ساختار داخلي:

در شكل 121 ساختار ميكروسكپي يك نمونه از چدني كه نيتروژن محتوي ان افزايش پيدا كرده نظاره مي گردد:

نمونه تركيب شيميايي:

كربن   سيليسيم   منگنز   گوگرد   فسفر   نيتروژن   كربن معادل

3.6         1.7          0.7       0.05       0.15     0.008        

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

فسفر در چدن خاكستري:

چدن هاي خاكستري مشابه چدن هايي كه توضیح داده گردید ممكن می باشد محتوي بيش از 0.5% فسفر باشد كه معمولا” چنين چدن هاي فسفردار كمتر مورد بهره گیری قرار مي گيرند. افزايش فسفر باعث افزايش بيش از حد سختي گرديده و در بيشتر موارد استحكام بيشتر از حد انتظار به وجودميآيد.

ساختار داخلي:

در صورتيكه مقدار فسفر از 0.15% بيشتر باشد يك تركيب يوتكتيكي در مناطق بين دندريتي و بين سلولي ساختار ميكروسكپي ظاهر مي گردد.شكلهاي 122 و 123 ساختار ميكروسكپي اچ شده از يك چدن خاكستري فسفر داررا نشان مي دهد كه حاوي گرافيت هاي ورقه اي و بدون جهت در زمينه اي از پرليت فاز يوتكتيكي فسفيد بصورت گوشه دار می باشد و نا خالصي هاي سولفور منگنز كه به صورت گوشه دار و خاكستري رنگ می باشد در دو نقطه در شكل 123 نظاره ميشود.شكل 124 فسفر اهن را كه با محلول اپي پرسولفات امونيوم اچ شده می باشد نشان مي دهد. در اين ساختار ميكروسكپي فاز يوتكتيكي فسفيد بطور كاملا” واقعي بصورت شبكه اي بين سلولي توزيع شده و نسبت به بقيه ساختار بميزان كمتري اچ گرديده می باشد.

نمونه تركيب شيميايي:

كربن     سيليسيم     منگنز     گوگرد     فسفر     كربن معادل

3.2           2.3           0.5           0.1       1-0.5         4.25

تركيب يوتكتيكي سه تائي فسفيد در چدن:

فسفر در تركيب يوتكتيكي بصورت فسفيد اهن می باشد كه ساختار تركيبي ان تغيير مي كند.يوتكتيك سه تائي فسفيد مخلوطي از سه فاز می باشد كه عبارتند از:فسفيد اهن – كاربيد اهن و فريت كه فاز استنيت نيز غني از اهن می باشد حين انجماد و سرد شدن تبديل به فريت مي گردد. يوتكتيك سه تائي فسفيد اغلب در چدنها با سيليسيم كم می باشد يا حاوي عناصر كاربيدزا از قبيل كرم – منگنز و در چدنهاي داراي سيليسيم نسبتا” كم و مقاطع ريخته گري كوچكتر ايجاد مي گردد بطوري كه در شكل هاي 125 تا 127 نظاره مي گردد. اجزا يوتكتيك سه تائي فسفيد با روش هاي مناسب اچ ظاهر مي گردد. محلول هاي قليايي پيكراتسديم كاربيد اهن را سياه رنگ كرده و بر روي فازهاي فريت و فسفيد اهن اثري ندارد.در شكل 126 اچ و ظاهرگشتن سه غیر از مورد نظر در يوتكتيك مذبور با محلول قليا يي پيكرات سديم نشان داده شده می باشد.

چدن مقاوم در برابر حرارت:

اين نوع چدن در برابر حرارت مقاوم بوده و حاوي 6-5% عنصر سيليسيم و مقاديري تيتانيم می باشد.ريخته گري چدن مورد نظر با فوق گداز مناسبي انجام مي گيرد و ساختار ميكروسكپي ان داراي گرافيت ظريف ورقه اي و گرافيت هاي فوق تبريد شده و زمينه اي صد در صد فريتي می باشد.              

