دانش رسان |
مرکز علم و دانش کشور مقاله تأثیر تعداد ذرات کروی گرافیت در واحد سطح بر نحوهی توزیع فاز سخت در چدنهای نشکن با زمینه ی دوفازی فریت- مارتنزیت
در حال بارگذاری
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
مقاله تأثیر تعداد ذرات کروی گرافیت در واحد سطح بر نحوهی توزیع فاز سخت در چدنهای نشکن با زمینه ی دوفازی فریت- مارتنزیت دارای ۱۶ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد مقاله تأثیر تعداد ذرات کروی گرافیت در واحد سطح بر نحوهی توزیع فاز سخت در چدنهای نشکن با زمینه ی دوفازی فریت- مارتنزیت کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله تأثیر تعداد ذرات کروی گرافیت در واحد سطح بر نحوهی توزیع فاز سخت در چدنهای نشکن با زمینه ی دوفازی فریت- مارتنزیت،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن مقاله تأثیر تعداد ذرات کروی گرافیت در واحد سطح بر نحوهی توزیع فاز سخت در چدنهای نشکن با زمینه ی دوفازی فریت- مارتنزیت :
مقدمه
تاکنون روشهایمتعد دی برای بهبود خواص مکانیکی
چدنهای نشکن ابداع شده است. بالا بـودن هـمزمـان
استحکام و چقرمگـی در بـسیاری از قطعـات صـنعتی مطلوب است. افزایش همزمان استحکام و چقرمگی در
چدنهای نشکن را میتوان با ایجاد همزمـان یـک فـاز
سخت (مانند مارتنزیت) و یک فاز نــرم (مانند فریت)
در زمینهی آنهاحقّمق کرد. روشهـایی در دهـهی ۸۰
میلادی برای ایجاد همزمان این دو فاز در زمینهی چدن
نشکن بهکار رفتهاند .[۱] ابتدا ساختارهای بهدست آمده بسته به چگونگی توزیع فـاز سـخت و نـرم در آنهـا،
چـشم سـخت (Hard Eye) و چـشم نـرم (Soft Eye)
نامیده شدند [۱]ام،ا پس از آن به چدنهای نـشکن بـا زمینهی دوفـازی (Dual Matrix Structure) تغییـر نـام دادند .[۲] فاز سخت، بسته بـه نـوع عملیـات حرارتـی انجام شده، مـیتوانـد مارتنزیـت یـا بینیـت باشـد، در حالیکه فاز نرم فریت است. گرافیت کروی در ساختار چدن مانند حفره عمل میکند. این حفرههـا بـا اعمـال تنش، بـهدلیـل تغییـر شـکل شـدید فریـت در اطـراف گرافیت، رشد کرده و بهیکدیگر میپیوندنـد و بـه ایـن ترتیب، باعث شکست نهایی چدن نشکن میشوند. بـه همین دلیل با ایجاد یک فاز مستحکم مانند مارتنزیت یا بینیت در نزدیکی ذرات گرافیت که باعث کاهش تغییـر شکل موضعی فاز فریـت در اطـراف آنهـا مـیشـود، خواص مکانیکی چدن نشکن بهبود مییابد .[۳] افـزون بر این، بـا تـشکیل مارتنزیـت بـر روی ذرات گرافیـت تنش فشاری وارد آمده و به این ترتیب، ایجاد تـرک در
آنها به تعویق میافتد .[۴]
تا بهحالمحقّقان زیادی تأثیر عوامـل مختلـف را در چدن نشکن با زمینهی دوفـازی بررسـی کـردهانـد.
تمرکز عمدهی آنها بر روی تأثیر درصـد حجمـی فـاز
سخت بر خواص مکانیکی چـدنهـای دوفـازی بـوده است .[۵,۶] با توجه به تأثیری که توزیع فاز سـخت در اطراف ذرات کروی گرافیت بر خواص مکانیکی چـدن
نـشکن دارد، چگـونگی ایـن توزیـع در ریزسـاختار از اهمیت بـالایی برخـوردار اسـت .[۷] از طـرف دیگـر،
عناصر آلیاژی تغییرات گستردهای میتوانند در خـواص
فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی چدن نشکن ایجـاد کننـد.
