     20

                    الف) سنتز خود احتراقی (SHS)                                                                           20

                    ب)      XD                                                                                            26

                    ج) دمش گاز واکنش دهنده                                                                       26

                   د) اکسایش مستقیم فلز( DIMOX)                                                               27

                    ه) primex                                                                                                28

                   و) واکنش حین تزریق                                                                                 28

                   ز) واکنش شیمیایی در داخل مذاب                                                               28

                 ح) روش آلیاژسازی مکانیکی                                                                        31

                   ط) متالورژی پودر                                                                                       34

                 ی) احیای کربوترمال                                                                                    35

              ک) احیای ترمیت                                                                                           35

                ل) روش سطحی                                                                                            35

   3-4-2- خواص کامپوزیت های فروتیک                                                                          36

1-3-4-2- سختی                                                                                                         36

2-3-4-2- استحکام                                                                                                         37

3-3-4-2- مدول الاستیکی                                                                                            37

4-3-4-2- مقاومت به سایش                                                                                             37

         پارامترهای موثر روی سایش                                                                                   38

           الف) کسر حجمی کاربید تیتانیم                                                                           38

               ب) اندازه ذرات و شکل آنها                                                                            38

               ج) نوع زمینه                                                                                             39

              د) کاربید های ریخته گری                                                                              40

                 ه) عملیات حرارتی و سرعت سرد کردن زمینه                                                     40

                     و) نیرو در دستگاه pin on Disk                                                                40

                   ز) عیوب در قطعات                                                                                    41

                     ح) اثر ذوب مجدد                                                                                              41

               5-3-4-2- ماشین کاری                                                                                           41

       6-3-4-2- عملیات حرارتی                                                                                     41

         7-3-4-2- جذب ارتعاش                                                                                          41

         8-3-4-2- دانسیته                                                                                                     42

         9-3-4-2- فرسایش                                                                                                   42

فصل سوم : مطالعه موردی

     1 -3- روش تحقیق                                                                                      431-1-3 – مواد اولیه                                                                                                           442-1-3- عملیات ذوب و ریخته‌گری                                                                                    453-1-3- آماده سازی نمونه‌ها                                                                                               454-1-3- آنالیز نمونه‌ها                                                                                                            465-1-3- متالوگرافی                                                                                                                476-1-3- آزمایش سختی                                                                                                           477-1-3- تست سایش                                                                                                               48

2-3-بیان نتایج

1-2-3- ریزساختار نمونه‌های حاوی مقادیر مختلف کربن با تیتانیم ثابت                                   49

2-2-3- ریزساختار نمونه‌های حاوی مقادیر مختلف تیتانیم با کربن ثابت                                  523-2-3- تاثیر درصد کربن بر خواص نمونه‌ها                                                                             554-2-3- تاثیر درصد تیتانیم بر خواص نمونه‌ها                                                                          555-2-3- نتایج پراش اشعه ایکس                                                                                  566-2-3- تأثیر درصد کربن بر خواص سایشی نمونه‌ها                                                                  597-2-3- تأثیر درصد تیتانیم بر خواص سایشی نمونه‌ها                                                               60  

پروژه تحقیقاتی مهندسی مواد و متالوژی - صنعت نورد - با فرمت word

1-1- صنعت نورد

تاریخ نورد به مفهوم امروزی آن، ولی در شکلهای بسیار ساده و اندازه های کوچک به آغاز سده ی هفدهم برمی گردد. به این صورت که دو غلتک چدنی در یک چهارچوبی قرار داده می شد و فلزهایی مانند قلع و سرب را نورد می کردند. هرچند پیش از این از غلتکهای برای صاف کردن و فشردن مواد استفاده می شد ولی ایده ی استفاده از غلتکها به منظور ایجاد کاهش در سطح مقطع فلز در این دوره بوجود آمد.

پس از آن کوشش شد از غلتکهای بزرگتر و سنگین تر استفاده شود و گشتاور لازم برای به چرخش درآوردن آنها بوسیله ی نیروی اسب و با پره های آبی تأمین می شد. ایده ی ایجاد شیار روی غلتکها به منظور شکل دادن به مقاطع میله ها و تیرها نیز به همین دوران برمی گردد.

