بمنظور جلوگيري احتمالي از اكسيده شدن چدن ماليبل مغز سياه عمليات حرارتي تابكاري چدنهاي مورد نظر در يك جو حفاظت شده انجام ميگيرد.در اين مرحله حدود تغييرات درجه حرارت از 150 تا 980 درجه سانتيگراد می باشد و در مرحله دوم بطور معمول چدن مذبور از درجه حرارت 690 تا 780 درجه سانتيگراد با سرعت 5-3 ساعت سرد و در اين طریقه گرافيت متراكم در زمينه فريتي توميد مي شوند كه ممكن می باشد تركم گرافيت ها بطور خيلي فشرده يا معمولي و همچنين ساختار زمينه از لبه قطعه تا مركز نسبتايكنواخت و حاوي مقادير بسيار جزئي پرليت نيز مي باشد.اين نوع چدن كاربرد وسيعي داشته و قابليت ماشين كاري خوبي را نيز داراست.همچنين در اين نوع ساختار ميكروسكپي نشان مي دهد كه تابكاري مرحله اول در درجه حرارت زيادي انجام گرفته 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

در شكل 152 ساختار يك چدن ماليبل مغز سياه فريتي كه حاوي كربن برفكي در يك زمينه كاملافريتي می باشد.در شكل 153 ساختار ميكروسكپي چدني مشابه كه مقداري از سطح ان دي كربوره شده و در نتيجه ذرات كربن كمتري قابل رويت می باشد نشان داده شده می باشد در اين چدن و در فاصله اي نزديك به سطح قطعه اثراتي از كاربيد در زمينه فريتي قابل نظاره مي باشد.

چدن ماليبل با زمينه پرليتي:

چدن ماليبل پرليتي شامل كربن هاي برفكي در زمينه اي از پرليت ورقه اي يا پرليت كروي در كاربيدهاي كروي ريز می باشد كه داراي استحكام و قابليت انعطاف بيشتري از چدنهاي ماليبل فريتي می باشد.جدنهاي ماليبل پرليتي در آغاز با بهره گیری از تابكاري چدنهاي ماليبل مغز سياه كه منگنز آنها 1.2-0.1% می باشد توليد مي گردد.

اما در حال حاضر توليد اين نوع چدن با بهره گیری از روش هاي مختلفي كونچ و بازپخت بر روي چدن با تركيب شيميايي چدن ماليبل مغز سياه عادي صورت مي گيرد.

چدن ماليبل مغز سفيد با گوگرد متناسب:

وقتي كه ميزان منگنز در چدن بيشتر گردد از مقدار لازم براي به وجودامدن سولفيدمنگنز باشد اثر كاربيدزائي گوگرد از بين رفتن كربن برفكي باشد چدن ماليبل مغز سياه بشكل گرافيت پولكي در كنار هم ايجاد مي گردد.برخي موارد بدون انكه قطعه تحت تاثير دي كربوره شدن قرار گيرد فاز فريت در مركز ان ايجاد مي گردد و در نتيجه قابليت چكش خواريو تراشكاري قطعات ريخته گري با مقاطع نسبتاضخيم بهبود مي يابد.

نمونه اي از موارد كاربرد اين نوع چدنها:

در اجزا و قطعات خودروماشين هاي زراعيقطعات و اجزا نوار نقاله هاي مكانيكيقطعات دندهحفاظ عايق هانگهداري كابلهاو

 نمونه تركيب شيميايي:

كربن(در شرايط سياه تاب)   سيليسيم       منگنز       گوگرد       فسفر

2.62                       1.35           0.45           0.13         0.05

چدنهاي مقاوم پیش روی حرارت با ميزان كرم زياد:

چدنهاي مقاوم پیش روی حرارت محتوي حداكثر كربن و 35-20% كرم هستند.كرم بيشتر تأثیر زيادتري در مقاومت حرارت اين نوع چدنها ايفا مي كند و در مواردي كه مقاومت پیش روی سايش در درجهحرارت هاي زياد مورد نظر باشد اين نوع چدنها با كربن بيشتر مورد بهره گیری قرار مي گيرد.اين چدنها همچنين مقاومت خوبي پیش روی خوردگي – اسيد نيتريك رقيق- اب دريا- ابهاي معدني و برخي اسيدهاي ابي دارند

ساختار مكروسكپي:

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

بطور كلي ساختار ميكروسكپي اين نوع چدنها حاوي كاربيدهاي كرم در زمينه استنيتي يا فريتي با كرم زياد می باشد.ساختار ميكروسكپي نمونه چدني با ضخامت 15 ميلي متر حاوي 20% كرم و 1% كه در قالب ماسه اي ريخته گري گرديده شامل شبكه اي از كاربيد كرم و زمينه استنيتس می باشد.(شكل174)

ساختار ميكروسكپي چدن فوق پس از كار كردن بمدت 12 ماه در حرارت 100 درجه سانتيگراد در شكل 175 نشان داده شده می باشد كه در اين حالت حاوي كاربيدهاي كروي و كاربيدهاي ثانويه رسوب يافته در زمينه فريتي می باشد. ساختارهاي ميكروسكپي چدن ريخته گري شده با 33% كرم و 1.5% سيليسيم كه داراي كلربيدهاي يوتكتيكي در يك زمينه فريتي می باشد در شكل 176 و 177 نشان داده شده می باشد.

