افزایش میزان گرافیت زایی چدن های غیرآلیاژی در سرعت های سرد کردن بالا

.

افزایش میزان گرافیت زایی چدن های غیرآلیاژی در سرعت های سرد کردن بالا

 

sample article

 

شرح:

در طی ده ها سال گذشته گرافیت زایی در چدنها از دیدگاه های مختلفی بررسی شده است. عواملی همچون دمای بارریزی، جوانه زایی، ترکیب شیمیایی و‌ سرعت سرد کردن که تحت تاثیر ضخامت قطعه و جنس قالب است، مورد تجزیه و تحلیل پژوهشگران قرار گرفته اند. در تحقیق حاضر تکیه بر تولید چدن های خاکستری و به عبارتی تولید چدن های غیر تبریدی در سرعت های سرد کردن بالاتر از حدود بحرانی است. در همین ارتباط با تغییر در عوامل دمای بارریزی، جوانه زا، میزان درصد کربن و استفاده از روشی نوین در قالب گیری و انجماد سعی شده است در سرعت های سرد کردن بالا به چنین ساختارهایی دست یافت. طبیعی است با تولید چنین چدن هایی امکان تولید قطعاتی با کیفیت مناسب در زمانی کوتاه تر فراهم خواهد شد و از نظر اقتصادی ارزش افزوده محسوسی را ایجاد خواهد کرد. اهمیت این فرآیند از این جهت است که تشکیل گرافیت در چدن ها می تواند موجب تسهیل عملیات ماشینکاری و افزایش قابلیت کارپذیری چدن ها گردد. به همین دلیل در پ‍ژوهش حاضر با توجه به شرایط متفاوت انجماد به بررسی این عوامل پرداخته شده است. تلاش های زیادی جهت مرتبط کردن عوامل مختلف تاثیر گذار بر قابلیت گرافیت زایی در چدن خاکستری تبرید شده یا تبرید نشده انجام شده است، که این عوامل شامل : ترکیب شیمیایی ، دمای بارریزی ، جوانه زایی، ضخامت قطعه ریختگی و جنس قالب اند، که دو عامل آخر کنترل کننده سرعت سرد شدن هنگام انجماد هستند. خواص چدنهای خاکستری تحت تاثیر اندازه ، مقدار و توزیع گرافیتهای لایه ای تغییر می کند. این پارامترها را می توان به سادگی توسط درصد کربن ، درصد سیلیسیم و سرعت سرد شدن کنترل می شود (شکل ۱). کاهش سرعت سرد شدن و افزایش درصد کربن و یا سیلیسیم منجر به تشکیل گرافیت های بیشتر و ضخیم تر می شود . اثر ضخامت قطعه بر ریزساختار چدنها ناشی از تاثیر آن برروی نحوه انجماد و سرعت سرد شدن است . در یک ترکیب شیمیایی ثابت هر چه ضخامت قطعه بیشتر باشد سرعت سرد شدن کمتر ، احتمال گرافیت زایی بیشتر است از سوی دیگر هر چه ضخامت قطعه کمتر باشد ، سرعت سرد شدن بیشتر و احتمال تشکیل فاز کاربید بیشتر است. واضح است که جنس قالب نیز بر روی سرعت سرد کردن تاثیرگذار است به این صورت که هرچه ضریب انتقال حرارت قالب کمتر باشد (نظیر قالب های سرامیک، سرعت سرد کردن مذاب درون قالب کندتر شده و باعث افزایش گرافیت زایی می گردد. تحقیقات نشان می دهند که با افزایش دمای بارریزی درصد گرافیتهای نوع A کاهش ، اندازه گرافیتها افزایش، تعداد سلول های یوتکتیک بر واحد سطح کاهش و فاصله بازوهای دندریتی افزایش می یابد . افزودن بعضی مواد جوانه زا باعث گرافیت زایی و جلوگیری از تشکیل فاز کاربید یا گرافیتهای ورقه ای با توزیع نامطلوب D و E می شوند و برخی از آنها باعث ریز کردن ساختار زمینه می شوند. بنابراین افزودن مقدار کمی مواد جوانه زا به مذاب باعث می شود بی آنکه تغییر قابل ملاحظه ای در ترکیب شیمیایی بوجود
آید ریزساختار و خواص مکانیکی چدن بهبود یابد. مواد جوانه زای متداول در ریخته¬گری چدنها بر پایه Fe-Si بوده و عناصری نظیر Ca, Al, Mn, Sr, Zr, Ba در آنها وجود دارد.

قالب بندی : PDF

تعداد صفحات :۱۳

حجم :‌ ۹۸۱KB

لینک دانلود

آیا مقاله برای شما مفید بود ؟
5/
0
0 نظر ثبت شده
مواد کنکور

مطالب مرتبط

دیدگاه کاربران