تحقیق درباره ریخته گری و عملیات حرارتی آلیاژهای منیزیم

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 21

ریخته گری و عملیات حرارتی آلیاژهای منیزیم

چکیده

منیزیم فلزی است سبک با قابلیت های ویژه، این فلز معمولاً بصورت آلیاژ در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد و آلیاژهای آن معمولاً در دمای ذوب با هوا واکنش داده و اکسید می شوند. برای جلوگیری از واکنش منیزیم مذاب با اکسیژن هوا باید از کوره های مخصوص ذوب فلزات استفاده کرد که در آنها هوا جریان نداشته باشد و با افزدن ترکیبات خاص به مذاب و مواد قالبگیری حتی الامکان را اکسید شدن مذاب جلوگیری بعمل آید و با طراحی مناسب سیستم راهگاهی نیز می توان تا حد زیادی از مذاب محافظت نمود، بطوری که در جریان پر شدن قالب واکنشی بین مذاب و دیواره قالب صورت نگیرد و از تلاطم مذاب جلوگیری شود. آلیاژهای صنعتی منیزیم معمولاً با دو سیکل T4 و T6 عملیات حرارتی می شوند تا قابلیت و خواص مکانیکی و متالوژیکی آنها به بالاترین حد خود برسد.

مقدمه

در این مقاله سعی بر آن است که با معرفی آلیاژهای منیزیم و با توجه به کاربرد وسیع این آلیاژ در صنایع هوا فضا، یکی از راههای شکل دادن به این فلز که ریخته گیری آلیاژهای آن می باشد را بصورت مختصر مورد بررسی قرار داده و سیکل های عملیات حرارتی که روی این آلیاژها اعمال می شود تا حد امکان معرفی نماییم. ریخته گری آلیاژهای منیزیم از آن حائز اهمیت است که در دمای ذوب شدیداً اکسید شده و میسوزد، که مهار این امر تکنولوژی پیچیده و خاصی را طلب می کند.

آشنایی با خواص منیزیم

منیزیم فلزی است نقره ای رنگ، با ساختمان کریستالی منشور فشرده ، که نقطه ذوب آن 651 درجه سانتیگراد و نقطه جوش آن 1105 درجه سانتیگراد در فشار atm 1 میباشد.

دانسیته منیزیم 1/74gr/cm3 می باشد که تقریباً 3/2 دانسیته آلومینیوم، 3/1 روی و 4/1 فولاد است و در جاهایی از صنعت که کاهش وزن بحرانی است، جذابیت بخصوصی را برای کاربرد آلیاژهایش بوجود می آورد.

منیزیم در بین فلزات سبک یک فلز بسیار نیرومند است، در حقیقت دارای بهترین نرخ استحکام به وزن در بین فلزات ریختگی متداول است.

علاوه بر این منیزیم دارای مزایای بسیار دیگری نظیر، قابلیت جذب ارتعاش خوب، قابلیت خوب ریختگی، قابلیت خوب ماشین کاری و مقاومت به خوردگی بالا می باشد. منیزیم مانند سایر عناصر و بخصوص به دلیل شدت میل ترکیبی و خواص مکانیکی پایین ، کمتر بصورت خالص در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد آلیاژهای مختلف آن با روی و آلومینیم و گاه زیر کونیم در موارد متعدد صنعت و بخصوص در صنایع هواپیمائی بکار می روند.

علاوه بر شدت اکسیداسیون در درجه حرارتهای بالا و فشار بخار زیاد، میل ترکیبی این عنصر با کلروفلوئور، ازت و گوگرد دلیل استفاده آن، بعنوان احیاء کننده و تصفیه کننده در صنایع ریخته گری می باشد، که خواص مذکور ذوب منیزیم و آلیاژهای ریختگی ک از طریق مختلف ریخته گری در ماسه، قالب فلزی و تحت فشار تولید می شوند، تقسیم می گردند.

آلیاژهای مختلف منیزیم به دو دسته آلیاژهای نوردی که در روشهای مختلف ورق کاری، نورد و اکستروژن بکار می روند و آلیاژهای ریختگی که از طرق مختلف ریخته گری در ماسه، قالب فلزی و تحت فشار تولید می شوند، تقسیم می گردند.

آلیاژهای ریختگی منیزیم محدود می باشند و عمدتاً آلیاژهای حاوی آلومینیم و روی بالاترین کاربرد را دارند، بعنوان مثال آلیاژ AZ91 ؛ با 9 درصد آلومینیوم و 1 درصد روی بهترین قابلیت های ریخته گیری را دارا می باشد و در این مقاله نیز با توجه به محدودیتهای موجود بصورت اجمالی به بررسی آلیاژهای منیزیم که حاوی آلومینیم و روی می باشند می پردازیم.

