تبلیغات
بانک اطلاعات مهندسی مواد و متالورژی
قالب وب سایت
بانک اطلاعات مهندسی مواد و متالورژی
رشته مهندسی مواد و متالورژی ، پایه همه مهندسی ها . 
مدیر وب سایت
نظر سنجی
نظر شما راجع به وبلاگ چیست؟






لینک های مفید
معرفی کامل چدن ها

چُدَن
به آلیاژهایی از آهن و کربن که بین ۲٫۱الی ۶٫۲ درصد کربن داشته باشند، گفته می‌شود. رنگ مقطع شکست این آلیاژ به عنوان شناسه نامگذاری انواع مختلف آن به کار می‌رود. بیش از ۹۵ درصد وزنی چدن را آهن تشکیل می‌دهد و عناصر آلیاژی اصلی آن کربن و سیلیسیم هستند. به طور معمول بین ۲٫۱ تا ۴ درصد کربن و ۱ تا ۳ درصد سیلیسیم دارد و به عنوان آلیاژی سه‌گانه شناخته می‌شود. با این وجود، انجماد آن از روی دیاگرام فازی دوتایی آهن-کربن بررسی می‌شود. جایی که نقطه یوتکتیک در دمای ۱۱۵۴ درجه سانتی گراد و ۴٫۳ درصد کربن اتفاق می‌افتد که حدود ۳۰۰ درجه کمتر از نقطه ذوب آهن خالص است. چدنها، به استثنا نوع داکتیل، ترد هستند و به دلیل نقطه ذوب پایین، سیالیت، قابلیت ریخته گری، ماشین کاری، تغییرشکل ناپذیری و مقاومت به سایش به موادی مهندسی با دامنه وسیعی از کاربرد تبدیل شده و در تولید لوله‌ها، ماشینها، قطعات صنعت خودرو مانند سرسیلندر، بلوک سیلندر و جعبه دنده به کار می‌روند. چدن همچنین به تضعیف و تخریب ناشی از اکسایش (خوردگی) مقاوم است.

چدن از طریق ذوب مجدد سنگ آهن به همراه آهن و فولاد قراضه بدست می‌آید و با طی مراحلی برای حذف عناصر ناخواسته مانند فسفر و گوگرد همراه است. بسته به نوع کاربرد، میزان کربن و سیلیسم تا حد مطلوب (به ترتیب ۲ تا ۳٫۵ و ۱ تا ۳ درصد وزنی) کاهش داده می‌شوند. سایر عناصر نیز حین ریخته گیری و قبل از شکل گیری نهایی، به مذاب افزوده می‌شوند. چدن به جز موارد خاص که در کوره بلند موسوم به کوره کوپل ذوب می‌شود، عمدتاً در کوره‌های القای الکتریکی تولید می‌گردد. پس از تکمیل ذوب، مذاب به کوره نگهدارنده یا قالب ریخته می‌شود.

خواص چدن با افزودن عناصر آلیاژی مختلف تغییر می‌کند. بعد از کربن، سیلیسیم مهمترین عنصر محسوب می‌شود چرا که کربن را از حالت محلول خارج کرده، آن را به فرم گرافیت درمی آورد که تولید چدنی نرمتر، با انقباض کمتر کرده، استحکام و چگالی را کاهش می‌دهد. گوگرد نیز هنگام اضافه شدن سولفید آهن تولید می‌کند که مانع تشکیل گرافیت شده سختی را افزایش می‌دهد. مشکل گوگرد اینست که گرانروی چدن را در حالت مذاب بالا برده و عیوب ساختاری را افزایش می‌دهد. برای خنثی کردن اثرات گوگرد از منگنز استفاده می‌شود تا به جای سولفید آهن، سولفید منگنز تشکیل شود. سولفید منگنز از مذاب سبکتر است بنابراین برروی سطح مذاب و درون سرباره شناور می‌شود. مقدار منگنز مورد نیاز برای خنثی کردن گوگرد برابر است با ۱٫۷*مقدار گوگرد+۰٫۳٪. افزودن منگنز بیش از این مقدار باعث تولید کاربید منگنز می‌شود که خود به بالا رفتن سختی و سرعت انجماد منجر می‌شود. تنها در مورد چدن خاکستری افزایش منگنز تا یک درصد استحکام و چگالی را افزایش می‌دهد.

