بررسی تأثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 بررسی تأثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل دارای ۱۰۳ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد بررسی تأثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز بررسی تأثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل۲ ارائه میگردد

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 بررسی تأثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن بررسی تأثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل :

بررسی تأثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل در ۹۴ صفحه ورد قابل ویرایش

بررسی تأثیر افزودن مس بر ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل
فهرست

فصل اول: مقدمه

هدف آزمایش

۱-۱ چدن با گرافیت کروی

۲-۱ کروی سازی گرافیت

۳-۱ مشکلات افزودن منیزیم

۴-۱ اهمیت جوانه زایی

۵-۱ انجماد و مکانیزم کروی شدن گرافیت در چدن نشکن

فصل دوم: مروری بر منابع

۱-۲ تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای نشکن

۱-۱-۲ تشکیل حلقه های فریت در اثر تجزیه آستنیت

۲-۱-۲ تشکیل پرلیت در اثر تجزیه آستنیت

۲-۲ اثر مس بر سینیتیک تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای نشکن

۲-۳ اثر مس منحنی های سرد کردن

۱-۲-۲ اثر مس بر منحنی های تغییر حالت برحسب زمان

۲-۲-۲ اثر عناصر آلیاژی بر مکانیزمهای حاکم بر فرایند تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای نشکن

۳-۲ اثر مس بر ریز ساختار چدنهای نشکن

۱-۳-۲ اثر مس بر ساختار زمینه چدنهای نشکن

۲-۳-۲ اثر مس بر مشخصات گرافیتهای کروی

۴-۲ اثر مس بر خواص مکانیکی چدنهای نشکن

۱-۴-۲ اثر مس بر سختی چدنهای نشکن

۳-۴-۲ اثر مس بر مقاومت به ضربه چدنهای نشکن

فصل سوم: روش آزمایش

روش آزمایش

فصل چهارم: نتایج

۱-۴- نتایج حاصل از بررسی ساختار نمونه های مورد آزمایش

۲-۴- نتایج حاصل از بررسی اثر مس بر ریز ساختار نمونه های مورد آزمایش

۳-۴- نتایج حاصل از بررسی های اثر مس بر درصد کروی شدن

۴-۴- نتایج حاصل از بررسی اثر مس بر اندازه گرافیتهای کروی

۵-۴- نتایج حاصل از بررسی اثر مس بر تعداد گرافیتهای کروی در واحد سطح

۶-۴- نتایج حاصل از بررسی اثر مس بر ساختار زمینه

فصل پنجم: نتیجه گیری

۱-۵- اثر مس بر ریز ساختار نمونه های مورد آزمایش

۱-۱-۵- اثر مس بر درصد کروی شدن

۲-۱-۵- اثر بر تعداد گرافیتهای کروی در واحد سطح

۳-۱-۵- اثر مس بر اندازه گرافیتهای کروی

۴-۱-۵- اثر مس بر ساختار زمینه

۲-۵- اثر مس بر خواص مکانیکی نمونه های مورد آزمایش

۱-۲-۵- اثر مس بر خواص کشتی

۲-۲-۵- اثر مس بر انرژی ضربه

۲-۲-۵- اثر مس بر سختی

۳-۵- 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.

۱-۱ 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 ۰.۰۷ – 0.04% منیزیم باقیمانده در قطعات ریخته شده کافی می باشد. برای قطعاتی که در قالبهای فلزی تولید می شوند مقدار % ۰.۰۲ 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:

۱- آهنگ سرد شدن یا اندازه سطح مقطع. چون مقاطع نازک سریع سرد می شوند، تعداد بیشتری گرافیت کروی خواهند داشت.

۲- 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.

۲-۱ 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:

1. روش انتخاب شده نباید با ایجاد نور و دود همراه باشد.
2. قیمت تمام شده چدن تولیدی باید حداقل باشد.
3. روش نباید احتیاج به سرمایه گذاری زیاد در تجهیزات داشته باشد.
4. کیفیت چدن تولیدی باید مطلوب باشد.
5. 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

۳-۱ 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 ۱۱۰۲ 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.

۴-۱ اهمیت جوانه زایی:

۲-۱-۵) اثر مس، بر تعداد گرافیتهای کروی در واحد سطح

تعداد گرافیتهای کروی در واحد سطح با افزایش مس از روند افزایشی برخوردار است (شکل ۳-۴). بنابر گزارشات موجود [۵۰،۴۱،۲۱]، علت اصلی افزایش تعداد گرافیتهای کروی در واحد سطح با افزایش عنصر مس ممکن است مربوط به جدایش این عناصر در فصل مشترک گرافیت کروی و زمینه فلزی باشد. جدایش این عنصر می تواند منجر به تشکیل سدهایی در مقابل مهاجرت و نفوذ اتمهای کربن به سمت گرافیتهای کروی باعث افزایش می دهد. از طرف دیگر در برخی از منابع به این نکته اشاره شده که مس در مرحله انجماد خاصیت گرافیت زایی داشته و تمایل به تجزیه یا جلوگیری از تشکیل کاربید های یوتکتوئید را دارد. از اینرو افزایش مس می تواند موجب افزایش مسبی کربن معادل و نیز ممانعت از تشکیل سمنتیت گردد. بنابراین افزایش مس ممکن است از این طریق نیز تا حدودی باعث افزایش تعداد گرافیتهای کروی در واحد سطح گردد [۲۷و۲۲و۱۷].

۳-۱-۵) اثر مس، بر اندازه گرافیتهای کروی

در فصل گذشته با توجه به نتایج بدست آمده به این نکته اشاره شد که افزایش عنصر مس باعث ریزتر شدنگرافیتهای کروی شده و از طرف دیگر این عناصر یکنواختی بیشتری را در اندازه گرافیتهای کروی ایجاد می نمایند (این نتیجه با گزارش موجود در مرجع ۲۲ مطابقت دارد). دلایلی که در رابطه با کاهش اندازه گرافیتهای کروی با افزایش عنصر مس می توان ذکر کرد تا اندازه زیادی با دلایلی که در قسمت قبل به منظور توضیح علت افزایش تعداد گرافیتهای کروی در واحد سطح با افزایش این عناصر ارائه شد مشابهت دارد. به این ترتیب که سدهای نفوذی ایجاد شده توسط این عناصر از مهاجرت و نفوذ اتمهای کربن به سمت گرافیتهای کروی که در مرحله انجماد شکل گرفته اند، ممانعت بعمل آورده و به این وسیله از رشد بیشتر گرافیتهای کروی جلوگیری می نمایند.