بررسی تأثیر آلومینیم و روی در منیزیم

آلومینیم عنصر اصلی و بسیار مهم در اکثر آلیاژهای منیزیم می باشد که افزایش خواص مکانیکی را در آلیاژ حاصل می نماید. حداکثر حلالیت آلومینیم در منیزیم 1/12% و حداقل حدود 5/1% می باشد. آلومینیم در درجه حرارتهای مختلف در منیزیم فازها و ساختارهای متفاوتی ایجاد می کند، از جمله Al2 Mg3 یا Al3Mg4 و فاز Al12Mg17 که از استحکام خوبی برخوردار است و تمایل شدید به جدایش درمرکز کریستالی را دارا می باشد.

وجود آلومینیم در آلیاژ امکان تشکیل آخالهای مختلف از جمله اسپینل MgO و Al2O3 را که یکی از ناخواسته های سخت و شکننده می باشد تسریع می نماید و مانع از سیالیت و سهولت ریخته گری می شود و همچنین قابلیت جذب گاز هیدروژن و افزایش سطح تخلخل های میکروسکوپی و ماکروسکپی را در آلیاژ القاء می نماید. از طرفی فلز روی که اغلب همراه با آلومینیم و سایر عناصر در ساخت ترکیبی آلیاژهای منیزیم بکار می رود مانند آلومینیم و حتی به میزان کمتر از آن در درجه حرارت محیط درمنیزیم حل می گردد.

ریخته گری تحت فشار 13 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

ریخته گری تحت فشار نوعی ریخته گری می باشد که مواد مذاب تحت فشار بداخل قالب تزریق می شود . این سیستم بر خلاف سیستم ریژه که مذاب تحت نیروی وزن خود بداخل قالب می رود امکانات تولید قطعات محکم وبدون مک می باشد. دایکاست کوتاهترین راه تولید یک محصول از فلز می باشد .

مزایای ریخته گری تحت فشار:

1-تولید انبوه و با صرفه

2-تولید قطعه مرغوب باسطح مقطع نازک

3-تولید قطعات پیچیده

4-قطعات تولید شده در این سیستم از پرداخت خوبی بر خوردار است.

5-قطعه تولید شده استحکام خوبی دارد.

6-در زمان کوتاه تولید زیادی را امکان می دهد.

معایب ریخته گری تحت فشار :

1-هزینه بالا

2-وزن قطعات در این سیستم محدویت دارد حداکثر 3 8 K g

3-از فلزاتی که نقطه ذوب آنها در حدود آلیاژ مس می باشد می توان استفاده نمود.

ماشینهای دایکاست:

این ماشینها دو نوع کلی دارند:

1-ماشینهای با محفظه تزریق سرد: cold chamber در این نوع سیلندر تزریق خارج از مذاب بوده و فلزاتی مانند A L و C u و m g تزریق می شود و مواد مذاب توسط دست به داخل سیلندر تزریق منتقل می شود .

2-ماشینهای با محفظه تزریق گرم : Hot chamber در این نوع سیلند تزریق داخل مذاب و کوره بوده و فلزاتی مانند سرب خشک و روی تزریق می شود و مذاب اتوماتیک تزریق می شود.

محدودیتهای سیستم سرد کار افقی:

1-لزوم داشتن کوره های اصلی و فرعی برای تهیه مذاب و رساندن مذاب به داخل سیلندر تزریق

2- طولانی بودن مراحل کاری

3-امکان بوجود آمدن نقص در قطعه بدلیل افت حرارت مذاب آکومولاتور یک سیلندر دو طرفه بازشوکه داخل آن یک پیستون شناور وجود دارد که یک سمت آن فشار گازاز نوع گاز بی اثر مانند گاز ازت که در سیستم با D Oمشخص می باشد ، تحت فشار است و در سمت دیگر فشار روغن که در سیستم با P N مشخص می باشد.

وظیفه آکو مولاتور:

چون پیستون شناور آکومولاتور بوسیله فشار روغن شارژ شده است و پشت آن هم فشار متراکم گاز وجود دارد در زمان تزریق وقتی فشار روغن در یک سمت کم می شود . فشار گاز با سرعت زیادی پیستون را به سمت روغن هدایت نموده و باعث سرعت زیادی در ضربه دوم تزریق شده و مذاب را در مدت زمان کوتاه بداخل حفره قالب می راند .

نقش آکومولاتور:

اگر این اجزاء عمل نکند و در واقع نقشی در تزریق مذاب نداشته باشد قطعات دارای مک و بد تزریقی بوده و استحکام لازم راندارد.