ایـن تغییـرات ممکـن اسـت در میـزان کـروی شـدن
گرافیت، تعداد ذرات گرافیت، ساختار زمینه و مانند آن
رخ دهند .[۸,۹,۱۰] یکی از علـتهـای ایـن تـأثیرات، تغییر مکان خطهای فازی یا مرزهای نـواحی مختلـف
در نمودارهای تعادلی فازی، نمودارهای استحاله- دما-
زمان (TTT) و سرد کردن پیوسته (CCT) اسـت .[۱۱]
بهعنوان مثال، عناصری مانند نیکل و منگنـز بـا کـاهش
دمای اسـتحالهی آسـتنیت بـه فریـت (A1) و پایـداری آستنیت، و با انتقال نمودارهای TTT و CCT به سـمت راست، سختیپذیری را افزایش میدهند .[۱۲] از طرف دیگر، عناصری ماننـد سیلیـسیم باعـث افـزایش دمـای استحالهی آستنیت به فریت و تبدیل آن به یـک بـازهی دمایی میشوند. حضور عنـصر فریـتزا باعـث تولیـد زمینهی فریتی و کاهش استحکام چدن نـشکن خواهـد شد [۱۳]ام.ا جدایش مستقیم و یا معکوس این عناصـر نکتهای بسیار مهم در این زمینـه اسـت، چـرا کـه ایـن تجمع باعث افزایش تأثیر هر یک از آنهـا بـهصـورت موضعی در نقاط معینی از زمینهی چدن نشکن خواهـد شــد ۱۴]و .[۱۵ در حقیقــت عناصــری کــه جــدایش معکوس دارند (مانند نیکل)، در نـواحی اطـراف ذرات کروی گرافیت و عناصری که جـدایش مـستقیم دارنـد
(مانند منگنز)، در نواحی مرزهـای بـین سـلولی جمـع
میشوند. بنابراین، کاهش و یا افزایش جدایش کـه بـه
عوامل مختلفی از جمله مدول حجمی قطعات ریختگی
بستگی دارد، میتواند ساختار زمینه را بـا کـاهش و یـا افزایش تجمع موضعی عناصر آلیاژی تحت تـأثیر قـرار
دهد .[۱۶] در این پژوهش سعی شده است تا با تغییـر
مدول حجمی قطعات مختلف که سرعتهای انجماد و توزیع عناصر را در ریزساختار تحت تأثیر قرار میدهد، تغییرات ریزساختاری یک چدن دوفـازی کـه بـا انجـام
نشریه مهندسی متالورژی و مواد ۳۷
عملیات حرارتی بر روی چدن زمینـه فریتـی بـهدسـت میآید، بررسی شود.
روش تحقیق
پس از تهیهی مدلپلّهای نشان داده شده در شـکل (۱)
و قالبگیری آن در قالب ماسـهای سیلیـسی، و تهیـهی
مذاب در کورهی القایی با فرکانس متوسط با جـدارهی اسیدی، ذوبریـزی چـدن در دمـای ۱۴۵۰ C انجـام
گرفـت. عملیـات کـروی سـازی بـا اسـتفاده از آلیـاژ
فروسیلیکومنیزیم ۵ درصـد و بـا روش سـاندویچی، و عملیات تلقیح بهکمـک آلیـاژ فروسیلیـسیم ۷۵ درصـد
بلافاصله پیش از بارریزی انجام شد. ترکیـب شـیمیایی نمونهی پولکی شکل چدنی که با ریختهگری بـهدسـت آمده بود، بهروش اسپکتروفتومتری تعیین شد.
نمونـههـایی از قطعـات ریختـه شـده بـه ابعـاد
۰/۵×۰/۵×۰/۵ ســانتیمتــر بریــده شــدند و عملیــات
تـابکـاری بـرای تبـدیل ریزسـاختار فریتـی- پرلیتـی
آنها به فریتی کامل انجام شد (شکل .[۷] (۲
عملیات حرارتی دوفازی کردن نمونههای چدن نـشکن
نـیز مطابق با نمودار شکل (۳) انجام شد. بـا توجـه بـه
اینکه زمانهای لازم برای آستنیته شـدن جزئـی بـسیار کوتاه است (کمتر از ۳۰ ثانیه)، نمونهها ابتـدا در دمـای
۶۰۰ C مدبهت ۱۰ دقیقه پیشگرم شدند تا در نتیجهی
آن با سرعت بالاتری به دمای آستنیته شـدن (۹۰۰ C)
درحمام آلومینیم مذاب برسند. ازحمام آلومینیم مذاب
بــهدلیــل ضـرورت وقـوع ســریع انتقـال حـرارت در زمانهای استفاده شد.
شکل ۱ نمایی از مدلپلّهای قالب گیری شده در این تحقیق (ابعاد به میلی متر هستند)
کوره با محیط هوا (۹۵۰ C)
کوره با محیط هوا (۷۰۰ C)
۱۵ ساعت
۵ ساعت
شکل ۲ نمودار مربوط به عملیات حرارتی تاب کاری برای ایجاد ریزساختار فریتی :F.C) سرد شدن در کوره، :A.C سرد شدن در هوا)
۸۳ اثر تعداد گرافیتهای کروی در واحد سطح ;
آلومینیم مذاب (۹۰۰ C)
کوره با محیط هوا
۱۰ دقیقه در ۶۰۰ C
روغن (۲۵ C)
شکل ۳ نمودارهای مربوط به عملیات حرارتی دوفازی کردن نمونههایپلّههای(۵ ضخامت) در این آزمایش
جدول ۱ ترکیب شیمیایی چدن نشکن استفاده شده در این تحقیق
eF C Si Ni Mo Mn Mg S P
.laB 3/32 3/00 0/82 0/28 0/25 0/03 0/014 0/019
نمونههای متالوگرافی ابتدا سنگ زده شـدند تـا بـهایـن
وسیله اثرات اکسایش و کربن زدایی سـطحی در آنهـا
از بین بروند. سنباده زنـی آنهـا بـهشـکل دسـتی و بـا اسـتفاده از ســنبادههــای ۶۰ تـا ۱۵۰۰ انجـام شــد. در
مرحلهی بعـدی، سـطوح نمونـههـا بـهوسـیلهی پـودر
آلومینـای ۳ میکرونـی صـیقلی و سـپس بـا اسـتفاده از محلــول نایتــال ۲ درصــدحکّــاکی شــدند. از روش شمارش نقطـهای مطـابق بـا اسـتاندارد ASTM-E562
بـرای محاسـبهی درصــدحجمی فازهـای مختلــف در
ریزساختار نمونهها استفاده شـد. بـا شـمارش حـداقل
۷۲۰۰ نقطه در ریزساختار هر نمونه، خطای محاسـبهی
درصد حجمی هر فاز در آن به کـمتـر از یـک درصـد کاهش یافت. در پایان، ترکیـب شـیمیایی نمونـههـا در
مناطق بین سـلولی و اطـراف ذرات گرافیـت بـهشـکل
نقطهای با استفاده از میکروسکپ الکترونی روبشی نوع
Tescan-vega\\XMU با ولتاژ ۲۰ kV مجهـز بـه EDS
(موجود در دانشکدهی مهندسی مـواد دانـشگاه علـم و
صنعت ایران) تعیین شد.
نتایج و تحلیل آنها
ترکیب شیمیایی چـدن مـورد آزمـایش در جـدول (۱)
آمده است. کربن معادل این چـدن مطـابق بـا رابطـهی زیرقریباً،ت با کربن نقطهی یوتکتیک برابر است:
اشتراک‌گذاری:
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
