دانلود مقاله ریخته گری و ذوب

Word 74 KB 30408 18
مشخص نشده مشخص نشده مهندسی مواد و متالورژی
قیمت قدیم:۱۰,۱۵۰ تومان
قیمت با تخفیف: ۷,۵۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • آلومینیم و آلیاژ های آن به دلیل نقطه ذوب کم و برخورداری از سیالیت بالنسبه خوب و همچنین گسترش خواص مکانیکی و فیزیکی در اثر آلیاژ سازی و قبول پدیده های عملیات حرارتی و عملیات مکانیکی ، در صنایع امروز از اهمیت زیادی برخور دارند و روز به روز موارد مصرف این آلیاژ ها توسعه می یابد . عناصر مختلف مانند سیلیسیم ، منیزیم و مس در خواص ریخته گری و مکانیکی این عنصر شدیداً تأثیر می گذارند و یک رشته آلیاژ های صنعتی پدید می آورند که از مقاوت مکانیکی ، مقاوت به خورندگی و قابلیت ماشین کاری بسیار مطلوب برخوردارند . قابلیت جذب گاز و فعل و انفعالات شیمیایی در حالت مذاب از اهم مطالبی است که در ذوب و ریخته گری آلومینیم مورد بحث قرار می گیرد .

     تقسیم بندی آلیاژ ها

    آلیاژ های آلومینیم در اولین مرحله به دو دسته تقسیم می گردند :

    الف ) آلیاژ های نوردی (Wrought Alloys) که قابلیت پزیرش انواع و اقسام کارهای مکانیکی ( نورد ، اکستروژن و فلز گری ) را دارند .

    ب ) آلیاژ های ریختگی (Casting   Alloys) که در شکل ریزی و ریخته گری های آلومینیم با گسترش بسیار مورد استفاده اند . آلیاژ های نوردی که در مباحث شکل دادن فلزات مورد مطالعه قرار می گیرند از طریق یکی از روش های شمش ریزی (مداوم ، نیمه مداوم ، منفرد ) تهیه             می گردند و پس از قبول عملیات حرارتی لازم ، تحت تاثیر یکی از زوش های عملیات مکانیکی به شکل نهایی در می آیند .

    آلیاژ سازها (Hardeners)

    این عناصر که به نام های Temper  Alloys و Master  Alloysنیز نامیده می شوند به مقدار زیادی در صنایع ریخته گری آلومینیم به کار           می روند ، زیرا آلومینیم با نقطه ذوب کم اغلب قادر به ذوب و پذیرش مستقیم عناصر با نقطه ذوب بالا نیست (مس 1083 درجه ، منگنز 1244 درجه ، نیکل 1455 درجه ، سیلیسیم 1415 درجه ، آهن 1539 درجه و تیتانیم 1660درجه سانتی گراد ) . همچنین عناصر دیگری که نقطه ذوب بالا ندارند ، دارای فشار بخار وشدت تصعید و اکسیداسیون می باشند که در صورت استفاده مستقیم درصد اتلاف این عناصر شدیدا افزایش می یابد          ( منیزیم ، روی ) . ترکیب شیمیایی و نقطه ذوب بعضی از آلیاژ ها که در صنایع آلومینیم به کار می رود .مشخصات متالوژیکی آلیاژ ها در فصل جداگانه ای مورد مطالعه قرار خواهد گرفت . تهیه آلیاژ ساز ها معمولا در کار گاههای ریخته گری نیز انجام می گیرد در این مواقع اغلب روش های زیر مورد استفاده است .

    معمولا قطعات عنصر دیر ذوب را ریز نموده و در فویل های الومینیمی پیچیده و یا در شناور های گرافیتی قرار داده ودر داخل مذاب الومینیم (800 درجه تا 850 درجه تحت فلاکس )فرو می برند و سپس آن را به هم میزنند.

    در بعضی موارد ودر صورت امکان از دو کوره ذوب استفاده می نمایند و بعد از ذوب دو عنصر ،آن ها را باهم مخلوت میکنند. این عمل در مورد اجسامی که تا 1100 درجه سانتی گراد نقطه ذوب دارند مقرون به صرفه است ولی در مورد عناصر با نقطه ذوب بالا عملا مشکلاتی را فراهم میکند.

    در جریان ذوب وساخت الیاژ وتنظیم شارژ علاوه بر مشخصات ترکیبی الیاژ بایستی میزان اتلاف در جریان ذوب که به نوع کوره ،روش ذوب وروش تصفیه بستگی دارد ،مورد توجه قرار گیرد.

