شنبه , ۲۰ آذر ۱۳۹۵
دانلود رایگان نرم افزار آنالیز تصویر + فیلم آموزشی
ریخته گری در قالب های مسی
ریخته گری در قالب های مسی

ریخته گری در قالب های آبگرد مسی

ریخته گری در قالب دائمی مس:
قالب های مسی گاهی از اوقات بواسطه دارا بودن هدایت حرارتی بالا مورد استفاده قرار می گیرند به گونه ای که سرعت انجماد مذاب را بسیار زیاد افزایش می دهد. [۱] اما به دلیل محدودیت هایی که برای ساخت این قالب وجود دارد کاربرد آنها را در صنعت کم کرده است. از جمله محدودیت های ساخت این قالب عبارتند از: هزینه بسیار زیاد برای تولید و پیچیدگی در طراحی مخصوصا در مرحله محاسباتی[۱] در این پروژه، ریخته گری فلزاتی را در قالب مسی و قالب آبگرد مسی شرح می دهیم که به دو دسته تقسیم بندی می کنیم:
۱)تشکیل چدن سفید در قالب مسی[۲] ۲) مکانیزم های استحکام دهی در آلیاژ پیرسخت شده مس- کروم تولید شده به روش ریخته گری در قالب مسی آبگرد[۳] (این مطلب به دو صورت معرفی می شود.)
۱)تشکیل چدن سفید در قالب مسی[۲] با افزایش سرعت سرد کردن درجه حرارت تشکیل گرافیت یوتکتیک در چدن خاکستری به تدریج کاهش می یابد همانطور که در شکل۱ نشان داده شده بالای درجه حرارت T1 مایع پایدار بوده و انجماد یوتکتیک امکان پذیر نیست. [۲] وقتی درجه حرارت به T1 کاهش می یابد انجماد یوتکتیک آهن-گرافیت می تواند شروع شود. برای انجام این کار بایستی درجه حرارت حداقل کمی پایین تر از T1 برود. [۲] هرگاه ترکیب شیمیایی چدن مناسب باشد, یا آهنگ سرمایش آن در حین انجماد به اندازه کافی تند باشد, چدن به گونه ای منجمد می شود که همه کربن موجود در آن با آهن به صورت کاربید آهن ترکیب می شود. این ترکیب که سمنتیت نیز نامیده می شود سخت و ترد است و ترکیب غالب در ریزساختار چدن سفید محسوب می شود. بنابراین چدن سفید سخت و ترد و مقطع شکست آن سفید و بلورین است زیرا اساساً گرافیت ندارد. استحکام فشاری چدن سفید بسیار زیاد و مقاومت آن در برابر سایش عالی است. این نوع چدن در حالت گداخته سختی خود را تا مدت محدودی حفظ می کند. [۵] چنان چه سرعت سرد کردن افزایش یابد این کار بایستی در درجه حرارت جدایش یوتکتیک آهن-گرافیت کاهش پیدا می کند. همانطوریکه در شکل۱ به وسیله UX نشان داده شده است. [۲] درجه حرارت T1 با انجماد تعادلی مذاب برای سرعت سرد شدن آهسته مطابقت دارد. [۲] در سرعت های سرد کردن بالاتر از نقطه U، انجماد یوتکتیک چدن سفید امکان پذیر می گردد. [۲] یوتکتیک چدن سفید می تواند در درجه حرارت های زیر T2 که تقریبا معادل نقطه ذوب یوتکتیک چدن سفید است، منجمد شود. [۲] این درجه حرارت همچنین نشانگر بالاترین درجه حرارت تئوریکی است که در آن یوتکتیک چدن سفید با سرعت سرد کردن آهسته می تواند شکل بگیرد. [۲] برای شروع انجماد نقطه یوتکتیک چدن سفید معمولا باید تا مقداری زیر درجه حرارت T2 سرد کردن را ادامه داد. برای مثال نقطه W در شکل۱٫ [۲] با افزایش بیشتر سرعت سرد کردن، درجه حرارت انجماد یوتکتیک چدن سفید کاهش کمی پیدا می کند همانطوریکه به وسیله خط WZ نشان داده شده است. [۲] گرایش انجماد چدن به حالت سفید شدن به وسیله سرعت سرد کردن لازم، که باعث سرد کردن فلز مذاب به زیر درجه حرارت منطقه ای که در آن یوتکتیک چدن سفید می تواند منجمد شود تعیین می گردد. از نظر تئوریکی این تمایل می تواند به روش های مختلف تغییر یابد. [۲] برای مثال حساسیت (SUSCEPTIBILITY) چدن برای سرد کردن تا زیر درجه حرارت تعادل یوتکتیک آهن گرافیت می تواند بدون ضرورت تغییر ترکیب شیمیایی تعدیل یابد. [۲]