بسته نگه داشتن قالب : (قفل قالب D I E L O C K )

فشارهایی که در ریخته گری تحت فشار در فلز مذاب به وجود می آیند مستلزم داشتن تجهیزات ویژه جهت بسته نگهداشتن قالب می باشد تااز فشاری که برای باز کردن قالب در طی تزریق بوجود می آیدوباعث پاشیدن فلزاز سطح جدا کننده قالب می شود اجتناب شده و تلرانسهای اندازه قطعه ریختگی تضمین گردد. قالبهای دایکاست بصورت دو تکه ساخته می شوند یک نیمه قالب به کفشک ثابت ( طرف تزریق) و نیمه دیگر به کفشک متحرک ( طرف بیرون انداز) بسته می شود . قسمت متحرک قالب بوسیله ماشین روی خط مستقیم به جلو و عقب می رود و به این ترتیب قالب دایکاست باز و بسته می شود. بسته نگهداشتن هردونیمه قالب طی تزریق ،بسته به طراحی ماشین ریخته گری تحت فشار با روشهای مختلف صورت می گیرد. یک روش اتصال با نیرو است که از طریق اعمال یک نیروی هیدرولیکی بر کفشک متحرک به وجود می آید.روش دیگر،اتصال با فرم به کمک قفل و بند های مکانیکی صورت می گیرد این قفل و بند ها فقط با یک نیروی کوچک پیش تنش کار می کنند . در هر دو مورد یک بسته نگهدارنده ایجاد می گردد که با نیروی به وجود آمده باز کننده در قالب دایکاست مقابله می کند. نیروی باز کننده نتیجه فشار تزریق است که هنگام پر کردن قالب ایجاد می گردد.

سیستم قفل قالب به روش اتصال با نیرو معمولا شامل قسمتهای زیر است :

1-دومیز ثابت جلو و عقب و یک میز متحرک میانی

2-چهار عدد بازوی راهنما و هشت عدد مهرة فیکس

3-سیلندر محرک میز متحرک

قدرت قفل شوندگی قالب بستگی به موارد زیر دارد:

1-قدرت پمپ

2-قدرت سیلندر محرک میز

3-قدرت چهار عدد میله راهنما

4-زاویه شیب گوه ها

ریخته گری 39 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 39

ریخته گری جلسه اول

فهرست مطالب

1- مقدمه تاریخچه ریخته گری

2- انواع کوره های ریخته گری

3- تقسیم بندی آلیاژها آهنی و غیرآهنی

4- فرایندهای ریخته گری

5- انجماد قطعات ریخته گری

6- طراحی سیستم های راهگاهی و تغذیه گذاری

7- عیوب قطعات ریخته گری

8- بررسی قطعات ریخته گری مورد مصرف خودرو

تاریخچه: ریخته گری قدیمی ترین فرایند در تولید فلزات است و آثار باستانی موزه ها نشان می دهد که این هنر قدمت چند هزار رساله دارد. قلع و سرب و مس و امیژان (آلیاژ به فارسی) آنها مفرغ و برنج اولین فلزات است در دوران باستان کشف و مورد استفاده قرار گرفت. کانی های این فلزات است در مجاورات حرارت بسادگی احیاع شده و بدلیل دمای ذوب پایین جریان یافته و در انتهای اجاق یا کوره منجمد می شدنند. به نظر می رسد اکثر فلزات بصورت اتفاقی کشف شده اند ریخته گری نیز برحسب تصادف کشف که دید وقتی بشر اولیه فهمید مذاب حاصل از فرایند اجساد در کف کوره و به شکل آن منجمد می شود کف کوره را شکل داد تا محصول به شکل دلخواه منجمد شود. و به این ترتیب صنعت ریخته گری پایه ریزی شد.

تعریف ریخته گری: ایجاد شکل مورد نظر از طریق ذوب ماده اولیه و ریختن آن به داخل قالب به منظور رسیدن به شکل نهایی قالب پس از انجماد را ریخته گری گویند.

انواع ریخته گری: شامل دو نوع می باشد 1- شکلی ریزی Shape easting

2- شمش ریز ingot casting

شمش ریزی براساس روش تولید تکباری- نیمه پیوسته- پیوسته

شکل ریزی براساس قالب موقت- دائمی

انواع کوره های ریخته گری:

عناصر اصلی ذوب:

1- فلزات خالص

2- برگشتی ها (ضایعات) (مزیت اصلی ترکیب شیمیایی مطابق با نیاز) 15%

مانند را گاه های ریخته گری که بعد از ریخته گری کنده می شود .

3- عناصر آلیاژی (فسفر- گوگرد- منگنز و ...) 5%

4- قراضه ها (ضایعات ورق و غیره 70%

5- شمش های ثانویه (ترکیب شیمیایی مطابق با نیاز یا سفارش 10%

مقدار حرارت لازم برای رسیدن به دمای مشخص در حالت مذاب

1- حرارت لازم برای رسیدن از دمای محیط به دمای ذوب

2- حرارت لازم برای طی کردن مرحله نهان گداز

3- حرارت لازم برای رسیدن به دمای فوق گداز مورد نظر

تعریف کوره های ذوب: واحدی جهت ایجاد حرارت لازم برای ذوب وزن معینی از یک فلز یا آلیاژ خاص با سرعت لازم و هزینه قابل قبول

انواع کوره ها از لحاظ روش تولید: 1- تکباری 2- مداوم

کوره تکباری یعنی هر سری ظرف ریخته گری تغذیه شده سپس حرارت داده و قالب ریخته می شود. و سپس بعد از اتمام دوباره ظرف پر شده و عملیات را انجام می کنند.

کوره های مداوم: دائم از بالا تزیق شده و جهت شمش ریزی استفاده می گردد.

انواع کوره ها از جهت متالوژیکی

1- پس سوخت و شارژ تماس مستقیم وجود دارد. (کوره کوپلاس جهت تولید سنگ آهن استفاده می شود.)

2- بین سوخت و شارژ تماس مستقیم وجود ندارد (کوره های شعله های مانند دیگ که زیر آن آتش روشن شده باشد)

3- بین سوخت و شارژ تماس غیر مستقیم برقرار می کنند (کوره انعکاس)

4- بین سوخت و شارژ هیچ گونه تماس ندارد (الکتریکی) شامل قوس الکتریکی و القایی طبقه بندی می شود.

جلسه سوم ریخته گیری

کوره های القایی بدون هسته

انواع کوره ها از لحاظ ایجاد ذوب مورد نیاز تولید

1- آلیاژ سازی 2- نگهدارنده ها holder 3- میانی

ریخته گری

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 39

گزارش کارآموزی :

با عنوان :

ریخته گری

مدیریت: چدن اداره کل : تولید اداره : مهندسی

نام استاد کارآموزی :

دکتر امیر حسنی

نام سرپرست :

مهندس ترابی

نام دانشجو :

امیر درافشانی

دانشگاه : سمنان

تاریخ :

از 20 / 4 / 1383 تا 20 / 6 / 1383

فهرست

متالورژی چدن . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

ماهیچه سازی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

قالب گیری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

ذوب ریزی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

کوره های القایی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

خط دیزاماتیک . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

خط واگنر . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

عملیات تکمیلی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

عیوب قطعات ریختگی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

متالورژی چدن

چدن که درصد کربن تشکیل دهنده آن اغلب بیش از 2% می باشد دارای انواع مختلف است. فرق اساسی چدن با فولاد در این است که فولاد نمی تواند گرافیت آزاد کند ولی چدن یا به طور خود به خود یا با عملیات حرارتی گرافیت آزاد می کند.

تقسیم بندی چدن ها :

چدن

سفید بدون گرافیت آزاد با گرافیت کروی با گرافیت ورقه ای

مارتنزیتی پرلیتی مارتنزیتی بینیتی آستنیتی پرلیتی فریتی

چدن چکش خوار(مالیبل)

پرلیتی فریتی

چکش خوار مخصوص مغز سفید مغز سفید مغز سیاه

کربن در چدن به دو صورت عنصری(گرافیت)و ترکیب شده(کاربید)می باشد ,کربن جزء ناپایدار کاربید می باشد که سرد کردن سریع باعث پا پرجاماندن کاربید و سرد کردن آرام باعث تجزیه

و تولید گرافیت می شود ( Fe3c 3Fe +c )

مراحل مختلف گرافیت زایی عبارتند از :

گرافیت زایی در طول انجماد

گرافیت زایی با رسوب کربن از طریق آستنیت

گرافیت زایی در طول تحول اوتکتویید

مقدار گرافیت زایی باعث تغییر زمینه می شود به طوریکه گرافیت زایی زیاد زمینه را فریتی و در حد متوسط آن زمینهء فریت پرلیتی و اگر ناچیز باشد زمینه پرلیتی می گردد.

