عنوان چدن ريختگي مشخص كننده دسته بزرگي از فلزات می باشد . فلزاتي كه در اين دسته قرار دارند از نظر خواص با يكديگر تفاوتهاي فاحش دارند . عنوان چدن ريختگي ، همانند عنوان فولاد كه مشخص كننده دسته ديگري از فلزات می باشد ، يك عبارت كلي می باشد . فولادها و چدنها در اصل آلياژ آهن هستند كه با كربن ساخته شده اند اما فولاد همواره كمتر از دو درصد كربن داشته و معمولاً درصد كربن آنها از يك درصد بيشتر نمي گردد . درحاليكه چدنها بيش از دو درصد كربن دارند. چدنها ي ريختگي گذشته از كربن بايد داراي مقادير قابل توجهي از سيليسيم باشند كه عموماً ميزان آن از يك تا سه درصد متغير می باشد .            

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

         تفاوتهاي مذكور اختياري و دلخواه نيست اما همين امر ريشه متالورژيكي و عامل موثري می باشد كه سبب مي گردد خواص مفيد و متفاوتي در اين دو دسته از گروه فلزات آهني پديد آيد .

اميد می باشد اين پروژه سهمي در پيشبرد صنعت وتكنولوژي ريخته گري چدن در ايران داشته باشد و مورد بهره گیری ديگر دانشجويان نيز قرار گيرد .  

تقسيم بندي انواع چدنها :

  • چدن سـفيد :

         در چدنهاي سفيد كربن به شكل كاربيد آهن يا سمانتيت ظاهر      مي گردد . كاربيد آهن تركيب شيميايي كربن موجود در مذاب همراه با آهن مي باشد بصورت مجموعه اي از اجزاء سخت و شكننده مي باشند كه به آنها سمانتيت نيز گفته ميشود ، كاربيد آهن يا سمانتيت تعيين كننده خواص نهايي ريز ساختار مي باشد . به همين دليل چدن سفيد اساساً آلياژي سخت و شكننده می باشد . سطح مقطع شكست اين چدن به رنگ سفيد بوده و استحكام فشاري زيادي خواهد داشت .

         از خواص ديگر اين آلياژها مقاومت عالي در برابر سايش و نيز سختي زياد را مي توان نام برد . در اين چدنها سرعت سرد شدن مذاب بسيار زياد می باشد كه براي اين مقصود معمولاً ريخته گري اين نوع چدن در قالب مبرد دار انجام مي گردد . مبرد مورد بهره گیری در انجماد اين آلياژها معمولاً از جنس گرافيت يا آهن مي باشد در قسمتهاي نازك و يا گوشه هاي تيز از يك قطعه با اين جنس يا پره هاي نازكي كه از اين جنس بهره گیری مي گردد . معمولاًو به گونه حتم چدن سفيدتشكيل خواهد   گردید .  

2) چدن چكشخوار ‌‌ ( ماليبل Malleable  ) :

         در اين چدنها كربن بشكل گرافيت در نقاط مختلف تجمع نموده و شكلهاي نا منظمي شبيه به كلوخه را ايجاد مي كنند اين چدن از نظر تركيب شيميايي شبيه به چدن سفيد بوده و قطعات چدن چكش خوار را در آغاز مي توان از چدن سفيد تهيه نمود بدين صورت كه ابتد ا چدن سفيد ريخته گري شده و سپس با انجام يك عمليات حرارتي كربن را به صورت گرافيت كروي در زمينه راسب ( رسوب ) مي كنند . ضخامت قطعه هاي چدن چكش خوار معمولاً محدود و ضخامت كمي دارند مزيت اين چدنها قابليت چكش خواري ، نرمي و قابليت تراشكاري مناسب مي باشد .

3) چدن خاكستري :

         در اين چدنها ، كربن به شكل گرافيت مي باشد ، اين چدنها در صنعت بيشترين كاربرد را به خود اختصاص مي دهند و به آنها چدن ريختگي مي گويند كه البته براي اين نوع چدن عنوان نا مناسبي مي باشد سطح مقطع چدن خاكستري به رنگ خاكستري بوده كه اين رنگ ناشي ازرسوب ( ورقه هاي ) نازك گرافيتي در آن مي باشد .

         از نظر خواص مكانيكي ، سختي بالايي دارند و مقاومت فشاري زياد و نيز قابليت تراشكاري خوبي از خود نشان مي دهند . از خواص ديگر اين چدنها قابليت جذب ارتعاش مي باشد . ورقه هاي گرافيت در اين چدنها مي توانند به شكلها و فرمهاي مختلفي ظاهر شوند . هر يك از انواع گرافيت تمايل به افزايش خواص معيني از اين چدنها دارند .

