مقاله جوش ترمیت در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله جوش ترمیت در word دارای 33 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله جوش ترمیت در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله جوش ترمیت در word،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله جوش ترمیت در word :

-تعریف جوش ترمیت (ASTM):
نوعی جوش ذوبی می باشد كه در آن اتصال دو فلز به همدیگر بعد از گرم شدن بوسیله فلزی با دمای بالا كه واكنشی آلومینوترمیك راپشت سر گذاشته انجام می شود وفلز مایع كه از واكنش اكسید فلز وAl بدست آمده است بعنوان فلز پر كننده عمل می كند.این پروسه جزء پروسه¬هایThermochemical Welding می باشدو در گروه Minor Welding Process که دارای استفاده های خاص وموردی می باشند قرار می گیرد.

2-تاریخچه فرایند جوشكاری ترمیت:
یكصد و بیست سال پیش 1898 پروفسور دكتر هانس گلداشمیت در شهر اسن آلمان موفق به استخراج فلزات سخت از اكسید آنها بر پایه واكنش احیای اكسید توسط یك احیا كننده مناسب شد.
این روش در سال 1920 در جوش ریل تراموا در آمریکا بکار گرفته شد البته در بعضی منابع بکارگیری زودتر این روش در آلمان اشاره شده است. در سال 1933 از جوش ترمیت برای گسترش ریلهای طویل استفاده شد و استفاده از این جوش در مصارف الکتریکی از سال 1938 آغاز شده است.پیشرفتهای این روش در طی جوشکاری ریلها در بخش بعدی آورده شده است.
3- فرایند جوشكاری ترمیت:
اكسیدهایی كه توسط آلومینیوم احیا می شوند واكنش احیا به واكنش آلومینوترمی معروف بوده و این واكنش اساس فرایند جوشكاری ترمیت می باشد. واكنش آلومینوترمیك مربوط به احیای آهن بصورت زیر نوشته می شود:
Fe¬¬2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe + 760KJ at 2450°c
1Kg (thermite) = 524g(Fe) + 427g(Al2O3) + 181500 cal
در این فرایند واكنش بین اكسید آهن و آلومینیوم رخ داده و در نهایت مذاب آهن و اكسید آلومینیوم

تولید می شود. دمای واكنشc 2800 – c 2400 می باشد. مطالعات انجام شده روی مكانیسم واكنش آلومینیوم با اكسید آهن، نشان داده است كه این واكنش در دو مرحله یكی در دمایc 960 و دیگری در دمایc 1060 انجام می شود. در دمای c 960 محصولات واكنش Fe2O3 و Al2O3 می باشد كه بصورت زیر نوشته می شود:
9Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 6 Fe2O3 + 6FeO
درمرحله بعدی كه دردمایc 1060 انجام میشود، Fe،FeAl2O4 و Al2O3 بصورت زیر بوجود می آید:
Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe
3Fe2O3 + 2Al = 5FeO + FeAl2O4

دو مرحله واكنش از نتایج آزمایشات DTA استنیاط می شود كه در شكل 1 ارائه شده است. عمده ترین كاربرد فرایند ترمیت در جوشكاری ریلهاست كه در سراسر جهان برای جوشكاری ریل و ایجاد خطوط مداوم استفاده می شود بطوریكه این فرایند از سال 1906 میلادی برای اتصال ریلها برای ایجاد خطوط طویل و یا تعمیرات آنها استفاده می شده است. در ابتدا از واكنش ترمیت فقط برای گرم كردن دو سر ریل استفاده می شد و آن را به دمای مناسب برای تغییر شكل گرم می رساند.
شكل1: نتایج آزمایشات DTA

و سپس با اعمال فشار اتصال ناقصی ایجاد می شد. بدین ترتیب كه مذاب حاصل از واكنش ترمیت داخل قالبی كه در دو سر ریل نصب شده ریخته می شد و دو سر ریل را گرم می كرد. در سال 1920 میلادی، اصلاحات زیادی در رابطه با فرایند جوشكاری ترمیت انجام شد و بعنوان نمونه دو سر ریل قبل از ریختن مذاب تا دمایc 900 با مخلوط هوا و بنزین گرم می شد. از دیگر كاربردهای جوشكاری ترمیت می توان به اتصالات فولاد به مس، مس به مس، تعمیر عیوب قطعات ریختگی سنگین، جوشكاری آرماتورهای مورد استفاده در سازه ها و اتصال كنداكتورهای با پایه مس اشاره كرد.

در سال 1938 از گاز پروپان برای پیشگرم كردن استفاده شد و در سال 1939 به این گاز اكسیژن نیز اضافه شد. در همان سال جوشكاری پرسی جای خود را به فرایند جوشكاری ترمیت كه امروزه استفاده می شود داد.
سایر واکنشهای آلومینوترمیکی به همراه گرمای آزادشده در آنها وماکزیمم دمای واکنش بصورت زیر می باشد:
With Iron:
3Fe3O4 + 8Al = 9Fe + 4Al2O3 + 3010 KJ/mol (3090)
Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3 + 759 KJ/mol (2960)
FeO + 2Al = 3Fe + Al2O3 + 783 KJ/mol (2500)

With Copper:
3Cu2O + 2Al = 6Cu + Al2O3 + 1089 KJ/mol (3140)
3CuO + 2Al = 3Cu + Al2O3 + 1152 KJ/mol (4865)

With Nickel:
3NiO + 2Al = 3Ni + Al2O3 + 864 KJ/mol (3170)

With Chromium:
Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3 + 2287 KJ/mol (2975)

With Manganese:
3MnO + 2Al = 3Mn + Al2O3 + 1686 KJ/mol (2425)
3MnO2 + 2Al = 3Mn + 2Al2O3 + 4256 KJ/mol (4990)

میل تركیبی اكسیژن با Al و فاصله زیاد اکسید آن باسایر اکسیدهای بالا دردیاگرام الینگهام اساس واكنشهای بالا می باشد.این واکنشها غیر انفجاری و پیشرونده میباشند وازگرمای آنها می توان به روشهای گوناگون استفاده نمود. منظور از پیش رونده بودن واکنشها این است که با شروع واکنش در یک نقطه گرمای ایجاد شده، انرژی اکتیواسیون لازم برای ادامه واکنش را در سایر نقاط مهیا می کند.

جوشکاری ترمیت شامل ملاحظات گوناگون سه شاخه مهم ریخته گری ، ترمودینامیك و جوشكاری می باشد.
فرایند جوشكاری ترمیت كه ذكر مختصری از تاریخچه و نحوه اتصال آن مرور شد بطور وسیعی در اتصال ریلها در كشورهای مختلف از جمله آمریكای شمالی استفاده می شود. در این كشور سالانه حدود 400000 بند جوش ترمیت در احداث خطوط جدید و نگهداری خطوط قدیمی ایجاد می شود.در راه آهن ایران نیز كه دارای 6752 كیلومتر خط آهن می باشد تاكنون 5500 كیلومتر از خطوط جوشكاری طویل شده است.

4-كنترل دما در جوش ترمیت:
گرمای آزاد شده برای واکنش اکسید آهن در حالت ایده آل دما را تا 3088 درجه سانتیگراد میرساند.
تلفات در اثرتشعشع و هدایت دما را تا 2700 درجه سانتیگراد كاهش می دهدامابا توجه به اینکه دمای جوش آلومینیوم 2500 درجه سانتیگراد دما باید به کمتر از این مقادیر کاهش یابد. این عمل توسط مواد افزودنی به پودر ترمیت انجام می شودو دما تا حد مطلوب كنترل می شود.

مواد افزودنی علاوه بر کنترل دما به منظورسرباره سازی، كنترل سیالیت، ریز دانه كردن، افزایش مقاومت به سایش و قابلیت ماشین كاری، افزایش مواد پركننده استفاده می شوند.بطور كلی در كنترل خواص جوش كنترل عناصر آلیاژی بسیار بحرانی می باشد زیرا افزایش مواد افزودنی از حد مطلوب باعث
سرد شدن مذاب و عدم جدایش سرباره و کم بودن آن نیز باعث عدم کنترل دما وخواص می شود.
دمای انجماد سرباره 2040 درجه سانتیگراد می باشد ودما نباید از این مقدار کاهش یابد. بنابراین
محدوده كاری جوش ترمیت فولادها 2480-2100 درجه سانتیگراد می باشد.

5- روشهای مختلف جوشكاری ترمیت:
جوشكاری ترمیت دارای روشهای گوناگونی می باشد كه شامل جوشكاری ذوبی، فشاری و لحیم كاری است كه بطور خلاصه توضیح داده می شود.
1-5- جوشكاری ترمیت فشاری:
در جوشكاری ترمیت فشاری از حرارت ایجاد شده توسط واكنش آلومینوترمیك جهت پیش گرم كردن قطعاتی كه می باید جوشكاری شوند استفاده میگردد وسپس توسط عملیات فورجینگ قطعات را به یكدیگر جوش می دهند. قطعات مورد جوشكاری می باید در یك راستا قرار گرفته و كاملا تمیز شده باشند. سپس آنها را به طور محكم درمحل خود مستقر می‌نمایند. بعد از این مرحله محل اتصال بطور كامل توسط ماسه یا سرامیك قالبگیری می‌شود. بعد از قالبگیری از یك تركیب پودر ترمیت كه سرباره ای با نقطه ذوب بالا ایجاد می‌نماید

استفاده می‌شود، بدین ترتیب كه واكنش آلومینوترمیك در یك بوته مجزا از سیستم قالبگیری صورت می‌پذیرد و بعد از اینكه واكنش گرمازای آلومینوترمیك خاتمه پیدا نمود، سرباره را از قسمت بالای بوته به داخل محفظه قالب می‌ریزند شکل 2 كه سریعا در اطراف محل جوش منجمد می‌گردد. بنابر این یك لایه محافظ توسط سرباره در اطراف منطقه جوش تشكیل می شود كه سبب می‌شود وقتی فلز مذاب وارد محفظه قالب میگردد هیچونه تماسی بین فلز مذاب و فلز مبنا بوجود نیاید. گرمای واكنش باعث افزایش درجه حرارت منطقه جوش یا درجه حرارت فورجینگ می‌شود. در این هنگام دو قطعه را با نیروی لازم به یكدیگر فشار می دهند تا اتصال كامل شود.جوشكاری فشاری كاربردزیادی دارد ولی این روش بدلیل پیشرفت تكنولوژیكی جوشكاری ترمیت ذوبی و عدم یكنواختی جوش حاصله در سطح مقطع و نیز عدم یكنواختی جوشها نسبت به همدیگر و هزینه بالای آن، محدود گردیده است.

2-5- لحیم كاری ترمیتی:
جدیدترین روش استفاده از ترمیت لیحم كاری است كه از واكنش ترمیت فقط برای تامین گرمای لازم جهت ذوب فلز لحیم استفاده می شود و سپس براثر خاصیت موینگی وارد درز جوش می گردد.

شكل 2: اصول فرایند جوشكاری فشاری آلومینوترمیك
3-5- جوشكاری ترمیت ذوبی:

جوشكاری ترمیت ذوبی كاربرد وسیعی پیدا كرده است و در آن فلز فوق گداز نه تنها برای تولیدحرارت بلكه بعنوان ابزار متالورژیكی برای اتصال دو قطعه مورد استفاده قرار میگیرد. بدین ترتیب كه وقتی دو قطعه در یك امتداد و بایك فاصله مناسب از یكدیگر قرار گرفتند قالبی كه از تكه های مختلف ساخته شده ویا به شكل مقطع مورد نظر قبلا تهیه گردید است دور قطعاتی كه می‌باید جوشكاری شوند بسته می‌شود. بسته به پروسه جوشكاری و سطح مقطع محل جوش، انتهای قطعات می تواند پیش گرم شده تا شرایط مناسب جهت عمل اتصال كامل بین فلز مبنا و فلز حاصل از واكنش آلومینوترمیك را ایجاد نماید.

با توجه باینكه عملیات جوشكاری ترمیت شبیه فرآیند ریخته گری می باشد بنابر این برای دستیابی به یك جوش سالم باید دقت لازم در طراحی سیستم های راهگاهی و تغذیه، جهت جلوگیری از جریان مغشوش مواد مذاب بداخل قالب و همچنین برای جبران انقباض مواد در حین تبدیل به حالت جامد انجام گیرد. درجوشكاری ترمیت ذوبی از حرارت حاصله از واكنش شیمیایی گرمازای احیاء اكسید فلز (مانند Fe3o4) توسط یك ماده احیاء كننده (مانند Al) ،به منظور ذوب لبه‌های اتصال قطعات كار، و از محصول واكنش، به منظور تأمین مذاب مورد نیاز در درز اتصال، بهره گرفته می‌شود.

در این فرآیند به منظور تامین انرژی اکتیواسیون برای شروع واكنش و به منظور پیش گرم كردن مخلوط ترمیتی، از یك خرج انفجار( فشفشه)، استفاده می شود. سرعت انجام واكنش شیمیایی فوق زیاد است و لذا فاصله زمانی بین شعله‌ور شدن مخلوط پودر و تكمیل واكنش احیاء، خیلی كم خواهد بود.پودر ترمیت حاوی دو جزء اصلی،اكسید فلز و پودر فلزی احیاء كننده، و مقداری عناصر آلیاژی می‌باشد و بر مبنای جنس قطعات مورد اتصال و ویژگی‌های اتصال، انواع مختلف از پودر ترمیت، در دسترس می‌باشد. واكنش ترمیتی در درون یك بوته (گلدان) از جنس مواد نسوز منیزیتی یا آلومینایی صورت می گیرد و جداره خارجی بوته، توسط یك روكش فلزی، تقویت شده است. ته بوته سوراخ می‌باشد ومجرای سوراخ ،در طی انجام واكنش فوق، توسط پین مسدود می‌باشد. پس از انجام واكنش و حصول مذاب، پین خارج می گردد و مذاب با دبی متناسب با قطر سوراخ، به طرف درز اتصال هدات می‌گردد.