نمونه تركيب شيميايي:

كربن     سيليسيم   منگنز     گوگرد     فسفر   كرم

شكلهاي175و174   1.11           1.5           0.62           0.04         0.03       20

شكلهاي177و176   2-1         2.2-0.5       0.25         1.5-0.4     0.1     34-30

ريخته گري گريز از مركز لوله هاي چدن خاكستري:

معمولي ترين روش توليد چدني كه در حال حاضر عموميت زيادي در صنعت دارد بطريقه ريختن يكنواخت فلز مذاب در سطح داخلي يك قالب فولادي در حال چرخش كه بطور افقي قرار گرفته می باشد انجام مي پذيردو در اين حال سطح خارجي قالب توسط جريان اب سرد خنك ميگردد.

در اين روش ضخامت لوله هاي توليد شده توسط سرعت ريختن مذاب بداخل قالب فولادي معين گرديده و همچنين بمنظور ايجاد شكل انتهاي هر لوله در محل اتصال لوله در موقع بهره گیری يك ماهيچه ماسه اي قبل از ريختن فلز مذاب بداخل قالب در قسمت انتهايي قالب قرار داده مي گردد.

انجماد سريع مذاب در ابتداي منطقه مذاب قالب بعلت تماس مذاب داغ با جداره سرد قالب و محل ريختن مذاب بداخل قالب باعث ايجاد مقادير زيادي كاربيد و همچنين مقدار كمي گرافيت در قشر خارجي لوله مي گردد .نهايتا” وقتي كه لوله در داخل بطور كامل منجمد گرديد و بمنظور از بين بردن كاربيدها و ايجاد يك ساختار داخلي يكنواخت در ان بويژه بدست آوردن زمينه اي فريتي يك سيكل عمليات حرارتي بر روي لوله انجام مي پذيرد كه در نتيجه مي توان ساختار داخلي اين نوع لوله ها را هم بصورت گرافيت ورقه اي(خاكستري) و هم بصورت گرافيت كروي در زمينه فريتي به دست آورد.

عمليات حرارتي لوله ها شامل حرارت دادن يكنواخت آنها در درجه حرارت بين 900 تا 950 درجه سانتيگراد و سرد كردن ارام تا 680 درجه سانتيگراد در هوا انجام مي گيرد.

چدن با گرافيت كروي:

چدنهايي كه پس از ريخته گري و انجماد كامل داراي گرافيت هايي بشكل كروي هستند چدنهاي با گرافيت كروي ناميده مي شوند.شكل گرافيت ها در اين حالت باعث بيشتر شدن استحكام و قابليت انعطاف اين نوع چدنها با گرافيت ورقه اي مي گردد و معمولا” اين نوع چدنها به چدنهاي نشكن نيز معروف هستند.

چدنهاي با گرافيت كروي معمولا” با اضافه كردن منيزيم بداخل مذاب چدن تهيه مي شوند و بطور عادي حدود تغييرات منيذيم پا انجماد در چدنهايي با گرافيت كروي معمولي كه در داخل ماسه ريخته گري ميشود 0.08-0.04% می باشد.

اما در قسمت هايي از قطعه كه سريعتر منجمد مي گردد شبيه به لوله هايي از جنس چدن با گرافيت كروي از طريق ريخته گري گريز از مركز توليد مي شوند.منيزيم به كمترين حد انيعني 0.02% نيز كاهش مي يابد.برخي موارد در مورد چدنهاي با گرافيت كروي و بمنظور بهبود ساختار گرافيت ممكن می باشد از سديم نيز در مقادير بسيار كم بهره گیری كرد.

چدنهاي با گرافيت كروي در مقايسه با چدنهاي خاكستري حساسيت بيشتري نسبت به سزعت سرد شدن دارند و بهمين علت براي حصول اطمينان از يك ساختار بدون كاربيد در اين چدنها معمولا” اضافه كردن سيليسيم حاوي عوامل جوانه زا ضروري می باشد.در صورتي كه چدن محتوي منيزيم پس از انجماد حاوي كاربيدهاي يوتكتيكي باشد مي توان با يك عمليات حرارتي مناسب كاربيدها را تجزيه و گرافيت ها را بشكل كروي در آورد.

