اختصاصی از رزفایل ... تحقیق کامل درمورد ریخته گری فولاد - ذوب ف ... ات ... با ... و پر سرعت .

 ... تحقیق کامل درمورد ریخته گری فولاد - ذوب ف ... ات


 ... تحقیق کامل درمورد ریخته گری فولاد - ذوب ف ... ات

 

 

 

 

 

 

لینک پرداخت و ... *پایین مطلب*

فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :132

 

بخشی از متن مقاله

مقدمه

طراحان نیاز فراوانی به مواد مستحکم‌تر و مقاوم‌تر در برابر خوردگی دارند. فولادهای زنگ نزن توسعه داده شده و به کار رفته در دهه‌های دوم و سوم قرن بیستم میلادی، نقطه شروعی برای برآورده شدن خواسته‌های ... ی در دماهای بالا بودند. بعداً معلوم شد که این مواد تحت این شرایط دارای استحکام محدودی هستند. جامعه متالوژی با توجه به نیازهای روز افزون بوجود آمده، با ساخت جایگزین فولاد زنگ نزن که ... آلیاژ نامیده شد به این تقاضا پاسخ داد. البته قبل از ... آلیاژها مواد اصلاح شده پایه آهن به وجود آمدند، که بعدها نام ... آلیاژ به خود گرفتند.

با شروع و ادامه جنگ جهانی دوم توربین‌های گازی تبدیل به یک محرک قوی برای اختراع و کاربرد آلیاژها شدند. در سال 1920 افزودن آلومینیوم و تیتانیوم به آلیاژهای از نوع نیکروم به عنوان اختراع به ثبت رسید، ولی صنعت ... آلیاژها با پذیرش آلیاژ کب ... (ویتالیوم) برای برآورده ... نیاز به استحکام در دمای بالا در موتورهای هواپیما پدیدار شدند. بعضی آلیاژهای نیکل- کروم (این ... ل و نیمونیک) مانند سیم نسوز کم و بیش وجود داشتند و کار دستی ... به ف ... قوی‌تر در دمای بالاتر برای رفع عطش سیری ناپذیر طراحان ادامه یافت و هنوز هم ادامه دارد.

1-1- معرفی و به کار گیری ... آلیاژها

... آلیاژها؛ آلیاژهای پایه نیکل، پایه آهن- نیکل و پایه کب ... هستند که عموماً در دماهای بالاتر از oc540 استفاده می‌شوند. ... آلیاژهای پایه آهن- نیکل مانند آلیاژ in-718 از فن‌آوری فولادهای زنگ نزن توسعه یافته و معمولاً به صورت کار شده می‌باشند. ... آلیاژهای پایه نیکل و پایه کب ... بسته به نوع کاربرد و ترکیب شیمیایی می‌توانند به صورت ریخته یا کار شده باشند.

در شکل 1-1 رفتار تنش- گسیختگی سه گروه آلیاژی با یکدیگر مقایسه شده‌اند ( ... آلیاژهای پایه آهن- نیکل، پایه نیکل و پایه کب ... ). در ج ... های 1-1 و 1-2 فهرستی از ... آلیاژها و ترکیب شیمیایی آنها آورده شده است.

... آلیاژهای دارای ترکیب شیمیایی مناسب را می‌توان با آهنگری و نورد به اشکال گوناگون در آورد. ترکیب‌های شیمیایی پر آلیاژتر معمولاً به صورت ریخته‌گری می‌باشند. ساختارهای سرهم بندی شده را می‌توان با جوشکاری یا لحیم‌کاری بدست آورد، اما ترکیب‌های شیمیایی که دارای مقادیر زیادی از فازهای سخت کننده هستند، به سختی جوشکاری می‌شوند. خواص ... آلیاژها را با تنظیم ترکیب شیمیایی و فرآیند (شامل عملیات حرارتی) می‌توان کنترل کرد و استحکام مکانیکی بسیار عالی درمحصول تمام شده بدست آورد.