4) چدن نشكن ـ داكتيل ( چدن با گرافيت كروي ) :

         كربن دراين چدنها به صورت گرافيت كروي شكل ظاهر ميشود . تركيب شيميايي اين چدنها شبيه تركيب شيميايي چدن خاكستري ميباشد ، فقط وجود مقدار عنصر گوگرد در اين چدنها بسيار حساسيت دارد

         افزودن مقدار كمي از عنصر منيزيم( Mg ) به چدن مذاب باعث كروي شدن گرافيت و توليد چدن نشكن خواهد گردید . بالا بودن مقدار كربن و سيليسيم باعث افزايش محفوظ ماندن مزاياي فرآيند ريخته گري و قابليت ماشينكاري در اين چدنها ميشود .

         مدول الاستيك چدن نشكن زياد می باشد و استحكام تسليم آن در محدوده خوبي قرار دارد ، از طرفي انعطاف پذيري اين آلياژها بسيار خوب می باشد .

         وجود گوگرد د ر اين چدنها باعث اتلاف منيزيم به شكل سولفوريد منيزيم Mgs مي گردد بنابراين مقدار گوگرد در اين آلياژها نبايد از 03/0% بيشتر باشد .

         ضخامت مقطع تاثير بسيار محدودي برخواص آن دارد . ضخامت اين چدن بطور كلي اثري بر ميزان سختي آن نخواهد داشت .

         انواع مختلف چدنهاي داكتيل يا نشكن باخواص مكانيكي متفاوت و ريز ساختارهاي مختلف وجود دارند . از نظر تركيب شيميايي معمولاً تفاوتي بين انواع   مختلف اين چدن وجود ندارد ، مگر اينكه جهت كاربردهاي از پيش تعيين شده وطراحي هاي از قبل صورت گرفته عمداً اختلاف در تركيب شيميايي ايجاد گردد ، اين تغييرات تركيب شيميايي به مقصود بهبود ساختمان ميكروسكوپي قطعه صورت مي گيرد .

5) چدن با گرافيت فشرده :

         در اين چدنها گرافيت به شكل ورقه هاي ضخيم و كرمي شكل خواهد بود كه هر يك از اين ورقه ها با يك دانه موجود در زمينه فلز ارتباط دارد اين چدنها از نظر خواص در بين خواص چدن خاكستري و خواص چدن نشكن قرار دارند . شكل گرافيت فشرده تحت عناوين :

1 ) شبه ورقه اي 2) ورقه متراكم 3) نيمه كروي 4) گرافيت كرمي شكل قرار دارد .

         روش توليد اين چدنها شبيه روش توليد چدن نشكن مي باشد ولي براي تهيه آن از عناصر آلياژي ديگر مانند تيتانيم بهره گیری مي گردد تا تشكيل گرافيت كروي به حداقل خود برسد . چدن با گرافيت فشرده

قابليت ريخته گري ، چدنهاي خاكستري را به اندازه اي دارا مي باشد .

ولي استحكام كششي آن بيشتر بوده وقابليت انعطاف پذيري بهتري دارد.

6) چدن پر آلياژ ( چدن آلياژي ) :

         اين گروه از چدنها شامل چدن سفيد پر آلياژ و چدن خاكستري پر آلياژ و چدن نشكن پر آلياژ مي باشد ، خصوصيات آنها در مقايسه با خصوصيات همان نوع چدن بدون تركيب آلياژي به شكل متفاوت مي باشد اين چدنها در مواردي كه خصوصيات و مشخصات مورد نياز غير معمولي باشد مانند نياز به :

1) مقاومت به سايش بسيار زياد .

2) مقاومت آلياژ در دماهاي بالا .

3) مقاومت در برابر خوردگي .

4) داشتن خواص فيزيكي فوق العاده ( مانند انبساط حرارتي زياد ، خاصيت جاذبه مغناطيسي و … )

مورد بهره گیری قرار مي گيرد .

       مشخصات عمومي آلومينيوم و آلياژهاي آن :

مشخصات فيزيكي :

         آلومينيوم يكي از عناصر گروه سديم در جدول تناوبي می باشد كه با تعداد پروتون 13 و نوترون 14 مي باشد ، كه در نتيجه مي توان علاوه بر ظرفيت 3 ، ظرفيت 1 را نيز در بعضي شرايط براي آلومينيوم در نظر گرفت .

         آلومينيوم از يك نوع ايزوتوپ تشكيل شده می باشد و جرم اتمي آن

دراندازه گيري هاي فيزيكي 9901/26 و در اندازه گيري هاي شيميايي 98/26 تعيين گرديده می باشد.شعاع اتمي اين عنصر در 25 درجه سانتيگراد

برابر 42885/1 آنگستروم و شعاع يوني آن از طريق روش گلد اسميت برا بر57/0 آنگستروم بدست آمده می باشد كه در ساختمان F.c.c و بدون

هيچگونه تغيير شكل آلوتروپيكي متبلور مي گردد .

         مهمترين آلياژهاي صنعتي و تجارتي آلومينيوم عبارت از آلياژهاي

اين عنصر و عناصر دوره تناوبي سديم مانند منيزيم ، سيليسيم و عناصر دوره وابسته تناوب مانند مس و آلياژهاي توام اين دو گروه می باشد .

