تبليغاتX
انجمن علمی دانشجویی مواد دانشگاه یزد
جوش پذیری چدن ها سه شنبه بیست و نهم بهمن 1387 13:6
                                 

چدنها در مقايسه با فولادهاي كربني داراي قابليت جوشكاري كم و محدود تري هستند . در ميان چدن ها ، چدن با گرافيت كروي بهترين جوشپذيري را دارا است و بعد از آن چدن چكش خوار قرار دارد . جوشكاري چدن خاكستري به مهرت و توجه ويژه نياز دارد و چدن خاكستري را به دشواري زياد مي توان جوشكاري كرد .
با اين ملاحظات دامنه جوشكاري چدنها بسيار محدود مي شود و صرفا به تعمير و اصلاح قطعات ريخته شده و قطعات فرسوده و شكسته شده منحصر مي گردد .

علت هاي جوش پذيري محدود چدن ها :

- بعلت زيادي كربن در فلز مبنا ، سيكل جوشكاري باعث ايجاد كاربيدهايي در منطقه فلز جوش و تشكيل فاز مارتنزيت پركربن در منطقه متاثر از حرارت HAZ ميشود . هردوي اين ريز ساختار ها شكننده بوده و باعث ايجاد ترك در حين جوشكاري و يا بعد از آن مي شود . اين مطلب در مورد تمامي چدن ها مصداق دارد .
- به علت ضعف چقرمگي ، چدن ها قابليت تغيير شكل پلاستيكي را ندارند و از اين رو نمي توانند تنش هاي حرارتي ايجاد شده جوشكاري را تحمل كنند . هرچه نرمي چدن بهبود يافته باشد احتمال ترك خوردگي آن كاهش مي يابد . لذا چدن چكش خوار و چدن با گرافيت كروي كمتر از چدن خاكستري ترك خواهند خورد .

با توجه به عامل اول شكنندگي منطقه HAZ به ميزان و سهولت حل شدن گرافيت در آستنيت در حين جوشكاري بستگي پيدا ميكند . در مورد چدن خاكستري كه داراي پولك هاي گرافيتي با سطح رويه نسبتا وسيعي مي باشند ، انحلال اين نوع گرافيت در آستنيت به سهولت انجام مي شود . در حاليكه در مورد چدن با گرافيت كروي ، چون نسبت حجم رويه به حجم كره گرافيت كم مي باشد بنابراين مقدار گرافيت كمتري در آستنيت حل ميگردد و در نتيجه كاربيد هاي درشت كمتري و مارتنزيت كم كربن تري در منطقه HAZ تشكيل ميشود . اين مطلب گواه ديگري بر قابليت بهتر جوش پذيري چدن با گرافيت كروي در مقايسه با ساير انواع چدن ها ست .
براي اجتناب از تمايل منطقه حرارت پذيرفته به ترك خوردن لازم است كه قطعه چدني را در موقع جوشكاري با قوس برقي با انرژي حرارتي كم جوشكاري نمود . زيرا اين روش باعث كاهش پهناي منطقه سخت و شكننده كنار فلز جوش مي شود . براي غلبه بر سختي و تردي منطقه حرارت پذيرفته اعمال تدابيري نظير پيش گرمايش و خنك كردن تدريجي قطعه جوشكاري شده ضرورت دارد .
در مورد جوشكاري چدن با قوس برقي دامنه درجه حرارت پيش گرم از درجه حرارت محيط كارگاه تا 300 درجه سانتي گراد توصيه ميشود . اين حرارت براي جوشكاري با استيلن در محدوده 450-650 درجه سانتي گراد قرار دارد . چدن خاكستري به حرارت پيش گرم بيشتري زيادتري و چدن با گرافيت كروي و چدن چكش خوار به درجه حرارت پيشگرم كمتري نياز دارند. درجه حرارت پيش گرم و محدوده آن به نوع چدن ، اندازه قطعه ، روش جوشكاري ، نوع الكترود و مقدار فلز جوشي كه بايد رسوب داده شود بستگي پيدا ميكند .
در مورد قطعات حساس ريختگري چدني ، درست پس از خاتمه جوشكاري عمليات تنش زدايي از طريق حرارت دهي قطعه تا حدود 600 درجه سانتي گراد و نگهداري در اين حرارت بمدت كافي صورت مي پذيرد.

