آلياژهاي ريختگي داراي ساختارهاي ميكروسكوپي متفاوتي هستند كه نسبت به نوع بهره گیری آنهابايكديگرتفاوت كلي داشته ودرمقابل تغيير در هر كدام از عوامل معين درآلياژخواص مشخصي ازان تغيير پيداميكند.دانه هاومرزدانه هايي كه درمناطق ستوني وهم محور وجودداردداراي رنگهاي متفاوتي هستند كه توسط چشم غير مسلح وبدون بهره گیری ازميكروسكوپ يادربزرگنمايي هاي خيلي كم به وضوح قابل رويت هستندو ساختار ماكروسكپي هم همچنين مكانيزم هاي متفاوت و پيچيده اي كه باعث ايجادانواع مختلف جدانشينيهاي ماكرسكپي مي گردند.عدم يكنواختي تركيب شيميايي در داخل قطعه ريختگي رابه وجود آورده ودر برخي مواقع همراه باايجادغيريكنواختي خواص مكانيكي موجب تغييرات موضعي درخواص قطعات ميگردد.

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

ساختارهاي دوتائي نيزدربرخي قطعات يا محصولات ريختگي به خصوص در غلطكها مورد بهره گیری قرار مي گيرد.دانه هاي اوليه كه درمرحله انجماد بدست مي آيد ودانه هائي كه حاصل تغيير حالت هاي فازي در حالت جامد هستند بصورت ساختار ميكروسكوپي و ماكروسكوپي قابل نظاره هستند.

رشد دندريتي ويوتكتيكي دو نوع مهم از حالت هاي ويژه را در حالت هاي ريختگي پديد مي اورند كه در داخل دانه هاي اصلي ساختار ميگروسكوپي بسيار تعيين كننده مي باشد.جدانشيني عناصر آلياژي در بين دانه ها يك پديده عادي مي باشد به طوري كه جدانشيني دندريتي عناصر آلياژي در محلول هاي جامد بصورت هسته دار شدن و در سيستمهاي پيچيده تر بصورت فاز دوم نظاره مي گردد.

عمليات حرارتي و ساختارهاي ناشي از ان مختص قطعات و آلياژهاي ريختگي نبوده بلكه براي ايجاد استحكام زياد در موارد ساختماني از اهميت خاصي برخوردار مي باشد.اين ساختارها و محصولات بدست امده از عمليات حرارتي شامل تغيير حالت هاي مارتنزيتي وديگر روش هاي مختلف رسوب دادن و عمليات انحلال هستند.همچنين نظاره نتايج دست آوردهاي برخي از اعمال كه در عمليات حرارتي صورت مي گيرد هميشه با ميكروسكوپ هاي نوري امكان پذير نبوده و به بزرگنمائي هاي بيشتري از طريق بهره گیری از ميكروسكوپ هاي در الكتروني نياز دارد كه مثال هائي از اين نوع نظاره مي گردد.

لازم به ياداوري می باشد كه در مورد بهره گیری از ميكروسكوپ هاي الكتروني هدف انحصارا” بزرگ نمائي بيشتر نيست بلكه به مقصود نظاره سه بعدي نمنه ها نيز به كار مي رود.

موردي ديگردر ساختار ميكروسكوپي آلياژهاي ريختگي مربوط به مرحله ذوب و درصد خالص بودن مواد اوليه مذاب می باشد.ناخالصي هاي موارد منگنز در فولاد در اين طبقه بندي قرار ميگيرد و نوع شكل موارد منگنز ايجاد شده در داخل فولاد در خواص مكانيكي و همچنين در حساسيت فولاد نسبت به شرايط محيطي تاثير بسيار دارد.

اخال هاي مكانيكي بطور معمول بزرگتر بوده و در مراحل اصلي در مرحله ذوب از كوره بوته و از مواد نسوز مربوط به قالب ها در داخل قطعه ايجاد مي شوند.

نفوذ داخل شدن گازها در داخل مذاب يا انقباض قطعه حين انجماد باعث ايجاد ريزي مي گرددو به همين ترتيب از پيوستن ناخالصي ها از قطعات ريختگي از آنها ابعاد بزرگتري به وجودما ايند كه در بخش عيوب ريختگي مورد بررسي قرار مي گيرند.به مقصود بحث و بررسي صحيح و مناسب در ساختارهاي ميكروسكوپي بهره گیری از نمودارهاي فازي بسيار لازم وضروري مي باشد.

تهيه نمونه براي آزمايش ريز ساختار:

مطالعه ريز ساختار داخلي قطعات فلزي در آلياژها همچنين بررسي صحيح آنها بستگي به مقدمات اوليه تهيه و اماده كردن نمونه هاي آزمايش دارد.اساس كار در روش هاي عملي در تمامي مراحل تهيه و اماده كردن نمونه ها مي باشد.

قدم اول براي تهيه يك نمونه جهت آزمايش انتخاب محل و سپس بريدن ان می باشد.بايستي در بريدن و تهيه يك نمونه متالوگرافي از گرم شدن زياد در هنگام بريدن نمونه جلوگيري و ممانعت به اقدام آيد.معمولا” در حين مواقعي به مقصود اجتناب از گرم شدن نمونه ها در حين برش از مايعات خنك كننده بهره گیری ميگردد. در تهيه نمونه متالوگرافي از يك قطعه بزرگ كه برش ان با گاز اكسي استيلن صورت ميگيرد بدليل اثرات نامطلوب گرم شدن نمونه در حين برش توسط گاز اكسي استيلن و در نتيجه تغيير ساختار نمونه تهيه شده نسبت به قطعه اصلي آغاز يك قطعه كاني بزرگتر از نمونه اصلي تهيه نمود و سپس نمونه اصلي براي متالوگرافي را از قسمت وسط ان بريده و در مراحل بعد كار را روي ان انجام مي دهند.به همين ترتيب در مورد قطعات بسيار سخت براي تهيه نمونه هاي متالوگرافي از آنها برش نمونه ها با بهره گیری از برنده هاي سختانجام مي شودو سپس تحت شرايط قابل كنترل قشري از سطح حرارت ديده نمونه ها بوسيله سمباده از بين مي رود.

در بسياري از موارد پس از بريدن نمونه ها بهتر می باشد آنها را در داخل مواد پلاستيكي حفاظت يا مانت نمائيم كه معمولا” دو طريق براي مانت كردن نمونه ها هست:

الف:مانت سرد:

در اين روش كه معمولا” در مانو شيميايي بصورت پودر مايع و يا مايع-مايع به نسبت هاي معين بهره گیری مي گردد.محلول بدست امده در حدود 50-40 درجه سانتيگراد حرارت ديده سپس در داخل قالب هاي پلاستيكي حاوي نمونه ها ريخته ميشود.مانو مذبور پس از مدتي   (از 1 تا 24 ساعت)پليمريزه و سخت شده و نمونه ها را در بر
مي گيرد.

ب:مانت گرم:

روش دوم با بهره گیری از مواد پلاستيكي ويژه اي انجام مي گيرد.در اين مرحله پس از قرار دادن نمونه در داخل محفظه دستگاه مانت و ريختن پودر پلوستيكي مورد نظر بر روي ان تحت فشاري حدود 3 تا 5 تن بر اينچ مربع و حرارت 200-150 درجه سانتيگراد پليميريزه و سخت مي گردد و در بيشتر موارد با بهره گیری از مانت گرم و تحت فشار نتيجه نسبت به مانت هاي سرد بدست مي آيد.همچنين در اين طريق مرز بين نمونه با مواد پلاستيكي پر شده و نفوذ موادي از قبيل محلول اچ الكل در ان قسمت تا مقدار زيادي كاهش مي يابد.

اما ناگفته نماند كه هر كدام از روش هاي فوق مزاياي ويژه اي داشته و در مواردي خاص داراي مزاياي بهتري نسبت به روش هاي ديگر دارد و انتخاب هر كدام به سليقه شخصي و تجارب علمي فرد مذبور در اين زمينه دارد.

سائيدن:

در آغاز سائيدن نمونه ها با سمباده زدن به روش خيس بر روي ديسك هائي كه با سرعت معيني مي چرخد و با بهره گیری از كاغذهاي سمباده ضد اب و يا سمباده هائي كه بشكل نوار هستند انجام مي گيرد.كاغذهاي سمباده حاوي مواد ساينده اي از جنس بسيار سخت كربراندوم و كاربيد كلسيم هستند و اندازه ذرات آنها تعيين كننده سختي و نرمي آنها نسبت به هم بوده و متناسب با سختي ما دو مورد نظر براي سائيدن سطح فلز يا آلياژ انتخاب مي گردند. قطر ذرات سختي كه در روي كاغذهاي سمباده قرار مي گيرند مشخص كننده مش آنها بوده و معمولا” براي سمباده زدن و سائيدن سطوح فلزات و آلياژها از سمباده هائي با شماره هاي 120-240-280-330-400-600 بهره گیری مي گردد. در هنگامسمباده زدن سطح يك جسم جريان اب بطور مداوم بر روي سمباده ها جاري مي گردد و نمونه در هر مرحله از سمباده زني به اندازه 90 درجه نسبت به حالت قبل چرخيده و معمولا” قبل از شروع كار با سمباده ريزتر متوسط اب يا الكل شسته شده و بالاخره پس از مرحله نهايي و اخرين سايش نمونه پس از شستشوي اب يا الكل خشك شده و در مرحله ديگر براق يا صيقلي مي گردد.دقت در سمباده زدن سطوح نمونه ها از فلزات و آلياژهاي مختلف نسبتا” متفاوت می باشد. بطور مثال در مورد چدن هاي گرافيتي بدليل از بين نرفتن گرافيت ها در سطوح زمان ادامه هر مرحله از سمباده زدن در مورد سمباده نهايي دقت بيشتري لازم می باشد.

در بيشتر موارد پس از سمباده زدن نمونه ها به روش خيس معمولا” در مرحله نهايي از يك سمباده خشك 210 نيز بهره گیری مي گردد كه بدليل از بين رفتن ذرات ريز كننده شده در حين سمباده زدن سطح نمونه بطور مداوم توسط الكل شسته شده و با پارچه نرمي خشك مي گردد.براي نظاره ساختار ماكروسكپي نمونه ها را پس از سمباده زدن كامل و اتمام مرحله نهايي سمباده كاري اچ ماكروسكپي مي نمايند.

صيقل يا پوليش:

مرحلهپوليش و صيقل كردن سطح نمونه ها پس از مرحله سمباده زدن انجام مي گيرد.در اين مرحله پوليش سطح نمونه در روي ديسك چرخان كه از نمد پوشيده شده با بهره گیری از خمير الماس در اندازه هاي0.25-05-1-6 ميكرون انجام مي گيرد. براي پوليش نمونه هاي آلياژي قلع-سرب-روي-منيزيمو آلومينيوم دستگاهي مشابهي با نمد مخصوص بكار ميرود.در آغاز با بهره گیری از خمير الماس و به ترتيب با اندازه و دانه هاي 1و6 ميكرون پوليش شده سپس بوسيله پوليش دستي و اب مقطر با خمير اكسير منيزيم و با اندازه دانه0.5 ميكرون صيقل مي گردد.