قفسه های غلتک به سرعت گام های تکاملی خود را پیمودند و بزودی افزون بر نورد فلزهای نرم نورد گرم فولاد نیز شدنی شد. تنگنای نیرو و توان، ایده ی استفاده از غلتکهای کوچکتر را مطرح کرد. برخی صنعتگران متوجه شده بودند که نورد با غلتکهای کوچکتر به نیرو و توان کمتری احتیاج دارد. از این رو استفاده از غلتکهای کاری کوچکتر که بوسیله  غلتکهای بزرگتر پشتیبانی می شدند متداول شد و در اصطلاح قفسه های چهار غلتکه بوجود آمدند.

پس از پیدایش ماشین بخار و از بین رفتن تنگنای نیرو و توان قفسه های نورد دوباره بزرگتر شدند و موتورهای با توان بسیار بالا، در اندازه ی15000 اسب برای نوردهای سنگین شمشهای فولادی بکار گرفته شدند. موتورها و قفسه های نورد به تندی گام های تکاملی خود را پیمودند به گونه ای که فرآورده های نورد بویژه فولادها به مهمترین فرآورده های فلزی در سطح جهان تبدیل شدند. برای بسیاری از فرآورده ها روشهای نورد جایگزین دیگر روشهای شکل دادن فلزها، همانند آهنگری و ریخته گری شد.

1-2- قفسه های نورد

امروزه بیشتر فلزها همچون آلیاژهای آلومینیم، مس و فولادها نخست به صورت شمش ریخته گری می شوند و سپس در خلال چند مرحله نورد گرم بصورت شمشه، شمشال و یا تختال در     می آیند این فرآورده ها دوباره در خلال چند مرحله نورد گرم و سرد به فرآورده های پایانی مانند صفحه، ورق، تسمه و یا نوار ورق، فویل، تیر، میله گرد، مفتول، لوله، انواع مقطع های سازه ای مانند تیرآهن، ریل آهن، ناودانی نبشی و غیره تبدیل می شوند.

تولید هرکدام از این فرآورده ها بوسیله ی یک یا چند قفسه ی نورد دوسویه و یا چند قفسه نورد پیاپی انجام می پذیرد. هر قفسه ی نورد در بردارنده ی یک چهارچوب فولادی می باشد که یاتاقانهای غلتکها را در خود نگه می دارد و نیروی نورد را پذیرا می شود. چرخش غلتکها بوسیله یک موتور برقی و جعبه دنده تأمین می شود.

قفسه های نورد ممکن است دو غلتکه ی یک سویه باشد که در این صورت قطعه کار همواره از یک سو به فضای بین دو غلتک کشیده می شود و پس از تغییر شکل از سوی دیگر خارج       می شود چرخش یکی از غلتکها در راستای عقربه های ساعت و دیگری خلاف عقربه های ساعت خواهد بود و نیروی محرکه به هر دو غلتک فرستاده می شود. قفسه های دو غلتکه ممکن است دو سویه باشند در این صورت با تغییر جریان برق در موتور راستای چرخش غلتکها و در نتیجه راستای حرکت قطعه کار عوض می شود در قفسه های دوسویه قطعه کار چندین بار مسیر رفت و برگشت را می پیماید در هر مرحله غلتک بالائی پائین تر آمده، فضای بین دو غلتک تنگ تر شده و در نتیجه ضخامت و یا سطح مقطع قطعه کار کاهش خواهد یافت.

قفسه های سه غلتکه از سه غلتک تشکیل می شوند و نیروی محرکه ی موتور به غلتکهای بالا و پائین فرستاده می شود. غلتک میانی در اثر اصطکاک به چرخش در می آید. در اینگونه قفسه ها قطعه کار نخست بین غلتک های پائینی و میانی در مسیر رفت نورد می شود و سپس بین غلتکهای میانی و بالایی در مسیر برگشت نورد می گردد.