حدود 73 درصد وزنی پودر ترمیت را اكسید آهن و آهن خالص تشكیل می دهد و بقیه پودر ترمیت، شامل پودر Al و عناصر آلیاژی افزودنی به گرده جوش می‌باشد، پودر Al، دارای خلوص 8/99 درصد و اكسید آهن عمدتاً از نوع مگنتیت می‌باشد و ترجیح داده می شود كه از پوسته‌های نوردی استفاده شود. در قبل از انجام واكنش، قطعات كار پیش گرم می شوند و دمای پیش گرمی بسته به نوع روش بكار گرفته شده، فرق داشته و در حدود می باشد.
6- مدل انتقال حرارت در جوشكاری ترمیتی

همانطور كه در مطالب قبل به آن اشاره شد ،جوشكاری ترمیتی یك نوع فرآیند جوشكاری است كه در آن از حرارت حاصل از واكنشهای شیمیایی حرارت‌زا، به منظور اتصال فلزات و آلیاژها به یكدیگر، استفاده می‌شود. در فرآیند جوشكاری ترمیتی بخاطر زیاد بودن سرعت واكنش ،فاصله زمانی بین شعله‌ور شدن مخلوط پودر و تكمیل واكنش احیاء، خیلی كم خواهد بود. در مدل ارائه شده در مورد جوشكاری ترمیتی فرض می‌شود كه شكاف جوش به پهنای ، بصورت آنی در لحظه0 = t توسط فلز مذاب به دمای اولیه ، پر شود و فرض می‌شود كه دمای فلز در خارج از منطقه ذوب ، باشد، هرگاه از حرارت تلف شده به اطراف چشم‌پوشی شود می‌توان چنین در نظر گرفت كه هدایت بصورت یك بعدی است و منبع حرارتی متمركز نبوده بلكه در طول تا گسترده شده است. این نوع منبع حرارتی را می‌توان متشكل از یك سری منابع حرارتی جزئی، كه هریك حاوی یك جزء حرارتی می‌باشند، دانست. حرارت هریك از این اجزاء برابر است با:

در زمان t ،هریك از این اجزاء حرارتی، باعث افزایش دمای نقطه‌ای به موقعیت به میزان می‌گردند كه مقدار آن به صورت زیر بدست می‌آید:

هرگاه تعریف شود (یعنی ) در این صورت اگر در رابطه فوق، به جای برحسب du جایگزین گردد و در محدوده تا از معادله دیفرانسیل فوق، انتگرال‌گیری شود توزیع دمایی، بصورت زیر حاصل می‌گردد:

در رابطه فوق ، تابع خطای گوسی می‌باشد. به خاطر طبیعت پیچیده معادله ، می‌توان با تعریف پارامترهای بدون بعد زیر، معادله اخیر را بصورت ساده و بدون بعد نمایش داد:
دمای بدون بعد

زمان بدون بعد

مولفه xبدون بعد

با جایگزین كردن پارامتر بدون بعد فوق ،در معادله رابطه زیر بدست خواهد آمد:

معادله بالا به ازاء مقادیر مختلف ، بصورت عددی حل شده است و نتایج حاصله بصورت گرافیكی وجود دارد، همانطور كه انتظار می‌رود ،همگی نقاط واقع در ناحیه ذوب شده ،بصورت هماهنگ سرد می‌شوند در حالیكه نقاط واقع در خارج از ناحیه ذوب ،در قبل از سرد شدن ابتدا به یك دمای بیشینه می‌رسند و سپس سرد می‌گردند موقعیت زمانی دمای بیشینه نقاط واقع در HAZ با مشتق‌گیری برحسب ، بدست خواهد آمد:

بنابراین عبارت زیر بدست می‌آید:

چگونگی توزیع دمای بیشینه‌،‌ از حل معادله بالابه ازای مقادیر مختلف و و جایگزین كردن ریشه‌های معادله اخیر در معادله بدست خواهد آمد.
با توجه به مدل انتقال حرارت صفحه ای اعوجاج قطعات جوش داده شده بوسیله جوش ترمیت زیاد نمی باشد.
7- متالورژی جوش ترمیت:

ساختار متالورژیكی به تركیب شیمیایی و سرعت سرد شدن بستگی دارد.حال عواملی که این دو پارامتر را در جوش ترمیت کنترل می کنند بررسی می شود. كنترل مقدار Al در پودر ترمیت از عوامل مهم کنترل ساختار می باشد. باقی ماندن مقدار كمی از آن در مذاب باعث جوانه زنی سریع وریز دانگی وبیشتر از مقدار بهینه باعث تردی میشود. دیگر عناصرآلیاژی در جوش ترمیت نیز اثراتی مانند فرایندهای ریخته گری وعملیات حرارتی دارند مثلا می توان با ایجاد شرایطی خاص باعث شد در فلز جوش مقداری Al2O3 برای افزایش مقاومت به سایش باقی بماند. C,Mn,Si نیز در تركیب وجود دارد واكسید می شوند. بنابراین با كنترل دما وتركیب سرباره می توان این عناصر را حذف ویا كنترل كرد. با تغییرات دما میل تركیبی و اكتیویته این عناصر تغییر میكندو محاسبات ترکیب نهایی پیچیده تر می شود زیرا با كم شدن غلظت ومقدار فروآلیاژ اكتیویته همان عنصر وعناصر دیگر تغییر واكسیداسیون مشكلتر میشود.

در ترمیت معمولی خواص مكانیكی فلز جوش مانند فولادهای نرم می باشد كه می توان خواص را باآلیاژسازی تقویت کرد.گاهی در فرایند ترمیت عملیات پسگرم برای ریزداگی و بهبود خواص فلز جوش انجام می شود. با كنترلهای اعمالی گوناگون خواص مكانیكی جوش در حد مطلوب بدست می آید ولی كنترل HAZ در جوش ترمیت مشکل می باشد.
شرایط قالب، تعداد ومحل تغذیه ها، زمان باز كردن قالب و زمان بارریزی بر سرعت سرد شدن موثرند وبه همین دلیل از عوامل مهم کنترل ساختار می باشند. سرعت سرد شدن بعلت حجم بالای مذاب وقالب ماسه ای كم است ودردسر ساز نیست ولی HAZ گسترده ای بدست می آید.در جوشكاری ریاها هدف ساختار پرلیتی (مقاوم به سایش) می باشد كه درشتی پرلیت از مركز به اطراف كم میشود. این ساختار باید در جوش و HAZ ایجاد شود تا خواص قابل قبولی برای مقاومت به سایش و خستگی ریل بدست آید.
در جدول زیر ترکیب شیمیایی ریلهای معروف به همراه آنها اشان داده شده است.

جدول 1: ترکیب شیمیایی ریلهای معروف به همراه آنها
با توجه به سرعت سرد شدن کم فلز جوش بعلت حجم بالای مذاب و ماسه ای بودن قالب در جوش ترمیت ریلها هیچگاه ساختار مارتنزیتی ایجاد نمی شود. این امر با توجه به نمودار های TTT ترکیب های جدول بالا مشخص می باشد.
شکل 3: نمودار های TTT ترکیب های جدول 1 به همراه سرعتهای سرد شدن متداول

شکل 4 : پروفیل سختی جوش درز ریل
پرو فیل سختی جوش درز ریل در اکثر موارد مانند شکل 4 به مدار کمی کاهش سختی در HAZ نشان می دهد. در جوشهای ذوبی ترمیت ماکروساختاری مشابه شکل 5 بدست می آید.
شکل 5: ماکرو ساختار جوش ترمیت درز ریل
مشکلات متالورژیکی که ممکن است در جوش ترمیت ایجاد شود در جدول 2 نشان داده شده است.
جدول 2: مشکلات متالورژیکی ممکن در جوش ترمیت

عوامل ایجاد تخلخل که از مشکلات عمده جوش ترمیت می باشد در جدول 3 نشان داده شده است.
جدول 3: عوامل ایجاد تخلخل درجوش ترمیت

8- نحوه انجام فرایند جوش ترمیت:
نحوه انجام این جوشکاری در کاربرد های مختلف اندکی متفاوت می باشد. روش کلی انجام جوش ترمیت با تکیه بیشتر بر جوش درز ریل به صورت زیر می باشد که شامل سه مرحله اصلی می باشد.
1- عملیات مقدماتی
2- عملیات ریخته گری
3- عملیات پایانی

1-8- عملیات مقدماتی: برای انجام یك جوش با كیفیت مطلوب نیازمند به رعایت فاكتورهایی می باشیم كه این فاكتورها در این مرحله عبارتند از تنظیم وتزار نمودن دو ریل، ایجاد درز جوش با فاصله مناسب و تمیز كاری محل اتصال.
برای این منظور ابتدا قیود قطعات ماننداتصالهای (پیچ یا فنرها) ریل به تراورس در جوش درز ریل را باز نموده و سر قطعات را بازرسی مینمایند (هیچگونه نقصی نظیر لهیدگی، شكستگی ویا سوراخ نباید مشاهده گردد). سپس دو قطعه را تراز می کنند. در جوش درز ریل این عمل با استفاده از یك خط كش بطول یك متری انجام می شود. شكل 6 و 7 نحوه انجام این عملیات را نشان می دهد.

( در هنگام تراز نمودن افقی بدلیل وزن ریل وانقباض حاصل از انجماد بعد از جوشكاری، همانطور كه در شكل مشخص است ، شیبی معادل 2 تا 4 درصد در نظر گرفته می شود)

بعد از تراز نمودن دو ریل، باید فاصله درز اتصال تنظیم گردد. این عمل خیلی مهم بوده و عدم دقت در تنظیم فاصله سبب پایین آمدن كیفیت جوش میگردد.این فاصله به بزرگی سطح وابسته است لذا برای این منظور از دستگاههای برشی مخصوص استفاده می نمایند (این فاصله درجوش درز ریل در حدود 22-18 میلی متر درنظر گرفته می شود).

گاهی لازم است تمیزکاری قطعات در محل جوش برای جوش سالم وجلوگیری از تولید عیوب و گاز،تا سفید شدن سطوح (شکل 8) انجام شود.
شکل 8: تمیزکاری قطعات در محل جوش
2-8- علمیات ریخته گری: بعد از انجام عملیات مقدماتی قالب باید نصب گردد. در جوش ترمیت معمولا قالبهای پیش ساخته ویا قالبگیری بکمک موم کاربرد دارد. برای نصب قلاب از فیكسچرهایی كه جهت اینكار طراحی گردیده اند استفاده میشود. بدین ترتیب كه قالبهای مذكور را داخل این فیكسچرها قرار داده و بوسیله پیچهایی كه روی آنها تعبیه گردیده است، قالبها را بدور درز اتصال محكم می نمایند(شکل 9).

شکل9: نصب قالب به کمک فیکسچر
بعد از این مرحله جهت اینكه محلهای اتصال قالب به قطعه بطور كامل آب بندی گردد، بوسیله مخلوطی از سیلیس و بنتونیت بصورت مرطوب این محلها را بطور كامل می پوشانند (شكل 10)
شكل10: آب بندی درزها جهت جلوگیری از ریزش مذاب شکل 11:مشعل پیشگرم مخصوص
سپس برای عملیات پیشگرم از مشعلهای مخصوصی كه جهت اینكار طراحی شده است ودارای شعله های نواری می باشد شکل 11 استفاده میگردد، بدین ترتیب كه این مشعلها را معمولا بر روی پایه ای كه بر روی فیكسچر مذكور وجود دارد قرارداده و روی درز اتصال تنظیم می نمایند وسپس مشعل را روشن می كنند. پیشگرم برای خروج موم، خشك كردن قالب وكاهش تخلخل ورساندن قطعات به دمای مطلوب و جلوگیری از تبرید فلز و كاهش سرعت سرد شدن انجام می شود. بعد از زمان 10 الی 15 دقیقه دمای دوسر قطعات فولادی به 900 تا 1000 درجه سانتیگراد (رنگ سر ریل در این حالت نارنجی مایل به زرد است) می رسد. برای اینكه دمای دو سر ریل با دقت بیشتری اندازه گیری شود می توان از مواد مخصوصی كه در دماهای معین تغییر رنگ می دهند استفاده كرد. البته در بیشتر موارد سنجش دمای ریل بصورت تجربی میباشد. هنگامیكه دمای ریل به حد مطلوب رسید بوته حاوی پودر ترمیت كه از قبل آماده شده در محلی كه بر روی فیكسچر به این منظور تعبیه شده است قرارگرفته وبا

روشن كردن فشفشه وقرار دادن آن داخل پودر ترمیت واكنش آغاز میگردد.قبل از شارژ بوته لازم است بوته توسط مشعل خشک شود. برای كامل شدن واكنش ترمیت زمانی در حدود 20 ثانیه لازم است كه این زمان بطور تجربی رعایت می‌گردد. (رعایت زمان مناسب الزامی است زیرا كم بودن زمان باعث باقی ماندن سرباره داخل مذاب گشته و زیاد بودن زمان سبب افت حرارتی مذاب می گردد). سپس مشعل را از درز اتصال دور نموده و بوته در محل بار ریزی قرار داده می شود. سوراخ ته بوته جهت ریختن مذاب باز می شود و مذاب از طریق حوضچه مذاب (قالب نعلی شكل) و راهگاه به داخل درز اتصال جاری می گردد. مقدار اضافی مذاب در زباله دان چسبیده به بوته جمع آوری می‌شود كه خود بعنوان یك عایق عمل می كند. شكل12عملیات ریختن را بطور طرحواره ای نشان می دهد.
در شکل 13 تجهیزات مربوطه به همراه نحوه بارریزی که معمولا بصورت انحرافی و با حوضچه می باشد نشان داده شده است.