نوشته شده توسط ریحانه دهقان  | لینک ثابت |

 

گرداورنده  :  خلیل گنجه فر

دانشجوی کارشناسی ناپیوسته متالورژی دانشگاه شهید رجایی

چکيده :

تحقيق به عمل آمده شامل تعدادي از عيوب قطعات آلومينيومي تحت فشار مي باشد و سعي بر آن شده که عيبهاي مهم آن از جمله  

عيب سرد جوشي -  عيب نيامد – عيب مک هاي گازي - عيب مک هاي انقباضي – عيب آبلگي – عيب مک هاي سوزني ( ريزمک ) – عيب ترک خوردگي – عيب سخت ريزه و عيب قطره هاي سرد مورد بررسي و چاره جوئي قرار گيرد . قابل ذکر است نياز امروزي صنعت به کيفيت هاي بالاتر ايجاب مي کند که توليد کنندگان به سطوح جديدي از کيفيت و بازده توليد دست يابند و اگر چه اين نوع  ريخته گري محدوديتهايي دارد اما ثابت شده که با بکارگيري اصول مهندسي کارآيي آن به خوبي بسياري از فرآيندهاي ديگر خواهد بود و باعث بالابردن سطح کيفيت موجود خواهد شد .

يک عيب در دايگست هميشه قراردادي است زيرا به نوع استفاده و نحوه برداشت هر مشتري از عملکرد و کارآيي قطعه بستگي دارد بنابراين آنچه براي يک مشتري عيب محسوب مي شود ممکن است براي مشتري ديگر نقطه ضعف به حساب نيايد تعريف اين که چه چيز عيب محسوب مي شود به عهده مشتري است و مسأله اصلي نيازهاي خاص هر قطعه مي باشد .

 مقدمه و تاريخچه  

دايکاست يا ريخته گري تحت فشار عبارت است از روش توليد قطعه از طريق فلز مذاب و تحت فشار به درون قالب که پس از بسته شدن قالب ، مواد مذاب به داخل يک نوع پمپ يا سيستم تزريق هدايت شود سپس در حاليکه پيستون پمپ مواد مذاب را با سرعت از طريق سيستم تغذيه قالب به داخل حفره مي فرستد ، هواي داخل حفره از طريق سوراخهاي هواکش خارج مي شود . اين پمپ در بعضي از دستگاهها داراي درجه حرارت محيط و در برخي ديگر داراي درجه حرارت مذاب مي باشد .

از ابتداي قرن 20 کاربرد قطعات ريخته گري آلومينيوم رشد خود را آغاز نمود اولين محصولات آلومينيوم مختص به وسايل آشپزخانه و قطعات تزئيني بود بعد از جنگ جهاني دوم رشد سريعي در صنعت ريخته گري آلومينيوم بوقوع پيوست و علت اصلي آن نسبت وزن / استحکام عالي آلياژهاي AL بود .

از سال 1945 به دليل توسعه صنايع ريخته گري تزريقي ، ميزان مصرف و کاربرد آلومينيوم ريختگي شديدا ً افزايش پيدا نمود و بيشترين آن در صنايع اتومبيل سازي بود بخصوص در کشورهايي مثل ژاپن سرعت رشد مصرف آلياژهاي AL به صورت صعودي رو به افزايش بوده است که از طريق مواد آلومينيوم مي تواند وزن اتومبيل را کاهش دهند .

 بررسي انواع عيوب ريخته گري در قطعات آلومينيومي ريختگي تحت فشار وبررسی جلوگیری از ان

 عيب سرد جوشي

سردجوشي عبارت است از برخورد دو جبهه از فلز مذاب اکسيد شده که باعث ناپيوستگي در قطعه ريخته شده مي شود . در صورتي که انجماد فلز خيلي پيشرفته باشد اتصال دو جبهه مذاب بطور کامل انجام شده و سردجوشي به صورت کشيدگي در قطعه ظاهر مي شود .