نیکل نیز از آلیاژسازهای بسیار معمول است که ساختار پرلیت و گرافیت را پالایش داده به افزایش چقرمگی کمک می‌کند و گاه حتی تفاوت سختی در ضخامتهای مختلف را از بین می‌برد. کروم به مقدار جزیی به ملاقه مذاب افزوده می‌شود تا گرافیت آزاد را کاهش داده، مذاب را سرد کند و از آنجا که تثبیت کننده قوی کاربید به شمار می‌رود عمدتاً همراه با نیکل افزوده می‌شود. مقدار بسیار اندکی قلع را نیز می‌توان به جای ۰٫۵درصد کروم افزود. بین ۰٫۵ تا ۲٫۵درصد مس هم در ملاقه یا کوره به مذاب اضافه می‌شود تا انجماد را کاهش، گرافیت را پالایش و سیالیت را افزایش دهد. افزودن ۰٫۳ تا ۱ درصد مولیبدن باعث افزایش انجماد، پالایش گرافیت و پرلیت می‌شود و معمولاً همراه با نیکل مس و کروم افزوده می‌شود تا خواص استحکامی را بهبود بخشد. تیتانیوم به عنوان گاززدا و اکسیدزدا استفاده می‌شود اما سیالیت را هم افزایش می‌دهد. اضافه نمودن ۰٫۱۵ تا ۰٫۵درصد وانادیوم، سمنتایت را تثبیت کرده سختی و مقاومت به سایش و گرما را افزایش می‌دهد. همچنین افزودن ۰٫۱ تا ۰٫۳ درصد زیرکنیوم به تشکیل گرافیت، احیا و افزایش سیالیت منجر می‌شود. به مذاب چدن مالیبل، حدود ۰٫۰۰۲ تا ۰٫۰۱ درصد وزنی بیسموت اضافه می‌شود تا بتوان سیلیسیم درصد سیلیسیم را افزایش داد. در چدن سفید عنصر بور به منظور تولید شدن چدن مالیبل افزوده می‌شود تا از اثر زمخت شدن در اثر وجود بیسموت کاسته شود.


چدن خاکستری ریزساختار گرافیتی خاصی دارد که باعث می‌شود مقطع شکست آن به رنگ خاکستری باشد. در این نوع چدن‌ها تمامی یا قسمت اعظم کربن بصورت آزاد (گرافیت) رسوب می‌کند. از نظر وزنی رایج‌ترین نوع چدن و پرکاربردترین ماده ریخته گری محسوب می‌شود. چدن خاکستری عمدتاً حاوی ۲٫۵ تا ۴ درصد کربن، ۱ تا ۳ درصد سیلیسیم و مابقی آهن است. این نوع چدن استحکام کششی و مقاومت به شوک کمتری نسبت به فولاد دارد اما از نظر استحکام فشاری با فولاد کربنی کم و میان کربن قابل مقایسه است.


چدن سفید از میزان کربن کمتر و سرعت سرد کردن بیشتر حاصل می‌شود جاییکه بخش عمده کربن بصورت فاز نیمه پایدار Fe۳C (سمنتیت) رسوب می‌کند تا کربن آزاد (گرافیت). مقطع شکسته شدهٔ این نوع چدن‌ها سفید نقره‌ای رنگ است. سمنتیت رسوب کرده از مذاب ذرات بزرگی در فاز یوتکتیک شکل می‌دهد. فاز دیگر این نوع چدن آستنیت است که طی فرایند انجماد به مارتنزیت تبدیل می‌شود. این کاربیدهای یوتکتیک درشتتر از آن هستند که سخت گردانی رسوبی ایجاد کنند (مانند برخی فولادها که رسوب سمنتیت، با ممانعت از حرکت نابجاییها در فاز زمینه فریت، از تغییر شکل پلاستیک جلوگیری می‌کند). اما تا حدودی به دلیل سختی خود ذرات سمنتیت که بخشی از حجم ماده را اشغال می‌کنند، سختی کل افزایش می‌یابد بطوریکه سختی چدن سفید بر اساس قانون مخلوطها برآورد می‌شود. در هر صورت سمنتیت‌ها سختی را افزایش و چقرمگی را کاهش می‌دهند. از آنجا که کاربید بخش بزرگی از ماده را می‌گیرد، چدن سفید را می‌توان نوعی سرمت به حساب آورد. چدن سفید برای بسیاری مصارف بیش از حد ترد است ولی به لطف سختی خوب، مقاومت به سایش بالا و قیمت پایین در ساخت قطعاتی چون سطوح در معرض سایش (مانند پروانه توربین)

در سیستم آهن-کربن پایدار، تمامی کربن بصورت گرافیت ظاهر می‌شود.

