مقاله بررسی ریخته گری چدن

تحقیق بررسی ریخته گری چدن;پژوهش بررسی ریخته گری چدن;مقاله بررسی ریخته گری چدن;دانلود تحقیق بررسی ریخته گری چدن;بررسی ریخته گری چدن;ریخته گری;چدن

مقاله بررسی ریخته گری چدن در 20 صفحه ورد قابل ویرایش

چدن ریختگی

مقدمه :

عنوان چدن ریختگی مشخص كننده دسته بزرگی از فلزات است . فلزاتی كه در این دسته قرار دارند از نظر خواص با یكدیگر تفاوتهای فاحش دارند . عنوان چدن ریختگی ، همانند عنوان فولاد كه مشخص كننده دسته دیگری از فلزات است ، یك عبارت كلی است . فولادها و چدنها در اصل آلیاژ آهن هستند كه با كربن ساخته شده اند اما فولاد همواره كمتر از دو درصد كربن داشته و معمولاً درصد كربن آنها از یك درصد بیشتر نمی شود . درحالیكه چدنها بیش از دو درصد كربن دارند. چدنها ی ریختگی گذشته از كربن باید دارای مقادیر قابل توجهی از سیلیسیم باشند كه عموماً میزان آن از یك تا سه درصد متغیر است .

تفاوتهای مذكور اختیاری و دلخواه نیست اما همین امر ریشه متالورژیكی و عامل موثری است كه سبب میشود خواص مفید و متفاوتی در این دو دسته از گروه فلزات آهنی پدید آید .

امید است این پروژه سهمی در پیشبرد صنعت وتكنولوژی ریخته گری چدن در ایران داشته باشد و مورد استفاده دیگر دانشجویان نیز قرار گیرد .

تقسیم بندی انواع چدنها :

چدن سـفید :

در چدنهای سفید كربن به شكل كاربید آهن یا سمانتیت ظاهر می شود . كاربید آهن تركیب شیمیایی كربن موجود در مذاب همراه با آهن می باشد بصورت مجموعه ای از اجزاء سخت و شكننده می باشند كه به آنها سمانتیت نیز گفته میشود ، كاربید آهن یا سمانتیت تعیین كننده خواص نهایی ریز ساختار می باشد . به همین دلیل چدن سفید اساساً آلیاژی سخت و شكننده است . سطح مقطع شكست این چدن به رنگ سفید بوده و استحكام فشاری زیادی خواهد داشت .

از خواص دیگر این آلیاژها مقاومت عالی در برابر سایش و نیز سختی زیاد را می توان نام برد . در این چدنها سرعت سرد شدن مذاب بسیار زیاد است كه برای این منظور معمولاً ریخته گری این نوع چدن در قالب مبرد دار انجام می شود . مبرد مورد استفاده در انجماد این آلیاژها معمولاً از جنس گرافیت یا آهن می باشد در قسمتهای نازك و یا گوشه های تیز از یك قطعه با این جنس یا پره های نازكی كه از این جنس استفاده می شود . معمولاًو به طور حتم چدن سفیدتشكیل خواهد شد .

چدن چكشخوار ‌‌ ( مالیبل Malleable ) :

در این چدنها كربن بشكل گرافیت در نقاط مختلف تجمع نموده و شكلهای نا منظمی شبیه به كلوخه را ایجاد می كنند این چدن از نظر تركیب شیمیایی شبیه به چدن سفید بوده و قطعات چدن چكش خوار را در ابتدا می توان از چدن سفید تهیه نمود بدین صورت كه ابتد ا چدن سفید ریخته گری شده و سپس با انجام یك عملیات حرارتی كربن را به صورت گرافیت كروی در زمینه راسب ( رسوب ) می كنند . ضخامت قطعه های چدن چكش خوار معمولاً محدود و ضخامت كمی دارند مزیت این چدنها قابلیت چكش خواری ، نرمی و قابلیت تراشكاری مناسب می باشد .

چدن خاكستری :

در این چدنها ، كربن به شكل گرافیت می باشد ، این چدنها در صنعت بیشترین كاربرد را به خود اختصاص می دهند و به آنها چدن ریختگی می گویند كه البته برای این نوع چدن عنوان نا مناسبی می باشد سطح مقطع چدن خاكستری به رنگ خاكستری بوده كه این رنگ ناشی ازرسوب ( ورقه های ) نازك گرافیتی در آن می باشد .

از نظر خواص مكانیكی ، سختی بالایی دارند و مقاومت فشاری زیاد و نیز قابلیت تراشكاری خوبی از خود نشان می دهند . از خواص دیگر این چدنها قابلیت جذب ارتعاش می باشد . ورقه های گرافیت در این چدنها می توانند به شكلها و فرمهای مختلفی ظاهر شوند . هر یك از انواع گرافیت تمایل به افزایش خواص معینی از این چدنها دارند .

چدن نشكن ـ داكتیل ( چدن با گرافیت كروی ) :

كربن دراین چدنها به صورت گرافیت كروی شكل ظاهر میشود . تركیب شیمیایی این چدنها شبیه تركیب شیمیایی چدن خاكستری میباشد ، فقط وجود مقدار عنصر گوگرد در این چدنها بسیار حساسیت دارد .

افزودن مقدار كمی از عنصر منیزیم( Mg ) به چدن مذاب باعث كروی شدن گرافیت و تولید چدن نشكن خواهد شد . بالا بودن مقدار كربن و سیلیسیم باعث افزایش محفوظ ماندن مزایای فرآیند ریخته گری و قابلیت ماشینكاری در این چدنها میشود .

مدول الاستیك چدن نشكن زیاد است و استحكام تسلیم آن در محدوده خوبی قرار دارد ، از طرفی انعطاف پذیری این آلیاژها بسیار خوب است .