فهرست مطالب

عنوان      صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1- صنعت نورد       2

1-2- قفسه های نورد    3

1-3- نورد فلزها         7

1-4- قفسه های پیش نورد        7

1-5- نورد گرم پایانی   8

1-6- اسیدشویی          8

1-7- نورد سرد 11

فصل دوم: تحلیل فرآیند نورد سرد ورق

2-1- تعیین نرخ کرنش میانگین در نورد سرد    14

2-2- توزیع فشار در نورد سرد 17

2-3- روش ساختن ورق فولادی استحکام بالای نورد سرد شده    22

2-4- روش ساخت ورق فولادی استحکام بالای کار سرد شده      23

فصل سوم: فولاد مورد استفاده در ساختمان بدنه اتومبیل در آینده

3-1- مواد مورد استفاده در ساختمان بدنه اتومبیل در آینده         28

3-2- پروسه های تولید سازه های سبک وزن     29

3-3- کاربرد مواد در بدنه خودرو        29

3-3-1- فولاد   29

3-3-2- آلیاژهای آلومینیم         30

3-3-3- آلیاژهای منیزیم          31

3-3-4- کامپوزیتها (مواد مختلط)         31

3-4- کاهش در وزن خودرو     32

3-5- اثر نیوبیوم روی تبلور مجدد ورق فولادی کم کربن نورد سرد شده اتومبیل  32

3-6- توسعه در فولاد استحکام بالای پیشرفته     39

3-6-1- فولادهای دو فازی       41

3-6-2- فولادهای دو فازی کار سرد شده          44

3-6-3- فولادهای چند فازی     46

3-6-4- فولادهای TRIP 48

فصل چهارم: اثرنیتروژن برروی خواص مکانیکی ورقهای فولادیTRIP نورد سردشده

4-1- اثر نیتروژن بر روی خواص مکانیکی ورق های فولادی TRIP نورد سرد شده       51

4-2- اثر رسوب ALN بر روی ویژگی های آستنیت باقیمانده       54

4-3- خواص مکانیکی فولادی که نیتروژن به آن اضافه شده است         56

4-4- میکروساختارهای خواص مکانیکی فولاد TRIP Si- Al-Mn حاوی نیوبیوم (Nb)       61

4-5- اثر نرخ کرنش    62

4-6- اثر مقدار Nb      64

4-7- اثر هم دماسازی در منطقه بینیت   70

فصل پنجم: عیوب در شکل دهی ورقها

          5-1- عیوب در قطعات شکل گرفته       74

5-2- مشکلات و عیوب موجود محصولات نورد شده     78

5-2-1- چروک خوردن 80

5-2-2- ترک خوردن لبه         82

فصل ششم: نتایج

نتایج    84

منابع و مآخذ  86

پروژه تحقیقاتی مهندسی مواد و متالوژی - امکان فرآوری کانسارهای وانادیوم و تنگستن دار - با فرمت word

چکیده:

وانادیوم محصول فرعی مهمی است که به طور وسیع در آلیاژهای فروس و غیر فروس بکار برده می شود. میزان جهانی وانادیوم از منابعی مانند مواد اولیه چگاله ها،
سرباره های فلز کاری و پس مانده های نفتی بدست می آید. مواد معدنی حاوی وانادیوم عبارتند از: کارنوتیت، موتراسیت، پاترونیت، دشلولیت و وانادنیت. سرباره های صنایع آهن یک منبع اصلی وانادیوم اند در حال حاضر منابع شناخته شده وانادیوم نیازهای قرن آینده را برآورده می سازد. مواد حاوی وانادیوم بوسیله چند روند از قبیل کاهش کلسیم، لیچینگ، خروج هلال و تبادل یونی برای بدست آوردن وانادیوم به شکل یک فلز فرو وانادیوم، پنتوکسید وانادیوم و یا شکل مواد شیمیایی مختلف فرآورده می شود.

میزان عنصر و تقاضای وانادیوم در طول 2 سال گذشته ثابت بوده است و در حال کاهش قیمت است.

تولید کنندگان اصلی وانادیوم شامل چین، آفریقای جنوبی و روسیه است، در حالی که میزان کمتری در کشورهای استرالیا، آمریکا تولید می شود.