برخي از كاربرد هاي آلياژ:

در مواردي كه استحكام و تا حدودي همراه ان قابليت انعطاف مورد نظر باشد اين نوع چدن كاربرد پيدا مي كند و همچنين در مميل لنگ خودروها- قطعات ريخته گري- محورهاي حركت دهنده فرمان خودرو- اهرام لوله هاي محافظ ياتاقان هاي راه اهن- ماشين هاي پارچه بافي- ابزار و قطعات كمپرسورهاو… مورد بهره گیری قرار مي گيرد.

غلطك هاي چدني تبريد شده با منطقه سفيد شده مشخص:

غلطك هاي چدني تبريد شده با منطقه سفيد شده مشخص به سطح سفيد شده مشخص اصلي يك غلطك وجود سختي زياد در سطح خارجي بدليل يك ساختار چدني سفيد و عاري از گرافيت ان و همچنين تغيير تدريجي در قسمت هاي داخلي به يك ساختار چدني خالدار و بالاخره بصورت چدن خاكستري با قابليت انعطاف زيادتر در قسمتهاي مركزي می باشد.

ساختار ميكروسكپي:

ساختار ميكروسكپي از سطح خارجي غلطك چدني غير آلياژي تبريد شده با منطقه سفيد مشخص به قطر 130 اينچ و عمق منطقه سفيد شده به ضخامت 30- 120 ميلي اينچ در شكل هاي 202 و203 نظاره ميگردد كه داراي فاز سمنتيت و جزاير پرليت به صورت لايه اي و همچنين فازفريت كه به دليل كمتر بودن عناصر آلياژي به وجود امده می باشد.

در شكل هاي 204 و 205 ساختار ميكروسكپي از سطح خارجي غلطك چدني و آلياژ تبريد شده با منطقه سفيد شده مشخص به قطر 30 اينچ نشان داده شده می باشد كه توزيع كاربيد آنها مشابه شكل هاي 202 و 203 بود و اما به مناسبت ازدياد عناصر آلياژي زمينه بصورت يك ساختار پرليتي كاملا” ريز تشكيل گرديده می باشد.در صورت افزايش بيشتر عناصر آلياژي امكان ايجاد زمينه اي با سختي بيشتر و ساختارهاي بينايتي يا مارتنزيتي هست.

نمونه تركيب شيميايي:

                                         كربن       سيليسيم     منگنز       گوگرد     فسفر

شكلهاي 202و203:         3.7-3     0.7-0.4   0.13-0.1     0.5-0.4     0.5-0.4

شكلهاي204و205:         3.5-3     0.7-0.4     0.3-0.2     0.13-0.1   0.5-0.4  

 

نمونه اي از موارد كاربرد:

غلطك هاي با جنس چدني ساده و بدون عناصر آلياژي در حال حاضر مورد بهره گیری اين نوع غلطك ها نسبتا” محدود بوده و در مواردي اغلب بصورت اسياب هاي ميله اي بكار ميرود. اما غلطك هايي كه محتوي كربن بيشتري هستند اغلب بطور نسبتا” وسيع تري در صنايع كاغذسازي و پلاستيك سازي مورد بهره گیری قرار مي گيرد.

آلياژهاي آلومينيوم:

آلياژهاي ريخته گري آلومينيوم نسبت به مواد تشكيل دهنده از نوع مشابهي هستند كه اغلب عناصر بطور جزئي در آلومينيوم حل شده و مللول جامدي از آلومينيوم را به وجودمي اورند.بطور مثال در صورت اضافه كردن مقادير كمي از عناصر آلياژي مس-منيزيم و سيليسيم محلول جامد الفا-آلومينيوم تشكيل مي گردد در حالي كه با افزودن مقادير زيادي از عناصر نام برده تركيبات يوتكتيكي مخلوطي از Alcu Al2 و الفا-آلومينيوم در آلياژ ايجاد مي گردد.بطور كلي در صورت اضافه شدن ديگر عناصر آلياژي سه حالت ممكن می باشد اتفاق بيوفتد:

الف) عنصر يا عناصر اضافه شونده در فاز الفا-آلومينيوم حل مي گردند.

ب) تركيبات بين فلزي مختلفي را به وجودمي اورند.

ج) همراه با فاز الفا-آلومينيوم مخلوط هاي يوتكتيكي مختلفي را ايجاد مي كند.

اغلب عناصر آلياژي حلاليت محدودي را در حالت جامد با آلومينيوم به وجودمي اورند و مقدار اضافي اين عناصر تركيبات رسوبي ايجاد مي كند كه اساس عمليات حرارتي بعدي در اين آلياژهاست.معموليترين نوع عمليات حرارتي كه بمنظور سخت كردن در چنين آلياژهايي صورت مي گيرد عمليات انحلال سپس تشكيل رسوب بشكل تركيبات مختلف در درجات حرارت گمتر سختي رسوبي يا پيري می باشد.

 

دسته بندی : مواد - متالوژی

دیدگاهتان را بنویسید