   نحوه ايجاد عيب سرد جوشي  

سردجوشي نتيجه تقسيم شدن موج مذاب در طول پر شدن قالب مي باشد اين تقسيم شدن مي تواند در اثر وجود يک مانع در راه عبور مذاب ( پين يا ماهيچه ) باشد و يا در اثر يک انسداد ناشي از جاري شدن به صورت جت مي باشد حضور اکسيد در فلز مذاب قبل از ريخته گري پديده سردجوشي را      شديدتر مي نمايد

عيب نيامد

نيامد عيبي است که در اثر نرسيدن مذاب به قسمت هايي از قطعه ايجاد مي شود اين عيب مي تواند در نواحي نازک قطعه ايجاد شود و از نظر ظاهري به عيب سردجوشي شبيه است

  نحوه ايجاد عيب نيامد

عيب نيامد نتيجه تقسيم شدن جبهه مذاب در حين پر شدن قالب است فلز خيلي سرد بوده و يا زمان پر شدن قالب خيلي طولاني مي باشد و يا حتي ممکن است جهت حرکت مذاب در قالب در حين پرشدن  قالب نامناسب باشد به طوري که مذاب مسير طولاني را براي رسيدن به هدف بپيمايد در اين حال قبل از اينکه قالب توسط مذاب پر شود انجماد آغاز شده و نيامد ايجاد مي شود .

عيب مک هاي گازي  

اين عيب به صورت مک هايي با ديواره صاف ظاهر مي شود که شکل کروي داشته و با سطح خارجي نيز ارتباطي ندارند سطح داخلي اين مک ها معمولا ً براق بوده اما گاهي ممکن است تا حدودي اکسيده نيز شده باشد که بستگي به منشأ ايجاد مک ها دارد .

 نحوه ايجاد عيب مک هاي گازي

الف ) حبس هوا در حين پر شدن قالب : پرشدن قالب هاي ريخته گري تحت فشار معمولا ً به صورت تلاطمي انجام شده و اين تلاطم باعث حبس هوا در قالب مي شود .

ب) حبس هوا در محفظه نگهدارنده مذاب : در ماشين هاي محفظه سرد در هنگام اولين فاز تزريق ذوب هوا مي تواند وارد مذاب شده و در هنگام پر شدن قالب هوا در بخش هاي زيادي از مذاب محبوس گردد .

پ) حبس گاز در محفظه سيلندر تزريق : اين حالت در اثر تبخير و يا تجزيه ماده حلال موجود در روانساز پيستون ايجاد مي شود در نتيجه در هنگام ورود مذاب به اين قسمت ها بايد ماده روانساز به صورت خشک باشد .

ت) حبس گاز از طريق مواد مذاب : همان فرآيند ذکر شده در فوق مي باشد که ناشي از تبخير ناقص روانساز قالب و يا تجزيه آن هنگام رسيدن مذاب مي باشد .

ث) آزاد شدن گاز حل شده در فلز مذاب : آلومينيوم و آلياژهاي آن به راحتي آب و ديگر ترکيبات هيدروژن دار ( مانند روغن و گريس ) را تجزيه مي نمايند هيدروژن آزاد شده در هنگام اين تجزيه در فلز حل شده و هر چه دما باشد ميزان ورود هيدروژن به فلز نيز بيشتر خواهد بود برعکس حلاليت هيدروژن درآلومينيوم در حالت جامد عملا ً ناچيز است در نتيجه در حين انجماد هيدروژن حل شده در مذاب آزاد شده و ايجاد سوراخ هاي ريز مي نمايد .

 عيب مک هاي انقباضي : 

مک هاي انقباض به صورت حفره با فرم و اندازه متغير مي باشند اين مک ها بر عکس مک و حفره هاي گازي سطوح صاف و براق نداشته و کم و بيش حالت کندگي و سطوح دندريتي دارند .

