تحقیق ریخته گری آلیاژهای آهنی و چدن ها

تحقیق ریخته گری آلیاژهای آهنی و چدن ها (کامل و جامع)

بخشی از توضیحات فایل:
چدن آلیاژی از دو عنصر آهن و کربن است که معمولاً دارای عناصر دیگری نظیر سیلسیم، منگنز، فسفر و ... می‌باشد. آهن بعنوان عنصر پایه و کربن بعنوان عنصر آلیاژی اصلی بکار می‌رود. درصد عنصر کربن در چدن¬ها معمولاً بیشتر از %2 وزنی می‌باشد. وجود کربن و سیلسیم در چدن سبب پدید آمدن خواص قابل توجهی شده است. اولین ویژگی مطلوب چدنها قابلیت ریخته گری عالی آنها است. علت این امر را می¬توان در موارد زیر دانست:
- درجه حرارت ذوب نسبتاً پایین
- سیالیت خوب
- واکنش کم با مواد قالب (وجود کربن و نقطه ذوب پایین علت این امر است)
به سبب این ویژگی قابلیت تولید قطعات پیچیده با استفاده از چدن¬ها وجود دارد.
ویژگی مهم دیگر چدنها وجود گرافیت آزاد است که در صورت کنترل مناسب بخوبی می‌تواند انقباض ناشی از انجماد «Solidification shrinkage» را جبران نماید.
سومین ویژگی چدنها صرفه اقتصادی آنهاست. علت این امر ارزان بودن مواد اولیه، تهیه کردن مذاب در اغلب کوره های ریخته گری و بالا بودن راندمان ریخته گری است.
چهارمین ویژگی آن مناسب بودن خواص فیزیکی مکانیکی بدلیل وجود دو عنصر کربن و سیلسیم است. از جمله این موارد قابلیت جذب ارتعاش و صدا «Damping capacity» است. به سبب حضور گرافیت آزاد- به خصوص وجود گرافیت ورقه¬ای- این آلیاژ دامنه ارتعاشات موجود را کوتاه نموده و اصطلاحاً آنها را میرا می¬کند. از خواص دیگر این آلیاژها می¬توان به مقاومت سایشی مناسب، مقاومت خوردگی مطلوب و مقاومت خستگی اشاره نمود.
البته یک چدن کمتر می‌تواند تمام خواص فوق را داشته باشد. با تمام نکات مثبتی که در بالا به آنها اشاره شد عدم داشتن انعطاف و کارپذیری (Workability) از جنبه های منفی این آلیاژ است که در نتیجه وجود کربن و سیلسیم بوجود می‌آید.
و.....