چدن مالیبل یا چدن چکش خوار، ذاتا از نوع چدن های هیپو یوتکتیکی کم آلیاژی یا غیر آلیاژی هستند. جهت ایجاد گرافیت های کروی فشرده و حصول خواص مکانیکی مانند استحکام و چکش خواری، عملیات آنیل کردن انجام می گیرد. پس از ریخته گری، کربن این چدن ها به شکل ترکیبی (ترکیب با آهن) بوده و قطعات به صورت چدن سفید در آمده که با فرایند حرارتی بخصوصی به چدن مالیبل تبدیل می شوند.

کربن این نوع چدن بیشتر به‌صورت کره ‌هایی (کلوخه‌) از گرافیت و با اشکال نامنظم می‌باشد (شکل زیر). چدن چکش‌خوار ابتدا به‌ صورت چدن سفید و با ترکیب شیمیایی مناسب ریخته می‌ شود. سپس به هنگام آنیل از سمنتیت چدن سفید، گرافیت جوانه‌ زده و به‌ صورت کروی رشد می‌کند. با تغییر دادن عملیات آنیل، می‌توان چدن چکش‌ خوار با خواص مکانیکی مختلف به‌ دست آورد، از آنجا که ابتدا برای تولید چدن سفید انجماد سریعی لازم است لذا ضخامت قطعات چدن چکش‌ خوار محدود است.

پس از اتمام مرحله اول آنیل، ساختار دارای کربن برفکی در زمینه آستنیت اشباع شده از کربن بوده و در مرحله دوم می توان با تنظیم سرعت سرد کردن ساختار را از فریت تا پرلیت تغییر داد. شکل گرافیت در چدن مالیبل (چکش خوار) کروی نبوده و به شکل برفکی می باشد.

برای ساخت پل، لوله‌ها، درپوش چاه‌های خیابان، ماشین آلات و بسیاری چیزهای دیگر تا زمان جایگزین شدن استیل استفاده می‌شد. شکل توسعه یافته اش به عنوان خرپای سقف، شاقول کردن، خطوط گازی و هم چنین پنجره‌های دکوراتیو استفاده می شده است.

چدن دارای مزیت‌ها و معایبی در معماری است. در فشرده سازی قوی و در کشش و خمش ضعیف است. مقاومت و سختی آن مخصوصا در حرارت بالا (هنگام آتش‌سوزی) بسیار پایین می‌آید.


https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a1/Metal_and_alloy_graph_in_Persian_language.JPG





طبقه بندی: ریخته گری، کوره های ریخته گری، عملیات حرارتی، فلزات آهنی،
برچسب ها: معرفی کامل چدن ها،
[ جمعه 7 خرداد 1395 ] [ 11:22 ق.ظ ] [ امید اشکانی ]
تصاویر متالوگرافی چدن ها

http://www.jdsharif-met.com/images/phocagallery/metallography/ferrous/thumbs/phoca_thumb_l_ferrous_07.jpg

چدن خاکستری فریت - پرلیتی

http://www.jdsharif-met.com/images/phocagallery/metallography/ferrous/thumbs/phoca_thumb_l_ferrous_13.jpg

چدن سفید با ساختار دندریتی






طبقه بندی: متالوگرافی، خواص فیزیکی مواد، عملیات حرارتی، فلزات آهنی،
[ پنجشنبه 16 اردیبهشت 1395 ] [ 02:19 ب.ظ ] [ امید اشکانی ]
سیزدهمین دوره مسابقات سراسری عملیات حرارتی کشور


دوازدهمین دوره سراسری مسابقات عملیات حرارتی

جهت کسب اطلاعات بیشتر به سایت زیر مراجعه کنید .
http://iranhtc.ir/thirteenth/index.php




طبقه بندی: عملیات حرارتی، فلزات غیر آهنی، فلزات آهنی،
برچسب ها: سیزدهمین دوره مسابقات سراسری عملیات حرارتی کشور،
[ شنبه 11 اردیبهشت 1395 ] [ 08:13 ب.ظ ] [ امید اشکانی ]
فرو آلیاژ چیست ؟

فروآلیاژها، آلیاژهایی هستند که از آهن و یک یا چند عنصر دیگر تشکیل شده‌اند و شرایط آسان داخل شدن عنصر یا عناصر مورد نظر به فولاد یا چدن مذاب را فراهم می‌کنند. نقش این عناصر می‌تواند شامل اکسیژن‌زدایی و یا ایجاد ساختار مورد نظر و دستیابی به خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوب برای کاربردهای معین انواع فولاد و چدن باشد.