    نقطه ذوب

    ترکیب

    نقطه ذوب

    ترکیب

    560

    640

     

    830

    770

    915

     

    850

    800

    1020

    1150

    11     89

    9       91  Al-Mg

     

    11     89

    91Al-Mn

    75

     

    11    89

    91

    20      80Al-Fe

    50       50

     

    660

    620

    1046

     

     

    570

    600

    600

     

    680

    730

    765

     

    15-85

    12-88Al-Si          

    50-50

     

     

    50-50

    45-55Al-Cu         

    3-97Al-Be             

     

    11-89

    9-91Al-Ni             

    20-80

    ترکیب شیمیایی و نقطه ذوب آلیاژ ساز ها درآلومینیم

    کنترل ترکیب

    الیاژهای متعدد و متفاوت الومینیم هر یک به نوعی دارای ناخالصی های طبیعی هستند که در شمش های اولیه آنان موجود میباشد وعلاوه بر آن شارژ نا مناسب وعدم دقت در شارژ باعث بروز انواع نا خالصی ها در فلز مذاب میگردد.عناصر نا خالصی اغلب از حد حلالیت متجاوز هستند و به صورت فازهای فلزی وتر کیبات فلزی در قطعه ریخته شده ظاهرمی گردند .

    ترکیبات بین فلزی همچنین تحت تا ثیر پدیده جدایش در مذاب حاصل میشوند که در عمل برای جلوگیری از این پدیده تنظیم شرایط ریخته گری و انجماد الزامی میگردد. بعضی از عناصر متشکله آلیاژ ماندد منیزیم ،برلیم ،سدیم و کلسیم در اثر حرارتهای محیط ذوب و وجود هوا اکسیده میگردند ودرصد اتلاف انان در مذاب افزایش می یابد،به خصوص اگر زمان نگاه داری مذاب در درجه حرارتهای بالا زیاد باشد از این رو ترکیب شیمیا یی الاژ تغییرات عمده خواهد داشت.از طرف دیگر عناصری مانند مس،آهن،کرم،نیکل،منگنز تمایل چندانی به اکسیده شدن ندارند ولی پدیده جدایش در حضور این عناصر با سهولت بیشتری انجام میگیرد،که برای جلو گیری از آن بهم زدن مذاب در طول ذوب و در زمان ریختن الزامی است(بدیهی است بهم زدن مذاب بایستی به گونه ای باشد تا اکسیده شدن مذاب را تشدید نکند).

    در بسیاری موارد برای جلو گیری از اکسیداسیون مواد شارژ،آن ها را با فلاکس( Coveral Flux )پوشش می دهند.

    در حالت کلی بایستی ترکیب دقیق مواد شارژ و درصد اتلافات کوره نسبت به هر یک از عناصر آلیاژی که به درجه حرارت ان نیز بستگی دارد،کاملا از طریق تجزیه وازمایش روشن گردد.

    گاز زدایی (Degassing)

    همانگونه که در مباحث قبل و کتاب اصول ریخته گری تشریح گردیده است گاز های محلول در مایع بعد از انجماد به دلیل تنش سطحی مذاب و عدم امکان خروج کامل به صورت حباب هایی با اندازه های مختلف در قطعه ریخته شده باقی می مانند که خواص مکانیکی و وزن مخصوص قطعه را شدیدا کاهش می دهند . در مورد ذوب آلیاژ های آلومینیم ، هیدروژن  تنها گازی است که به صورت محلول در مایع و حباب در جامد ظاهر می گردد و از این رو عملیات گاز زدایی (هیدروژن زدایی ) در ذوب آلومینیم و آلیاژ های آن از اهمیت خاص برخوردار است . میزان حلالیت هیدروژن در مذاب آلومینیم به درجه حرارت و فشار خارج ( نسبت به فشار داخل ) بستگی دارد و همین امر پایه و اساس گاز زدایی آلومینیم را تشکیل می دهد . لذا کنترل درجه حرارت برای اجتناب از جذب گاز که بایستی حد اقل ممکن باشد اولین عاملی است که در جریان ذوب مورد توجه قرار می گیرد . معمولا درجه حرارت مذاب را 720740 درجه سانتی گراد اختیار می کنند تا علاوه بر تحدید حلالیت گاز از سیالیت نسبتا مناسب و ویسکوزیته کم برخوردار باشد .