( Al-cu )، ( Al- si mg ) ، ( Al-cumg)   ، (Al-cumgsi)

         سيليسيم و منيزيم با اعداد اتمي 14 و 12   همسايه هاي اصلي

آلومينيوم مي باشند و بسياري از كاربرد هاي تكنولوژيكي آلومينيوم        

بر اساس چنين همسايگي استوار می باشد .

         ثابت كريستالي آلومينيوم 0414/4 =a آنگستروم ومطابق شرايط

فيزيكي قطر اتمي آن 8577/2= dAL مي باشد . بديهي می باشد حلاليت آلومينيوم به نسبت زيادي به قطر اتمي آن بستگي دارد و مطابق آن چیز که در مباحث متالورژي فيزيكي بيان مي گردد ، اختلاف قطر اتمهاي حلال و محلول نبايد از 15% تجاوزنمايد، درحاليكه شكل ساختماني و الكترونهاي مدار آخر نيز در اين حلاليت بي تاثير نيستند .

مشخصات ريخته گري و ذوب :

         آلومينيوم و آلياژهاي آن به دليل نقطه ذوب كم و برخورداري از سياليت بالنسبه خوب و همچنين گسترش خواص مكانيكي و فيزيكي در اثر آلياژ سازي و قبول پديده هاي عمليات حرارتي و عمليات مكانيكي ، در صنايع امروز از اهميت زيادي بر خوردارند و روز به روز موارد مصرف اين آلياژها توسعه مي يابد . عناصر مختلف مانند سيلسيم ، منيزيم و مس در خواص ريخته گري و مكانيكي اين عنصر شديداً تاثير مي گذارند و يك رشته آلياژهاي صنعتي را پديد مي آورند كه از مقاومت مكانيكي ، مقاومت به خورندگي و قابليت ماشينكاري بسيار مطلوب بر خوردارند . قابليت جذب گاز و فعل و انفعالات شيميايي در حالت مذاب از اهم مطالبي می باشد كه در ذوب و ريخته گري آلومينيوم مورد بحث قرار مي گيرد .

تقسيم بندي آلياژها :

         آلياژهاي آلومينيوم در اولين مرحله به دو دسته تقسيم ميگردند :

الف ) آلياژهاي نوردي (Wrought Alloys ) كه قابليت پذيرش انواع و اقسام كارهاي مكانيكي ( نورد ، اكستروژن و فلز گري )   را دارند .

ب) آلياژهاي ريختگي ( Casting Alloys ) كه در شكل ريزي و ريخته گري هاي آلومينيوم با گسترش بسيار مورد بهره گیری اند . آلياژهاي

نوردي كه در مباحث شكل دادن فلزات مورد مطالعه قرار مي گيرند از طريق يكي از روشهاي شمش ريزي ( مداوم ، نيمه مداوم ، منفرد ) تهيه مي گردند و پس از قبول عمليات حرارتي لازم ، تحت تاثير يكي از روشهاي عمليات مكانيكي به شكل نهايي درمي آيند.مشخصات عمومي

و تركيب اين نوع آلياژها در جدول 1-1 درج گرديده می باشد .

         آلياژهاي ريختگي آلومينيوم كه مورد بحث ما مي باشد از طرق مختلف ريخته گري ( ماسه اي ، پوسته اي ، فلزي و تحت فشار ) شكل      مي گيرند و مستقيماً ويا بعد از عمليات حرارتي ( در صورت لزوم ) در صنعت بهره گیری مي شوند .    

         در مورد آلومينيوم وسايرآلياژها كشورهاي مختلف استاندارد هاي

متفاوتي به كار مي برند كه مشخصه درجه خلوص ويا ميزان نا خالصيها

و ساير تركيبات آلياژ مي باشد . استاندارد آلياژهاي آلومينيوم علاوه بر

مشخصه هاي ارقامي به كمك رنگهاي اصلي نيز انجام مي گيرد . نمونه

چنين رنگهايي در استاندارد انگليسي عبارتست از :

         آلومينيوم خالص                         رنگ سفيد

         آلومينيوم ـ مس                           رنگ سبز    

         آلومينيوم ـ منيزيم                         رنگ سياه

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

         آلومينيوم ـ مس ـ نيكل                 رنگ قهوه اي

         آلومينيوم ـ روي ـ مس                 رنگ آبي

       آلومينيوم ـ سيليسيم ( منيزيم )         رنگ زرد

         آلومينيوم ـ سيليسيم ( مس )           رنگ قرمز            

         در ايران متاسفانه هنوز استانداردي براي صنايع آلومينيوم به كار

نمي رود و به ارتباط كارخانه با كشورهاي مختلف سيستمهاي متفاوت انگليسي ، امريكايي ، بلژيكي و … بستگي دارد .


دیدگاهتان را بنویسید