1-2- مروری کوتاه بر ف ... ات با استحکام در دمای بالا

استحکام اکثر ف ... ات در دماهای معمولی به صورت خواص مکانیکی کوتاه مدت مانند استحکام تسلیم یا نهایی اندازه‌گیری و گزارش می‌شود. با افزایش دما به ویژه در دماهای بالاتر از 50 درصد دمای نقطه ذوب (بر حسب دمای مطلق) استحکام باید بر حسب زمان انجام اندازه‌گیری بیان شود. اگر در دماهای بالا باری به ف ... اعمال شود که به طور قابل ملاحظه‌ای کمتر از بار منجر به تسلیم در دمای اتاق باشد، دیده خواهد شد که ف ... به تدریج با گذشت زمان ازدیاد طول پیدا می‌کند. این ازدیاد طول وابسته به زمان خزش نامیده می‌شود و اگر به اندازه کافی ادامه یابد به ش ... ت (گسیختگی) قطعه منجر خواهد شد. استحکام خزش یا استحکام گسیختگی (در اصطلاح فنی استحکام گسیختگی خزش یا استحکام گسیختگی تنشی نامیده می‌شود) همانند استحکام‌های تسلیم و نهایی در دمای اتاق یکی از مولفه‌های مورد نیاز برای فهم رفتار مکانیکی ماده است. در دماهای بالا استحکام خستگی ف ... نیز کاهش پیدا می‌کند. بنابراین برای ارزی ... توانایی ف ... با در نظر گرفتن دمای کار و بار اعمال شده لازم است، استحکام‌های تسلیم و نهایی، استحکام خزش، استحکام گسیختگی و استحکام خستگی معلوم باشند. ممکن است به خواص مکانیکی مرتبط دیگری مانند م ... دینامیکی، نرخ رشد ترک و چقرمگی ش ... ت نیز نیاز باشد. خواص فیزیکی ماده مانند ضریب انبساط حرارتی، جرم حجمی و غیره فهرست خواص را تکمیل می‌کنند.

1-3- اصول متالورژی ... آلیاژها

... آلیاژهای پایه آهن، نیکل و کب ... معمولاً دارای ساختار بلوری با شکل مکعبی با سطوح مرکزدار (fcc) هستند. آهن و کب ... در دمای محیط دارای ساختار fcc نیستند. هر دو ف ... در دماهای بالا یا در حضور عناصر آلیاژی دیگر دگرگونی یافته و شبکه واحد آنها به fcc تبدیل می‌شود. در مقابل، ساختمان بلوری نیکل در همه دماها به شکل fcc است. حد بالایی این عناصر در ... آلیاژها توسط دگرگونی فازها و پیدایش فازهای آلوتروپیک تعیین نمی‌شود بلکه توسط دمای ذوب موضعی آلیاژها و انحلال فازهای استحکام یافته تعیین می‌گردد. در ذوب موضعی بخشی از آلیاژ که پس از انجماد ترکیب شیمیایی تعادلی نداشته است در دمایی کمتر از مناطق مجاور خود ذوب می‌شود. همه آلیاژها دارای یک محدوده دمایی ذوب شدن هستند و عمل ذوب شدن در دمای ویژه‌ای صورت نمی‌گیرد، حتی اگر جدایش غیر تعادلی عناصر آلیاژی وجود نداشته باشد. استحکام ... آلیاژها نه تنها بوسیله شبکه fcc و ترکیب شیمیایی آن، بلکه با حضور فازهای استحکام دهنده ویژه‌ای مانند رسوب‌ها افزایش می‌یابد. کار انجام شده بر روی ... آلیاژ (مانند تغییر شکل سرد) نیز استحکام را افزایش می‌دهد، اما این استحکام به هنگام قرارگیری ف ... در دماهای بالا حذف می‌شود.