۲) مکانیزم های استحکام دهی در آلیاژ پیرسخت شده مس- کروم تولید شده به روش ریخته گری در قالب مسی آبگرد[۳]:
برای تهیه آلیاژ مس- کروم، مس الکترولیتی با خلوص ۹۹/ ۹۹ درصد وزنی به همراه کروم الکترولیتی با خلوص ۹۸ / ۹۹درصد وزنی در بوته گرافیتی توسط کوره القائی ذوب شدند. سپس ریخته گری در قالب مسی آب گرد با محفظه ای استوانه ای شکل به قطر قاعده۵/۰و ارتفاع ۱۰ سانتیمتر انجام شد. این قالب به طور مداوم با جریان آب سرد خنک میشد. نمونه ها با برش توسط دستگاه میکروکاتر تهیه شدند. عملیات حرارتی در دماهای ۴۵۰ و ۵۵۰ درجه سانتیگراد به مدت زمان های مختلف در حمام نمک انجام شد. سپس نمونه ها مانت به منظور انجام آزمایش سختی سنجی توسط دستگاه الکتروپالیش اچ شدند.. سختی نمونه ها به کمک دستگاه ریزسختی سنج Streets اندازه گیری شد. از هر نمونه ۱۴ بار آزمایش با بار ۲/۲۴۵میلی نیوتن و زمان ۵ ثانیه به عمل آمد. در نهایت میانگین سختیه ای به دست آمده به عنوان سختی نمونه گزارش شد . حداکثر انحراف از میانگین سختی ها ۱۰ درصد بود . ریزساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی عبوری،(TEM, Philips CM200 (200kV)) مورد بررسی قرار گرفت فویلهای نازک نمونه ها توسط دستگاه Struers در محلولی حاوی ۶ قسمت آب مقطر، ۲قسمت اسید.برای تهیه فسفریک و ۲ قسمت اتانول تحت عملیات جهت پالیش قرار گرفتند.شکل۷ [۳]

نتایج و بحث:
در شکل ۳ منحنی سختی بر حسب زمان عملیات حرارتی در دماهای ۴۵۰ و ۵۵۰ درجه سانتیگراد برای آلیاژمس- کروم تولید شده به روش ریخته گری در قالب مسی آبگرد نشان داده شده است. مشاهده می شود که در دمای ۴۵۰ درجه ی سانتیگراد تا زمان ۴ ساعت سختی افزایش می یابد ( HV 161حداکثر) و بعد از آن تا ۱۶ ساعت به میزان اندکی کاهش می یابد، در حالی که در دمای ۵۵۰ درجه سانتیگراد بعد از گذشت ۱۰ دقیقه سختی به حداکثر مقدار خود (۱۵۶ HV) میرسد و بعد از آن به شدت کاهش می یابد. میتوان گفت در دمای ۴۵۰ درجه سانتیگراد به علت کم بودن ضریب نفوذ عنصر آلیاژی، رسوبات همدوس با زمینه با سرعت بسیار کمتری درشت می شوند و به همین علت فرتوت شدن به تعویق می افتد. ولی با افزایش دمای عملیات حرارتی ضریب نفوذ عنصر آلیاژی کروم افزایش می یابد و رسوبات با سرعت بیشتری درشت می شوند. [۳] با توجه به نتایج آزمایش سختی سنجی و همچنین ریزساختارهای نشان داده شده به نظر می رسد مکانیزم هایی که در افزایش استحکام آلیاژ مس- کروم تولید شده به روش ریخته گری در قالب مسی آبگرد نقش دارند عبارتند از: [۳] – مکانیزم استحکام دهی جای خالی
– مکانیزم استحکام دهی محلول جامد
– مکانیزم استحکام دهی ریزدانگی
– مکانیزم استحکام دهی رسوب سختی
بدین ترتیب مهمترین مکانیزم افزایش سختی و استحکام در آلیاژ مس- کروم تولید شده به روش ریخته گری در قالب مسی آبگرد مکانیزم رسوب سختی و بعد از آن مکانیزم ریزدانگی است. مکانیزم های استحکام دهی محلول جامد و جای خالی سهم اندکی در افزایش سختی و استحکام این آلیاژ دارند. [۳]

منابع و مراجع:
[۱]: اصول ریخته گری (متالورژی تکنولوژی)/جلال حجازی/سال اتتشار۱۳۷۸
[۲]: متالورژی کاربردی چدن ها/مرعش مرعشی/لیزر تایپ کاووش/سال انتشار۱۳۷۴
[۳]: مکانیزم های استحکام دهی در آلیاژ پیرسخت شده مس- کروم تولید شده به روش ریخته گری در قالب مسی آبگرد/ انجمن مهندسی مواد و ریخته گری
[۴]: ارائه روشی برای تولید آلیاژ مس- کروم با میزان حلالیت بالای کروم در زمینه مس/ انجمن ریخته گری
[۵]: سایت ایران مواد

خلاصه پروژه ریخته گری در قالب های مسی

اصل پروژه ریخته گری در قالب های مسی

درخواست انجام پروژه آنالیز تصویر

همچنین ببینید

طلايي‌ترين كشورهاي جهان كدامند؟

طلایی‌ترین کشورهای جهان کدامند؟

به گزارش ماین نیوز، صنعت معدنکاری طلا یک صنعت جهانی است که میلیون ها نفر …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.