ساختار:

ساختار سطح مقطع ميكروسكپي يك نمونه از چدن (Stlal) 20 ميلي متر كه در قالب هاي ماسه اي ريخته گري شده می باشد در شكل 130 نظاره مي گردد.بمنظور ايجاد گرافيت هاي ورقه اي و گرافيت فوق تبريد شده دماي ذوب قبل از ريخته گري در داخل قالب تا حرارت 1600 درجه سانتيگراد فوق گداز بالاتر برده مي گردد زمينه اين نمونه صد در صد فريتي مي باشد.

چدن هاي آلياژي با ساختار وزني شكل:

چدن هاي خاكستري كه در شرايط ريخته گري زمينه بينايتي هستند به چدن هاي آلياژي با ساختار سوزني شكل معروف هستند.اين نوع چدنها محتوي عناصر موليبدن-نيكل و در برخي موارد مس هستند كه عهده دار وظايف سنگين حين كار بوده و استحكام و خواص مهم ديگري مانند خستگي و مقاومت در برابر سايش از ويژگي هاي آنهاست.عناصر آلياژي سيليسيم- نيكل و موليبدن در اين چدنها داراي مقادير بحراني بوده و نسبت به سطح مقطع قطعه ريخته گري متغيير می باشد و از طرف ديگر بعلت تركيب پيچيده اي كه موليبدن و فسفر ايجاد مي كند و در نتيجه باعث جلوگيري از ايجاد و گسترش كامل ساختار سوزني شكل در قطعه مي گردد.بايستي مقدار فسفر در حد بسيار كمي نگه داشته گردد.ايجاد سهختار بينايتي در آلياژها بوده و برخي موارد حتي بدون اضافه كردن عناصر آلياژي خاص توسط عمليات حرارتي استمپرينگ در سطوح مقاطع ريختگي نازك امكان پذير می باشد.  

ساختار:

قطعه ريخته گري شده از اين آلياژ بشكل ميله اي و به قطر 30 ميلي متر در قالب مهسه اي می باشد.ساختار ميكروسكپي نمونه اي از قطعه ريخته گري شده در فوق داراي يك ساختار سوزني شكل همراه با مقادير جزئي پرليت و كاربيدها در زمينه نمونه حاوي گرافيت هاي ورقه اي متوسط می باشد.شكل 131 فلزات اهني در مواردي كه داراي ساختار سوزني شكل باشند اصولا” بكونه اي ناهمگن وغيريكنواخت اچ مي شوند.  

نمونه تركيب شيميايي:

كربن     سيليسيم     منگنز     گوگرد     فسفر     نيكل       موليبدن

3.2-2.7   2.5-2.2     1-0.5           0.1         0.08     2.5-2.2    0.9-0.7

چدن خاكستري با ساختار مارتنزيتي:

با بهره گیری از عناصر آلياژي مي توان سختي و مقاومت به سايش را با يك ساختار مارتنزيتي افزايش داد.شكل 132 ساختار ميكروسكپي نمونه اي از يك قطعهميله اي شكل به قطر 30 ميلي متر را كه در قالب ماسه اي ريخته گري شده می باشد را نشان مي دهد كه عنصر آلياژكننده ان نيكل بوده و ساختاري شامل زمينه اي كاملا” مارتنزيتي با مقادير جزئي از فاز استنيت باقي مانده و به رنگ روشن ميباشد.

نمونه تركيب شيميايي:

كربن       سيليسيم       منگنز       گوگرد       فسفر         نيكل

3.3-2       1.4-1        1-0.5         تا 0.1       تا 0.08     5.2-4.8

عمليات حرارتي چدن هاي خاكستري:

اصول عمليات حرارتي كه براي چدنهاي خاكستري مورد بهره گیری قرار مي گيرد شامل

الف) عمليات حرارتي تابكاري بمنظور نرم و بهتر كردن قابليت تراشكاري قبل از عمليات سخت كردن.

ب) اصلاح و بهبود استحكام سختي و مقاومت سايشي از طريق عمليات حرارتي و باز پخت كردن چدن ها.

ساختار داخلي:

شكل 133 ساختار ميكروسكپي يك چدن محتوي فسفر را كه در يك مقعط نازك ريخته گري شده می باشد را نشان مي دهد.اين نمونه قبل از لعاب دادن در حرارت 850 تا 950 درجه سانتيگراد تابكاري سپس به ارامي سرد شده می باشد. ساختار ميكروسكپي در اين چدن حاوي گرافيت ظريف از نوع Roestte با شبكه اي از فسفيد يوتكتيكي در يك زمينه كاملا” فريتي می باشد.