فهرست مطالب تحقیق :
چدنها
تقسیم بندی چدنها
چدن سفید
چدن مالیبل
چدن خاکستری
چدن نشکن «Ductile iron»
چدن با گرافیت فشرده «Compacted Graphict castion»
چدن های پرآلیاژ «High Alloy cast iron»
ساختمان زمینه چدنها
اجزاء ساختار چدنها
ویژگیها
سیستم Fe-C
عناصر موجود در چدن
انجماد «Solidefication»
تشخیص حساسیت چدن به سرعت سرد کردن در کارخانه
آزمایش گوه
* بر اساس تقسیم بندی A-274
انواع گرافیت لایه ای
تلقیح مواد جوانه زا
جمع بندی مطالب
تولید چدن خاکستری: «Gray cast Iron production»
کنترل کیفیت Quality control:
آزمون کارگاهی
آزمونهای آزمایشگاهی
آزمونهای شیمیایی
آزمونهای مکانیکی
دسته بندی چدنهای خاکستری «Gray cast Iron classification»
میله آزمایشی «Test Bar»
تأثیر کربن معادل بر استحکام کششی چدنها
روشهای ریخته گری چدن خاکستری
مواد افزودنی به مخلوط ماسه قالبگیری برای ریخته گری چدن خاکستری
بازیابی ماسه
قالبهای ماسه ای
مشخصات عملیات چدن در کوره کوپل
انواع کوره کوپل
کوره های روربراتوری Reverberatory furnaces
کوره بوته‌ای Crucible furnace
کوره های الکتریکی «Electrical furnace»
عوامل مؤثر بر انتخاب کوره
آزمایش سیالیت: Fluidity Test
عوامل مؤثر بر سیالیت
جوانه زاها «Nacleant»
فروسیلسیم
محاسبه شارژ
روش محاسبه شارژ
خواص فیزیکی- مکانیکی Physical-mechanical proportion
استحکام فشاری «Compressive Slrength»
عملیات حرارتی چدن خاکستری «Heat treatment»
اهداف
چدن با گرافیت فشرده «Compacted Graphite iron»
نمونه‌ای از آلیاژ مصرفی
نمونه آنالیز چدن خاکستری با کلاس 30
مشخصات فیزیكی و مكانیكی چدن با گرافیت فشرده
چدن چكش خوار "Malleable Iron"
عوامل موثر بر سفید شدن قطعه
مرحله عملیات حرارتی قطعه
عوامل موثر بر جوانه زنی گرافیت
كنترل تعداد كره های گرافیتی
مكانیزم كلوخه ای شدن C
عوامل موثر بر گرافیت زایی مرحله اول
دومین مرحله گرافیت زایی
ساختار چدنهای مالیبل
مثال: روش تولید چدن مالیبل پرلیتی
نكات مهم در تولید چدن مالیبل
چدنهای آلیاژی: Alloy cast Iron
گروه اول: Abrasion resistance cast Iron
گروه دوم Corrosion-resistance cast Iron
چدن مقاوم در برابر حرارت بالا: Heat-Resistance cast Iron
چدن با گرافیت كروی یا چدن داكتیل: Spherodal Graphite cast Iron, Ductile Iron
مراحل تولید چدن نشکن
گوگردزدایی «Desulfusizing»
روشهای كروی كردن گرافیت
- روشهای افزودن منیزیم به مذاب در تولید چدن نشكن
1- روش بوته سرباز (روش ته بوته ای)
2- اصلاح سازی در بوته بسته
3- روش فرو بردن
معایب
4-روش راكتور چرخان
معایب
5-روش تزریقی
6-روش توپی متخلخل
7- روش بوته تحت فشار
معایب
8- روش افزودن منیزیم در راهگاه قالب
زوال یابی اثری مواد كروی كننده منیزیم
روشهای كنترل
- اثر درجه حرارت مذاب به اتلاف و بی‌اثری منیزیم
افزودن مواد جوانه‌زا
روش‌های افزودن مواد جوانه‌زا
زمان افزودن مواد جوانه‌زا
اثر درجه حرارت
استانداردهای چدن داكتیل
انتخاب تركیب شیمیایی
تئوری‌های تشكیل گرافیت كروی
1- تئوری رشد گرافیت كروی از آستنیت
2- تئوری انرژی سطحی
3- تئوری رشد گرافیتی روی هسته‌های به وجود آمده در مذاب
4- تئوری شاخه زدن دندریت‌های گرافیت در حال رشد
5- تئوری حباب یا مرز فاز
مراحل تشكیل گرافیت كروی در تئوری تشكیل حباب
6- تئوری تحت انجماد
7- تئوری جذب سطحی
طراحی سیستم راهگاهی و تغذیه گذاری چدن‌ها
اجزای سیستم راهگاهی
سرعت جریان مذاب در راهگاه فرعی
نسبت‌های راهگاهی
قوانین مكانیك سیالات
عوامل مؤثر بر نوع جریان
طراحی ریخته‌گری و سیستم راهگاهی
مراحل طراحی سیستم راهگاهی
1- تعیین نوع سیستم راهگاه‌ها برای ریخته‌گری قطعات چدنی
2- محاسبه زمان ذوب‌ریزی
- روش‌های تعیین زمان بارریزی
سیستم غیرفشاری
نحوه جلوگیری از ناخالصی‌
مراحل عملی سیستم راهگاهی فشاری
مراحل عملی سیستم راهگاهی غیرفشاری
تغذیه‌گذاری در قطعات چدنی