 نحوه ايجاد عيب مک هاي انقباضي

در هنگام انجماد فلز دچار انقباض حجمي گرديده و در صورت عدم وجود فلز مذاب جبران کننده انقباض ، اين انقباض به صورت يک يا چند حفره ظاهر مي گردد اين حفره ها مي توانند در سطح قطعات ريختگي ظاهر شوند ( مثلا ً در مواردي که مذاب در شمش ريزي منجمد مي شود ) و يا برعکس به صورت بسته در داخل قطعه محبوس گردند که معمولا ً در ريخته گري تحت فشار مشاهده مي شود .

برای مشاهده ادامه مطلب روی لینک زیر کلیک کنید:


ادامه مطلب
نوشته شده توسط فرزاد خردمند  | لینک ثابت |

آشنايي با فرايند متالورژي پودر یکشنبه بیستم بهمن 1387 0:8
 متالورژي پودر، روشي براي ساخت و توليد قطعات فلزي و سراميكي است كه اساس آن، فشردن پودر مواد به شكل مورد نظر و تفجوشي آن است. تفجوشي در درجه حرارتي زيرنقطه ذوب انجام مي‌شود.

متالورژي پودر، بخشي كوچك و بسيار مهم از صنايع فلزگري مي‌باشد. اولين كاربرد متالورژي پودر براي توليد پلاتين با دانسيته كامل بود كه در قرن 19 ميلادي صورت گرفت. زيرا در آن زمان امكان ذوب پلاتين به دليل نقطه ذوب بالا وجود نداشت. در اوايل قرن بيستم، فلزهاي ديرگذاري نظير: تنگستن و موليبدن توسط روش متالورژي پودر شكل داده شدند. كاربيدهاي سمانيت و ياتاقان‌هاي برنزي متخلخل، نسل بعدي قطعات متالورژي پودر بودند. به اين صورت قطعات متالورژي پودر در انواع صنايع نظير: لوازم خانگي، اسباب‌بازي‌سازي و الكترونيك كاربرد يافت. آخرين كاربردهاي قطعات متالورژي پودر در صنايع خودروسازي بوده است كه موازي با صنايع خودروسازي رشد كرده است، به گونه‌اي كه امروزه بقاي صنعت متالورژي پودر در كشورهاي صنعتي، وابسته به صنعت خودروسازي است. در شكل يك، نمونه‌اي از كاربرد فرايند متالورژي پودر در توليد قطعات نشان داده شده است.

شكل 1: قطعات متالورژي پودر در پمپ‌هاي روغن

متالورژی پودر

در سال‌هاي 1960-1950، روش‌هاي نوين نظير: فورج پودر و پرس ايزو استاتيك گرم در صنعت متالورژي پودر به كار گرفته شد. اين روش‌ها با توليد قطعات با دانسيته بالا، توان رقابتي قطعات متالورژي پودر را افزايش دادند.

گرچه روش متالورژي پودر، امكاناتي ويژه را براي توليد بعضي قطعات خاص فراهم ساخته‌ است كه توليد آنها از طريق روش‌هاي ديگر غيرممكن يا بسيار مشكل است، اما زمينه‌هايي كه باعث فراگير شدن استفاده از اين روش شده است، عبارتند از:

· زمينه‌هاي اقتصادي

· بهره‌وري انرژي

· انطباق زيست‌محيطي

· ضايعات بسيار پايين

فناوري متالورژي پودر، فناوري پوياست. در طول سال‌ها، عوامل موثر در اين فناوري بهبود يافته‌اند. همچنين توليد آلياژهايي جديد و مستحكم‌تر و فرآيندهاي توليد قطعات با دانسيته بالا نظير: (Warm compaction، ايزو استاتيك پرسينگ، فورج پودر، extrusion و powders rolling) را همراه با كنترل عالي بر ريز ساختار، فراهم ساخته است. خصوصيات ذاتي فناوري متالورژي پودر، در توليد مواد مركب، امكان ساخت محصولاتي از مواد ويژه و سنتي را در طيف وسيع از خواص با بالاترين كيفيت فراهم كرده است.

با وجود تمامي مزيت‌هاي متالورژي پودر، محدوديت اين روش در اندازه و شكل قطعات توليدي و همچنين گران بودن ابزار و تجهيزات توليد كه ظرفيت‌هاي توليد كم را غيراقتصادي مي‌نمايد، از نقاط ضعف اين فناوري در رقابت با ديگر فرايندهاي توليد است. توجيه استفاده از روش متالورژي پودر براساس تيراژ توليد است. اين امر در استفاده از متالورژي پودر در صنايع خودروسازي از اهميتي ويژه برخوردار است.

برای مشاهده ادامه مطلب روی لینک زیر کلیک کنید:


ادامه مطلب
نوشته شده توسط فرزاد خردمند  | لینک ثابت |

آلومينيوم فلز پرطرفدار قرن21 شنبه دوازدهم بهمن 1387 0:43

خواص فيزيکي:

آلومينيوم فلزي است که به دو رنگ نقره اي و يا سفيد متمايل به

آبي با جلاي فلزي ديده مي شود. يکي از مهمترين خواص فيزيکي

آلومينيوم وزن مخصوص آن است که در دماي ۲۷ درجه سانتيگراد

۲ گرم بر سانتيمتر مکعب است با افزايش دما، چگالي آن معادل ۷

به طور يکنواخت کاهش يافته و به علت انبساط حجمي بالا، وزن

مخصوص کاهش مي يابد.

عامل ديگري که باعث محبوبيت آلومينيوم شده


ادامه مطلب
نوشته شده توسط ریحانه دهقان  | لینک ثابت |

مشعل شنبه دوازدهم بهمن 1387 0:25

 

 مردی در عالم رویا فرشته ای را دید که در یک دستش مشعل و در دست دیگرش سطل آبی گرفته بود و در جاده ای روشن و تاریک راه می رفت. مرد جلو رفت و از فرشته پرسید:« این مشعل و سطل آب را کجا می بری؟» فرشتـه جواب داد:« می خواهم با این مشعـل بهشت را آتش بـزنم و با این سطل آب، آتش های جهنم را خاموش کنم. آن وقت ببینم چه کسی واقعاً خدا را دوست دارد!»

نوشته شده توسط ریحانه دهقان  | لینک ثابت |

سوپر آلیاژهاو فلزات نسوز دوشنبه هفتم بهمن 1387 13:40

آلیاژهای تیتانیوم به عنوان ارائه استحکام در دمای بالا مطرح می باشند اما ماکزیمم  دمای این آلیاژها 500°C است اما موتور جت، توربین گاز، بدنه راکت و کاربردهای هسته ای نیاز به استحکام بالا ، مقاومت خزشی و اکسیداسیون و خوردگی و مقاومت خستگی تا دماهای بالا 1100° سانتیگراد دارند یکی از گروه موادی که این خواص را ارائه می کند سوپر آلیاژها هستند که از 1940 در هواپیمای توربو جت به کار گرفته شده اند. سوپر آلیاژها شامل ؛ Hastalloy, Inconel  , Himess , incolole  , Rane , Odimet , Vaspalloy معمولاً دارای مقادیر زیادی نیکل بیش از 60 تا 70 درصد و دیگر عناصر آلیاژی به صورت اندک در گروه عمده ای از آن کرم یا کبالت یا هر دو می تواند تا 20 درصد وجود داشته باشد. علاوه بر این مقادیری Mo , Ni ,W, Ti , Al وجود دارد. سوپر آلیاژهای رسوب سخت شده تا حدود 700 Mpa به آسانی استحکام می دهند اما می توانند به 1450 Mpa UTS در دمای اتاق برسند. سوپر آلیاژها می توانند پایه نیکلی یا پایه کبالتی داشته باشند. استحکام شکست خستگی برای 1000 ساعت کارکرد در 815°C  برای پایه کبالت تا 230 Mpa و پایه نیکل تا 450 Mpa گزارش شده است. متاسفانه وزن سوپر آلیاژها از آهن خیلی بیشتر است. اغلب سوپر آلیاژها به سختی ماشین کاری یا فرم دهی می شوند به گونه ای که روش های EDM و ماشین کاری اولتراسونیک و الکتروشیمیایی بکار می رود و یا قطعات به روش ریخته گری دقیق به شکل نهایی در می آیند.