    ذوب در خلاء (فشار کم )

    ذوب در خلاء به دلیل عدم وجود گاز های محیطی ، علاوه بر تقلیل میزان هیدروژن از شدت اکسیداسیون و امکان وجود سایر ترکیبات غیر فلزی نیز می کاهد . مهمترین اصل در این روش تقلیل فشار خارجی است که در نتیجه حلالیت هیدروژن را به نسبت زیادی تقلیل می دهد . این روش در صنایع امروز در حال توسعه است .

    گاز زدایی با گاز های بی اثر

    افزودن گاز های بی اثر مانند ازت و ارگون باعث آن می گردد که فشار نسبی داخل مذاب افزایش پیدا کرده و در نتیجه از حلالیت هیدروژن کاسته شود.

    آزمایشات رانسلی (Ransley) نشان می دهد که چنانچه گاز ارگون یا ازت به مقدار cc1 بر دقیقه به داخل مذاب رانده شود فشار داخلی راندمان استخراج هیدروژن برابر 52% است و چناچه گاز بی اثر برابر دقیقه/cc5 به داخل مذاب دمیده می شود :

    بایستی توجه داشت که که در آن a درصد هیدروژن در مخلوط گازی      می باشد و از این رو گاز های بی اثر مانند ارگون ، هلیم و ازت (در صورت عدم وجود منیزیم )  می توانند به عنوان مواد دگازر به کار روند .

    آلومینیم مذاب معمولا توسط آرگون خشک برای تقلیل فشار خارجی         ( افزایش فشار داخلی )به نسبت   گاز زدایی می شود که در نتیجه مقدار هیدروژن را از 34/0 سانتی متر مکعب بر 100 گرم به 034/0تقلیل می دهد و معمولا این عمل در کوره های بوته ای ثابت توسط کپسول های گاز ارگون (مخلوط گازی ) انجام می شود .

    ترکیب فلوئور مضاعف سدیم سیلیسیم( Na2SiF6)  نیز که در درجه حرارت مذاب تجزیه می شود و گاز {F4Si } را که نسبت به مذاب آلومینیم بی اثر است ، تولید می کند نیز با همان نتایج گاز های ازت و ارگون روبرو است جز آنکه سدیم حاصل نمی تواند در آلیاژ های منیزیم دار به کار رود .

    اکسیژن زدایی ،خارج کردن مواد غیر فلزی Fluxing

    فلاکس ها ، موادی هستند که برای افزایش کفیت مذاب و تقلیل مواد ترکیبی (غیر فلزی) بدون تغییر کلی در ترکیب آلیاژ و یا با اندکی تغییر به کار         می روند .

    چگونگی فعل و انفعال فلاکس و مذاب و چگونگی خروج اکسید ها از آن هنوز مورد تردید و بحث می باشد زیرا پایداری اکسید آلومینیم مانع از آن است که خروج این عنصر از مذاب به سهولت خروج اکسید آهن و اکسید مس انجام پذیرد .

    نظرات مختلف ترکیبی ( شیمیایی ) و مکانیکی هنوز به قوت خود باقی است و مهم تر از همه نظریه وست (West) میباشد مبنی بر اینکه فلاکس ها در فصل مشترک ترکیبات و مذاب قرار گرفته و به سهولت آنها را از هم جدا می نمایند .

    فلاکس ها و کاربرد آنها بسیار متنوع می باشد تقسیم بندی های مختلفی در مورد آنان انجام گرفته است که مؤلف تقسیم بندی زیر را در مورد آلیاژ های آلومینیم  مناسب تشخیص می دهد :

    1 احیاء کننده ها (فلزات )

    2 فلاکس های گازی

    3 فلاکس های جامد محلول و یا نمک ها

    قبل از تشریح انواع فلاکس ها توضیح این نکته ضروری است که اغلب ترکیبات فلاکس ها دارای مواد گاز زدا نیز می باشد و از این رو فلاکس ها برای منظور های مختلف و یا گاز زدایی و خارج کردن مواد غیر فلزی و حفاظت مذاب ، تواما به کار میروند و در صنایع ذوب آلومینیم از اهمیت ویژه برخوردار اند .   

      احیاء کننده ها

    اکسید آلومینیم به سهوات توسط عناصر دیگر احیاء می شود و فقط عناصر محدودی مانند کلسیم ، منیزیم، لیتم و برلیم قادر به احیاء آلومینیم می باشند . ولی اکسید های کلسیم و منیزیم به سرعت با اکسید آلومینیم ترکیب می شده و اکسید های مضاعف (اسپینل ) تشکیل می دهند و از این رو برای خروج اکسیدهای آلومینیم اثرات منفی ندارد . در مقابل برلیم بریا کلیه آلیاژ های آلومینیم و به خصوص آلومینیم ، منیزیم توصیه شده است .

