دانلود گزارش کاراموزی کارگاه غیر آهنی 2
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 4136 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 50 |
گزارش کاراموزی کارگاه غیر آهنی 2 در 50 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست
عنوان صفحه
آلومینیم .....................................................................4
و بررسی عوامل موثر بریز.............................12 دانگی آلیژاهای آلومینیوم
مس......................................................... ................7
چدن های داکتیل .............................................. ............11
برنج ............................................. .................................47
برنز ها................................... .. ....................................51
آلیاژ های روی............................ ..............................57
آلومینیم
آلومینیم با علامت شیمیایی AL و شبکه کریستالی FCC می تواند اتم های عناصری مثل کربن ،نیتروژن،بر ، هیدروژن و اکسیژن را به دلیل شعاع اتمی کوچک که دارد در خود به شکل محلول جامد بین نشین حل نماید.
نقطه ذوب 660 درجه سانتیگراد و نقطه جوش آن 2750 درجه می باشد. آلومینیم را در دماهای 1000 درجه و بالاتر از آن استفاده نمی کنند به دلیل اینکه شدیدا اکسید شده و تلفات آن زیاد می باشد. ولی منیزیم و روی این مقدار بیشتری از آلومینیم تلفات دارند. وزن مخصوص 7/2 می باشد و در حالت مذاب 3/2 بنابراین می توان نتیجه گرفت در حالت مذاب انبساط آن زیاد می باشد.در صد انقباض آن در فاز مایع 10% و در حین انجماد 8/6% است و به دلیل انقباض های زیاد به تغذیه در قعات آلومینیم ضرورت می یابد.مهمترین آیاژهای آلومینیم عبارتند از : آلیاژ آلومینیم با منیزیم – مس و سیلیسیم و یا آلیاژهای با ترکیب این سه عنصر لذا در اثر آلیاژ نمودن خواص مکانیکی مقاومت به خوردگی و ماشین کاری آلومینیم افزایش می یابد . به هر حال آلومینیم و آلیاژهای آن به دلیل نقطه ذوب پایین ، سیالیت زیادی که دارد افزایش خواص مکانیکی در اثر آلیاژ سازی و همچنین قابلیت عملیات حرارتی را دارد.
منحنی سرد شدن تعادلی مواد فلزی با یکدیگر متفاوت است مثلا یک آلومینیم خاص را با یک آلیاژ دیگر در نظر بگیرید در فلز خاص در یک دمای خاص انجماد صورت می گیرد .
در صورتی که در یک آلیاژ انجماد در یک فاصله در جه حرارتی صورت می گیرد.
عملیات گاز زدایی با استفاده از گازهای فعال مثل کلر : اگر درجه حرارت 180 درجه برسد ترکیب فوق به شکل حباب در آمده ( فرار می باشد ) و هید روژن به داخل آن نفوذ می کند هر چه عمق مذاب بیشتر باشد گاز زدایی یا بازده ی آن بیشتر می شود. عملا باید 6/0 % گاز کلر مصرف شود که بستگی به نوع آلیاژ نوع کوره و شرایط وارد کردن گاز و روش تهیه قالب و رطوبت هوا دارد.
گاز زدایی باکلر نسبت با ازت برتری دارد چون گاز کلر حباب کارید آلومینیم ریز و بیشتری تولید می کند .
کلر معایبی هم دارد که عبارتست از :
1- سمی بودن کلر 2- تلفات آلومینیم
عملیات با کلرید ها قدیمی ترین روش گاز زدایی می باشد و بر اساس واکنش کلر با فلز است . در این روش تر کیبات کلرید تجزیه شده و در انتخاب کلرید بایستی دقت شود تا ناخالصی وارد مذاب نشود.آلیاژ های Mg-Al که تا 2%Mg خالص به مذاب AL تولید می شود. بدیهی است که تلفات این عنصر زیاد می باشد و از این رو اغلب از آمیژن این عنصر با 10 % Mg استفاده می شود.سیالیت آلیاژهای Mg کم بوده و از این سیستم های راهگاهی معمولا از اندازه عادی بزرگتر انتخاب می گردد.
آلیاژهای Si-Al-Mg :
دو عنصر آلیاژی Si و Mg قادر به ترکیب بوده و ترکیب بین فلزی را بوجود می آورند این عناصر به عنوان یک سیستم آلیاژی شبه دو تایی عمل می کند.
این سیسیتم سه تایی سیستمی است که می توان آن را تحت عملیات حرارتی محلولی و پیر سختی قرار داد . آلیاژهای سه تایی دارای مزیت سیستم شبه دو تایی و همچنین اثرات مفید Si محلول درصد کم Mg تا حدود 3/0 % و درصد های بالای Si یعنی 6-8 %می باشد.
افزایش بیشتر Si باعث بهبود خواص ریخته گری این آلیاژ ها می شود . در بعضی از آلیاژها ترکیب سیلیسیم و منیزیم مضر هستند که در نتیجه به عنوان نا خالصی محسوب می شوند .
به خاطر این که تمامی آلیاژ Al دارای Si می باشد افزایش سختی در اثر تشکیل می باشد و با افزایش این سختی آلیاژ ترد و شکننده می شود.
از خواص قطعات ریخته گری Al می تواند به قابلیت ماشین کاری ، قابلیت پرداخت کاری ، جوش کاری، لحیم کاری و قابلیت عملیات سختی سطحی اشاره کرد . این آلیاژ دارای خواص دیگری مانند استحکام برشی ، استحکام فشاری و مقاومت به خوردگی نیز می باشد.
وزن مخصوص کم:
یک متر مکعب آلومینیوم خالص 8/2827 کیلوگرم وزن دارد و یک متر مکعب از سنگین‌ترین آلیاژهای آلومینیوم (یعنی آلیاژهای حاوی مس و روی) دارای وزنی در حدود 2953 کیلوگرم است. حتی این سنگین‌ترین آلیاژهای آلومینیوم نیز حداقل 1978 کیلوگرم در هر متر کعب سبک‌تر از وزن هم حجم سایر فلزات ساختمانی (بجز منیزیم) است.
پوشش سخت دادن Hard Coating:
یکی از فرآیندهای آندایزه کردن است که به تدریج اهمیت پیدا می‌کند و آن را آندایزه کردن سخت یا پوشش سخت دادن می‌نامند. این فرآیند گرچه در اساس مشابه آندایزه کردن معمولی است ولی از چند نقطه نظر با آن تفاوت دارد. در پوشش سخت، محلول مورد استفاده اسید سولفوریک و درجه حرارت عمل پایین‌تر است. فرآیند بقدری ادامه می‌یابد که لایه اکسیدی به ضخامتی تا حدود 5 برابر ضخامت آندایزه کردن معمولی برسد.
پوشش آلومینیومی دادن Alcladding:
بطور کلی آلیاژهای آلومینیوم با استحکام زیاد از نظر خوردگی کم مقاومترین آنها محسوب می‌گردند. این مطلب بخصوص در مورد آلیاژهای حاوی درصدهای زیاد مس یا روی صادق است. از طرف دیگر مقاومت به خوردگی آلومینیوم خالص بسیار زیاد است. پوشش آلومینیومی دادن یکی از روشهای افزایش مقاومت خوردگی به یک آلیاژ با استحکام زیاد است. در این فرآیند یک لایه آلومینیوم خالص به سطح آلیاژ مورد نظر متصل شده و در نتیجه مجموعه حاصل خواص مورد نظر حاصل می‌شود. این روش مخصوصاً در محصولات ورقه‌ای مناسب است.
ریخته گری در قالبهای مختلف آلومینیم :
ریخته گری در قالب های فلزی – ریخته گری در قالبهای ماسه
در قالبهای فلزی در رابطه با آلیاژهای آلومینیم – سیلیسیم با افزایش درصد سیلیسیم سختی پیوسته افزایش می یابد با افزایش در صد سیلیسیم تا حدود 12% استحکام کششی افزایش و بعد از آن کاهش می یابد و همچنین با افزایش آن تا حدود 6% از دیادطول کاهش می یابد.
در رابطه با قالب های ماسه ای با افزایش درصد سیلیسیم تا حدود 22% استحکام افزایش و بعد از آن کاهش می یابد .
افزودن سیلیسیم به مذابآلومینیم توسط آلیاژ ساز های آلومینیم-سیلیسیم که دارای 13 تا 23 % سیلیسیم می باشد صورت می گیرد این آلیاژ ساز به دلیل نقطه ذوب پایین یعنی 580 درجه سانتیگراد به راحتی در مذاب آلومینیم قابلیت حل شدن دارند.
روش های مختلف قالبگیری آلیاژهای آلومینیم :آلیاژهای آلومینیم با کلیه روش های قالبگیری موقت ماسه ای ، گچی پوسته ای ، سرامیکی و قالب های فلزی و قالب های تحت فشار قابلیت ریخته گری دارند.
ریخته گری در قالب های ماسه ای از انواع ماسه های سیلیسی ، زیرکنی ، کرومیتی استفاده می شود و در قالب های فلزی جنس قالب های فلزی از چدن خاکستری پر کربن بوده و سطح آن را با گرافیت پوشش می دهند..
اثرات متقابل هیدروژن محلول در مذاب و عملیات بهسازی با استرانسیم بر تخلخل در آلیاژ آلومینیم 319
چکیده مطلب
افزودن استرانسیم اصلاح ساختار سیلسیم یو تکتیکی از حالت درشت و سوزنی به حالت ظریف و رشته ای شکل ، هم اکنون بعنوان یک فرایند مهم در ذوب آلیاژهای آلومینیوم - سیلسیم مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از اثرات جانبی عملیات بهسازی با استرانسیم ، افزایش تخلخل در قطعات ریخته گری است. در این پژوهش اثر عملیات بهسازی بر تخلخل در شرایط انجماد اتمسفری (فشار 1 اتمسفر ) و انجماد تحت خلا نسبی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان داد در صورت استفاده از قالب فنجانی شکل جدار نازک (قالب متداول در آزمایشات انجماد تحت خلا نسبی ) عملیات بهسازی با استرانسیم تاثیر قابل ملاحظه ای بر تخلخل ندارد.
تاثیر عوامل مختلف بر ریز ساختار آلومینیم و چدن نشکن نیمه جامد در روش سطح شیبدار
چکیده مطلب
روش استفاده از سطح شیبدار یکی از جدیدترین روشهای تولید قطعات از طریق ریخته گری نیمه جامد - نیمه مایع می باشد که از تکنولوژی ساده تری نسبت به روشهای متداول دیگر از قبیل ریخته گری همزدنی یا مغناطیسی برخوردار است. پارامترهای موجود در این روش مانند طول و زاویه سطح شیبدار تعیین کننده زمان و میزان اعمال تنش بر مخلوط نیمه جامد در حین عبور از سطح شیبدار هستند. در تحقیق حاضر تاثیر پرامترهای مذکور بر ریز ساختار آلیاژ A1365 و چدن نشکن با استفاده از سطح شیبدار مسی مورد بررسی قرار گرفته است...
کلیدواژگان:Gray Cast iron , Silicon content , Microstructure , cooling curve , Mechanical properties.
چکیده :
در تحقیق حاضر تاثیر انواع متغیر های ریخته گری را بر روی ریز دانگی آلیاژهای آلومینیوم مطالعه و بررسی شده است. تحقیقات نشان داده است که عوامل متعدد و روشهای گوناگونی جهت ریز دانگی آلیاژهای آلومینیوم وجود دارد. بطور عمده به سه روش گرمایی (1-سرعت سرد کردن 2-فوق ذوب 3-فشار ) ، شیمیایی (1- مواد جوانه زا 2-پودر فلزات ) و دینامیکی (1-لرزانش 2-حبابهای گازی 3-پوششهای فرار) تقسیم بندی می شوند. در پروژه حاضر عوامل و روشهای گوناگون به طور مطلوبی بررسی شده و یکی از روشها که لرزانش مذاب است بطور عملی آزمایش گردیده است. به این منظور 6 نمونه ریخته شده و مورد بررسیهای ماکروسکوپی قرار گرفتند. این بررسی ها نشان داد که در عملیات لرزانش ریزدانگی به صورت بسیار خوبی صورت گرفته است ولی در عین حال سبب افزایش خلل وفرج شده است.
مقدمه
عموما ساختارهای ریز دانه دارای خواص مطلوب تری از ساختارهای درشت دانه می باشند.به این منظور همواره ریخته گران به دنبال یافتن روشهای برای ریز کردن دانه ها می باشند.اضافه کردن جوانه زا به مذاب متداول ترین روش ریز کردن دانه ها می باشد. علاوه بر این روش، عوامل و روشهای دیگری نیز برای ریز کردن دانه ها وجود دارد که در شرایط خاص مورد استفاده قرار می گیرند. این پژوهش در پی آن است که عوامل و روشهای گوناگون مطرح در مقالات منتشر شده را به طور خلاصه بررسی نماید. همچنین روش لرزانش مذاب در همگام انجماد را بصورت عملی مورد آزمایش قرار دهد.
1-بررسی مقالات علمی :
روشهای ریز کردن دانه بندی آلیاژهای آلومینیوم بطور عمده به سه روش گرمایی (1-سرعت سرد کردن 2-فوق ذوب 3-فشار ) ، شیمیایی (1- مواد جوانه زا 2-پودر فلزات ) و دینامیکی (1-لرزانش 2-حبابهای گازی 3-پوششهای فرار) تقسیم بندی می شوند، که در زیر به تفکیک مورد بررسی قرار می گیرند.
1- 1- روشهای گرمایی:
1-1-1- تاثیر سرعت سرد کردن بر اندازه دانه:
سرعت سرد شدن به عنوان یک پارامتر مهم در انجماد قطعات ریختگی همواره مورد توجه بوده است . سرعتهای انجمادی مختلف باعث تغییر ریز ساختار ، اندازه دانه ، مورفولوژی سیلیسیم
یوتکتیکی ، فاصله بین بازوهای دندریت و فازهای بین فلزی و بطور کلی خواص مکانیکی آلیاژ های آلومینیم می گردد .
برای بررسی اثر سرعت سرد کردن دو گونه آزمایش انجام شده است. تعدادی با استفاده از نمونه پله ای جهت بررسی اثر ضخامتهای مختلف (سرعتهای مختلف سرد شدن ) بر روی ریز دانگی و تعداد دیگری با استفاده از انواع مختلف قالب ( جنس قالب و میزان انتقال حرارت در آن ) به بررسی اثر نوع قالب بر روی ریز دانگی پرداخته اند.
پس از بررسی نمونه ها مشاهده گردیده است با افزایش ضخامت از 5 تا 30 میلیمتر اندازه دانه ها زیاد می شود علت افزایش اندازه دانه در ضخامتهای بالاتر افزایش زمان انجماد و کاهش سرعت سردشدن می باشد که منجر به ایجاد دانه های درشت تر در انتهای انجماد می گردد . با توجه به نتایج تجربی بدست آمده ( شکل (1)) مقدار افزایش اندازه دانه حدود 8 درصد می باشد. [1]
-1-نتیجه گیری از آزمایش:
پژوهش حاضر نشان می دهد که لرزانش مذاب در حین انجماد اثرات قابل ملاحظه ای بر ساختار ماکروسکوپی آلیاژهای Al - Si دارد در این آلیاژها لرزانش مذاب سبب تشکیل دانه های محوری ریز به جای دانه های درشت و ستونی در ساختار ماکروسکوپی می گردد. (جدول 2) از طرف دیگر مشاهده می گردد که با ریز شدن دانه بندی، میزان تخلخل بشدت افزایش یافته و از چند درصد به بیش از 10 درصد افزایش یافته است. این امر باعث میگردد که بهبود خواص مکانیکی که از ریز بودن دانه بندی انتظار میرود بدلیل وجود تخلخل زیادتر حاصل نگردد.
این بدین معنا است که ریز کردن دانه ها به وسیله لرزانش باعث افزایش تخلخل نیز می گردد و در نتیجه در مجموع باعث میگردد خواص مکانیکی افزایش نیابد و در نهایت قطعات تولیدی دارای کیفیت کمی باشند. این موضوع (ایجاد تخلخل) محدودیتی است که گسترش استفاده از لرزانش را در تولید قطعات تا ده ها سال پس از دست یابی بشر به این دانش فنی در دهه 1930 میلادی به تاخیر انداخت. در دهه 1960 میلادی تکنولوژی استفاده از (Hot Isostatic Press) HIP به منظور مسدود کردن تخلخل ها پس از ریخته گری باعث گسترش استفاده از لرزانش در تولید قطعات ریخته گری گردید.[10]
HIP روشی است که در آن قطعات در دماهای بالا تحت فشار همه جانبه بالایی قرار میگیرد و طی آن تخلخل های درونی قطعه از بین می رود.
اندازه متوسط دانه ها بشدت به دامنه ارتعاشات بستگی دارد و با افزایش دامنه ارتعاشات اندازه دانه ها کاهش می یابد. از طرف دیگر لرزانش مذاب سبب ریزتر و کروی تر شدن فاز سیلیسیم می گردد این عملیات در صورت کم بودن دامنه ارتعاشات سبب کاهش مقدار تخلخل می گردد ولی در نمونه ریخته شده به دلیل زیاد بودن دامنه ارتعاشات افزایش میزان تخلخل مشهود می باشد.
مس
معمولا این نوع آلیاژ ها در صنایع الکترونیک و برق استفاده می شود که تا حدود 2 درصد شامل ناخالصی می باشد و جود ناخالصی باعث کاهش هدایت الکتریکی آلیاژ می شود ناخالصی های موجود شامل روی آرسنیک کادمیم سیلیسیم کرم ونقره می باشد به علت قابلیت اکسیداسیون بالا و انجماد خمیری و سیالیت پایین ریخته گری این آلیاژ مشکل می باشد
برنج آلیاژ مس – روی (برنج) ...................................................................................
فاز B و B' دارای سختی و مقاومت به سایش بالا می باشد و باعث افزایش استحکام و سختی آلیاژ می شود افزایش بیشتر روی در آلیاژ باعث تشکیل فاز گاما می شود Cu5Zn8 این فاز فوق العاده شکننده بوده و باعث ایجاد ترک و کاهش خواص مکانیکی در آلیاژ می شود وجود ناخالصی ها در برنج ها باعث تشکیل فاز های میانی Cu2ZnAl و Cu2ZnSn,Cu5ZnMg این فاز ها به شکل ناخالصی و آخال باعث کاهش خواص آلیاژ می شود .
نوع آلیاژ رنگ و مشخصات مس
Cu>98 رنگ و مشخصات مس
بین 98 تا 90 طلایی تیره زرد تیره
بین 85تا 80 رنگ سرخ مس
بین 65 تا 70 رنگ زرد – زرد روشن
کمتر از 60 رنگ زرد متمایل به سفید
آلیاژ مس قلع( برنز) ..................................................................................................
وجود قلع در مس باعث افزایش استحکام و خواص مکانیکی می شود حد حلالیت قلع در مس در فاز آلفا حدود 13.5 درصد است و در درجه محیط مقادیر بسیار کوچک و صفر می رسد
قلع در مس تشکیل فاز بین فلزی دلتا را می دهد Cu3Sn8 این فاز ، فاز سختی بوده و باعث افزایش سختی آلیاژ می شود عموما آلیاژ های مس قلع زیر 20 درصد قلع دارند و آلیاژ هایی که 5 تا 10 درصد قلع دارند دارای فاصله انجماد بسیار طولانی 200درجه و لذا انجماد خمیری دارند یکی از آلیاژ های برنز آلیاژ زنگ می باشد که دارای 20 تا 23 درصد قلع می باشد و سختی و شکنندگی زیاد دارد وجود سرب باعث افزایش خاصیت ماشین کاری می شود وجود آلومینیم در آلیاژ های مس قلع باعث افزایش سختی و شکنندگی این نوع آلیاژ ها می شود و همچنین وجود آهن در ترکیب شیمیایی این نوع آلیاژ ها به ریز شدن شبکه کریستالی کمک می کند .
آلیاژ های برنز در یاتاقان ها و نقاطی که میزان خوردگی بالا می باشد استفاده می شود مانند اسکله ها و کشتی ها همچنین درجه حرارت ریخته گری برنز 1070 تا 1150 درجه می باشد
(آلیاژ های مس نیکل ( ورشو......................................................................................
ورشو آلیاژی از مس و نیکل بوده این آلیاژ جلای فلزی بالایی دارد و عموما در ساخت صنایع و اشیاء هنری و صنایع غذایی استفاده می شود همچنین این آلیاژ به نقره آلمانی نیز معروف می باشد
آلیاژ مس – قلع روی بوده عموما 10 قلع و 20 درصد روی دارد این نوع آلیاژ مقاومت به خوردگی بالایی در آب دریا داشته لذا در صنایع دریایی از آن استفاده می شود .
آلیاژ مس سرب .:...................................................................................................
حلالیت سرب در مس پایین بوده که حلالیت 0.002 درصد می باشد وجود عناصر مانند قلع باعث افزایش حلالیت سرب در مس می شود حلالیت را تا 0.005 افزایش پیدا می کند سرب به دلیل وزن مخصوص بالایی که دارد تمایل به جدایی زیادی در آلیاژ دارد لذا در حین ریخته گری پایین عملیات مخلوط کردن و هم زدن انجام شود سرب در اکثر برنج ها و برنز ها تا حدود 2 درصد وجود دارد که بعلت افزایش قابلیت ماشین کاری و روغن کاری می شود اما د رآلیاژ های یاتاقان میزان سرب تا 50% افزایش پیدا می کند معروف ترین آلیاژ مس سرب آلیاژ 85 % مس 5% روی 5% سرب 5% قلع که آلیاژ معمولا برای ساخت قطعات هیدرولیکی استفاده می شود فوق ذوب در آلیاژ های مس سرب در حدود 150 درجه بوده که برای جلوگیری از رسوب در فاز مذاب می باشد .