سیلیسیم : در حدود 3-1 % به چدن خاکستری اضافه می شود که گرافیت زایی را ترقی می دهد افزایش زیاد سیلیسیم نقطه اوتکتیک و اوتکتویید دیاگرام را به سمت چب می برد

درصد سیلیسیم 3/0 - 3 / 4 = درصد کربن اوتکتیک

از نظر ساختار میکروسکوپی سیلیسیم به صورت حل شده در فریت یافت می شود که باعث سخت شدن فریت میگردد,فریت در آهن خالص دارای سختی 90-80 برینل می باشد که با اضافه کردن درصدی سیلیسیم به 130-120 برینل می رسد.

گوگرد : اضافه کردن آن تا 25% در نگهداری ساختار به صورت کاملا"پرلیتی کمک می کند,اضافه کردن بیشتر آن باعث پایداری کاربید شده که سختی آن نامطلوب و قابلیت ماشین کاری پایین دارد.

منگنز :منگنز نیز در برابر گرافیت زایی مقاومت می کند که با ترکیب با گوگرد تشکیل mn s))

داده تا ساختار پرلیتی حفظ شود.

35 /0+ درصد سیلیسیم × 3 = درصد منگنز که سبب توسعه ساختار پرلیتی میشود

خو ا ص مکا نیکی چد ن خا کستر ی :

استحکام فشاری بالا

استحکام کششی پایین

مقاوم در برابر خستگی

دانلود طرح های کارآفرینی ریخته گری

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 39

دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمین

موضوع:

احداث کارخانه ریخته گری

مربوط به درس:

کارآفرینی

استاد مربوطه:

جناب آقای بهشتی

تهیه و تنظیم:

رقیه سادات بهشتی- مرضیه کریمی- فاطمه مختاری

بهار 1388

فصل اول

مقدمه:

صنعت متالوژی ذوب و ریخته گری یکی از آسان ترین و پر درآمدترین صنایع در هر کشور بوده و نقش مهمی در صنعتی شدن و خودکفایی آن کشور دارد. پیشرفت این صنعت علمی و تکنیکی موجب تحکیم و تقویت بنیه اقتصادی و دفاعی کشور خواهد بود. مایع ذوب فلزات و ریخته گری از قدیمی ترین صنایعی است که بشر به آن پرداخته است. دوره فلزات از حدود پنج هزار سال قبل از میلاد آغاز شده و تا به امروز به انواع متنوع و پیشرفته مبدل گردیده است. ریخته گری یکی از روشهای ساخت قطعات صنعتی است که در این فرایند، فلزات را به صورت مذاب به محفظه قالب که از جنس مواد نسوز زود ذوب و به شکل و فرم قطعه مورد نظر است، وارد می کنند تا پس از انجماد فلزات در این قالب به شکل مطلوب درآید تا بعد از انجام مطلوب واحد ویژگیها و خواص فیزیکی مورد نیاز باشد.

عوامل ریخته گری:

سه عامل در صنعت ریخته گری حائز اهمیت است:

1- از قالب مذاب و چگونگی ذوب که از ابتدا پیدایش صنعت ریخته گری به موازات دستیابی بشر به مواد و مصالح جدید جهت استفاده به عنوان مواد مناسب بکار می رفته است.

2- ساخت قالب ریخته گری به شکل و فرم اندازه مورد نظر و مناسب.

3- ترکیب فلزات گوناگون جهت ساخت آلیاژهای فلزی و استحکام قطعه در تکنیک ریخته گری، ذوب و ساخت کوره ها پیشرفت ذوب فلزات را امکان پذیر ساخت که را با وسعت امکانات زیاد بتوان قطعات و مصنوعات بهتر و پیچیده تر و دارای خواص مطلوب را تولید نمود.

با اشاره ای به قدمت این صنعت شد می توان اشاره کرد که قالبهای ابتدایی برای این کار قالبهای ساده ای (قالب موقت) بود و پس از مدتی از قالبهای سنگی برای تولید بیشتر از قطعه استفاده شد.

این صنعت با فلز مس که اولین فلز کشف شده توسط بشر می باشد، شروع شده و با گذشت زمان و کشف فلزاتی چون قلع، آهن و روی و غیره تنوع یافت.

از آنجایی که اثر فلزات و آلیاژهای آنها با قابلیت ریخته گری دارند، لذا می توان از این روش برای تولید قطعات ساده و همچنین قطعات پیچیده ای که تهیه آنها با روشهای دیگر مقرون به صرفه نیست، استفاده کرد.

اهمیت:

سه عامل در صنعت ریخته گری حائز اهمیت است:

1- از قالب مذاب و چگونگی ذوب که از ابتدا پیدایش صنعت ریخته گری به موازات دستیابی بشر به مواد و مصالح جدید جهت استفاده به عنوان مواد مناسب بکار می رفته است.