تمایل به دگرگونی از فاز fcc به فاز پایدارتری در دمای پایین وجود دارد که گاهی در ... آلیاژهای کب ... اتفاق می‌افتد. شبکه fcc ... آلیاژ قابلیت انحلال وسیعی برای بعضی عناصر آلیاژی دارد و رسوب فازهای استحکام دهنده (در ... آلیاژهای پایه آهن- نیکل و پایه نیکل) انعطاف‌پذیری بسیار عالی آلیاژ را به همراه دارد. چگالی آهن خالص gr/cm3 87/7 و چگالی نیکل و کب ... تقریباً gr/cm3  9/8 می‌باشد. چگالی ... آلیاژهای پایه آهن- نیکل تقریباً gr/cm3 3/8-9/7 پایه کب ... gr/cm3 4/9-3/8 و پایه نیکل gr/cm3 9/8-8/7 است.

چگالی ... آلیاژها به مقدار عناصر آلیاژی افزوده شده بستگی دارد. عناصر آلیاژی cr, ti و al چگالی را کاهش و re, w و ta آنرا افزایش می‌دهند. مقاومت به خوردگی ... آلیاژها نیز به عناصر آلیاژی افزوده شده به ویژه cr, al و محیط بستگی دارد.

دمای ذوب عناصر خالص نیکل، کب ... و آهن به ترتیب 1453 و 1495 و 1537 درجه سانتی‌گراد است. دمای ذوب حداقل (دمای ذوب موضعی) و دامنه ذوب ... آلیاژها، تابعی از ترکیب شیمیایی و فرآیند اولیه است. به طور کلی دمای ذوب موضعی ... آلیاژهای پایه کب ... نسبت به ... آلیاژهای پایه نیکل بیشتر است. ... آلیاژهای پایه نیکل ممکن است در دمای oc1204 از خود ذوب موضعی نشان دهند. انواع پیشرفته ... آلیاژهای پایه نیکل تک بلور دارای مقادیر محدودی از عناصر کاهش دهنده دمای ذوب هستند و به همین لحاظ، دارای دمای ذوب موضعی برابر یا کمی بیشتر از ... آلیاژهای پایه کب ... هستند.

1-4- بعضی از ویژگیها و خواص ... آلیاژها

1- فولادهای معمولی و آلیاژهای تیتانیوم در دماهای بالاتر oc540 دارای استحکام کافی نیستند و امکان خسارت دیدن آلیاژ در اثر خوردگی وجود دارد.

2- چنانچه استحکام در دماهای بالاتر (زیر دمای ذوب که برای اکثر آلیاژها تقریباً 1371-1204 درجه سانتیگراد است) مورد نیاز باشد، ... آلیاژهای پایه نیکل انتخاب می‌شوند.

3- از ... آلیاژهای پایه نیکل می‌توان در نسبت دمایی بالاتری (نسبت دمای کار به دمای ذوب) در مقایسه با مواد تجاری موجود استفاده کرد. ف ... ات دیرگداز (نسوز) نسبت به ... آلیاژها دمای ذوب بالاتری دارند ولی سایر خواص مطلوب آنها را ندارند و به همین خاطر به طور وسیعی مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.

4- ... آلیاژهای پایه کب ... را می‌توان به جای ... آلیاژهای پایه نیکل استفاده کرد که این جایگزینی به استحکام مورد نیاز و نوع خوردگی بستگی دارد.

5- در دماهای پایین‌تر وابسته به استحکام مورد نیاز، ... آلیاژهای پایه آهن- نیکل نسبت به ... آلیاژهای پایه نیکل و پایه کب ... کاربرد بیشتری پیدا کرده‌اند.

6- استحکام ... آلیاژ نه تنها مستقیماً به ترکیب شیمیایی بلکه به فرآیند ذوب، آهنگری و روش شکل‌دهی، روش ریخته‌گری و بیشتر از همه به عملیات حرارتی پس از شکل‌دهی، آهنگری یا ریخته‌گری بستگی دارد.

7- ... آلیاژهای پایه آهن- نیکل نسبت به ... آلیاژهای پایه نیکل و پایه کب ... ارزان‌تر هستند.

8- اکثر ... آلیاژهای کار شده برای بهبود مقاومت خوردگی دارای مقداری کروم هستند. مقدار کروم در آلیاژهای ریخته در ابتدا زیاد بود، اما به تدریج مقدار آن کاهش یافت تا عناصر آلیاژی دیگری برای افزایش خواص مکانیکی ... آلیاژهای دما بالا، به آنها افزوده شوند. در ... آلیاژهای پایه نیکل با کاهش کروم مقدار آلومینیوم افزایش یافت، در نتیجه مقاومت ا ... یداسیون آنها در همان سطح اولیه باقی می‌ماند و یا افزایش می‌یابد، اما مقاومت در برابر انواع دیگر خوردگی کاهش می‌یابد.

9- ... آلیاژها مقاومت در برابر ا ... یداسیون بالایی دارند اما در بعضی موارد مقاومت خوردگی کافی ندارند. در کاربردهایی مانند توربین هواپیما که دما بالاتر از oc760 است ... آلیاژها باید دارای پوشش باشند. ... آلیاژها در کاربردهای طولانی مدت در دماهای بالاتر از oc649 مانند توربین‌های گازی زمینی می‌توانند پوشش داشته باشند.

10- فن‌آوری پوشش‌دهی ... آلیاژها بخش مهمی از کاربرد و توسعه آنها می‌باشد. نداشتن پوشش به معنی کارآیی کم ... آلیاژ در دراز مدت و دماهای بالا است.

11- در ... آلیاژها به ویژه در ... آلیاژهای پایه نیکل بعضی از عناصر در مقادیر جزئی تا زیاد اضافه شده‌اند. در بعضی از آلیاژها تعداد عناصر کنترل شده موجود تا 14 عنصر و بیشتر می‌تواند باشد.

12- نیکل، کب ... ، کروم، تنگستن، مولیبدن، رنیم، هافنیم و دیگر عناصر استفاده شده در ... آلیاژها اغلب گران بوده و مقدارشان در طی زمان متغیر است.

1-5- کاربردها

کاربرد ... آلیاژها در دماهای بالا بسیار گسترده و شامل قطعات و اجزاء هواپیما، تجهیزات شیمیایی و پتروشیمی است. موتور f119 که یکی از آ ... ین موتورهای هواپیماهای نظامی است، نشان داده شده است. دمای گاز در بخش داغ موتور (ناحیه ... وجی موتور) ممکن است به دمایی بالاتر از oc 1093 برسد. با استفاده از سیستمهای خنک کننده دمای اجزاء ف ... ی کاهش پیدا می‌کند و ... آلیاژ که توانایی کار ... در این دمای بالا را دارد، جزء اصلی بخش داغ به شمار می‌رود.

اهمیت ... آلیاژها در تجارت روز را می‌توان با یک مثال نشان داد. در سال 1950 فقط 10 درصد از کل وزن توربین‌های گاز هواپیما از ... آلیاژها ساخته می‌شد، اما در سال 1985 میلادی این مقدار به 50 درصد رسید.

در ج ... 1-3 فهرستی از کاربردهای جاری ... آلیاژها آورده شده است.باید خاطر نشان ساخت، که همه کاربردها به استحکام در دمای بالا نیاز ندارند. ترکیب و مقاومت خوردگی ... آلیاژها، مواد استانداردی برای ساخت وسایل پزشکی بوجود آورده است. ... آلیا ژها همچنین کاربردهایی در دماهایی بسیار پایین پیدا کرده‌اند.