شکل 13: تجهیزات مربوطه به همراه نحوه بارریزی
3-8- عملیات پایانی:
بعد از خاتمه عملیات مذاب ریزی باید مدتی جهت شكل گیری درز اتصال زمان داده شود. سپس بنا به تشخیص متصدی، فیكسچرهای دور قالبها باز شده و بعد از آن توسط پتك، ماسه های قالب چسبیده به ریل را برداشته وتوسط یك دستگاه برش (در جوش درز ریل از مدل هیدرولیك استفاده می شود) زواید جوش موجود را قطع می نمایند. شكل 14عملیات حذف اضافات جوش را توسط دستگاه برش هیدرولیك نشان می دهد. در جوش درز ریل برای اینكه یك سطح صاف و صیقلی جهت عبور قطار مهیا گردید، درز اتصال را توسط دستگاه ریل ساب سنگ می زنند. شكل 15 عملیات سنگ زنی جوش را در محل تاج ریل نشان می دهد. برای بدست آوردن پروفیل مناسب ماشین كاری یا سنگ زنی انجام می شود که جزء مراحل زمانبر جوشکاری می باشد. بعد از این مرحله نباید در سطح جوش هیچگونه خلل و فرجی مشاهده گردد. نكته ای كه در این قسمت حائز اهمیت است، سنگ زدن كف ریل می‌باشد زیرا یكی از دلایل شكست ریل خستگی می‌باشد. لذا با سنگ زدن كف ریل میتوان عمر خستگی مقطع جوش داده شده را بالا برد. بعد از این مرحله عملیات جوشكاری خاتمه یافته و یك بند جوش تكمیل گردیده است.

شكل 14: دستگاه برش هیدرولیك در حال حذف اضافات جوش

شكل 15: عملیات سنگ زنی جوش در محل تاج ریل
بندرت پس از اتمام جوشکاری تنش زدایی صورت میگیرد. در جوش درز ریل بازدید چشمی و تست التراسونیك نیز انجام می شود.

9- كاربرد های جوش ترمیت:
1 تعمیر ریلهای شكسته شده و قطعات ریختگی معیوب، ‏‏غلتكها و محور های قطور، قالبهای شمش ریزی با برش كف این قالبها و ساخت مجدد آن با جوش ترمیت
2 جوش تعمیری بست كوپلینگهای ساییده شده(wobbler غلتك های نورد)
3 برای جوش گردن (neck) غلتكهای نورد و چرخ دنده ها (گردن سر محور یا یاتاقانهای گرد غلتكها)
4 جوش میل لنگ های شكسته شده بزرگ
5 جوش سر به سر لوله ها
6 جوشكاری فرم ماشین ها

شکل 16: انجام تعمیرات اساسی بوسیله جوش ترمیت

7 اتصال كابل ها برای رساناهای الكتریكی(مثلا اتصال كابل های حفاظت های ضد خوردگی، اتصال كابل ریل قطارهای برقی برای اتصال به زمین)

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله فولادهای پر آلیاژ در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله فولادهای پر آلیاژ در word دارای 57 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله فولادهای پر آلیاژ در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله فولادهای پر آلیاژ در word،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله فولادهای پر آلیاژ در word :

فولادهای پر آلیاژ ریخته گری شده به طور گسترده به دلیل مقاومت به خوردگی در محیط های آبی در دمای محیط و یا نزدیك به این دما و یا كار در اتمسفر با گاز داغ و یا دماهای بالا (بیش از 65 یا 1200) یا مورد استفاده قرار می گیرند. فولادهای ریخته گری پر آلیاژ به طور معمولی بر اساس تركیبشان و طبق استانداد انجمن ریخته گران آمریكا طبقه بندی می شوند. این طبقه بندی با MSTM نیز تطابق داده شده است (مثال از این نحوه نامگذاری CF-/M است).

اولین حرف نشان دهنده این است كه آیا بر این محیط خورنده آبی مناسب است © و یا برای محیطی با دمای بالا (H) حرف دوم نشان دهنده تركیب میانگین كروم و نیكل آلیاژ طبق شكل 1 می باشد. هر مقدار كه درصد نیكل افزایش یابد حروف نیز ار ATHLON به سمت z تغییر می یابند. حرف یا حروف بعدی سپس از دو حرف اول نشان دهنده ماكزیمم میزان كربن می باشند. (درصد، ضرب درصد شده اند). در نهایت نیز چنانچه عناصر دیگری موجود باشند. بوسیله حروفی كه بعد از خط تیره نوشته می شوند. (sullix) نشان داده می شوند. بنابراین CF-8M نشان دهنده آلیاژ C كه دارای مقاومت خوردگی (C) و 19% كروم و 19% نیكل می باشد و دارای ماكزیمم كربن 008% و دارای مولیبدن برخی از فولادهای بر آلیاژ ریختخ گری شده درای بسیاری از خواص مشابه ریخته گری فولادهای فولادی كم آلیاژ می باشند (به مقاله ای تحت عنوان فولادهای كم آلیاژ در این جلد مراجعه شود).

برخی از خواص مكانیكی این گروه از فولادها (برای مثال سختی واستحكام تسلیم) می توانند بوسیله عملیات حرارتی مناسب تغییر یابند. با این حال فولادهای ریخته گری پر آلیاژی كه دارای بیش از 20 الی 30 درصد كروم +Ni می باشند، تغییرات فازی مشابه فولادهای كربنی ساده و كم آلیاژ در حین حرارت دهی پایین دمای اتاق و دمای اتاق و دمای ذوب از خود نشان نمی دهند. این مواد بنابراین غیر قابل سخت كردن می باشند وخواسشان وابسته به تركیب است و نه عملیات حرارتی بنابراین توجه ویژه ای می بایت داشت برای هرگروه از فولادهای پر آلیاژ با توجه به حرارتی ریخته گری، ذوب و عملیات حرارتی جایگزین (اگر موجود باشد).

فولادهای پر آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی
فولادهای پر آلیاژ ریخته گری مقاوم در برابر خوردگی، كه به طور معمول به فولادهای ضد زنگ ریخته گری شناخته می شوند دارای رشد قابل توجهی در طی 40 سال اخیر از لحاظ تكنولوژیكی و اهمیت اقتصادی داشته اند كاربرد های اساسی این فولادها در مواد بكار گرفته شده در كارخانجات تولید مواد شیمیایی و نیروگاههای انرژی كه نیازمند به محیط آبی و مقاوم به خوردگی در دماهایی به طور معمول كمتر از 315 می باشد. این آلیاژ ها نیز گاهی برای مقاصد ویژه ودر دماهای سرویس دهی تا 65 نیز بكار می روند.

یك تعریف درست از فولادهای ریخته گری ضد زنگ های تعریفی است كه در سال 1910 ارائه شد كه فولادهای را شامل می شوند كه حداقل 12 درصد كروم برای مقاومت به خوردگی داشته باشند اگر چه بسیارز ازفولاد های ریخته گیری ضد زنگ دارای تركیبات بسیار پیچیده تر از آن چه كه در تعریف ماده فوق ذكر شده می باشند. فولاد های ضد زنگ به طور معمول شامل یك یا چند عنصر آلیاژ ساز علاوه بر كروم (برای مثال، نیكل، مولیبدن، مس، نیولبیوم و نیتروژن) به منظور ایجاد ساختاری مورد نظ و مقاوم به خوردگی و یا ایجاد خواص مكانیكی ویژه جهت كاربردی خاص می باشند.

فولادهای پر آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی به طور معمول بر اساس تركیب و یا ساختارشان دسته بندی می شوند. باید به این نكته توجه شود كه طبقه بندی بر اساس تركیب و یا ساختار همیشه مستقل از یكدیگر نیستند و گاهی طبقه بندی بر اساس تركیبی از این دو انجام می شود. در جدول 1 تركیبی آلیاژهای تجاری ریخته گری مقاوم در برابر خوردگی آورده شده است. این آلیاژها بر اساس فلوادهای كروم دار، فولادهای كروم- نیكل دار كه در ان ها كروم عنصر آلیاژی غالبی و فولادهای نیكل- كروم دار كه در آن ها نیكل عنصر آلیاژ غالب می باشد طبقه بندی می شوند. قابلیت سرویس دهی فولادهای مقاوم در برابر خوردگی ریخته گرم شده و به طور وسیعی به نبود كربن و بویژه رسوبات كارمبیدی در ریز ساختار آلیاژ بستگی دارد. بنابراین فولادهای مقاوم خوردگی ریخته گری به طور معمول كم كربن می باشد > 0.08% < معمولا. همانگونه كه در جدول 1 دیده می شود، فولادهای ریختگی هر آلیاژی را می توان بر اساس میكروساخترای نیز طبقه بندی كرد. ساختارها می تواند آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی، یا تركیب دو تایی آنها باشد. ساختاری با یك نوع ویژه اساسا با تركیب شیمایی یشان مشخص می شوند به ویژه مقادیر كروم، نیكل، و كربن در این در این خصوص (در این مقاله به بخش مزیت در فولاد زنگ نزن ریختگی مراجعه كنید).

عموما فولادهای ریختگی هر آلیاژی نوع كروم دار ساده یا مارتنزیتی مستند یا مزینی نوع كروم نیكل یا دو فازی مستند یا آستنیتی، فولاد های نیكل- كروم كاملا آستنیتی هستند.
انواع مارت؟ شامل آلیاژهای CA-6NM, CA-15m-CA-40, CA-15 می باشند. آلیاژ CA-15 شامل مقدار حداقلی از كروم می باشد كه اصولابرای ضد زنگ ساختن آن ضروری می باشد. آن مقاومت خوبی به خوردگی اتسمفری بعلاوه، به بسیاری از محیط های آلی در سرویس دهی های نسبتا فرم دارد. آلیاژ های CA-40, CA-15 كه با كربن بیشتری اصلاح شده اند تا سطوح بالاتری از استحكام و سختی عملیات حرارتی پیدا كنند. آلیاژ CA-15m یك آلیاژ CA-15 اصلاح شده با مولیبدنیم می باشد كه استحكام را در دمای بالا بهبود می بخشد آلیاژ CA-6NM یك آلیاژ آهن – كروم- نیكل- مولیبدنیم با مقدار كمی كربن می باشد. انواع آستنیتی شامل CN-7M, CK-20, CH-20 می باشد. آلیاژهای CK-20, CH-20 پر كروم، پر كربن می باشد كه كاملا تركیب آستنیتی دارد كه در آن مقدار كروم بیشتر از نیكل می باشد. آلیاژ CN-7M پر آلیاژی در بسیاری از محیط ها مقاوئمت به خوردگی عالی دارند و اغلب در سرویس دهی اسید سولفوریكی مورد استافده قرار می گیرد.

از انواع فریتی آلیاژهای CB-3C كاربید Feritet و CC-50 معرفی شده اند. آلیاژ CB-3C به ویژه با عملیات حرارتی قابل سختاری نیست. همینكه این آلیاژ به طور معمول ساخته می شود، (تعادل میان عناصر در تركیب معتبر در ساختار كاملا فریتی می شود) مشابه فولاد زنگ نزن ؟ نوردی نوع AISI 442 آلیاژ CC-50 اساسا نسبت به آلیاژ CB-30 ُكروم بیشتری دارد و به خوردگی موضعی در بسیاری از محیط ها نسبتا مقاومت بیشتری دارند.
آلیاژ های آستنینی – فریتی شامل CF-8A, CF-8, CF-3A, CF-3, Ce-3C CG-8M, CF-16F, CF-8C, CF-8C, CF-3MA, CF-3M, CF-20 می باشد. میكرو ساختارهای این آلیاژ ها معمولا شامل 5 تا 40% فریت دارد كه بستگی به طبقه مشخص (ویژه) و تعادل میان عناصر فریت زا و آستنیت زا در تركیب شیمیایی دارد (در این مقاله به بخش فریت در فولادهای زنگ نزن مراجعه كنید)

آلیاژ های دو تایی دو فازی دو آلیاژ دو تایی CD-4MCU و فرو آلیوم اخیرا مورد توجه قرار گرفته اند. آلیاژ CD-4MCU آلیاژ دو تایی می باشد كه بیشتر آلیاژی شده است. فروآلیوم توسط شركت Langley Alloy توسعه یافته است و اساسا CD- 4MCU می باشد كه به آن حدود N0.15% توسعه یافته است و اساس CD-4MCU می باشد كه به آن حدود N 0.15% اضافه شده است. آلیاژ های دو تایی كه سطوح بالایی او فریت (حدود 40 تا 50%) می باشند نیكل پایینی دارند نسبت به آلیاژ CF-3M به ترك نقش – خوردگی scc مقاومت بهتری دارند . آلیاژ CD-4MCU كه بدون نیتروژن م یباشد و نسبتا مقدار كمی مولیبدنیوم دارد، فقط به طور جزی به خوردگی موضعی نسبت به CF-3M مقاومت بهتری دارد. فرد آلیوم، كه دارای نیتروژن می باشد، نسبت به ‍CD-4MCU مولیبدنیم بالا تری دارد، نسبت به CD-4mcn, CF- 3m مقاومت به خوردگی موضعی بهتری نشان می دهند پیشرفت و بهبودی در فرآیند تولید فولاد زنگ نزن( برای مثال، ریز دانه ك؟ با پرتو الكترونی،؟ بوده كرون با آرگن- اكسیژن، و ذوب خلا و القایی) یك تولید ثانوی برای تولید فولادهای زنگ نزن دو تایی ایجاد كرده است. این فولاد ها اغلب مقاومت عالی به خوردگی حفره ای و خوردگی شكافی، به ویژه به scc كریدی نسبت به فولاد های زنگ نزن آستنیتی مقاومت بهتری دارند، تافنس خوب و استحكام تسلیم دو تا سر برابر بیشتر نسبت به فولاد های زنگ نزن 304 یا 316 دارند.

فولادهای زنگ نزن دو تایی تولید اولیه، برای مثال AISI نوع 399 و CD-4MCU برای مدت زیادی مورد استفاده بوده است. نیاز به بهبودی در قابلیت جوشكاری و مقاومت به خوردگی این آلیاژها منجر به آلیاژ های تولید ثانویه شد كه با افزون نیتروژن بهعنوان یك عنصر آلیاژی مشخص می شود.

فولاد های زنگ نزن تولید ثانوی دو تایی معمولا دارای حدود یك تركیب 50-50 فریت و آستنیت می باشد. آلیاژهای دو تایی جدید ایمنی بیشتری به scc كلریدی انواع فریتی را با نافس و سهولت ساخت آستنیتی را به همراه دارد. از میان آْیاژهای دو تایی تولید ثانوی، آلیاژ 2205 به نظر می رسد كه زنگ نزن عام المنظور، (حرف عمومی) شده است. جدول 2 تركیب شیمیایی آلیاژ های دو تایی تولید ثانویه را نشان می دهد.

انواع رسوب سختی آلیاژ های این گروه عبارتند از CB-7CU و CD4MCU آلیاژ CB-7CU یك آلیاژ مارتنزیتی كم كربن می باشد كه ممكن است شامل مقادیر اندكی از فریت یا آستنیت باقی مانده باشد. وقتی كه آلیاژ تا شرایط سختی (س؟ عملیات حرارتی می شود مس رد مارتنزیت رسوب می كند.

فولادهای آلیاژی مقاوم به حرارت نوع H

ق طعات ریختگی فولاد هر آلیاژی مقاوم بر حرارت به طور گسترده برای كار بردهایی كه شامل دماهای سرویس دهی بیش از c 650 می باشد مورد استفاده قرار می گرد. استحكام در این دماهای بالا تنها عیار می باشد. كه به كمك ان مواد انتخاب می شوند. زیرا كاربردها اغلب شامل محیط های خورنده می باشد كه بایستی فولاد بر آن مقاوم باشد. اتمسفرهایی كه عموما با آن مواجه می شویم. هوا، گازهای سوخت یا گازهای فرآیند می باشد. چنین اتمسفرهایی یا اكسیدی هستند یا احیایی و ما اگر گوگرد و كربن موجود باشد سولفیدی یا كربور، می شوند.

فولادهای كربن دار یا كم آلیاژی بندرت استحكام و مقاومت به خوردگی كافیف در دماهای بالا در محیط هایی كه برای فولادهای ریختگی مقاوم بر حرارت به طور معمول انتخاب می شوند، دارند فقط فولادهای مقاوم بر حرارت خواص مكانیكی و مقاومت به خوردگی لازم را در مدت زمانهای طولانی بدون فروپاشی مفرط بیش از حد) و غیر قابل پیش بینی نشان می دهند. افزون بر استحكام مقاومت بر خوردگی طولانی مدت، بعضی از فولاد های مقاوم بر حرارت ریختگی مقاومت ویژه ای به اثرات دماهای سیكلی و تغییرات در طبیعت محیط عمل كننده نشان می دهند.

تعدادی از انواع فولادهای هر آلیاژی ریختگی توسعه یافته اند و برای انواع نیازهای سرویس دهی به طور موفقیت آمیزی مورد استفاده قرار گرفته اند اینها سه گروه اصلی هستند و بر اساس تركسیب شیمیایی می باشند.
آلیاژهای آهن – كروم
آلیاژهای آهن- كروم- نیكل
آلیاژ آهن – نیكل – كرومن

این آلیاژی درصد كربن خیلی پایین دارند كه باعث می شود ساختاری فریتی باشد اما بعضی از آنها مقادیر كربن بالاتر هم دارند.
این نوع آلیاژ ها مشابه فولادهای هر آلیاژی مقاوم به خوردگی می باشند به استثنای آنهایی كه مقادیر كربن بالاتری دارند، كه استحكام بیشتر در دمای بالا را فراهم می كنند. مقدار كربن بالاتر و به مقدار كربن محدود، تركیب شیمیایی آلیاژ انواع فولادهای مقاوم بر حرارت ریختگی را از ؟ نوردی آنها متمایز می سازد. جدول 3 تركیب شیمایی انواع مقاوم به حررات ریختگی استاندارد را به طور خلاصه نشان می دهد.

آلیاژهای آهن – كروم شامل 8 تا 30% cr و مقدار نیكل یا بدون نیكل می باشند. ساختار آنها فریتی است و در داكتیلیته كمتری را در دماهای محیط نشان می دهند. آلیاژهای آهن0 كروم نخست در جایی استفاده می شد كه مقاومت به خوردگی گذاری گازی مورد ملاحظه اصلی (غالب) بود زیرا آنها در ماهای بالا استحكام نسبتا پایینی دارند. مثالهایی از چنین آلیاژ ها انواع HP, HC, HA ریختگی می باشد كه در جدول 3 فهرست شده است.

آلیاژ های آهن- كروم – نیكل شامل بیش از 18% كروم و بیش از N8% با مقداری كرومی كه همیشه از مقداری نیكل بیشتر است آنها دارای زمینه آستنیتی می باشند. هر چند كه چند گروهی دارای تعدادی فریت نیز می باشد. این ‌آلیاژ ها استحكام و داكتلیته بیشتری در دماهای بالا نسبت به گروه آهن كروم نشان می دهند.
و در سیكل های دمایی متوسط مقاوم هستند. مقال هایی از این آلیاژ ها انوع HL, Hk, HT, HH, HF, HE می باشند كه در جدول 3 فهرست شده اند. اگر چه نیكل در انوع HW , HX عنصر اصلی می باشد، این نوع آلیاژ ها معمولا بهعنوان فولادهای هر آلیاژی رجوع می شوند تا آلیاژهای ؟ (در این جلد، عنوان نیكل و آلیای نیكل را ببینید)

فریت در فولادهای زنگ نزد ریختگی

آلیاژ های CF شامل بخش قابل توجهی از تولید ریختگی مقاوم به خوردگی می باشند كه از لحاظ تكنولوژیكی مهم هستند و بالاترین ؟ را در بر می گیرند. این آلیاژهای 19cr- 9N ؟ ریختگی فولادهای زنگ نزن ؟ سری AISI -300 می باشند (جدول 1) معمولا آلیاژ های ریختگی و نوردی دارای مقاومت كافی به محیط خورنده می باشند. و آنها اغلب با همدیگر بكار می روند.
با این حال اختلافات قابل توجهی بین آلیاژ های ریختگی CF ؟ نوردی AISI آنها وجود دارد. از جمله مهمترین آنها اختلافات در میكروساختار در شرایط كاربرد نهایی (كاری) می باشد. آلیاژ های ریختگی نوع CFدارای ساختار دو تایی می باشد. (جدول 1) و معمولا شامل 5 تا 40% فریت می باشند كه بستگی به نوع آلیاژ دارد. همتای نوروی آنها كاملا آستنیتی هستند. مزیت در زنگ نزن ریختگی با ساختارهای دو تایی مغناطیسی می باشد. (یك نقطه ای كه اغلب وقتی فولادهای زنگ نزن ریختگی با همتاهای نوروی آنها با تست (بررسی) كردن جاذبه آنها به یك آهنربا مقایسه می شوند، گیج كننده می باشد) این اختلاف در میكروساختارها به این واقعیت مربوط می شود كه تركیبات شیمایی آلیاژهای ریختگی و نوروی عملا یكسان نیست اند. اخلافات در تركیب شیمیایی قبلا در این بخش بحث شد.

اهمیت فریت فریت عمدا به سه دلیل در فولادهای زنگ نزن نوع ‍CF ریختگی موجود است. برای فراهم كردن استحكام بهبود قابلیت جوشكاری و برای زیاد كردن مقاومت به خوردگی در محیط های ویژه استحكام بخشی در آلیاژ های نوع CF ریختگی اساسا تا جایی محدود می شود كه در آنجا استحكام مورد نظر با قرار گرفتن فریت در داخل فاز زمینه آستنیتی حاصل می شود. این آلیاژها نه باعملیات حرارتی مشابه آلیاژ های فاز ؟ یا فریتی ریختگی مستحكم نمی شوند، دلیل نامشخصی و نه با كار گرم و سرد مشابه ‌آلیاژهای نوردی آستنیتی. استحكام بخشی با رسوب كاربید نیز به دلیل اثر زبان آور كاربیدها بر روی مقاومت به خوردگی در میحط های آبی، غیر عملی و غیر ممكن می باشد. بنابراین، آلیاژها با متعادل كردن تركیب شیمیایی آلیاژ برای تولید مركوساختار یا دو گانه و فازی كه شامل فریت (بیش از 40 حجمی) توزیع شده در یك زمینه آستنیتی به طور موثر مستحكم می شود. نشان داده شده است كه با وارد كردن فریت فولادهای ریختگی N9- cr 19 استحكام تسلیم و كششی بدون افت داكتلیته یا تافنس یا حفر گلی ضربه ای در دماهای زیر (800 f) 425c0 مقدار اثر این استحكام بخشی برای آلیاژهای cf-8m, cf-8 در دمای اتاق در شكل 2 نشان داده شده است.

فولادهای زنگ نزن كاملا آستنیتی به مشكلات قابلیت جوشكاری كه تحت عنوان ترك داغ یال ترك های مویی شناخته می شوند، حساس هستند. ترك درون دامنه ای در منقطه رسوب جوش و یا درمنطقه متاثر از جوش رخ می دهد واین مساله وقتی قابل اجتناب است كه تركیب شیمیایی فلز پر كننده كنترل شود تا حدود 4% فریت در رطوب جوش آستنیتی تولید شود. قطعات ریختگی آلیاژ نوع CF دو فازی به این مساله ایمن است.

حضور مزیت در آلیاژهای CF دو فازی، مقاومت به scc و به طور كلی به ترك درون دامنه ای را بهبود می بخشد. اگر چه عیوب قطعات ریختگی هر آلیاژی به دلیل این دو نوع خوردگی رایج نیست، scc و ترك دان دانه ای مورد توجه است زیرا آنها به طور غیر منتظره اتفاق می افتد. به ویژه در قطعات ریختگی كه با جوشكاری در میدانی كه در آنجا عملیات حرارتی پیش جوشكاری برای اصلاح (تقویت) مقاوم به خوردگی غیر عملی یا غیر ممكن است، حساس شده اند. در مورد scc به نظر می رسد كه حضور مذاب های فریتی در زمینه آستنیت، توزیع ترك ها را متوقف می كند یا بسیار مشكل می سازد. در مورد خوردگی درون دانه ای، فریت در قطعات ریختگی حساس، مفید خواهد بود زیرا رسوب مقدمه كاربیدها در فاز فریت را نسبت به مرز دانه های آستنیت ترفیع می بخشد، چون در مرز دامنه های آستنیت كاربیدها آنها حساسیت به ترك درون دانه ای را افزایش می دهند. حضور فریت همچنین مرز دانه های اضافی را در زمینه آستنیتی قرار می دهد، و شواهدی در دسترس است كه ترك درون دانه ای در مرز دانه های فریت- آستنیت متوقف می شوند.
جامع ترین بررسی در مورد اثر فریت بر روی مقاومت به خوردگی فولادهای زنگ نزن ریختگی بیانگر این است كه فریت:

مقاومت آلیاژهای CF را به scc كلریدی بهبود می بخشد.
مقاومت این آلیاژها را به ترك درون دامنه ای بهبود می بخشد.
ایمنی كار بری بیشتری را برای آلیاژهای CF نسبت به هر دو نوع حمله در مقادیر فریت بیش از 10% فراهم می كند.

این نكته قابل توجه است كه همه بررسی ها نشان نداده اند كه فیت به طور مطلق (بدون قید و شرط) به مقاومت به خوردگی كلی فولاد های زنگی نزن ریختگی مفید است.
مقاومت به خوردگی خواه توسط فریت بهبود یابد یا بدون آن بهبود یابد و تا حدود بستگی به تركیب شیمیایی ویژه آلیاژ و عملیات حرارتی و شرایط كاربری (حالت محیط و تنش) دارد.

كنترل فریت:

از بحث پیشین، مشخص می شود كه مقادیر فریت كنترل شده، عمدتا در فولادهای ریختگی آستنینی كروم-نیكل، آلیاژهای CF، خواص ویژه ای را فراهم می كند كه مقدار فریت موجود نخست بستگی خواهد داشت به تعادل تركیب شیمیایی آلیاژ (دلایل اساسی در مورد وابستگی مقدار فریت به تركیب شمیایی در تعادل فازی برای سیستم آهن – كرم – نیكل مشخص شده این تعادل فازی به طور جامع مستند شده است و به فولادهای زنگ نزن تجاری مربوط می شود.

اجرای عنصری اصلی فولادهای زنگ نزن ریختگی دو فولاد عناصر هستند كه پایداری فریت و آستنیت را بهبود می بخشند. در بهبودی فازهای آستنیتی با فریتی (آستنیت زایی یا فریت زایی) در میكروساختار آلیاژ در رقابت هستند. كروم، سیلیسیم، مولیبدنیم، و نیوبیوم، حضور فیت را در میكروساختاری آلیاژ بهبود می بخشد. نیكل، كربن، نیترژن، و منگنز حضور آستنیت را بهبود می بخشد. با متعادل كردن مقادیر عناصر شتكیل دهنده فریت و آستنیت در یك محدوده خاص برای عناصر یك آلیاژ معین، كنترل كردن مقدار فریت موجود در زمینه آستنیتی ممكن می شود آلیاژ معمولا كاملا آستنیتی ساخته می شود با مقادیر فریت بالای 30% یا بیشتر در زمینه آستنیت.

ارتباط بین تركیب شیمیایی و میكرو ساختار در فولاد های زنگ نزن ریختگی به ریخته گر (شخص ریختگر) اجازه می دهد تا مقدار فریت یك آلیاژ بعلاوه خواص منتجه آن با تنظیم تركیب شیمیایی آلیاژ پیش بینی و كنترل كند. این كار با دیاگرام (نمودار) تعادل schocfer در مورد آلیاژهای ریختگی كروم – نیكل (شكل 3) صورت می گرد این دیاگرام از یك دیاگرام اولیه توسط schacffler برای فلز جوش فولاد زنگ نزن توسعه یافته است. مشتق گرفته شده است با استفاده از شكل 3 مستلزم آن است تا تمامی عناصر پایدار كننده فریت دار تركیب شیمیایی را به معادل كروم تبدیل كرد و در نتیجه تمامی عناصر پایداری كننده آسنتیت را با استفاده از ضرایبی كه به طور تجربی حاصل شده اند را به معادل نیكل تبدیل كرد كه این معادل بیانگر قدرت فریت زایی یا یا آستنیت زایی هر عنصر است. یك نسبت تركیب شیمیایی بعدا از معادل كلی كروم cre و معادل كلی نیكل N:e به دست می آید كه برای تركیب شیمایی آلیاژ مطابق روابط زیر محاسبه می شود:

Cre=% Cr +1.5(y.s)+104(%Mo)+% Nb- 4.99 (Eq1)
Nie=%N:+30(yc)+0.5(y.Mn)+26(%N-0.02)+2.77(Eq.2)

كه در آنجا غلظت های عناصر بر حسب درصد وزنی داده شده است. هر چند كه عبارات مشابهی حاصل شده است كه عناصر آلیاژی اضافی و محدوده ای تركیب شیمیایی مختلف را در سییتم آلیاژی آهن- كروم- نیكل را به حساب می آورد. استفاده از دیاگرام schoefer برای برآورد كردن و كنترل كردن مقدار فریت در قطعات ریختگی فولاد زنگ نزن استاندارد شده است.

دیاگرام schoefer دارای قابلیت استفاده آشكاری برای استفاده كننده های قطعات ریختگی و ریخته گری می باشد. برآورد كرده (تخمین) و پیش بینی كرده مقداری فریت در صورتی كه تركیب شیمیایی آلیاژ مشخص شود مفید خواهد بود و برای تنظیم كردن مقادیر اسمی برای عناصر مجزا در محاسبه شارژ كوره برای یك آلیاژ كه در آن یك محدود خاص از فریت مطلوب است، مفید خواهد بود.

محدوده های كنترل فریت اگر چه مقدار فریت فقط بر اساس تركیب شیمیایی آلیاژ برآورد كنترل می شود. محدودیت هایی برای دقتی كه با آن این كار صورت می گیرد وجود دارد دلیل این موضوع متعدد است. نخست، یك درجه غیر قابل اجتنابی از عدم اطمینان در آنالیز تركیب شیمیایی یك آلتاژ وجود دارد (به نوار پراكنده در شكل 3 توجه شود) در ثانی مقدار فریت (گذشته ج؟ كه قبلا حرارت ؟ یا نه به چه میزانی) هر چند به مقدار خیلی كم بستگی دارد. سوم مقادیر فریت در مواضع مختلف در قطعات ریختگی منفرد می تواند به طور قابل توجهی تغییر كند كه بستگی به اندازه سطح مقطع، جهت گیری فریت، حضور (وجود) جدا جدایش عناصر آلیاژی و عوامل دیگری دارد.

انداز گیری های مقدار فریت در قطعات ریختگی فولاد زنگ نزن همچنین در معرض محدودیت های قابل توجهی قرار دارد اندازه گیری مغناطیسی مقدار فریت به حجم كم مواد بستگی دارد و نیاز به شكل های هندسی ساده قطعات ریختگی دارد. افزون بر این كالیبراسیون دقیق با استانداردهای اولیه و ثانویه در مورد دقت اندازه گیری لازم است (انداز گیری های كمی متالوگرافی مقدار فریت بر روی سطح پولیش شده برای انتقال در یك سبك مغرب نسبت به قطعه ریختگی اساسا غیر ممكن است) روش متالوگرافی نیز كاملا زمان گیر است. و با مشخصات اچ كردن و تفكیك میكروسكوپ محدود نمی شود و با فاكتوری كه یك تكنیك دو بعدی است (كار می كند می شود) در حالیكه مذاب های و كلونی های فریت در ساختار آلیاژ سه بعدی است. هم شخص ریخته گر و هم و استفاده كنند از قطعات ریختگی فولاد زنگ نزن باید تشخیص بدهند كه عوامل فوق الذكر محدودیت های قابل توجهی را بر روی درجه ای كه با آن مقدار فریت (خواه به صورت تعداد فریت یا درصد فریت) در قطعات ریختگی فولاد زنگ نزن مشخص و كنترل شود، قرار دهند. در كل، دقت اندازه گیری فریت و دقت كنترل فریت وقتی كه عدد اندازه دامنه فریت افزایش می یابد، از بین می رود. به عنوان یك روش كاری، پیشنهاد می شود كه حدود یا تعداد فیت میانگین یا مطلوب به عنوان حد كنترل فریت تحت شرایط معمولی، با تت شرایط ایده آل ممكن است.

خواص مكانیكی:
آلیاژهای مقاوم به خوردگی
اهمیت خواص مكانیكی در انتخاب فولادهای ریختگی مقاوم به خوردگی به كاربرد قطعات ریختگی ثابت می شود اصل برتر برای انتخاب آلیاژ معمولا مقاومت آلیاژ به محیط خورنده ویژه یا محیط مورد نظری باشد. خواص مكانیكی آلیاژ معمولا، ولی نه همیشه، در این كاربردها از اهمیت ثانوی برخوردار است. مقاومت به خوردگی این مواد، با جزئیات كامل تحت عنوان ” خوردگی ریختگی” در جلد 13 چاپ وام هند بلوك فلزات (Metal Hand book) بحث شده است.

استحكام و سختی:
خواص استحكام معرف دمای اتاق، سختی، مقادیر ضربه چارمی برای آلیاژهای مقاوم خوردگی در جدول 4 و شكل 4 آورده شده است. این خواص مصرف آلیاژهاست تا نیازهای ویژه خواص مكانیكی حداقل ویژه برای این آلیاژها در استانداردهای A747 , A744, A743, A351, ASTM آورده شده است. محدوده وسیع خواص مكانیكی می توان با استفاده از تركیبات شمیایی و عملیات حرراتی محدوده های مختلفی از خواص مكانیكی به دست آورده است.

در انواع فولاد پ آلیاژی بسته را انتخاب تركیب شیمیای و عملیات حرارتی آلیاژ قابل دستیابی استحكام كششی از 131 ompa , 476 (69 تا 19oks) و نعمتی از 130 تا 400HB در میان آلیاژهای مقاوم به خوردگی ریختگی موجود است به طور مشابه محدوده های وسیع در استحكام تسلیم درصد ازدیاد طول وچقرمگی ضربه وجود دارد. فولاد های اسده كروم دار ,A-15) CC-50, CB-30, CA-40) دارای مارتنزیت یا میكرو ساختار های مارتنزیتی یا فریتی در شرایط كاربری (جدول 1) موجود است آلیاژهای CA-40, CA-15 كه معمولا شامل 12% كروم هستند. با استفاده از استحاله مارتنزیتی از طریق عملیات حرراتی قابل سختكاری است و بیشتر به خاطر استحكام بالای آنها ه طور رقابتی برای مقاومت به خوردگی نسبتا كم رقابتی آنها انتخاب می شوند. قطعات ریخته گری این آلیاژ ها تا یك دمایی حرارت داده می شوند كه در آنجا كاملا آستنیتی است و سپس در یك سرعتی (معمولا در هوا مطابق با تركیب شیمیایی قطعه سرد می شود به طوریكه آستنیت به مارتنزیت استحاله می یابد.

استحكام در این شرایط كاملا بالاست برای مثال 1034 تا 1379 mpa یا 150 تا 200ks، اما داكتلیته كششی و تافنس ضربه محدود می شود. نتیجتا، قطعات ریختگی مارتنزیتی معمولا در 315 تا 650c (600 تا 1200F) $ حرارت داده می شود. تا داكتلیته و تافنس با مقداری كاهش در استحكام بازیابی (اصلاح) شود. این عملیات ادامه می یابد، سپس آن محدوده های قابل توجه خواص كششی، سختی و تافنس ضربه در انواع CA-40, CA-15 مارتنزیتی ممكن می شود قابل دسترسی است كه این هم بستگی به انتخاب دمای تپرینگ دارد.
از طرفی آلیاژهای CB-30 CC-50 كروم بالا، كاملا فریتی هستند كه با عملیات حرارتی قابلیت سختكاری ندارد. این آلیاژها معمولا در ;. مورد استفاده قرار می گیرند.

برای این ‌آلیاژهای معمولا شرایط آنیل مورد استفاده قرار می گیرد و خواس متوسطی از استحكام و سختی را نشان می دهند.
بسیاری از آلیاژهای فریتی مشابه CC50, CB30 دارای تافنس محدود هستند به ویژه در دماهای پایین.
سه آلیاژ كروم نیكل CD-4MMcm, CB4cm, CA6Nm نتیجه عملیات حررارتی و خواص مكانیكی استثنایی دارند.
آلیاژ CAONM با متعادل كربن تركیب شیمیایی برای اینكه سختی مارتنزیتی به دست آورند.

این آلیاژ با توسعه پی در پی آلیاژ CA-15 دارای تافنس بهتر و قابلیت جوشكاری بهتر می شود است. آلیا‍ژهای CD 4Mcm , CB7cm هر دو دارای مس هستند می توانند استحكام پیدا كنند بوسیله عملیات رسوب سختی.
روی این آ‌لیاژها ابتدا عملیات حرارتی محلول انجام می شود. سپس به سرععت كونج می شوند در آب یا روغن تا این رسوب تشكیل شود زیرا در سرد كردن آهنسته نمی تواند تشكل شود.

(قطعات ریخته گری شده تا یك دمای پ؟ شدن متوسط حرارت داده می شوند) كه در این دما رسوبات می توانند اتفاق بیافتند در ( به قطعات ریخته گری زمان داده می شود تا یك دمای متوسط حرارت ببیند)
شرایط كنترل شده تا اینكه استحكام خواص دیگر مورد نظر ما به دست آید.
آلیاژ CB7cm دارای زمینه ماتزینتی است در حالیكه آلیاژ CD-4mcu دارای میكروساختار دو گانه است، شامل تقریبا 40% آستنیت در زمینه فریتی.
در آلیاژ CB-7 cm برای به دست آوردن عالی ترین تركیب از استحكام و مقاوتم به خوردگی می توان از شرایط رسوب غنی استفاده كرد. اما درصد آلیاژ CD-4mcu به ندرت شرایط رسوب سختی كاربرد داشتند. زیرا نسبتا مقاومت كمتری به خمیدگی slc دارد در این شرایط (رسوب ؟) در مقایسه با مقاومت بالاتر در خوردگی آن در شرایط انیل محلول.
آلیاژ های CK, CN, CH, CF, CF, CF به طور ذاتی غیر قابل ؟ شدن هستند به وسیله حرارتی.

بنابراین برای ایجاد كردن بیشترین مقاومت به خوردگی ضروری است كه قطعات ریخته گری از این گروه آلیاژ ها را معرض دمای بالا برای دریافت آنیل محلول قرار دهیم.
این عملیات شامل نگه داشتن قطعات ریخته گری شده در یك دمای كه به اندازه كافی بالا است تا هم كاربیدهای كروم حل شوند، كه باعث خوردگی مرز دانه هستند. آنگاه سرد كردن سریع به اندازه كافی قطعات تا از لعاب مجدد كاربید جلوگیری شده به وسیله كونچ در آب، روغن یا هوا هر چند این عملیات می تواند در میان گروههای آلیاژی كم كربن (كمتری از 008% انجام شود، مقاطع سنگین یا حجم آلیاژ با درصد كردبن زیاد ممكن است در بعضی فواصل پایین تر از سطح به دلیل سرعت سرد كردن پایین كاربیدها تشكیل شده باشند
سرعت ؟ زیاد

هر چه عمق زیاد شود سرعت
سرد كردن كم می شود

به خاطر ساختارهایشان كه یا كاملا آستنیتی یا با ساختار دو گانه بودن رسوب كاربیدی، این آ‌لیاژها بطور كلی عالی ترین چقرگی را در دماهای پایین نشان می دهند.
محدوده استحكام كششی كه این آلیاژها نشان داده اند نشان mpa 669- 476 (ksi 97- 69) است.
به زودی در این ؟ به آلیاژهایی با ساختار دو تایی اشاره می شود كه می توان آنها را مستحكم كرد با متعادل كربن (یكنواخت كربن) تركیب كه فریت زیاد می دارد.
With duplex: به زودی در این بخش به آلیاژهایی با ساختار دو تایی اشاره می شود كه می توان مستحكم كرد با یكنواخت كربن وضعیت برای بیشترین level فریت (y.s) استحكام و ؟كنش آلیاژ های Cf به میزان 150 درصد بیش تر از آلیاژ های كاملا آستنینی هستند.

خصوصیات خستگی:
این خصوصیات می توانند به عنوان یك عامل طراحی باشند در كاربرد قطعات ریخته گری شرایط كاری كه سیكل بارگزاری متفاوت است. این مقاومت خستگی فولادهای ضد زنگ ریخته گری شده بستگی دارد به اندازه ذرات، طراحی و فاكتورهای محیطی بطور مثال فاكتورها مهم در طراحی شامل دماهایی كه در آن كار می كند. فاكتورهای مهم ماده شامل استحكام و میكروساختار است.

آن كاملا مشخص است كه استحكام خستگی افزایش می یابد با استحكام كشش در یك ماده، استحكام UTS كششی و استحكام خستگی هر دو افزایش می یابند. بطور كلی با كاهش دما . تحت شرایط برابر از تنش، تمركز تنش و استحكام حاكی از ان است كه مواد آستنیتی دارای حساسیت كمتری نسبت به مواد مارتنزیتی و فریتی هستند. تغییر ساختار می تواند عامل مهمی باشد در تغییر استحكام به خستگی.

چومگی
آلیاژ های مقاومن به خمیدگی كاملا آستنیتی و آلیاژ های مقاوم به خوردگی با ساختار دو گاه (دو تایی) بیشترین چقرگی را نشان می دهد. نمودار شماره 4 بیانگر میزان چقرگی به دست آمد در مراحل مختلف آزمایش ضربه است.

تاثیرات پیر سختی:
فولادهای پر آلیاژ مقاوم به خوردگی ریخته گری شده بطور گسترده مورد استفاده هستند در دماهای متوسط بالا تا 650 درجه سانتگراد یا 1200 درجه فارنهایت خصوصیات افزایش دما مهم هستند در انتخاب استاندارد برای این كاربردهایشان همچنین خصوصیات دمای اتاق بعد از كاركرد در دماهای بالا هستند زیرا در معرض این دماها بودن ممكن است تاثیرات پیر سختی داشته باشد.

بطو مثال آلیاژ های BA-15, CE30A, CF-8M, CF-8C ریخته گری امروز مورد استفاد هستند از شارهای بالا و محیط های اسید سولفوریك با دماهایی تا 540 درجه سانتی گراد یا 1000 درجه فارنهایت در صنایع پیتوشیمی موارد دیگر استفاده آنها در صنایع تولید نیرو در دماهایی تا 565 درجه سانتی گراد یا 1050 درجه فارنهایت است.
خصوصیات پیر سختی در دمای اتاق ممكن است از پیر سختی كه با قرار گرفتن در دمای بالا و عملیات حرارتی ایجاد می شود عملیات طبیعی ؟ باشد.
خصوصیات دمای اتاق در شرایط قبلی كه هست بعد از قرار گرفتن در معرض دماهای بالا متفاوت باشد از شرایط عملكرد آن در حركت زیرا میكروساختار ممكن است تغییر كند با قرار گرفتن در دما میكروساختار آلیاژ های آهن نیكل كروم تغییر می كند. و ممكن شامل شكل هایی از كاربید و همچنین فازهای همچون 1,X,6 باشد. اندازه و وسعت این فازها بستگی دارد به كیفیت تركیب و زمان افزایش دما.

آلیاژهای مارتنریت CA-6NM, CA-15 هستند در معرض تغییر كمتری هستند در خواص مكانیكی و مقاومت SCC در محیط های نمكی و اسید آلی قرار گرفتن دز مدت زمان 3000 ساعت در دمایی بالاتر از 565 درجه سانتی گراد یا so 10 درجه فارنهایت در فولاد نیكل كرم نوع CF تنها تغییرات ناچیزی در مقدار فرمیت در خلال 1000 ساعت در معرض دمای 400 درجه سانتی گراد و یا 750 درجه فارنهایت و یا در حین 3000 ساعت در برابر های CO 4 درجه سانتی گراد 800 درجه فارنهایت قرار گرفتن اتفاق می افتد.
با این حال در این دما رسوب كاربید اتفاق می افتد و كاهش محسوس انرژی شاربی گزارش شده است.

این تاثیرات برای فولاد مقاوم به خوردگی ریخته گری شده CF-8 در نمودارهای 5 و 6 بیان شده است درما زیادتر شده است در بالاتر از 425 درجه سانتی گراد یا 800 درجه فارنهایت تغییر در میكروساختار آلیاژهای نیكل كرم و دارای مولیبدن با سرعت كمتری روی می دهد در 650 درجه سانتی گراد (1200 f) كاربید ها و فاز عامل شكنندگی دوباره با مصرف فریت تشكیل می شوند. (نموار 7).
در شرایط زیر گفته شده) چكش خواری كشش و انرژی ضربه آزمایش ؟ كاهش پیدا كردن هستند. (كم خواهند شد) تغییرات دانستیته و انقباض حاصله به عنوان نتایج قرار گرفتن در معرض این های بالا گزارش شده اند.
ویژگی های آلیاژ های مقاوم به حرارت – افزایش ها در خواص كششی

آزمایش افزایش دما ؟ نهان كوتاه كه در آزمایش تست نیروی فشاری كششی استاندارد و حرارت دادن در دمای یكنواخت و تعیین شده و آنگاه تغییر فرم شكست در یك سرعت استاندارد، indentifics تنش به واسطه بار بیش از حد در مدت زمان كوتاه كه باعث شكست در باگزاری تك محوری خواهد شد.
این طرز رفتار كه ارزشیابی می شود با استحكام كششی و تغییر چكش خواری با افزایش دما نشان داده شده در نمودار 8 برای آلیاژ HP-sow.
خواص كششی بیان شده در دماهای بین 1095 تا 650 در جدول برای چندین گروه از فولاتد آلیاژی مقاوم حررات نشان داده شده است.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله گزارش كار تراشكاری در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله گزارش كار تراشكاری در word دارای 10 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله گزارش كار تراشكاری در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله گزارش كار تراشكاری در word،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله گزارش كار تراشكاری در word :

مقدمه
خداوند متعال را سپاسگذارم كه به من فرصتی داده تا بتوانم آنچه را كه در توان دارم بكار گیرم و در مدت زمان كوتاه كارگاه تراشكاری را آغاز كنم.
زیرا بعد از ریخته گری برای ساخت و پرداخت قطعه رشته ما در «صنعت تراشكاری» گفته می‌شود.

توصیف پروژه
در میدان شهید فهمیده در جاده 100 متری، سمت راست خیابان فدك، بین فدك 14 و 21 واقع شده است بنام تراشكاری و قالب سازی جهت. محل كارگاه دارای چند امتیازات می‌باشد:
1- ترویكی محل به دفتر آهن فروشان.
2- مشخص بودن آدرس كارگاه
3- كم بودن كارگاه های تراشكاری دیگر
4- دور بودن از محل سكونی
5- امكان برای توسعه كارگاه

بیمه
من رفتم بیمه تأمین اجتماعی كارگاه را معرفی كردم. مأمور كارشناس بیمه تأمین اجتماعی آمد. و از كارگران كارگاه بازدید بعمل آورد و برای كارگاه تشكیل پرونده داد. و من برای كارگران گاه، اول هر ماه 22 هزار تومان به بیمه تأمین اجتماعی واریز می نمایم. و از كارگران با خانواده‌‌شان از امكانات تأمین اجتماعی بهره مند هستند و ما إن شاء الله بعد از پایان 25 سال سابق كار از امكانات بازنشستگی استفاده می كنیم.

مجوز
برای مجوز به سه ارگان دولتی مراجعه كردم.
1- شهرداری 2- بیمه 3- دارایی
سه نامه به اتحادیه تحول دادم و اتحادیه برای من جواز كسب پنج ساله صادر كرد.
مجوز= حكم این مدرك برای یك كارگاه معتبر است.
شهرداری= این ارگان مدارك پایان كار را ازمن خواست از قبیل بدهی عوارض شهرداری و شغلی.
دارایی= برای مازاد درآمد است(یعنی یكد رصد از استفاده از درآمد را میگیرد).

محل تأسیس
من تراشكاری را بطور مستقل در سال 1365 شروع كردم. در ابتدا، كارم رابا یك دستگاه تراش و یكد ریل پایه ای شروع بكار كردم. مغازه من در دامداری پدر خانومم بود. بعد از مدتی از آنجا خارج شدم و بر سر راه دانش واقع در جاده قدیم قوچان رفتم و با یكی از دوستانم شریك شدم و مغازه ای خریدم. پس از مدتی از یكدیگر جدا شدیم و هر یك سهم خود را برداشتیم. بعد من یك زمین در مكان فعلی(فدك) خریدم كه شروع به ساختن آن كردم. بعد از اتمام آنجا وسایل را به آنجا بردم پس مدتی طولانی و با سعی و تلاش دستگاه تراش دوم را خریداری كردم و بعد از آن ارّه اتوماتیك(مكانیكی).
حدود دو سال پیش نیز دستگاه فرز روسی را خریدم و روز به روز به لطف خداوندد كارگاه خود را توسعه دادم. و حال حتی برای كارخانجات از قبیل شركت رب و كنسرو سازی رضوی – تبرك تارا«پالابر» ساخته ام. وسیله ای برای بالابردن قوطی های رب و كنسرو.

و قراردادی نیز با شركت لاستیك سازان شرق بسته ام كه كارهای تراش كاری و سنگ زنی غلطك های آن را برعهده گرفته ام. و من سختی های زیادی كشیدم تا به این مرحله رسیدم.

شرایط ساختمانی
زمینی 250 متری است كه واقع در میدان شهید حسین فهمیده در جاده 100 متری سمت راست خیابان فدك، بین فدك 19 و 21 ساخته شده است كه ساختمان یك طبقی است كه كف آن سیمانی و به حدفاصل یك متراز سطح زمین دیوارهای آن سنگ شده است و بقیه آن گچ سفید است و دارای سقفی بلندی است. كه دارای سیستم امتیازات گاز و آب و برق و تلفن می‌باشد. و سیستم های تهویه متبوع از قبیل :‌فن و كولر، داراست. برخوردار از نور كافی و روشنایی كامل است.

برآورد استهلاك
خرابی كارگاه معمولاً محسوس و طبیعی است.
مانند: شكستن تیغ فرز، شكستن سنگ، شكستن الماسه و ; است.
و بطور تقریبی در هر ماه حدود 10 و 20 هزار تومان ضرر می زند گاهی پیش بینی نشده روی می دهد. مانند:‌سوختن سیم پیچ، فرزدستی كه حدود 30 هزار تومان ضرر می‌زند و شكستن شوپورت عرضی دستگاه تراش كه 600000 هزار تومان خسارت وارد می كند.

برنامه خلاق تبلیغاتی
ما برای جذب بیشتر مشتری اقدام به چاپ و توزیع كارتهای تبلیغاتی كرده‌ایم، این كارهای كوچك كه فعالیت های ما روی آن درج شده بود بین آش فروشان، مشتریان قدیمی و تراشكاری های دیگر پخش شد. و به این نتیجه رسیدیم كهت بلیغات امر مهمی برای به تصویر كشیدن فعالیت های افراد محسوب می شود. نوع دیگر تبلیغ های ماپوسته تبلیغاتی بودكه در كارخانجات توزیع می شد. و یكی از مهمترین تبلیغات اخلاق خوب است.

امكان سنجی
آیا هر كس می تواند وارد این شغل شود؟
باید در جواب گفت: كسانی می توانند وارد این شغل شوندكه : 1- سرمایه اولیه برای خرید دستگاه تراش و وسایل جانبی راد اشته باشند. 2- محلی مناسب برای استقرار كارگاه، محل مناسب برای این شغل مكانهای صنعتی، و محلهایی كه به كارخانجات نزدیك باشد. 3- كمی شهرت برای جذب مشتری 4- اخلاق خوب 5- دقت در كار، زیرا در تراشكاری دقت ساخت قطعات گاهی به 001/0 نیز می رسد، بنابراین فرد باید بر اعصاب خود مسلط بوده تا بتواند قطعه مورد نظر را بخوبی تراشكاری كند. 6- مهارت لازم برای كار، مهارت لازم را می‌توان از دو راهب دست آورد:‌ الف- شاگردی. یعنی اینكه فرد از همان ابتدای جوانی و نوجوانی در یك كارگاه تراشكاری مشغول كار شو دكه در این مدت به این صورت به یك استاد كار تبدیل خواهد شد.
ب- تحصیل در رشته ماشین ابزار (ساخت و تولید) در هنرستان ها كه در پایان تحصیل به یك مهندس مكانیك تبدیل می شود.
بر آورد هزینه

چارت تشكیلی

برآورد نیروی انسانی حقوق و دستمزد

هدف گزارش
1- اینكه شبانه روز در خدمت مردم و صنعت كشورمان باشم. 2- علاقه زیاد داشتن به این رشته.
زیرا من برای ادامه تحصیلم در هنرستان صنعتی شهید یوسفی كه واقع در بلوار وكیل آباد است دوران كارآموزی این رشته را در مقطعه دیپلم گذراندم. و سپس خدمت سربازی را پشت سر گذاشتم و بعد از 2 سال وارد صنعت كار شدم و هم اكنون با سرمایه مُحقّر(كوچك) آغاز بكار كردم.
و تاكنون یك كارگاه تراشكاری نسبتاً مناسبی تشكیل داده ام. كه شامل: دو دستگاه تراش، ارّه آهن بری و یك دستگاه فرز می باشد.
بازدید

در تاریخ 26/1/83
هنگامی كه وارد مغازه شوم سمت راست، میز دارای قراردارد كه برای پرداخت صورت حساب مشتریان از آن استفاده می شود. و در مقابل این میز ساعتی نسبتاً بزرگی قرار دار دكه برای مشخص شدن ساعت كار كارمندان و قطعات تراشكاری شده استفاده می شود و در بالای سر این میز كنتور و تابلوی برق(سه فاز) قرارداد كه در كنار آن كپسول آتش نشانی 11 كیلویی قراردارد و در كنار آن مجوز پروانه كسب نصب شده است. و در مجاورت این میز یك دستگاه تراش و در كنار دستگاه یك سنگ دیواری است كه برای تیز كردنا بزار استفاده می شود.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

تحقیق در مورد چدن سفید در word

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 تحقیق در مورد چدن سفید در word دارای 23 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد چدن سفید در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقیق در مورد چدن سفید در word،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد چدن سفید در word :

چدن سفید

چدن سفید: چدنی که در آن تمامی کربن موجود به حالت ترکیب و به صورت سمنتیت وجود دارد. ساختمان چدن سفید به صورت زیر است: 1-چدن سفید یوتکتیکی لدبوریت(P+Fe3C) 2-چدن سفید هیپویوتکتیکی پرلیت + لدبوریت(Ld+P) 3-چدن هیپویوتکتیکی سمنتیت + لدبوریت(Ld+Fe3C) سطح مقطع چدن سفید به صورت سیاه و سفید است ، نواحی سیاه رنگ پرلیت و سفیدها لدبوریت یوتکتیکی می باشند.این چدن چندان مصارف صنعتی نداشته و اکثرا برای ساخت چدن مالیبل از آن استفاده می شود. چدن سفید محتوی کربن و سیلسیم کمی بوده و لذا دارای سیالیت کم ، تمایل به انقباض و ترک های حرارتی گرم و سرد زیاد می باشد.علاوه بر آن قطعات ریختگی چدن سفید در جریان انجماد و سرد شدن دارای تنش های پسماند زیادی هستند.

استفاده از تغذیه و مبرد در چدن های سفید به خصوص در قسمت های ضخیم قطعه به منظور پرهیز از ایجاد حفره های ریز و درشت انقباض ضروری است. اگر چدن سفید را آلیاژی کنیم مبدل به یکی از پرمصرفترین چدن های خانواده چدن های آلیاژی می شود.که عمدتا به عنوان قطعات مقاوم در برابر سایش و همچنین به عنوان قطعات مقاوم در مقابل اکسیداسیون و حرارت کابرد دارد. چدن های سفید غیر آلیاژی و کم آلیاژی که کاربید آنها از نوع سمانتیت است

طی گذشت زمان های طولانی به دلیل مقاومت آنها در مقابل سایش ( که از سخت بودن فاز سمانتیت ناشی می شود)مورد استفاده قرار گرفته و هم اکنون نیز جهت پاره ای از مصارف محدود صنعتی کاربرد دارد. در حالی که در شرایط کاری شدید سایش و ضربه عملکرد آنها محدود نیست.

محدودیت آنها مربوط به شبکه پیوسته کاربید آهن می شود که دانه های آستنیت را در خود احاطه کرده است و باعث تردی زیاد آنها می شود. تولید چدن سفید در مقاطع ضخیم با مشکل روبرو است زیرا امکان به وجود آمدن گرافیت آزاد و کاهش مقاومت به سایش وجود دارد. به وسیله آلیاژی کردن می توان سمنتیت ، یا همان کاربید آهن را در چدن های سفید با کاربید های دیگر جایگزین کرد.

زمانی که یک عنصر کاربیدزا در حد معینی وارد آلیاژ شود ، سمنتیت را ناپایدار نموده ، به گونه ای که با کاربید های دیگر جایگزین می شود. به این طریق این امکان وجود دارد که چدن های سفیدی را تولید نمود که فاز کاربید آنها از سمانتیت سخت تر بوده و از نظر ساختاری نیز خواص مکانیکی بهتری را حاصل نماید. شکل و نحوه توزیع کاربید ها را می توان با توجه به میزان کربن معادل تغییر کند. عواملی که روی خواص مکانیکی چدن های سفید از جمله سختی ، ضربه پذیری اثر می گذارند عبارت اند از: نوع کاربید

– شکل و اندازه کاربیدها – اندازه دانه – ساختار زمینه نوع کاربید : به عنوان مثال کاربید هایی از نوع M7C3 نسبت به کاربید های M3C ( هر دو ناشی از اضافه کردن عنصر کروم ) از سختی بیشتری بر خوردار بوده ، ضمن آنکه ساختمان ظریف تری را ایجاد می کند که منجر به ضربه پذیری بهتری می شود . در چدن های سفید بدون آلیاژ که کاربید ها از نوع Fe3C هستند

و در چدن های سفید کم آلیاژ با کروم حدود %3 کاربید هایی از نوع M3C و از %3 تا حدود %10 مخلوط M3C ، M7C3 و در حوالی % 10 کاملا کاربید ها به نوع M7C3 تغییر می یابند. کاربید های M3C عموما دارای شبکه پیوسته و خشن هستند که هم سختی پایین تری از M7C3 دارند و هم ضربه پذیری آنها کمتر است. شکل و اندازه کاربید ها : هر قدر اندازه دانه ها کوچکتر ، باشد مقاومت به ضربه را بهبود می بخشند

. اصولا ریز بودن کاربید ها و یکنواختی آنها نیز خواص ضربه پذیری را بهتر می کند . لذا استفاده از روش های انجماد سریع و اضافه کردن پاره ای مواد تلقیحی نظیر فرو تیتانیم و یا فرو کروم کم کربن به ذوب می توان ساختاری ظریف تر و یکنواخت تر را ترغیب نماید. ساختار زمینه : جهت حصول بهترین مقاومت در مقابل سایش ، بهتر ایت زمینه مارتنزیتی به دست بیاید . در هنگام سرد کردن تبدیل آستنیت به پرلیت صورت گرفته و حضور پرلیت در جوار کاربید به شدت از مقاومت فرسایشی قطعه می کاهد

و کروم به تنهایی برای جلوگیری از این تحول کافی نمی باشد ، لذا از عناصر آلیاژی نظیر مولیبدن ، مس ، نیکل جهت کاهش سرعت بحرانی سرد شدن می توان استفاده نمود.همچنین به دلیل حلالیت زیاد کربن در آستنیت امکان باقی ماندن مقداری آستنیت باقی مانده تا درجه حرارت محیط وجود دارد. در جایی که مقاومت سایشی مطرح است و ضربه وجود ندارد ، آستنیت باقی مانده نامطلوب تلقی می شود ، زیرا سختی را کاهش می دهد ؛

اما در مواردی که سایش توام با ضربه شدید وجود دارد مقادیری آستنیت باقی مانده مجاز است. شرح آزمایش : در آزمایش فوق ابتدا از مدل گوه ای شکل (دارای سطح مقطعی از نازک به ضخیم ) از قالب ماسه ای تهیه گردید و پس از ذوب ریزی قطعه تهیه شده از قالب خارج گردید و تا دمای محیط سریعا سرد گردید . قطعه مذکور از قسمت طولی برش خورد و از سه ناحیه با ضخامت های مختلف مورد عملیات متالوگرافی قرار گرفت که نتایج آن در ادامه مذکور است.

در قسمت1ما دارای گرافیت بین دندریتی هستیم و در قسمت2دارای گرافیت نوع A و در قسمت3دارای گرافیت گل بوته ای هستیم.(ما از نایتال و بزرگنمایی 100 استفاده کردیم) و این در حالی است که ما چدن سفید داریم و می دانیم که در چدن سفید هیچگونه گرافیتی را نداریم ، پس این گرافیت های موجود در چدن ما ممکن است به خاطر این باشد که بعد از ریختگری ما قطعه را سریعا در آب سرد نکردیم.که در این صورت کربن ها فرصت یافته اند

تا به شکل گرافیت در آیند . در ضمن نتیجه سختی سنجی نمونه چدن سفید با راکول C به قرار زیر است: در قسمت نوک سختی نمونه 499 می باشد . و قسمت وسط نمونه سختی 473 را به ما داد.همچنین نتیجه سختی سنجی انتهای قطعه 4553 می باشد.
انواع چدن

اطلاعات کلی
چدن (cast iron) ، آلیاژی از آهن- کربن و سیلیسیم است که همواره محتوی عناصری در حد جزئی (کمتر از 01 درصد) و غالبا عناصر آلیاژی (بیشتر از 01 درصد) بوده و به حالت ریختگی یا پس از عملیات حرارتی به کار برده می‌شود. عناصر آلیاژی برای بهبود کیفیت چدن برای مصارف ویژه به آن افزوده می‌شود. آلیاژهای چدن در کارهای مهندسی که در آنها چدن معمولی ناپایدار است به کار می‌روند. اساسا خواص مکانیکی چدن به زمینه ساختاری آن بستگی دارد و مهمترین زمینه ساختار چدن‌ها عبارتند از: فریتی ، پرلیتی ، بینیتی و آستینتی. انتخاب نوع چدن و ترکیب آن براساس خواص و کاربردهای ویژه مربوطه تعیین می‌شود.

طبفه‌بندی چدن‌ها
چدن ها به دو گروه اصلی طبقه‌بندی می‌شوند، آلیاژهایی برای مقاصد عمومی که موارد استعمال آنها در کاربردهای عمده مهندسی است و آلیاژهای با منظور و مقاصد ویژه از جمله چدنهای سفید و آلیاژی که برای مقاومت در برابر سایش ، خوردگی و مقاوم در برابر حرارت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

چدن های معمولی (عمومی)
این چدن ها چزو بزرگترین گروه آلیاژهای ریختگی بوده و براساس شکل گرافیت به انواع زیر تقسیم می‌شوند:
• چدن های خاکستری ورقه ای یا لایه ای: چدن های خاکستری جزو مهمترین چدن های مهندسی هستند که کاربردی زیاد دارند نام این چدن ها از خصوصیات رنگ خاکستری سطح مقطع شکست آن و شکل گرافیت مشتق می‌شود.خواص چدن های خاکستری به اندازه ، مقدار و نحوه توزیع گرافیت‌ها و ساختار زمینه بستگی دارد. خود این‌ها نیز به کربن و سیلیسیم

(C.E.V=%C+%Si+%P) و همچنین روی مقادیر جزئی عناصر ، افزودنی‌های آلیاژی ، متغیرهای فرایندی مانند، روش ذوب ، عمل جوانه زنی و سرعت خنک شدن بستگی پیدا می‌کنند. اما به طور کلی این چدن ها ضریب هدایت گرمایی بالایی داشته، مدول الاستیستیه و قابلیت تحمل شوکهای حرارتی کمی دارن

د و قطعات تولیدی از این چدن ها به سهولت ماشینکاری و سطح تمام شده ماشینکاری آنها نیز مقاوم در برابر سایش از نوع لغزشی است. این خواص آنها را برای ریختگی هایی که در معرض تنش‌های حرارتی محلی با تکرار تنشها هستند، مناسب می‌سازد. افزایش میزان فریت در ساختار باعث استحکام مکانیکی خواهد شد.

این نوع حساس بودن به مقاطع نازک و کلفت در قطعات چدنی بدنه موتورها مشاهده می شود دیواره نازک و لاغر سیلندر دارای زمینه‌ای فریتی و قسمت ضخیم نشیمنگاه یا تاقان‌ها زمینه‌ای با پرلیت زیاد را پیدا می‌کند. همچنین در ساخت ماشین آلات عمومی ، کمپرسورهای سبک و سنگین ، قالب‌ها ، میل لنگ‌ها ، شیر فلکه‌هاو اتصالات لوله‌ها و غیره از چدنهای خاکستری استفاده می‌شود.

• چدن های مالیبل یا چکش خوار: چدن های چکش خوار با دیگر چدن ها به واسطه ریخته گری آنها نخست به صورت چدن سفید فرق می‌کنند. ساختار آنها مرکب از کاربیدهای شبه پایدار در یک زمینه‌ای پرلیتی است بازپخت در دمای بالا که توسط عملیات حرارتی مناسب دنبال می‌شود باعث تولید ساختاری نهایی از توده متراکم خوشه‌های گرافیت در زمینه فریتی یا پرلیتی بسته به ترکیب شیمیایی و عملیات حرارتی می‌شود. ترکیب به کار برده شده براساس نیازهای اقتصادی ،

نحوه باز پخت خوب و امکان جذب و امکان تولید ریخته‌گری انتخاب می‌شود. مثلا بالا رفتن Si بازپخت را جلو انداخته و موجب عملیات حرارتی خوب و سریعی با سیلکی کوتاه می‌شود و در ضمن مقاومت مکانیکی را نیز اصلاح می‌نماید. تاثیر عناصر به مقدار بسیار کم در این چدن ها دست آورد دیگری در این زمینه هستند.

Te و Bi تشکیل چدن سفید در حالت انجماد را ترقی داده، B و Al موجب اصلاح قابلیت بازپخت و توام با افزایش تعداد خوشه‌های گرافیت می‌شود میزان Mn موجود و نسبت Mn/S برای آسان کردن عمل بازپخت می‌بایستی کنترل گردد. عناصری از جمله Cu و Ni و Mo را ممکن است برای بدست آوردن مقاومت بالاتر یا افزایش مقاومت به سایش و خوردگی به چدن افزود. دلیل اساسی برای انتخاب چدن های چکش خوار قیمت تمام شده پایین و ماشینکاری راحت و ساده آنهاست. کاربردهای آنها در قطعات اتومبیل قطعات کشاورزی ، اتصالات لوله ها ، اتصالات الکتریکی و قطعات مورد استفاده در صنایع معدنی است.

• چدن های گرافیت کروی یا نشکن: این چدن در سال 1948 در فیلادلفیای آمریکا در کنگره جامعه ریخته گران معرفی شد. توسعه سریع آن در طی دهه 1950 آغاز و مصرف آن در طی سال های 1960 روبه افزایش نهاده و تولید آن با وجود افت در تولید چدن ها پایین نیامده است. شاخصی از ترکیب شیمیایی این چدن به صورت کربن 37% ، سیلیسیم 25% ، منگنز03% ، گوگرد 001% ، فسفر 001% و منیزیم 004% است.

وجود منیزیم این چدن را از چدن خاکستری متمایز می‌سازد. برای تولید چدن گرافیت کروی از منیزیم و سریم استفاده می‌شود که از نظر اقتصادی منیزیم مناسب و قابل قبول است. جهت اصلاح و بازیابی بهتر منیزیم برخی از اضافه شونده‌هایی از عناصر دیگر با آن آلیاژ می‌شوند و این باعث کاهش مصرف منیزیم و تعدیل کننده آن است. منیزیم ، اکسیژن و گوگرد زدا است.

نتیجتا منیزیم وقتی خواهد توانست شکل گرافیتها را به سمت کروی شدن هدایت کند که میزان اکسیژن و گوگرد کم باشند. اکسیژن‌زداهایی مثل کربن و سیلیسیم موجود در چدن مایع این اطمینان را می‌دهند که باعث کاهش اکسیژن شوند ولی فرآیند گوگردزدایی اغلب برای پایین آوردن مقدار گوگرد لازم است. از کاربردهای این چدن ها در خودروسازی و صنایع وابسته به آن مثلا در تولید مفصل‌های فرمان و دیسک ترمزها ، در قطعات تحت فشار در درجه حرارت های بالا مثل شیر فلکه‌ها و اتصالات برای طرحهای بخار و شیمیایی غلتکهای خشک‌کن نورد کاغذ ، در تجهیزات الکتریکی کشتی‌ها ، بدنه موتور ، پمپ‌ها و غیره است.

• چدن های گرافیت فشرده یا کرمی شکل: این چدن شبیه خاکستری است با این تفاوت که شکل گرافیت‌ها به صورت کروی کاذب ، گرافیت تکه‌ای با درجه بالا و از نظر جنس در ردیف نیمه نشکن قرار دارد. می‌توان گفت یک نوع چدنی با گرافیت کروی است که کره‌های گرافیت کامل نشده‌اند یا یک نوع چدن گرافیت لایه‌ای است که نوک گرافیت گرد شده و به صورت کرمی شکل درآمده‌اند. ایت چدن ها اخیرا از نظر تجارتی جای خود را در محدوده خواص مکانیکی بین چدن های نشکن و خاکستری باز کرده است.

