بررسی چدن های سفید مقاوم به سایش كروم دار حاوی 8-12 درصد كروم در word

چكیده
 
 پدیده سایش (Wear) یكی از معضلاتی است كه صنعت از دیرباز با آن مواجه بوده است . برخورد منطقی در جهت رفع این مشكل ، مرهون بررسی دقیق پدیده و عوامل موثر بر آن می باشد . بدین منظور برخی از مواد مناسبی كه با توجه به مبانی متالورژیكی در عمل قابل استفاده می بانشد مانند (چدنهای سفید كرم دار، Ni-hard) مورد بررسی قرار می دهیم .
- تعریف سایش و عوامل موثر بر آن
 سایش عبارت است از تلفات مكانیكی ماده از سطح یك جسم بواسطه تماس آن با سطح یا جسم دیگر علیرغم مكانیكی بودن این پدیده ، گاه با واكنشهای شیمیایی نیز همراه می شود .
 - فاكتورهای كلیدی موثر برسایش عبارتند از :
1) متغیرهای متالورژیكی نظیر سختی ، چقرمگی ( tough ness) ساختار میكروسكوپی و تركیب شیمیایی
2) متغیرهایی نظیر مواد در حال تماس ( نظیر ساینده ها و مشخصات آنها ) نوع و روش بارگذاری (Loading) ،سرعت ، دما ، زمان ، خشونت سطحی ، روانكاری ( Lubrication) و خوردگی .
در اینجا ما دو نوع ا زمواد مقاوم به سایش را مورد بررسی قرار می دهیم كه عبارتند از چدنهای سفید پركرم و چدنهای سفید Ni-hard كه ابتدا چكیده ای از این دو نوع چدن سفید را در پایین می آوریم .
در اینجا دو نوع چدن سفید پركرم و Ni-hard را مورد بررسی قرار میدهیم


مقدمه

چدنهای كرم دار
در تجهیزاتی كه عملیات سایش انجام می گیرد آلیاژهای آهنی با بیشترین كربن بهترین مقاومت سایشی را دارند. ولی بخاطر تنشهای متعددی كه هنگام كار به وجود می آید باید ماده به كار رفته چقرمگی كافی برای جلوگیری از بروز عیوب گوناگون را داشته باشد. فولادهای غیر آلیاژی یا كم آلیاژ با كربنی حدود 4/0% در حالتی كه ساختارشان مارتنزیتی است چقرمگی پائینی دارند. چدنهای سفید غیر آلیاژی كه اغلب كاربید موجود در انها سمنیتت است سالها به علت مقاومتی كه در مقابل سایش دارند مورد استفاده قرار گرفته اند. با این حال در موارد متعددی استفاده از انها رضایت بخش نبوده است. ضعف این چدنها در ساختارشان است. فاز كاربید یك شبكه پیوسته ای را در اطراف دانه های آستنیت تشكیل داده و موجب تردی و ترك خوردن می گردد. افزایش یك عنصر آلیاژی كه كربن را به صورت كاربیدی غیر از سمنتیت با سختی بیشتر و خواص مطلوب تر در آورده و نیز مقدار كربن زمینه را كاهش دهد، موجب بهبود همزمان چقرمگی و مقاومت سایشی می شود. عنصری كه معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد كرم است، و كاربید آن بیشتر به صورت M7C3 می باشد. در خردكننده ها قطعاتی كه تحت سایش هستند باید نه تنها در مقابل سایش بلكه در مقابل تنشهای دینامیكی هم كه می تواند منجر به شكستهای ناگهانی شود مقاومت كنند. قطعاتی كه در معرض تنشهای سنگین هستند مشكل بزرگی را به وجود می آورند و آن اینكه قطعه باید دو خاصیت متناقض را در كنار هم داشته باشد كه عبارت است از مقاومت سایشی و چقرمگی.