فصل دوم

انتخاب ... آلیاژها

2-1- کلیات

در ج ... های 2-1 و 2-2 داده‌هایی درباره تنش گسیختگی ... آلیاژها آورده شده است. با مراجعه به شکل 1-1 می‌توانید یک نگاه کلی بر روی تنش گسیختگی ... آلیاژها داشته باشید. جمع‌آوری اطلاعات بیشتر به داده‌های ارائه شده، از طرف سازندگان و نیز دسترسی به اطلاعات فنی منتشر شده بستگی دارد. به استثناء محصولات نورد شده مانند ورق و میله در بقیه محصولات قطعاً نمی‌توان انتظار داشت، که ترکیب شیمیایی بدست آمده، از آزمون در آزمایشگاه‌های مختلف با یکیدگر برابر و ی ... ان باشند. ریز ساختار تنها عامل مهم در تعریف و تعیین خواص مکانیکی ... آلیاژهاست. تغییر ریز ساختار به معنی تغییر خواص و نتایج آزمون است. بدون توجه به ریز ساختار و شرایط آزمون نتایج بدست آمده، از آزمایش ترکیب شیمیایی از نوع آماری خواهند بود. دنبال ... و نتیجه گیری از داده‌ها در هر آلیاژی کاری دشوار است.

2-2- شکل ... آلیاژها

... آلیاژها به صورت ریخته (معمولاً عملیات حرارتی شده یا تحت فرآیندهای دیگر قرار گرفته) و یا کار شده (اغلب عملیات حرارتی شده یا تحت فرآیندهای دیگر قرار گرفته) هستند. محصولات ریخته ممکن است به صورت شمش برای ذوب مجدد، یا کار مجدد، مانند آهنگری و یا به شکل محصول نیمه تمام مشابه محصول نهایی باشند. محصولات کار شده اغلب، در حد واسط شکل نهایی مانند، محصولات نورد شده شامل میله، ورق، سیم، صفحه و غیره قرار دارند.

یکی از مسائل مهم متالوژی ... آلیاژها در قرن بیستم، تولید شکل نهایی یا نزدیک به آن محصولات کار شده بود. (اشکال ریخته نهایی به روش ریخته‌گری دقیق چندین دهه است که تولید می‌شوند). در نتیجه تلاش‌های به عمل آمده، فهم کامل فرآیندهای کار گرم و کار سرد، با استفاده از رایانه و به کار بردن فن‌آوری‌های جدید، طراحان را قادر ساخت که شکل محصولات را تا حد ممکن به شکل نهایی نزدیک گردانند.

2-3- دمای کاری ... آلیاژها

همانگونه که گفته شد، ... آلیاژها عموماً برای کار در دماهای بالاتر از oc 540 و کمتر از نقطه ذوب که معمولاً بالاتر از oc1204 است، مناسب هستند.

آلیاژهای پایه نیکل و پایه آهن- نیکل عموماص دارای حد دمایی در حدود oc816 هستند. در دماهای بالاتر از این حد از آلیاژهای ریخته استفاده می‌شود. استحکام اکثر ... آلیاژها توسط رسوب فاز ثانویه افزایش پیدا می‌کند، و حد بالائی محدوده دمائی استفاده از آلیاژ تحت تاثیر نوع پایه آلیاژ (پایه نیکل یا پایه آهن- نیکل) مقدار و نوع رسوب و شکل آلیاژ (ریخته یا کار شده) است.

امروزه در صنعت ... آلیاژها کاملاً مشخص است که از چه نوع آلیاژ ویژه‌ای برای کار در یک دمای مشخص استفاده شود. به عنوان مثال اکثر ... آلیاژهای پایه نیکل و پایه آهن- نیکل کار شده، فقط در دماهای oc704-649 مورد استفاده قرار می‌گیرند. محدوده دمایی بعضی از ... آلیاژها در دمای زیر oc540 و اکثراً کمتر از oc427 شروع می‌شود. ... آلیاژهای کار شده در توربین‌های گازی استفاده می‌شوند، زیرا آلیاژهای تیتانیوم برای این کار مناسب نیستند. آلیاژهای ریخته در بیشترین دما می‌توانند کار کنند و از آنها در موتورهای توربین استفاده می‌شود.

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی ... نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

/images/spilit.png

... فایل 


... با ...


... تحقیق کامل درمورد ریخته گری فولاد - ذوب ف ... ات