نوشته شده توسط ریحانه دهقان  | لینک ثابت |

خواص مکانیکی مواد چهارشنبه دوم بهمن 1387 16:4


منظور از خواص‌ مکانیکى‌، واکنش مواد در برابر نیروها و بارهاست‌. عکس‌العمل‌ مواد در برابر نیروهاى‌ واردشونده،‌ به‌ ساختمان‌ مولکولى‌ آن‌‌‌‌‌ها بستگى‌ دارد. آن‌ قسمت‌ از علم‌ مکانیک‌ که‌ صرفاً به‌ بررسى‌ نیروها و واکنش‌ها مى‌پردازد «استاتیک‌» نامیده‌ مى‌شود و بخشی از آن که‌ واکنش ماده‌ به نیروهاى‌ اعمال‌شده‌ و تغییر شکل‌هاى‌ جزئىِ‌ ناشی این از نیروها را مورد بررسى‌ قرار گیرد، «مقاومت‌ مصالح» نام دارد.
قطعات‌ بر اثر اِعمال نیرو نباید از بین‌ بروند؛ بنابراین برای ای‌‌‌‌‌نکه مطمئن بشویم قطعه مورد نظر خواص فیزیکی لازم را دارد، باید هنگام انتخاب‌ جنس‌، شکل‌، اندازه‌ و طرز ساخت‌، محاسبه‌‌‌‌‌هایی انجام دهیم. مثلاً برای تولید رینگ‌های خودرو، باید محاسبات اولیه‌ای انجام دهیم تا شرایط مادة مورد نیاز بر حسب نوع خودرو، حداکثر سرعت و حداکثر بار قابل حمل توسط آن، مشخص شود.
در این‌‌‌‌‌جا به برخى‌ از اصطلاحات‌ رایج می‌پردازیم که مؤلفه‌هاى‌ مؤثر در بررسى‌ خواص‌ مکانیکى را توضیح می‌دهند‌.

1. تنش - ‌ stress‌ :
عبارت‌ است‌ از «مقدار نیروى‌ وارد‌ بر واحد سطح‌». مقدار تنش‌ از تقسیم‌ نیروى‌ وارد‌ بر جسم‌ بر مساحت‌ سطح‌ مقطع‌ جسم‌ به دست‌ مى‌آید. شاید فکر کنید این تعریف به مفهوم فشار در فیزیک دبیرستان خیلی نزدیک است، اما همان‌طور که دقت کرده‌اید، در این‌‌‌‌‌جا شرط عمود بودن مؤلفه‌‌‌‌‌ی نیروی وارد بر سطح، وجود ندارد.

2. خستگى - fatigue :
گاهی در قطعه‌ای از یک ماشین کارخانه، شکستگی‌هایی به وجود می‌آید. ولی پس از بررسی مشخص می‌شود که میزان تنش وارد بر قطعه، از حد مجاز کمتر بوده. اما چرا گسیختگی ایجاد شده است؟ علت این پدیده آن است که بطور پیوسته مقدار بار معینی بر قطعه وارد می‌شود. یعنی مقدار تنش خاصی، به‌دفعات بر آن وارد شده است. به این گسیختگی‌ها، «گسیختگی خستگی» می‌گویند.

3. کُرنش - ‌ strain:
به طور کلى، تمام‌ مواد بر‌ اثر نیرویی هرچند ناچیز، دچار تغییر شکل‌ (تغییر ابعاد) مى‌شوند. به تغییر ابعاد یا اندازه‌های جسم، بر اثر تنش‌ «کُرنش»‌ مى‌گویند؛ مثل فنری که به‌‌‌‌‌واسطه وارد کردن نیرو بر آن کشیده یا فشرده می شود.

تعریف‌‌‌‌‌های ذکر شده، اصلی‌ترین مفاهیمِ خواص مکانیکی‌اند. گروهی دیگر از اصطلاحات هستند که از این تعریف‌‌‌‌‌ها ناشی می‌شوند. مثلاً به مقاومت ماده در برابر تغییر شکل «استحکام» می‌گویند و یا مقاومت ماده در برابر خراشیدن، ساییدگی، بُراده‌برداری و بُرش را «سختی» می‌نامند.


نوشته شده توسط مژگان شفیعی  | لینک ثابت |