این عناصر عبارتند از سیلیسیم، منگنز، کروم، مولیبدن، وانادیوم، تیتانیوم، کبالت، نیکل، تنگستن و... افزودن عناصر فوق‌الذکر به‌صورت خالص به آلیاژهای آهن (فولاد و چدن) به دلایل زیر انجام نمی‌شود:

1. عناصر فوق به‌شکل خالص بسیار گران و هزینه تهیه آنها بسیار زیاد است.

2. نقطه ذوب عناصر در حالت خالص بیشتر از حالت آلیاژی است و لذا ایجاد دمای مورد نظر برای ذوب علاوه بر ایجاد هزینه‌های بیشتر برای تولید، مشکلات فنی و تولیدی دیگری نیز به دنبال دارد و اصولاً استفاده از فروآلیاژها به‌طور قابل‌توجهی آسان‌تر از افزودن عناصر به‌صورت خالص است.

بعضی از فروآلیاژها نقش جوانه‌زایی فازهای معینی از جمله گرافیت کروی و یا بهینه‌سازی و پالایش ریز ساختار را در آلیاژهای چدن‌بازی می‌کنند و به این فروآلیاژها مواد تلقیحی یا جوانه‌زا Inoculant می‌گویند.

کاربرد عمده فروآلیاژها در صنایع تولید آهن و فولاد، ریخته‌گری و الکتروسازی است. از این‌رو فروآلیاژها در تولید فولاد و قطعات ریخته‌گری فولادی و چدنی نقش منحصر به‌فردی ایفا می‌کنند لذا توسعه ظرفیت فولاد و چدن در کشور با افزایش مصرف فروآلیاژها همراه است. بر این اساس، تولید فروآلیاژها، از نظر کمی و کیفی به تولید فولاد وابسته است و هر قدر تولید فولاد بیشتر باشد نیاز به فروآلیاژها بیشتر است. از آنجا که تولید فولاد در توسعه اقتصادی نقش مهمی دارد، لذا تولید فروآلیاژها برای اقتصاد ملی از اهمیت بسیاری برخوردار است.

در حال حاضر 6 نوع فروآلیاژ و اکسید مولیبدن در 19 واحد فروآلیاژ و اکسید مولیبدن تولید می‌شوند.

در سال 87، تولید فروآلیاژ و اکسید مولیبدن (بدون احتساب تولیدات 2 واحد که آمار خود را ارائه نکرده‌اند) حدود 75 هزار تن بوده است.

منبع : پایگاه خبری تحلیلی صنعت و اقتصاد ایران .



طبقه بندی: ریخته گری، خواص فیزیکی مواد، فلزات آهنی،
برچسب ها: فرو آلیاژ چیست ؟،
دنبالک ها: بانک مقالات مهندسی مواد،
[ شنبه 2 آبان 1394 ] [ 12:13 ب.ظ ] [ امید اشکانی ]
.: Web Site Theme by Engineer Omid Ashkani :.

تعداد کل صفحات : 6 :: 1 2 3 4 5 6

درباره وب سایت


با سلام.

به وب سایت بانک اطلاعات مهندسی مواد و متالورژی خوش آمدید. در این وب سایت سعی داریم تا بهترین مطالب را برای شما قرار دهم.

شما در این وب سایت می توانید از به روز ترین اخبار مهندسی متالورژی آگاه شوید ، بهترین و کامل ترین جزوات درسی را دانلود نمایید ، آن هم به طور کاملا رایگان ، کتب درسی مهندسی مواد را دانلود کنید و بسیاری امکانات دیگر بهره مند شوید.

امیدوارم مطالب جمع آوری شده مفید واقع شود.

در نهایت لازم می دانیم ، ذکر کنیم ، مطالب این وب سایت کاملا تابع قوانین جمهوری اسلامی ایران است .

استفاده از مطالب این وب سایت تنها با ذکر منبع و نام نویسنده مجاز است.

با تشکر

مدیر وب سایت : امید اشکانی

آدرس های زیر را به خاطر بسپارید .

www.material-engineering.ir

www.mohitezist2009.ir

آرشیو مطالب
موضوعات
آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بروز رسانی :

  • آریس مت
  • میهن بلاگ
  • بک لینک
  • از قدیم تا کنون
  • محصولات ویژه