براي پوليش چدن سفيد آغاز از خمير الماس 1 ميكرون و در اخر از خمير 0.5 ميكرون بهره گیری مي گردد.پوليش نمونه هاي چدن خاكستري گرافيتي در چند مرحله پياپي انجام مي گيرد.بدين ترتيب كه آغاز پس از اتمام مرحله سمباده كاري نمونه مورد نظر با محلول شيميايي كه معمولا” پيكرال می باشد اچ مي گردد و پس از شستن و خشك كردن انرا پوليش مي كنند.بدين ترتيب حداقل سه مرحله پياپي سطح نمونه مورد نظر پوليش را اچ مي گردد.در هر مرحله نمونه شسته و براي مرحله بعدي كاملا” خشك مي گردد.براي نمونه هايي با كيفيت عالي و به مقصود سطح تمام شده مناسب براي عكسبرداري معمولا” يك مرحله پوليش نهايي كوتاه مدت در روي نمد و خمير الومينا با عدد ريزي زياد انجام مي گيرد.در مورد فلزات و آلياژهاي سخت تر از قبيل فولادهاي نيكل و كبالت و پوليش نهايي با خمير الماس 25% لازم و ضروري می باشد. معمولا در مرحله پوليش نهايي با دو مسئله مهم مواجه هستيم كه آغاز تغيير صيقل شده می باشد كه به سيلات سطحي و نفوذ برخي ذرات خارجي از قبيل ذرات پوليش كننده در سطح نمونه ها در حين پوليش ايجاد مي كند. با بهره گیری از اقدام فشار سرعت و زمان مناسب براي پوليش و همچنين بكار بردن مقدار كافي از مواد صيقل دهنده شكل سريعا” برطرف مي گردد.شكل ديگري كه ممكن می باشد دز نمونه ها در حين پوليش ظاهر گردد و خارج شدن ناخالصي هاي غيرفلزي از سطح در حال سايش كه با كنترل مدت پوليش را بيش از حد صيقل نكردن سطوح نمونه ها اين شكل نيز سايعا” برطرف خواهد گردید.عيب ناخالصي هاي غيرفلزي را مي توان قبل از اچ كردن سطح نمونه ها در زير ميكروسكوپ بطور كاري نظاره نمود.همچنين در مورد برخي فلزات ريختگي روش پوليش و اچ كردن متناوب سطح نمونه ها نتايج بهتري در ظاهر شدن ريز ساختار و بطور كلي تهيه نمونه هاي ميكروسكوپي خواهند داد.

پوليش الكتروني:

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

اين مرحله كه در بسياري از موارد پس از پوليش نهايي مورد بهره گیری قرار مي گيرد اغلب براي نمونه هاي كوچك و در واقع براي فلزات خالص تجاري يا آلياژهاي تك فاز بهره گیری مي گردد.نمونه ها را پس از پوليش الكتروني مي توان با هر دو روش اچ الكتروني و اچ شيميايي اچ نمود.

اچ شيميايي:بمنظور نظاره زمينه دانه هاي يوتكتيكي اندازه دانه ها بطور كلي براي بررسي ريز ساختارها و ساختارهاي ماكروسكپي قطعات فلزي و آلياژها معمولا از روش اچ كردن شيميايي بهره گیری مي كنند.همجنين براي تشخيص مرغوبيت خميري و يكنواختي نمونه هاي اماده شده پس از صيقل کردن روش اچ كردن بكار برده مي گردد.

در موارد ديگر براي نظاره عيوب ريختكي در مقياس ماكروسكپي قطعات را اچ ماكروسكپي مي نمايند.معمولا” براي اچ كردن نمونه هاي محلول هاي شيميايي قوي كه در داخل محفظه هاي مخصوص نگهداري مي شوند مورد بهره گیری قرار مي گيرند.همچنين اغلب محلول هايي كه براي اچ ماكروسكپي بكار برده مي گردد پس از تركيب شدن با فلز يا آلياژ مورد نظر رسوباتي در روي سطح اچ شده باقي مي گذارندو معمولا” به طريقه هاي شيميايي يا مكانيكي آنها را از بين مي برند.روش هاي علمي زيادي براي اچ ماكروسكپي و ميكروسكپي مورد بهره گیری واقع مي گردد اما بطور معمولي روش هاي غوطه ور سازي و همچنين اچ مالشي بيشتر بهره گیری مي كنند كه در روش غوطه ورسازي نمونه مورد نظر را در داخل محلول اچ در مدت زمان معيني حركت مي دهند سپس با اب و الكل سطح انرا تميز مي كنند.پارچه نرم يا پنبه را به محلول اغشته كرده سپس بر روي سطح اچ شونده انرا به ارامي مالش مي دهند تا سطح مورد نظر توسط محلول اچ خورده گردد. اچ ميكروسكپي به خاطر چند علت زير مورد بهره گیری قرار مي گيرد:

الف) بمنظور ظاهر شدن ساختار زمينه دار دانه هاي يوتكتيكي و فازها.

ب) بمنظور ظاهر شدن جزئيات بيشتر در ساختار ميكروسكپي از قبيل شاخه هاي دندريتي مرز دانه ها و هسته دار شدن دانه ها.

در بيشتر مواد لازم می باشد كه محلول هاي اچ متفاوتي را براي ميكروسكپي مورد آزمايش قرار دهند وقتي ممكن می باشد كه در برخي موارد با يك محلول اچ به نتيجه دلخواه دست يافت يا اينكه براي اچ شدن مناسب يك قطعه انرا با چندين محلول اچ شيميايي متوالا” اچ نمود.بهر حال براي اغلب فلزات و آلياژهايي كه ساخته شده می باشد محلول هاي شيميايي براي اچ كردن آنها مشخص شده می باشد كه در جداول مربوطه مي توان به آنها دسترسي پيدا كرد .بطور مثال براي چدن هاي غير آلياژي و بخصوص براي نظاره ساختار پرليتي در چدن ها و همچنين بدليل انكه شكل گرافيتها در حين اچ كردن كيفيت خود را از دست ندهد از محلول پيكران بهره گیری مي كنند.يا بطور معمولي براي نظاره مرزدانه هاي فريت از محلول نايتال بهره گیری بهره گیری مي كنند در حالي كه محلول شكل گرافيت را تغيير داده و باعث متورم شدن آنها مي گردد.پس از اتمام مرحله اچ كردن بآيد نمونه هاي اچ شده را با دقت شسته و سپس خشك كرد در غير اين صورت پس از مدتي زمان كوتاه علائم زنگ زدگي در روي سطح اچ شده به وجودمي آيد كه موجب اختلال در مورد بررسي هاي ميكروسكپي خواهند گرديد بخصوص در مورد نمونه هايي كه اچ كردن آنها بطور عمقي صورت مي گيرد.شستوشوي نمونه بآيد با دقت كافي و بطريق غوطه ور سازي انجام گيرد و توصيه مي گردد كه نمونه هاي مربوط به قطعات ريخته شده از فولادها و چدنها پس از پايان كار با الكل شسته گردد سپس در داخل استون كاملا” غوطه ور گردند سپس در داخل جريان هواي گرم كاملا” خشك شوند.

رعايت نكات ايمني:

محلول هاي شيميايي كه به مقصود اچ كردن مورد بهره گیری قرار مي گيرند اغلب داراي اثرات خوردگي شديد سمي و حالت تبخيري و در بسياري از موارد قابل اشتعال و انفجار هستند بهمين جهت ساختن و بهره گیری اينگونه محلول ها رعايت نكات ايمني كاملا” ضروري و لازم می باشد.

پيش بيني موارد احتياطي لازم در جداول مربوطه ياداوري شده می باشد اما به هر جهت لازم می باشد در تمامي مواقع پيش بيني ها و احتياط هايي از ‍‍‍قبيل: پوشيدن دستكش حفاظتي- عينك و حفاظ هاي چشم-بهره گیری از هواكش و نيز خودداري از استعمال دخانيات كاملا” مورد دقت نظر قرار مي گيرند.

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.

دسته بندی : مواد - متالوژی

دیدگاهتان را بنویسید