در شكل 134 ساختار سطح مقطع ميكروسكپي انيل شده از يك چدن خاكستري نظاره مي گردد كه حاوي گرافيت هاي ورقه اي نسبتا” متوسط در يك زمينه فريتي می باشد.

در شكل 135 ساختار ريخته گري شده ميكروسكپي گرافيت هاي ورقه اي در زمينه اي از مارتنزيت باز پخت شده و نيز شامل فسفيد يوتكتيكي در برخي مناطق می باشد و به دليل جدايش اچ شده در زمينه چدن بطور غير يكنواخت صورت مي گيرد.

اين نوع چدن بطور معمولي براي توليد چرخ دنده ها مورد بهره گیری قرار مي گيرد.

چدن سفيد:

تمام كربن يوتكتيكي در چدنهاي غير آلياژي قطعاتي كه در حين انجماد در قالب هاي ماسه اي داراي ضخامت هاي نازك و متوسطي بوده و حاوي مقدار سيليسيم كمتري باشند بدون بهره گیری از تلقيح مواد جوانه زا به كاربيد اهن تبديل مي گردد.

چنين چدنهايي داراي مقاطع شكست سفيد بوده و به چدنهاي سفيد موسوم هستند.اين نوع چدنها بصورت غير آلياژي و همراه مقادير قابل توجهي از عناصر كاربيد زا مانند كرم يا واناديم مورد بهره گیری قرار مي گيرند.مقاومت در برابر سائيدگي و سايش و چدنهاي سفيد دليل اصلي بهره گیری از اين نوع چدنها در صنعت محسوب مي گردد و چدنهاي ماليبل نيز غیر از همين چدنها ميباشد.

ساختار داخلي:

در شكل هاي 136 و 137 ساختار ميكروسكپي دو نوع غيرآلياژي نظاره مي گردد كه بدليل اختلاف در تركيب شيميايي داراي ساختارهاي متفاوتي هستند.

در شكل 136 يك چدن سفيد پركربن كه براي توليد چدن ماليبل مغز سفيد مورد بهره گیری قرار مي گيرد و داراي ساختار يوتكتيكي لدبوريت شامل كاربيد اهن در زمينه پرليت می باشد نشان داده شده می باشد.

در شكل 137 يك چدن كم كربن كه در ساخت و توليد چدن ماليبل مغز سياه بهره گیری مي گردد و حاوي كاربيدهاي صفحه اي در زمينه اي از پرليت و نيز مقاديري كاربيدهاي سوزني شكل بيش از يوتكتوئيدي می باشد نظاره ميگردد.چدن سفيد يا ساختار مشابه شكل 137 داراي استحكام بيشتري نسبت به چدني با ساختار ميكروسكپي شبيه بشكل 136 می باشد.

چدن مختلط:

در صورتي كه تركيب شيميايي چدني كه در يك قالب ماسه اي ريخته گري مي گردد در حدود وسط يك چدن خاكستري و چدن سفيد قرار گيرد و داراي ساختاري مخلوط از گرافيت و كاربيد اهن خواهد بود كه به چدن مخلوط معروف می باشد.اين نوع چدن داراي سطح مقطع شكست مخلوط از سفيد و خاكستري بوده و در بسياري از موارد بعنوان يك چدن مقاوم پیش روی سا يش نيز مورد بهره گیری قرار مي گيرد.

نمونه تركيب شيميايي :

كربن       سيليسيم       منگنز       گوگرد       فسفر

3.2-3       1.4-1.2         1-0.5         1-0.5         0.15

چدن خاكستري با زمينه استنيتي:

بمنظور پآيدار كردن فاز استنيت در زمينه چدنهاي خاكستري در حرارت متعارفي از عناصر نيكل – مس و منگنز بهره گیری مي گردد كه مقدار عناصر آلياژي مورد نظر بر اساس سطح مقطع قطعه ريخته گري برآورد مي گردد.چدنهاي خاكستري با زمينه استنيتي اغلب همراه با مقادير عنصر كرم نيز هستند كه باعث ايجاد كاربيد كرمدر ساختار داخلي ان مي گردد.

