مقاله چدن و ريخته‌گري word
دسته بندي :
مقاله »
علوم پایه
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 24 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
مقدمه
چدنها آلياژ آهن ـ كربن ـ سيليسيم مي‌باشند كه مقدار كربن آن بيشتر از ميزاني است كه مي‌تواند در محلول جامد اوستنيت دردرجه حرارتي يو تكتيك باقي بماند. بنابراين چدنها معمولا محتوي برخي از محصولات تجزيه نظير گرافيت يا سمنتيت آزاد هستند.
معمولاً مقدار كربن در چدنها بيش از 7/1 و كمتر از 5/4 درصد مي‌باشند. درصد زياد كربن چدن را شكننده مي‌كند و در اينصورت چدن ارزش كاركرد ديگري جز در ريخته‌گري ندارد و بدين جهت به آن آهن ريخته‌گري يا چدن مي‌گويند. سيلسيم كه بعنوان يك عامل گرافيت زا عمل مي‌كند. معمولا مقدار آن در حدود 5/0 تا 2% است. گاهي اوقات در آهنهاي سيليس دار مخصوص، مقدار سيليس از اين حد هم تجاوز مي‌كند.
به سبب روشهاي تصفيه بكار رفته در چدن، هميشه مقدار معيني از منگنز، فسفر و گوگرد در چدن موجود است. به منظور تعيين خواص شيميايي و فيزيكي چدن، عناصر آلياژ كننده‌اي نظير مس، موليبدن، نيكل و كروم به آن مي‌افزايند. ساختمان و خواص چدنها بسيار مختلف است ولي با اين وجود آنها را مي‌توان بصورت زير تقسيم بندي كرد.
1 ـ چند خاكستري
2 ـ چدن سفيد
3 ـ چدن چكشخوار
4 ـ چدن گرافيت كروي
5 ـ چدن آلياژي
Gray cast Iron
White cast Iron
Maileable Iron
Ductile I ron
Alloy Cast
چدن خاكستري و عوامل مؤثر بر ساختار آن
1) ساختار ميكروسگوپي :
خواص چدنها عمدتا تابع ساختار ميكروسكوپي مي‌باشد و ساختار ميكروسكپي خود تابعي از تركيب شيميايي و شرايط سردكردن است. 0خود شرايط سردكردن تابع ضخامت قطعه، شرايط قالب است) همچنين ساختار ميكروسكوپي با نحوه عمليات حرارتي نيز تغيير مي‌يابد.
بنابراين ساختمان ميكروسكوپي نيز مانند آناليز شيميايي در تعيين خواص نهايي يك قطعه ريختگي تأثير بسزايي دارد. خواصي نظير قابليت ماشينكاري و مقاومت فرسايشي تقريبا بطور كامل به ساختمان ميكروسكوپي وابسته هستند. ساختمان ميكروسكوپي از دو قسمت اصلي تشكيل شده است پولكهاي گرافيتي و زمينه فلزي كه پولكها را احاطه مي‌كند. ساختمان زمينه چدن خاكستري را به سهولت مي‌توان تغيير داد ولي وقتي گرافيت تشكيل شد، عمليات حرارتي بر روي ساختمان گرافيت تقريبا بي‌تأثير است.
2)اثر زمان خارج ساختن قطعه بر روي خواص آن :
در مورد شرايط قالب مي‌توان گفت: زمان خارج ساختن قطعه بر روي خواص آن تأثير دارد:
خواص ويژه هر قطعه ريختگي چدن خاكستري كه ناشي از ريزساختار آن است، اساسا به سرعت سرد شدن آن قطعه بستگي دارد. سرعت سرد شدن هر قطعه تحت تأثير مدت زماني است كه آن قطعه پس از اتمام ذوب ريزي درون قالب باقي مي‌مانند يا بعبارت ديگر تحت تأثير مدت زمان مابين ريختن مذاب و خارج ساختن قطعه از درون محفظه قالب است.
هر چقدر استحكام در حالت ريختگي بالاتر باشد و يا ضخامت قطعه افزايش يابد، يا هر دو عمل با هم صورت گيرد، بايد زمان خارج ساختن قطعه دقيق تر كنترل شود.
3) تركيب شيميايي و سرعت سرد شدن:
چدنهاي خاكستري غيرآلياژي را مي‌توان آلياژ آهن ـ كربن ـ سيليسيم و فسفر در نظر گرفت اين عناصر بيشترين تأثير را در تعيين ساختار ميكروسكپي ـ سختي و استحكام ريخته‌هاي چدني با ابعاد مختلف دارا هستند. با افزايش مقدار كربن تعداد و درشتي گرافيت‌هاي ورقه‌اي بيشتر شده و در نتيجه استحكام و سختي قطعه تنزل مي‌نمايد. در چدن، نسبت ساختار ميكروسكوپي كه بصورت يوتكتيك گرافيتي منجمد مي شود بوسيله مقدار كربن ـ سيليسيم و فسفر تعيين مي‌گردد.
4) اثر اندازه مقطع ريختگي:
در اثر تغيير اندازه، قطعه، استحكام كششي نيز تغيير مي‌كند در نتيجه مي‌توان گفت كه سرعت سردكردن به اندازه تغيير در تركيب شيميايي داراي اهميت است. در حالكيه تغييرات استحكام چدن ناشي از تغيير در تركيب شيميايي آن معمولا بصورت كم و زياد شدن نسبي فاز آستنيت اوليه و ساختار يوتكتيك توضيح داده مي‌شود، تغييراتي كه در اثر تغيير در ضخامت قطعه در استحكام ايجاد شود بطور عمده به اختلاف در اندازه سلهاي يوتكتيك و اندازه گرافيت‌هاي رشته‌اي مربوط مي‌گردد. با كم شدن مقطع قطعه، سرعت سرد شدن افزايش پيدا كرده و مقاومت چدن نيز افزايش پيدا مي‌كند.