وجود گوگرد د ر این چدنها باعث اتلاف منیزیم به شكل سولفورید منیزیم Mgs می شود بنابراین مقدار گوگرد در این آلیاژها نباید از 03/0% بیشتر باشد .

ضخامت مقطع تاثیر بسیار محدودی برخواص آن دارد . ضخامت این چدن بطور كلی اثری بر میزان سختی آن نخواهد داشت .

انواع مختلف چدنهای داكتیل یا نشكن باخواص مكانیكی متفاوت و ریز ساختارهای مختلف وجود دارند . از نظر تركیب شیمیایی معمولاً تفاوتی بین انواع مختلف این چدن وجود ندارد ، مگر اینكه جهت كاربردهای از پیش تعیین شده وطراحی های از قبل صورت گرفته عمداً اختلاف در تركیب شیمیایی ایجاد گردد ، این تغییرات تركیب شیمیایی به منظور بهبود ساختمان میكروسكوپی قطعه صورت می گیرد .

5) چدن با گرافیت فشرده :

در این چدنها گرافیت به شكل ورقه های ضخیم و كرمی شكل خواهد بود كه هر یك از این ورقه ها با یك دانه موجود در زمینه فلز ارتباط دارد این چدنها از نظر خواص در بین خواص چدن خاكستری و خواص چدن نشكن قرار دارند . شكل گرافیت فشرده تحت عناوین :

1 ) شبه ورقه ای 2) ورقه متراكم 3) نیمه كروی 4) گرافیت كرمی شكل

قرار دارد .

zn ) :

شمشهای روی با درجه خلوص 7/98 تا 5/99 درصد روی در

استانداردهای مختلف بین المللی تهیه میشوندو همواره حاوی ناخالصیهایی

از قبیل مس ، كادمیوم ، آهن ، سرب و گاهی قلع و آنتیموان می باشند .

در ذوب آلومینیوم معمولاً از شمشهای روی با درجه خلوص 9/99

استفاده می شود تا میزان ناخالصیها ، به خصوص آهن تقلیل یابد . نقطه

ذوب روی 419 درجه سانتیگراد و وزن مخصوص آن 1/7 گرم بر سانتیمتر مكعب است .

منیزیم ( mg ) :

در مواقعی كه درصد كمی از منیزیم مورد نیاز باشد ، می توان مستقیماً منیزیم رابه مذاب آلومینیوم اضافه نمود كه شمشهای آن با درجه

خلوص 9/99 حاوی ناخالصیهایی از قبیل آهن ، سدیم ، آلومینیوم ، پتاسیم ، مس و نیكل می باشند . نقطه ذوب منیزیم650 درجه سانتیگراد

و وزن مخصوص آن 74/1 و در شمشهای 5/2 تا 15 كیلو گرمی تهیه می شود .

سیلیسیم ( si ) :

این عنصر به دو صورت سیلومین و یا سیلیسیم كریستالیزه به

آلومینیوم اضافه می شود.تركیبات سیلومینی با 10 تا 13 درصد سیلیسیم

وجود دارد . شمش سیلیسیم كریستالیزه با درجه خلوص 5/99 تا 9/99

درصد سیلیسیم همراه ناخالصیهایی از قبیل آهن ، آلومینیوم دارای نقطه

ذوبی حدود 1400 درجه سانتیگراد و وزن مخصوص آن 4/2 می باشد .

منگنز ، مس ، آهن ، نیكل ، كروم مستقیماً به مذاب آلومینیوم اضافه نمیگردند و در مورد این عناصر معمولاً ازآمیژانها استفاده میكنند .

شمشهای دوباره ذوب ( ثانویه ) و قراضه :

شمشهای ثانویه كه از ذوب و تصفیه قراضه هاوآلیاژهای برگشتی

تهیه میشوند معمولاً از كنترل كیفی مطلوب برخوردارند و حاوی مقداری

ناخا لصیهای معمولی در آلومینیوم مانند مس ، آهن و سیلیسیم هستند .

قراضه ها و قطعات برگشتی بایستی به دقت از نظر تركیب شیمیایی كنترل ودسته بندی شوند . استفاده مستقیم ازقراضه هاو قطعات

كوچك ( براده ، پلیسه و اضافات تراشكاری ) به دلیل افزایش سطح تماس و شدت اكسید اسیون عملاً نامطلوب میباشد و ترجیحاً این قطعات

را تحت نیروی پرسهای هیدرولیكی فشرده و در بلوكه های مختلف به كار می برند . برگشتیها همچنین آغشته به روغن گریس ، رطوبت و …

می باشند كه بایستی قبل از استفاده و ذوب دقیقاً تمیز و از كثافات روغن

بر كنار باشند و معمولاً از دستگاههای دوار و خشك كننده در این مورد

استفاده می كنند .

از آنجا كه قراضه ها معمولاً تركیبات ناشناخته ای دارند ، اغلب

ترجیح داده می شود كه آنها را در كارگاه ریخته گری ذوب و پس از

كنترل و آنالیز كیفی مورد استفاده قرار دهند .

آلیاژ سازها ( Hardeners ) :

این عناصر كه به نامهای Master alloys و Temper alloys

نیز نامیده می شوند به مقدار زیادی در صنایع ریخته گری آلومینیوم به

كارمیروند ، زیرا آلومینیوم با نقطه ذوب كم اغلب قادربه ذوب و پذیرش

مستقیم عناصر با نقطه ذوب بالا نیست ( مس 1083 ، نیكل 1455 ،

سیلیسیم 1415 ، آهن 1539 و تیتانیم 1660 درجه سانتیگراد ) .

لینک دانلود و توضیحات فایل”مقاله بررسی ریخته گری چدن”