نمونه تركيب شيميايي:

                     كربن       سيليسيم       منگنز       نيكل       كرم         مس

شكل146:     3-2.6         2.8-1         1.5-1       22-18         2             7

شكل147:     3-2.6         2.8-1         1.5-1       22-18         3             7

ميكروسيلان:

اين نوع چدن پیش روی حرارت و خوردگي مقاوم بوده و حاوي عناصر آلياژي نيكل – سيليسيم و كرم ميباشد.

ساختار ميكروسكپي اين چدن كه در شكل 148 نظاره مي گردد حاوي گرافيت هاي فوق تبريد نوع D و مقدار كمي كاربيد يوتكتيكي در زمينه اي كاملا” استنيتي می باشد.همچنين ميزان عنصر كرم در اين چدن برابر 1.8% ميباشد كه با ازدياد ان بقدار كاربيدها نيز اضافه ميشود.

نمونه تركيب شيميايي:

       كربن           سيليسيم           منگنز            نيكل           كرم

1.6-1.2           5.5-4.5           1.5-1           22-18         4.5-1.8

چدن غير مغناطيستي:

چدن مورد نظر حاوي عناصر آلياژي نيكل و منگنز بوده و ضونا” يك چدن آلياژي غير مغناطيستس ميباشد.

ساختار ميكروسكپي:

در شكل 149 ساختار ميكروسكپي اين نوع چدن كه حاوي گرافيت هاي ورقه اي بدون جهت و مقاديري كاربيد در يك زمينه كاملا” استنيتي می باشد نظاره مي گردد.

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

نمونه تركيب شيميايي:

كربن               سيليسيم               منگنز               نيكل

3                         2                       6.5                13-10

موارد كاربرد:

تجهيزات الكتريكي از قبيل رينگها و حفاظ الترناتورها و دريچه هاي مقاومتي و …

چدن ماليبل:

اصولا” چدنهاي ماليبل چدنهاي قبل از يوتكتيكي كم آلياژي يا غير آلياژي هستند كه بمنظور ايجاد گرافيت هاي كروي و فشرده در آنها و نيز دسترسي به مجموعه اي از استحكام و نرمي تحت عمليات حرارتي و تابكاري قرار مي گيرند. قطعات چدن ماليبل آغاز بصورت چدن سفيد ريخته گري مي شوند بدين معني كه تمام كربن در اين چدن در شرايط سياه تاب بشكل تركيبي بوده و سپس در مرحله عمليات حرارتي تا حرارت دادن تا منطقه استنيتي تشكيل مي گردد و بالاخره ادامه تابكاري و بهره گیری از يك عمليات حرارتي مناسب همچنين سرعت سرد كردن و با بهره گیری از يك مرحله توقف يا بدون بهره گیری از ان ميتوان ساختار زمينه چدن را از فريتي كامل تا يك ساختار پرليتي تغيير داد.ساختار زمينه قطعات را ميتوان با سرد كردن سريع آنها در اخرين مرحله بازپخت كردن تغيير داد و خواص مطلوب را در اين نوع چدنها بدست آورد.

چدن ماليبل سياه تاب:

بهمان ترتيب كه در شكل 150 نشان داده شده می باشد ساختار چدن ماليبل در شرايط سياه تاب شامل كاربيدهاي يوتكتيكي در زمينه اي از پرليت می باشد.

نمونه تركيب شيميايي:

كربن           سيليسيم           منگنز           گوگرد           فسفر

2.57               1.48                 0.43               0.14               0.05

تابكاري ناقص در چدن ماليبل:

در مرحله اول عمليات حرارتي كه كاربيدها در زمينه استنيتي حل مي شوند كربن برفكي نيز جوانه زايي رشد مي كند.شكل 151 ساختار ميكروسكپي چدني را كه قبل از كامل شدن مرحله اول عمليات حرارتي بطور ارام سرد شده می باشد را نشان مي دهد.اين چدن حاوي ذرات گرافيت و مقاديري از كاربيدها حل شده در زمينه اي از پرليت می باشد.اين شكل طریقه ايجاد كربن برفكي را به وضوح نشان مي دهد.

برای دیدن قسمت های دیگر این پژوهش لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد بهره گیری کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.


دیدگاهتان را بنویسید