فهرست مطالب

چكیده
فصل اول :چدنهای كروم دار
مقدمه     1
چدنهای كرم دار     1
 اثر ساختار میكروسكوپی     3
انتخاب زمینه     4
ذوب و ریخته گری چدن پركرم     7
ریختن فلز مذاب     9
 تنش های ناخواسته (‌پسماند ) در قطعات    10
ترك ناشی از سنگ زنی     11
ملاحظات متالورژیكی     11
سختی پذیری     15
انتخاب تركیبات     15
مقادیر كربن و كرم     16
عناصر آلیاژی     21
خواص فیزیكی و مكانیكی آلیاژهای پركرم    21
كاربرد چدنهای پركرم    22
گلوله های آسیابها وبدنه ها     24
خوردگی و سایش با تنش پایین     26
كاربرد در پمپهای ضد سایش     26
دلایل ناموفق بودن     28
كم بودن مقاومت سائیدگی     28
شكست ترد    29
عملیات حرارتی چدنهای پركرم     30
سرعت گرم كردن     31
روش آستنیته كردن     32
سرعت سرد كردن     33
برگشت یا تمپر    35
آستنیته باقیمانده     35
دمای كوئینچ     36
سخت كردن با كمك تصرمات حرارتی زیر  دماهای بحرانی     37
فصل دوم : چدنهای نیكل دار (Ni-Hard)
 چدنهای نیكل سخت     40
چدن سفید مارتنزیتی     40
استحكام كششی     41
مقاومت در برابر ضربه     41
مسائل طراحی     42
تركیب شیمیایی     44
      - كربن     44
      -سیلیسیم     45
      -منگنز     46
      -گوگرد     46
      -فسفر    46
      -نیكل     47
      -كرم     47
      -عناصر دیگر     48
ساختمان میكروسكوپی     48
      - ساختمان میكروسكوپی سطح قطعه ریختگی     52
ذوب در انواع كوره ها
      -ذوب در كوره كوپل    54
      -ذوب در كوره های برقی     57
      - ذوب در كوره بوته ای     58
      - ذوب در كوره های شعله ای     58
      -ذوب به روش دوپلكس     59
 قراضه های نیكل – سخت     59
ریخته گری چدنهای نیكل – سخت     59
انقباض    60
 ماهیچه سازی     60
 كاربرد مبرد    60
جلوگیری از پیچیدگی قطعات مبرد     62
 قرار دادن قسمتهای قابل تراش در قطعات قبل از ریختن     62
 ریختن مذاب  و تغذیه قطعه ریختگی     64
عملیات تمیز كاری     65
كنترل     66
تعیین سختی     67
آنالیز شیمیایی     70
مطالعات میكروسكوپی     71
چدن های سفید مارتنزیتی  ( Ni-Hard)عملیات حرارتی     72
Ni- Hard یوتكتیك    76
جوشكاری    76
عملیات تكمیلی و نهایی     78
قسمتهای قابل تراش     78
عملیات سنگ زنی     79
ماشینكاری     80
ماشینكاری بدنه پمپهای گریز از مركز     81
 ماشینكاری میله     81
صفحات مقاوم در مقابل سایش     81
تعیین سختی     82
فصل سوم :‌شرح آزمایش
عنوان آزمایش     84
شرح آزمایش     84
نتایج به دست آمده از آزمایش     91
منابع     93
 


منابع
 
1-D.A Rigner ,W.A.Glaeser :"Wear Resistance"Metals Hand book, ASM,Ed.9,Vol.1.pp.597-938
2-بررسی پدیده سایش جهت انتخاب مواد فلزی در شرایط سایش مختلف ( دانشگاه علم و صنعت ایران – دانشگاه صنعتی شریف – واحد تحقیق و تكنولوژی شركت پارس متال )
3- چدنهای سفید مارتنزیتی مقاوم در برابر سایش و ضربه ( میترا اسكوئی زاده )
 4- J.M.Bereza , Wear and impact resistant white cast irons , Journal of the British Foundryman , vol74.
 5-مطالعه ساختار میكروسكوپی ، رفتار سایشی وخواص مكانیكی چدن سفید حاوی 12 تا 14% كرم (عبدالمهدی اجلالی ، وحید رسولی ، احمد ساعتچی ، مهدی گلمكانی ) دانشگاه صنعتی اصفهان
6-Ni-Hard , marten sitic white cast Iran , Production Inter national Nicle
7- متالورژی كاربردی چدنها ( مرعش مرعشی )
 8- چدن سفید مارتنزیتی ( Nl.Hard) روشهای تولید – عملیات حرارتی ( احمد ساعتچی )