مواد خام ثانویه مانند سرباره های فولاد کاری و یا پس مانده های دیگر صنایع حاوی وانادیوم، مانند کاتالیزورها و یا خاکستر کوره نفت سوز، می توانند پیش از مصرف نهایی به منظور تولید وانادیوم مورد استفاده قرار گیرند. بدین ترتیب، به مانند پردازش اولیه، لیچینگ قلیایی باید در یک کوره گردان و یا یک کوره چند اجاقی انجام گیرد. این فرآیند وانادیوم را که به طور مستحکمی در داخل ساختار معدنی اسپیل جای گرفته، به وانادی قابل شستشو تبدیل می کند.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                     صفحه

چکیده                                                                                                       1

فصل اول: کلیات                                                                                         

کلیات                                                                                                       3

ذخایر وانادیوم در ایران                                                                       8

فصل دوم: فرآوری وانادیوم

2-1- منابع وانادیوم                                                                                      10

2-2- کشورهای اصلی صنعت وانادیوم                                                    16

2-2-1- جمهوری آفریقای جنوبی                                                                     16

2-2-2- جمهوری خلق چین                                                                            17

2-2-3- روسیه و سایر کشورهای CIS                                                    21

2-3- فرآیندهای تجاری بازگیری                                                                      29

2-3-1- وانادیوم                                                                                         29

2-3-2- پنتوکسید وانادیوم                                                                              31

2-3-3- فرو وانادیوم                                                                                    32

2-4- نقش استرالیا در صنعت وانادیوم                                                     35

فصل سوم: سنتیک واکنش عملیات برشته کردن وانادیوم و استفاده از سرباره های فولاد به عنوان ماده خام ثانویه

3-1- مقدمه                                                                                                40

3-2- بررسی پژوهشی فرآیند تشویه وانادیوم                                             41

3-3- آزمایشات عملی                                                                                   43

3-4- جنبش شناسی واکنش                                                                             44

3-5- مدل فرآیند تشویه وانادیوم                                                             47

3-6- نتایج و مباحث آزمایشات عملی فرآیند تشویه وانادیوم                                      48

فصل چهارم: فرآوری جدید جهت بازیابی کانیهای وانادیوم و تنگستن از محلول لیچینگ آلیا‍ژ تنگستن دار

4-1- مقدمه                                                                                                52

4-2- روش تجربی                                                                                       54

4-2-1- آماده سازی نمونه                                                                              54

4-2-2- روش تجربی                                                                                   55

4-3- نتایج و مباحث آزمایش                                                                           56

4-4- بازگیری وانادیوم                                                                       59

4-5- بازگیری تنگستن                                                                                  62

4-5-1- تبدیل Na2wo4 به Cawo4                                                                 62

4-5-2- تبلور APT و خلوص آن                                                                    63

فصل پنجم: نتایج و پیشنهادات

نتایج و پیشنهادات                                                                                        67

منابع مورد استفاده                                                                                        68

دانلود پایان نامه خصوصیات چینی و سرامیک ۱۸۱ صفحه

 مطالب این پست : دانلود پایان نامه خصوصیات چینی و سرامیک 181 ص

   با فرمت ورد  word  ( دانلود متن کامل پایان نامه  )

پیشگفتار

در حال حاضر سرامیک بخش وسیعی از صنایع مختلف معاصر را در برمی گیرد. در عین اینکه این صنعت به قدمت اولین تمدن بشری است ولی اکنون محصولات سرامیکی یکی از مفیدترین پدیده هایی است که در پیشرفت علوم نقش مؤثری را بر عهده دارد.

محصولات سرامیکی دارای تنوع بسیار است. بعضی از آنها همواره مورد استفاده عموم قرار می گیرند و بعضی دیگر در رابطه با مصارف خاصی است که متخصصین از آنها بهره برداری می کنند.

ذیلاً تعدادی از محصولات مذکور ذکر می گردد:

الف- اشیاء هنری یا تزئینی مانند مجسمه- پلاک و غیره

ب- وسایل غذاخوری و لوازم آشپزخانه (Talbo ware)

ج- وسایل بهداشتی از قبیل دستشویی، وان حمام و غیره (Sanitary ware)

د- کف پوشها

هـ- کاشی ها

و- لوله های فاضل آب

ز- الماس های مصنوعی (Synthetic diamonds) مورد استفاده در لوازم صوتی

ح- قسمتی از مغزهای الکترونیکی (Memory Cells)

ط- بخشی از وسایل الکتریکی (مقره- پایه و ترمینال)

ی- شمع های ماشین (Spark Pluge)

ک- عایق ها و اجسام نسوز (Refractories)

ل- وسایل آزمایشگاهی مانند بوته ها، هاونگ های چینی و غیره

م- دندان های مصنوعی (Denture Ceramics)

ن- سنباده ها و ابزارهای برش (Abrasion resisting Ware) و غیره

فقط قسمتی از این مجموعه وسیع را تشکیل می دهند.

زمان ساخت سرامیک ها سالیان قبل و مقارن با رشد فکری انسان های اولیه و ایجاد نخستین تمدن های بشری بوده است.

بشر نخستین پس از شناخت محیط اطراف خودو کشف آتش شروع به ساختن ابزار، لوازم و اشیاء مورد نیاز خود کرد: در هم آمیختن آب و خاک و سخت شدن خمیره آنها بر اثر تبخیر مراحلی هستند که طبیعت به انسان آموخت. قدیمی ترین کشف بشر اولیه که بر اساس کاوش ها و دانستنی های ابتدایی او استوار بوده. همانا استفاده از حرارت آتش جهت سختی و استحکام اشیاء و اجسام گلی می باشد.

گرمای حاصله از حرارت آتش نه تنها باعث استحکام و سخت شدن اشیاء گلی می گردید بلکه گاهی اوقات بر حسب اتفاق تعدادی از آنها نیز بر اثر حرارت زیاد ذوب می شدند. زمانی که آتش فرو می نشست وجود قطعات ذوب شده و گاهی درخشان و سخت در خاکسترهای بر جای مانده انسان را متحیر و وادار به تفکر می نمود. به تدریج در اثر این گونه اتفاقات توجه بشر به ذوب مواد معدنی و نتیجتاً کشف فلزات جلب شد.

گرچه بشر با شناخت فلزات دریچه ای از دنیای تمدن را برخود گشود. ولی مشکل فرم دادن و نیز شکل گرفتن فلزات یکی از مسائلی است که انسان از همان ابتدا با آن برخورد نمود. در مقایسه با فلزات خاصیت شکل پذیری که از خمیره گل حاصل می گشت همواره باعث تقویت نیروی خلاقیت بشر می شد. این خصوصیت موجب می گردید که بتواند به آسانی شکل های مختلف را تجربه نموده و هر آنچه که می اندیشید عملاً بسازد حتی اکثر شکل های فلزی ابتدا از گل های طبیعی ساخته شده و پس از قالب گیری جهت شکل دادن فلزات از آنهااستفاده می گردیده است.

در این زمان است که اشیاء گلی آتش خورده و سخت به وفور در محیط زیست انسان یافت می گردد که از آن جمله می توان ظروف تهیه غذا و نگهداری آن، ابزارها، مجسمه ها آجر بناها و حتی تابوت ها و بسیاری دیگر را نام برد. کشف فلزات باعث گردید که صور، نقوش، طرز ساخت اجسام و اشیاء سرامیکی تغییرات اساسی و کلی پیدا کند و هنرمندان و صنعتگران آن زمان روش های جدیدی را در تولید و آفرینش اشیاء برگزیده و تجربه نمایند.

ویژگی هایی که در ساخت اشیاء سرامیکی وجود داشت موجب تداوم، تکرار و تکثیر آن وسایل گردید. به عبارتی دیگر هر آنچه که بشر می اندیشید می توانست بدون مانعی بسازد و این خود باعث اندوختن و انباشتن دانستنی ها و تجربیات فراوانی گشت. قرن ها قبل از طرح علوم فیزیکی و شیمیایی و حتی بیش از اقدام به کیمیاگری، انسان اولیه از این دانستنی ها و تجربیات بهره گرفته، به صورتی با علم و تکنیک سرامیک ها آشنایی پیدا کرده بود.

هم چنین نظری به محتوی فرم های اولیه و نقوش آنها نشان می دهد که بشر همواره از طریق ساخت و تزئین اجسام سرامیکی در جهت حس زیبایی دوستی، فلسفه ها و خلاقیت های هنری خود مدد گرفته، چنانکه فرهنگ، آداب ورسوم، عواطف و احساسات او همواره در تولید و خلق این اشیاء مؤثر بوده است.

به جهت گسترش صنعت سرامیک در مسیر بررسی و شناخت این اشیاء لازم به نظر می رسد که پس از مقدمه ذکر شده و تعاریف آینده نگاهی گذرا به تاریخ سرامیک انداختده و سپس به پژوهش در طبیعت، مواد خام درون آن و نیز بهره گیری از هر عنصر بپردازیم و آنگاه روش ها، تکنیک ها و سایر عوامل سازنده را بر اساس ساخت و تولید سرامیک ها، مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم.