آلومینیم و آلیاژ های آن به دلیل نقطه ذوب کم و برخورداری از سیالیت بالنسبه خوب و همچنین گسترش خواص مکانیکی و فیزیکی در اثر آلیاژ سازی و قبول پدیده های عملیات حرارتی و عملیات مکانیکی ، در صنایع امروز از اهمیت زیادی برخور دارند و روز به روز موارد مصرف این آلیاژ ها توسعه می یابد . عناصر مختلف مانند سیلیسیم ، منیزیم و مس در خواص ریخته گری و مکانیکی این عنصر شدیداً تأثیر می گذارند و ...

تاريخچه: ريخته گري قديمي ترين فرايند در توليد فلزات است و آثار باستاني موزه ها نشان مي دهد که اين هنر قدمت چند هزار رساله دارد. قلع و سرب و مس و اميژان (آلياژ به فارسي) آنها مفرغ و برنج اولين فلزات است در دوران باستان کشف و مورد استفاده قرار گرفت. ک

ريخته‌گري ريخته‌گري عبارت از شکل دادن فلزات و آلياژها از طريق ذوب، ريختن مذاب در محفظه‌اي بنام قالب و آنگاه سرد کردن و انجماد آن مطابق شکل محفظه قالب مي‌باشد . اين روش قديمي‌ترين فرآيند شناخته شده براي بدست آوردن شکل مطلوب فلزات است. اولين

کارخانه ريخته گري آلومينيوم هدف اين بخش توليد سيلندر و سر سيلندر و پوسته کلاج پژو مي باشد. در اين قسمت ريخته گري سيلندر از نوع تحت فشار که از دستگاه High Pressure با قدرت 2500 HP که يک دستگاه ژاپني است استفاده مي شود و پوسته کلاج

بسمه تعالي مقدمه: يکي از روشهاي توليد قطعات روش ريخته گري مي باشد و اجسام زيادي را در صنعت مي توان با اين روش تهيه کرد. انواع قطعات اتومبيل، موتور هواپيما، ماشين آلات سنگين، بيلهاي مکانيکي و... و خلاصه اينکه کمتر مي توان ماشين صنعتي پيدا کرد که

ريخته گري فو لاد ها مقدمه بازديد از کار گاه ريخته گري راه اهن تهران انجام گرفت . اين کار گاه که يک سوله به مساحت m2 1000 ميباشد توليد قطعات ريختگي واگن مي پردازد که 35 نفر را تحت پوشش قرار ميدهد يک مهندس 13 تکنسين و41 کارگر اف

اين گزارش شرح مختصر و اجمالي از کارآموزي در کارخانه ايران خودرو به مدت 360 ساعت در سالن ريخته گري آلومينيوم و قسمت توليد سيلندر مي باشد. اين گزارش شامل دو بخش ريخته گري آلومينيوم و کارگاه ريخته گري چدن مي باشد. کارخانه ايران خودرو در کيلومتر 14

تقابل ريخته گري دقيق با روش DSPC در توليد قطعات با شکل نهايي مقدمه روش ريخته گري دقيق به عنوان روشي براي توليد قطعات کوچک با دقت بالا و تولتيد خوشه‌هاي با ظرفيت حمل قطعات بيشتر (تيراژ بالا) نسبت به ساير روش‌هاي ديگر ريخته گري از اهميت بيشتري برخ

مذاب چدن : بر روي اين مذاب بعد از خارج کردن از بوته پودر سيلاکس که قرمز رنگ و دانه درشت تر از کاوارل مي باشد مي ريزند تا شيره و تفاله و سرباره را جذوب خود بکند و باعث مي شوند که اين مواد غيره ضروري بر روي مذاب جمع شده و به راحتي جمع آوري شوند در ضمن

خلاصه و چکيده همان طور که مي دانيم عموما ً قطعات ريخته گري به صورت سفارشي از مشتريان به کارگاههاي ريخته گري پيشنهاد مي شود و اغلب برنامه توليد اين گونه کارگاهها از قبل مشخص نيست . پس از سرد شدن و جدا کردن محصول از قالب انجام عمليات اصلاحي از جمله

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول