صنعت ریخته گری تیتانیم نسبتاً جدید با بیشترین استانداردهای ریخته گری می باشد. اولین برنامه کاربرد در سال 1960 صورت گرفت به جهت خاصیت خوردگی خوب تیتانیم ، از تیتانیم در ساخت سوپاپ استفاده شده در ابتدا برای ریخته گری تیتانیم از قالب های گرافیتی استفاده می شد اما در حال حاضر از ریخته گری دقیق استفاده می شود. خواص تیتانیم وآلیاژهای آن به وجود عناصربین نشین نظیر(C,N,O,H) بستگی داردكه ازبین این عناصرهیدروژن واكسیژن حلالیت زیادی دارد. روش اصلی و تقریباً جهانی ، ذوب تیتانیم ، با یک الکترود تیتانیم مصرف شونده که در یک اتاقک خلاء محبوس است که این الکترود با یک بوته آبگرد مسی ذوب را انجام می دهد که آبگرد بودن بوته از ذوب شدن بوته جلوگیری می کند. زمانی که ذوب انجام شد الکترود باقی مانده بالا می رود و بوته برای ذوب ریزی به داخل قالب خم می شود مقدار تیتانیم مانده در بوته، برای ذوب ریزی بعدی به کار گرفته می شود. الکترود مصرف شونده تیتانیم از شمش های ریخته گری و فورج شده و از شمش های کارشده و ازمواد برگشتی کارگاه های ریخته گری می باشد.

دانلود فایل تیتانیوم و آلیاژهای آن : 

قالب بندی:pdf

تعداد صفحات :28

حجم :1.13MB

لینک دانلود

دانلود فایل مروری بر آلیاژهای تیتانیوم (تاریخچه، خواص، کاربرد، روش تولید ): 

قالب بندی:pdf

تعداد صفحات :17

حجم :2.29MB

لینک دانلود

انواع آبکاری که برای پیچ و مهره به کار می روند عبارتند از : 

گالوانیزه سرد یا الکترولیتی – گالوانیزه گرم ( پودری و مذابی ) – داکرومات- کادمیوم -PTFE 

در آبکاری سرد یا الکترولیتی پوشش دهی بر اساس جریان الکتریسیته است و ضخامت پوشش نیز با دانسیته جریان رابطه مستقیم دارد ، در آبکاری گالوانیزه گرم پیچ و مهره در محلول مذاب غوطه ور می شود و محلول ضخیم گالوانیزه بر سطح پیچ می نشیند . 

پوشش داکرومات : معمولا برای پیچ و مهره از روش DIP SPIN استفاده می شود که پس از آماده سازی سطح قطعات داخل سبد ریخته می شوند و سبد در محلول داکرومات قرار می گیرد و با استفاده از سانتریفیوژ مواد زاید برداشته میشود و سپس عملیات پخت انجام می شود در مورد پیچ های بزرگتر پیچ ها را آویزان کرده و محلول داکرومات بر روی پیچ اسپری می شود و سپس پیچ ها در کوره پخت قرار می گیرند . پوشش داکرومات مزایای بیشتری نسبت به روش های گالوانیزه گرم دارد . 

مزیت ها و ویژگی های پوشش داکرومات : 

در تست salt spray هر میکرون پوشش داکرومات 100 ساعت جواب میدهد بنابراین پوشش 5میکرونی متداول تا 500 ساعت مقاومت خوردگی دارد ، که نسبت به گالوانیزه سرد و گرم عدد بسیار مطلوبی است. 

مقاومت در برابر حرارت : 

پوشش داکرومات می تواند تا دمای 300 درجه سانتی گراد را تحمل کند . بدون اینکه خاصیت خود را از دست بدهد و تغییری در خواص فیزیکی و شیمیایی پیچ به وجود بیاید . در حالیکه در انواع گالوانیزه ساختار پوششی نهایتا 100در درجه سانتی گراد تغییر می کند .

 ترکهای هیدروژنی:

درمورد پیچ هایی که تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند و سختی بالایی دارند . نباید از گالوانیزه گرم استفاده نمود چرا که نفوذ هیدروژن در سطح پیچ باعث ترد شدن و شکننده شدن پیچ می شود . حال آنکه در پوشش داکرومات در صورت وجود هیدروژن در سطح پیچ تحت عملیات پخت که در دمای بالای 200 درجه سانتی گراد صورت می گیرد هیدروژن محبوس شده در سطح پیچ آزاد می گردد. 

سایر : 

در پوشش داکرومات نفوذ در همه سطوح پیچ یکسان است . ضخامت پوششی نیز در تمامی سطوح به یک اندازه است . چسبندگی رنگ نیز بروی این نوع پوشش بهتر از موارد دیگر است .

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.