متن کامل را می توانید دانلود کنید چون فقط تکه هایی از متن این پایان نامه در این صفحه درج شده است (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

پایان نامه متالوژی – تاثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل

  ** دانلود متن کامل پایان نامه متالوژی گرایش ذوب فلزات – تاثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل  با فرمت ورد  word **

چکیده:

با توجه به کار برد وسیع چدنهای نشکن در صنایع که می تواند جایگزین مناسبی برای برخی از فولادها باشد لذا اهمیت این موضوع سبب گردیده که در این زمینه تحقیقات فراوانی صورت گیرد.

در این پروژه اثر مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدنهای نشکن مورد بررسی قرار گرفته است. ریز ساختار نمونه های مورد آزماش در دو حالت قبل از اچ و پس از اچ بررسی و اثر این عنصر بر ساختار و خواص مکانیکی پرداخته شده است.

فهرست

فصل اول: مقدمه

هدف آزمایش

چدن با گرافیت کرویکروی سازی گرافیتمشکلات افزودن منیزیم

4-1     اهمیت جوانه زایی

انجماد و مکانیزم کروی شدن گرافیت در چدن نشکن

فصل دوم: مروری بر منابع

تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای نشکن

1-1-2 تشکیل حلقه های فریت در اثر تجزیه آستنیت

2-1-2            تشکیل پرلیت در اثر تجزیه آستنیت

اثر مس بر سینیتیک تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای نشکناثر مس منحنی های سرد کردن

1-2-2 اثر مس بر منحنی های تغییر حالت برحسب زمان

اثر عناصر آلیاژی بر مکانیزمهای حاکم بر فرایند تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای نشکناثر مس بر ریز ساختار چدنهای نشکن

1-3-2 اثر مس بر ساختار زمینه چدنهای نشکن

اثر مس بر مشخصات گرافیتهای کرویاثر مس بر خواص مکانیکی چدنهای نشکناثر مس بر سختی چدنهای نشکناثر مس بر مقاومت به ضربه چدنهای نشکن

فصل سوم: روش آزمایش

روش آزمایش

فصل چهارم: نتایج

1-4- نتایج حاصل از بررسی ساختار نمونه های مورد آزمایش

2-4- نتایج حاصل از بررسی اثر مس بر ریز ساختار نمونه های مورد آزمایش

3-4- نتایج حاصل از بررسی های اثر مس بر درصد کروی شدن

4-4- نتایج حاصل از بررسی اثر مس بر اندازه گرافیتهای کروی

5-4- نتایج حاصل از بررسی اثر مس بر تعداد گرافیتهای کروی در واحد سطح

6-4- نتایج حاصل از بررسی اثر مس بر ساختار زمینه

فصل پنجم: نتیجه گیری

1-5- اثر مس بر ریز ساختار نمونه های مورد آزمایش

1-1-5- اثر مس بر درصد کروی شدن

2-1-5- اثر بر تعداد گرافیتهای کروی در واحد سطح

3-1-5- اثر مس بر اندازه گرافیتهای کروی

4-1-5- اثر مس بر ساختار زمینه

2-5- اثر مس بر خواص مکانیکی نمونه های مورد آزمایش

1-2-5- اثر مس بر خواص کشتی

2-2-5- اثر مس بر انرژی ضربه

2-2-5- اثر مس بر سختی

3-5- نتیجه گیری

منابع و مآخذ

پیوستها

مقدمه:

هدف از انجام آزمایش:

در این آزمایش سعی شده که به این سؤال پاسخ داده شود که به علت افزایش سختی در اثر افزودن مس در چدنهای نشکن چیست. لذا لازم می باشد که مختصری در مورد چدنهای نشکن نکاتی یادآوری شود.

چدن با گرافیت کروی:

چدنهای نشکن یا چدنهای گرافیت کروی، خانواده ای از چدنها هستند و همانطور که از اسمشان پیداست شکل گرافیت در آنها کروی است. همین کروی بودن گرافیت ها، باعث افزایش استحکام و چقرمگی در مقایسه با چدنهای با گرافیت ورقه ای می گردد. اصولاً چدن نشکن با افزودن منیزیم Mg در مذاب، تولید می شود. برای کروی شدن گرافیت های قطعاتی که در قالبهای ماسه ای تولید می شوند مقدار 0.07 – 0.04% منیزیم باقیمانده در قطعات ریخته شده کافی می باشد. برای قطعاتی که در قالبهای فلزی تولید می شوند مقدار % 0.02 منیزیم باقیمانده کافی می باشد. همانطور که گفته شد برای کروی نمودن گرافیتها، به منیزیم احتیاج داریم که اگر میزان منیزیم از حد مورد نظر کمی کمتر باشد، گرافیتهای فشرده با استحکام و چقرمگی پائین تری بدست می آید. اصولاً چدن نشکن در مقایسه با چدن گرافیت ورقه ای، تمایل به تبرید بیشتری دارد و برای بدست آوردن ساختار عاری از کار بید مخصوصاً در مقاطع نازک، لازم است جوانه زایی با آلیاژ سیلیسیم si انجام شود.

اندازه گرافیت کروی می تواند روی خواص مکانیکی تأثیر بگذارد. اندازه گرافیت ها به دو پارامتر بستگی دارد:

آهنگ سرد شدن یا اندازه سطح مقطع. چون مقاطع نازک سریع سرد می شوند، تعداد بیشتری گرافیت کروی خواهند داشت.جوانه زنی با آلیاژ سیلیسیم، افزایش تعداد گرافیت کروی و کاهش تمایل به تبریدی بودن مخصوصاً در مقاطع نازک را باعث می شود. افزایش مقدار جوانه زا باعث افزایش تعداد گرافیتهای کروی می شود.

در حین ریخته گری این نوع چدن می توان به ساختار زمینه فریت، پرلیت، مخلوط فریت و پرلیت، آستنیت، بینایت و مار تنزیت دست یافت. چدنهای نشکن پرلینی استحکام بالایی دارند ولی چقرمگی آنها کمتر است. چدنهای نشکن فریتی – استحکام کمتری دارند ولی ازدیاد طول مبنی آنها بیشتر و مقاومت به ضربه شان خوب است.

2-1 کروی سازی گرافیت

در حال حاضر، در تمام کارخانه ها، برای کروی نمودن گرافیتهای چدن نشکن از منیزیم، استفاده می گردد. در ضمن عناصر جزئی مانند سریم و عناصر خاکی نادر موجود در آلیاژ فروسیلیکو منیزیم Fe-Si-Mg برای خنثی کردن عناصر جزیی مضرو راندمال بهتر در عمل جوانه زایی، اهمیت زیادی دارند.

روش افزودن منیزیم به روشهای مختلف اعم از ساده و پیچیده می باشد. در انتخاب یکی از روشها برای یک کارگاه معین باید فاکتور های زیادی مورد نظر قرار گیرد و در بین آنها مهمترین فاکتورها با تعیین اولویتها مشخص گردد. فاکتورهای اصلی به قرار زیر می باشند:

روش انتخاب شده نباید با ایجاد نور و دود همراه باشد.قیمت تمام شده چدن تولیدی باید حداقل باشد.روش نباید احتیاج به سرمایه گذاری زیاد در تجهیزات داشته باشد.کیفیت چدن تولیدی باید مطلوب باشد.روش باید توانایی ریختن قطعات با وزن های مختلف را دارا باشد.

برای تولید چدن نشکن مرغوب باید کنترل دقیق به عمل آید تا مقدار منیزیم باقیمانده کم یا زیاد نباشد. از آنجائیکه دما و ترکیب شیمیای برای بازیابی منیزیم موثر میباشند، فرآیند و مواد مناسب کروی سازی مطلوب، بزرگترین عوامل بالقوه برای تغییرات منیزیم باقیمانده می باشندو

3-1 مشکلات افزودن منیزیم

افزودن منیزیم و آلیاژ آن در مذاب چدن مشکلاتی در پی دارد که تا کنون در تمام روشهای کروی نمودن کاملاً حل نشده است.

میزان پائین حلالیت: منیزیم بمقدار خیلی کم در مذاب چدن حل می شود. بنابراین آلیاژ منیزیم با آهن بصورت فرومنیزیم Fe- Mg به هیچ وجه مورد استفاده قرار نمی گیرد.

نقطه جوش پائین: وارد کردن منیزیم خالص به چدن مذاب مشکل می باشد زیرا منیزیم در درجه حرارت 1102 می جوشد که خیلی پائین تر از حرارت مذاب می باشد. بعلاوه فشار بخار زیاد منیزیم در دمای کروی نمودن، حلالیت را بسیار دشوار می سازد.

وزن مخصوص: وزن مخصوص منیزیم که خیلی پائین تر از وزن مخصوص چدن است. چون منیزیم سبکتر است روی سطح مذاب می آید که باعث جوشیدن و اکسید شدن منیزیم و نتیجتاً کاهش راندمان بازیابی می گردد.

4-1 اهمیت جوانه زایی:

جوانه زایی چدنها با آلیاژ سیلیسیم به دلایل زیر انجام می گیرد.

افزایش تعداد هسته های یوتکتیکیکاهش تبریدی (کاهش مادون انجماد)

استفاده از مواد جوانه زا برای تولید چدن نشکن موجب تشکیل مراکز هسته سازی برای رسوب گرافیت می گردد و با بودن این مراکز در طول انجماد رسوب گرافیت آسانتر انجام می گیرد. وجود هسته های گرافیت به تعداد کافی یکی ار عوامل مهم برای جلوگیری از پدیده مادون انجماد (Undercooking) می باشد. بدون وجود هسته ها، کاربیدها می توانند در قطعات تشکیل شوند. وجود کاربید ها موجب نامرغوبی چدن از دیدگاه قابلیت نشکن بودن و ماشینکاری می گردد. علاوه بر آن، گرافیتی که از تجزیه بعدی کاربید ها به وجود می آید، ممکن است دارای شکل نامنظم باشد. چنانچه تلقیح مواد بشکل مناسب انجام پذیرد. معمولاً هسته های کافی برای انجام عملیات تشکیل می گردد. بطور کلی هسته سازی بیشتر کاربیدها در طول انجماد کمتر بوده است. در حقیقت چنانچه بخواهیم قطعات چدن نشکن می باشد و با انجام این کار ساختار در چدن نشکن ریخته شده، قطعاتی با خواص مکانیکی مناسب خواهیم داشت. این خواص عبارت است از: استحکام کشش و تسلیم، قابلیت انعطاف پذیری و مقاومت به ضربه می باشند.

5-1   انجماد و مکانیزم کروی شدن گرافیت در چدن نشکن:

در انجماد چدن با گرافیت ورقه ای، یوتکتیک گرافیت و آستنیت تشکیل می شود. در انجماد، این یوتکتیک و گرافیت و آستنیت با مذاب در تماس است. رشد دندریت های آستنیت و هسته های گرافیت ورقه ای تا زمانی که ذوب کاملاً منجمد شود، ادامه خواهد داشت. انجماد یوتکتیک گرافیت در چدن نشکن نسبت به چدن با گرافیت ورقه ای در دمای بالاتری شروع می شود. در حین انجماد چدن نشکن، پوسته ای از آستنیت پیرامون گرافیت کروی تشکیل می شود. و بهمین علت، فقط فاز آستنیت با مذاب در تماس خواهد بود و چنین انجماد انجمادی را نیویوتکتیک می نامند هر واحد گرافیت کروی و پوسته آستنیت دور آن را می توان یک هسته در نظر گرفت که کربن باید به داخل این هسته نفوذ کند تا رشد گرافیت کروی و پوسته آستنیت دور آن را به انجماد چدن خاکستری، با سرعت کمتری انجام می شود و با شروع انجماد نیویوتکتیک هسته سازی گرافیت کروی به اتمام می رسد بنابراین تعداد گرافیتهای کروی در مرحله اول انجماد تعیین می شود. با ادامه انجماد تا دمای یوتکتیک گرافیتهای داخل پوسته های آستینیتی به رشد خود ادامه خواهند داد.

تعداد و میزان کروی شدن گرافیتها بر روی خواص چدن نشکن تأثیر بسزایی دارد. وقتی تعداد هسته یا پوسته های آستنیت کم باشد، مناطق برای نفوذ کردن به داخل پوسته آستنیت کمتر شده، و نتیجتاً تعداد گرافیت های کروی کاهش می یابد. بسته به فرایند تولید احتمال ایجاد گرافیت ورقه ای یا کروی ناقص و یا سمنتیت وجود دارد.

متن کامل را می توانید دانلود نمائید چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است