ترکیب آلیاژ موجود تجارتی که برای تولید چدن گرافیت فشرده استفاده می‌شود عبارت است از: Mg%4-5 ،Ti%8.5-10.5 ، Ca% 4-5.5 ، Al%1-1.5 ، Ce %0.2-0.5 ،Si%48-52 و بقیه Fe. چدن گرافیت فشرده در مقایسه با چدن خاکستری از مقاومت به کشش ، صلبیت و انعطاف‌پذیری ، عمر خستگی ، مقاومت به ضربه و خواص مقاومت در دمای بالا و برتری بازمینه‌ای یکسان برخوردار است و از نظر قابلیت ماشینکاری ، هدایت حرارتی نسبت به چدن های کروی بهتر هستند

. از نظر مقاومت به شکاف و ترک خوردگی برتر از سایر چدن ها است. در هر حال ترکیبی از خواص مکانیکی و فیزیکی مناسب ، این چدن ها را به عنوان انتخاب ایده آلی جهت موارد استعمال گوناگون مطرح می‌سازد. مقاومت بالا در مقابل ترک‌خوردگی آنها را برای قالبهای شمش‌ریزی مناسب می‌سازد. نشان دادن خصوصیاتی مطلوب در دماهای بالا در این چدن ها باعث کاربرد آنها برای قطعاتی از جمله سر سیلندرها ، منیفلدهای دود ، دیسکهای ترمز ، دیسکها و رینگهای پیستون شده است.

چدن های سفید و آلیاژی مخصوص
کربن چدن سفید به صورت بلور سمانتیت (کربید آهن ، Fe3C) می‌باشد که از سرد کردن سریع مذاب حاصل می‌شود و این چدن ها به آلیاژهای عاری از گرافیت و گرافیت‌دار تقسیم می‌شوند و به صورتهای مقاوم به خوردگی ، دمای بالا، سایش و فرسایش می‌باشند.
• چدن های بدون گرافیت: شامل سه نوع زیر می باشد:
o چدن سفید پرلیتی: ساختار این چدنها از کاربیدهای یکنواخت برجسته و توپر M3C در یک زمینه پرلیتی تشکیل شده است. این چدنها مقاوم در برابر سایش هستند و هنوز هم کاربرد داشته ولی بی‌نهایت شکننده هستند لذا توسط آلیاژهای پرطاقت دیگری از چدن های سفید آلیاژی جایگزین گشته‌اند.

o چدن سفید مارتنزیتی (نیکل- سخت): نخستین چدن های آلیاژی که توسعه یافتند آلیاژهای نیکل- سخت بودند. این آلیاژها به طور نسبی قیمت تمام شده کمتری داشته و ذوب آنها در کوره کوپل تهیه شده و چدن های سفید مارتنزیتی دارای نیکل هستند. Ni به عنوان افزایش قابلیت سختی پذیری برای اطمینان از استحاله آستنیتی به مارتنزیتی در طی مرحله عملیات حرارتی به آن افزوده می‌شود. این جدن ها حاوی Cr نیز به دلیل افزایش سختی کاربید یوتکتیک هستند. این چدنها دارای یک ساختار یوتکتیکی تقریبا نیمه منظمی با کاربیدهای یکنواخت برجسته و یکپاره M3C هستند که بیشترین فاز را در یوتکتیک دارند و این چدنها مقاوم در برابر سایش هستند.

o چدن سفید پرکرم: چدن های سفید با Cr زیاد ترکیبی از خصوصیات مقاومت در برابر خوردگی ، حرارت و سایش را دارا هستند این چدنها مقاومت عالی به رشد و اکسیداسیون در دمای بالا داشته و از نظر قیمت نیز از فولادهای ضد زنگ ارزان تر بوده و درجاهایی که در معرض ضربه و یا بازهای اعمالی زیادی نیستند به کار برده می‌شوند این چدنها در سه طبقه زیر قرار می‌گیرند:
1 چدنهای مارتنزیتی با Cr %12-28
2. چدنهای فریتی با 34-30% Cr

3 چدنهای آستنیتی با 30-15%Cr و 15-10% Niبرای پایداری زمینه آستنیتی در دمای پایین.
طبقه بندی این چدنها براساس دمای کار ، عمر کارکرد در تنش های اعمالی و عوامل اقتصادی است. کاربرد این چدنها در لوله‌های رکوپراتو ، میله ، سینی ، جعبه در کوره‌های زینتر و قطعات مختلف کوره‌ها، قالب‌های ساخت بطری شیشه و کاسه نمدهای فلکه‌ها است.

• چدن های گرافیت دار:
o چدن های آستنیتی: شامل دو نوع (نیکل- مقاوم) و نیکروسیلال Ni-Si ، که هر دو نوع ترکیبی از خصوصیات مقاومت در برابر حرارت و خوردگی را دارا هستند. اگرچه چدن های غیر آلیاژی به طور کلی مقاوم به خوردگی بویژه در محیط های قلیایی هستند، این چدنها به صورت برجسته‌ای مقاوم به خوردگی در محیط هایی مناسب و مختص خودشان هستند. چدن های نیکل مقاوم آستنیتی با گرافیت لایه‌ای که اخیرا عرضه شده‌اند از خواص مکانیکی برتری برخوردار بوده ولی خیلی گران هستند. غلظت نیکل و کرم در آنها بسته به طبیعت محیط خورنده شان تغییر می‌کند. مهمترین کاربردها شامل پمپهای دنده‌ای حمل اسید سولفوریک، پمپ خلا و شیرهایی که در آب دریا مصرف می‌شوند، قطعات مورد استفاده در سیستم‌های بخار و جابه‌جایی محلول‌های آمونیاکی، سود و نیز برای پمپاژ و جابجایی نفت خام اسیدی در صنایع نفت هستند.

o چدن های فریتی: شامل دو نوع زیر می‌باشد: چدن سفید 5% سیلیسیم در سیلال که مقاوم در برابر حرارت می‌باشد و نوع دیگر چدن پرسیلیسیم (15%) که از مقاومتی عالی به خوردگی در محیطهای اسیدی مثل اسید نیتریک و سولفوریک در تمام دماها و همه غلظتها برخوردارند. اما برخلاف چدن های نیکل- مقاوم ، عیب آن ، ترد بودن است که تنها با سنگ‌زنی می‌توان ماشینکاری نمود. مقاومت به خوردگی آنها در برابر اسیدهای هیدروکلریک و هیدروفلوریک ضعیف است. جهت مقاوم سازی به خوردگی در اسید هیدروکلریک می‌توان با افزودن Si تا 18-16% ، افزودن Cr%5-3 یا Mo %4-3 به آلیاژ پایه ، اقدام نمود.

o چدن های سوزنی: در این چدنها Al به طور متناسبی جانشین Si در غلظت های کم می‌گردد. چدن های آلیاژهای Alدار تجارتی در دو طبقه بندی یکی آلیاژهای تا Al %6 و دیگری Al%18-25 قرار می‌گیرند. Al پتانسیل گرافیته‌شدگی را در هر دوی محدوده‌های ترکیبی ذکر شده حفظ کرده و لذا پس از انجماد چدن خاکستری بدست می‌آید. این آلیاژ به صورت چدنهای گرافیت لایه‌ای ، فشرده و کروی تولید می‌شوند. مزایای ملاحظه شده شامل استحکام به کشش بالا ، شوک حرارتی و تمایل به گرافیته شدن و سفیدی کم می‌باشند که قادر می‌سازند قطعات ریختگی با مقاطع نازک‌تر را تولید کرد. چدن های با Al کم مقاومت خوبی به پوسته پوسته شدن نشان داده و قابلیت ماشینکاری مناسبی را نیز دارا هستند. محل های پیشنهادی جهت کاربرد آنها منیفلدهای دود

، بدنه توربوشارژرها ، روتورهای دیسک ترمز، کاسه ترمزها ، برش سیلندرها، میل بادامکها و رینگهای پیستون هستند. وجود Al در کنار Si در این نوع چدنها باعث ارائه خواص مکانیکی خوب توام با مقاومت به پوسته‌شدگی در دماهای بالا می‌شود. این آلیاژها مستعد به تخلخل‌های گازی هستند. آلومینیوم حل شده در مذاب می توان با رطوبت یا هیدروکربنهای موجود در قالب ترکیب شده و هیدروژن آزاد تولید کند. این هیدروژن آزاد قابل حل در فلز مذاب بوده و باعث به وجود آوردن مک‌های سوزنی شکل در انجماد می‌شود.

5- در این نوع چدن کربن به صورت گرافیت ورقه ای رسوب می کندکه سه پارامتر:
1- شکل گرافیت
2- نحوه توزیع
3- اندازه گرافیتها، بر خواص چدن تاثیر می گذارد. و سه عامل
* ترکیب شیمیایی
* سرعت سرد کردن
* تلقیح چدن( جوانه زایی) تعیین کننده سه پارامتر قبل می باشد.
* ویژگیهای چدن خاکستری:
این نوع چدن سختی و استحکام بالایی دارد و دارای قابلیت ماشین کاری خوب است و همچنین خاصیت الاستیک و جذب ارتعاش بالایی دارد.

معمولا استحکام و سختی این نوع آلیاژها بستگی به ترکیب شیمیایی آنها دارد. معمولا چدن های هیپو دارای استحکام و سختی پایین تری هستند و از مقاومت به ضربه بالاتری برخوردارهستند اما چدن های هیپردارای گرافیتهای درشت و غیر یکنواخت و دارای سختی بیشتری هستند.
* فرمول کربن معادل:object-2
* انواع فازهای موجود در چدن خاکستری:
1- فاز فریت:object-3
این فاز وقتی به وجود می آید که سرعت سرد کردن آهسته باشد و درصد si بالا باشد و عموما در چدن های هیپر به دلیل آنکه کربن گرافیت زا بوده و باعث تجزیه سمنتیت به کربن و گرافیت می شود به وجود می آید.
2- فاز پرلیت : object-4

این فاز هنگامی به وجود می آید که سرعت سرد کردن بالا باشد و درصد si کم باشد و عموما در چدن های هیپو به وجود می آید.
3- کاربید آهن( سمنتیت ):object-5
این فاز وقتی به وجود می آید که سرعت سرد کردن بالا باشد به نحوی که سمنتیت فرصت تجزیه شدن را پیدا نکند این فاز باعث کاهش خاصیت ماشین کاری شده و مقاومت به ضربه را نیز کاهش می دهد اما مقاوت به سایش و سختی را افزایش می دهد.
4- فاز استدیت: object -6
این فاز در چدن ها هنگامی به وجود می آید که درصد فسفر زیاد باشد در واقع فاز استدیت، یوتکتیک سه تایی آهن – فسفر – فسفید آهن می باشد که تشکیل یک یوتکتیک سه تایی را داده که به آن فسفید استدیت گفته می شود.
این فاز دارای نقطه ذوب پایینی در حدود 940 تا 980 درجه سانتی گراد است و لذا جزء آخرین اجزایی است که در مذاب منجمد می شود.

به همین دلیل است که این فاز همیشه در مرز دانه ها تجمع می کند و باعث کاهش خواص مکانیکی می شود لذا هرچه توزیع استدیت یکنواخت تر شود خواص مکانیکی بهتر می شود که معمولا توزیع استدیت و یکنواخت سازی آن از طریق عملیلت حرارتی انجام می شود که این عملیات باعث افزایش قابلیت ماشین کاری قطعه می شود.

دید کلی
با وجود کاهش قابل توجه در تولید چدن‌ها در طول دهه گذشته، چدن‌ها به عنوان مهمترین آلیاژهای ریختگی مورد توجه بوده‌اند. محبوبیت ریشه ای چدن‌ها در ریخته گری اشکال پیچیده با هزینه‌های پایین تولید، قیمت تمام شده نسبتا پایین و محدوده وسیع خصوصیاتی که قابل دسترسی توسط کنترل دقیق ترکیب و سرعت خنک کردن بدون تغییرات بنیانی و اساسی در روش‌های تولید، است.

چدن خام
آهن، اغلب از کانه های اکسید یا کربنات که گوگرد، آرسنیک و غیره از آنها زدوده شده باشد با برشته کردن در هوا، و کاهش با کربن تهیه می‌شود. کانه آهن با کک و کربنات کلسیم آمیخته شده و در یک کوره بلند که دمای بیشینه آن 1300 درجه سانتیگراد است. گرم می‌شود ناخالصیهای عمده اسیدی به کمک سرباره (کلسیم سیلیکات، آلومینات و غیره) خنثی می‌شود و توده فلزات مذاب به صورت چدن خام به بیرون جریان می‌یابد چدن خام شامل 2 الی 4 درصد کربن و اندکی گوگرد، فسفر و سیلسیم است. چدن مذاب را به صورت خام یا پس از افزودن فلزهای آلیاژ دهنده، برای بهبود خواص چدن، در قالبهایی از ماسه یا فلز و بر حسب نوع مصرف، آنها را به صورت اشکال مختلف در می‌آورند.

آلیاژهای چدن
فلزهای آلیاژ دهنده برای بهبود کیفیت چدن برای مصارف ویژه به آن افزوده می‌شوند. آلیاژهای چدن در کارهای مهندسی که در آنها چدن معمولی ناپایدار است به کار می‌روند و حتی ممکن است در مواردی نیز، مثلا ساخت میل لنگ، جانشین فولاد شوند. در هر حال، با دارا بودن مزایایی از قبیل از قیمت تمام شده تولید پایین توام با قابلیت ریخته گری، استحکام، قابلیت ماشین کاری، سختی، مقاومت در برابر سایش، مقاوم در برابر خوردگی، انتقال حرارت و جذب ارتعاش در این آلیاژ آن را از سایر آلیاژهای ریختگی آهنی متمایز ساخته است.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید