پایان نامه بررسی متالوگرافی(آزمایش و بررسی ساختار میكروسكوپی چدن خاكستری كم كربن)در50 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان: چدن خاكستری كم كربن.. 1

چكیده: آزمایش و بررسی ساختار میكروسكوپی چدن خاكستری كم كربن.. 1

مقدمه. 2

اهمیت متالوگرافی.. 2

هدف از پولیش كردن و اچ كردن.. 3

شرح آزمایش (نحوه انجام كار) 3

نتیجه آزمایش: 5

چدن خاكستری.. 5

چدنهای خاكستری.. 8

بحث و بررسی در مورد چدنهای خاكستری: 8

تغییر كربن معادل در چدنهای خاكستری: ( بحث و بررسی) 9

نتیجه كار. 10

چدن‌ها Castiron. 10

چدن نشكن.. 11

چدن داكتیل. 12

هدف آزمایش: بررسی ریزساختار چدن داكتیل. 13

بحث و بررسی«چدن داكتیل». 13

چدن سفید. 14

سفید شدن چدن به دلیل نفوذ تلور. 15

چدن سفید. 15

هدف آزمایش: بررسی ریزساختار چدنهای سفید قبل و بعد از اچ كردن.. 15

بحث و بررسی در مورد چدنهای سفید. 16

ساختار ماكروسكوپی چدن سفید. 16

بررسی ساختار چدن سفید. 17

مقدمه: 17

روش آزمایش... 17

چدن مالیبل. 18

چدن مالیبل با زمینه پرلیتی.. 19

چدن مالیبل. 19

هدف آزمایش: بررسی زیرساختار چدن مالیبل. 19

بحث و بررسی (چدن مالیبل) 20

فولادها 21

مقدمه: 21

مقدمه. 22

فولاد های عملیات حرارتی نشده. 22

موضوع: بررسی ساختار میكروسكوپی فولادهای ساده كربنی.. 22

مقدمه: فولادها Stcell 22

فولادهای هیپوریوتكتوئیدی.. 23

نام گزارش: بررسی زمینه و ساختار فولادهای ساختمانی.. 24

تئوری آزمایش... 24

بحث و نتیجه گیری.. 25

نام گزارش: تحقیق و بررسی زمینهای فولادهای ابزار. 25

بحث و نتیجه گیری.. 26

فولاد. 27

موضوع: بررسی ساختمان میكروسكوپی فولادهای ساده كربنی.. 28

مقدمه: فولادها Steel 28

مقدمه. 29

سمنتیت (كاربید آهن): 29

تبدیل آهسته فولاد. 29

تأثیر عناصر دیگر بر فولاد. 35

گوگرد: 35

منگنز: 36

فسفر: 36

فولادهای هیپویوتكتوئیدی HYPOEUTOID.. 36

فولادهای هیپویوتكتوئیدی.. 37

فولادهای هیپویوتكتوئیدی.. 39

تعریف تحول یوتكتوئیدی و هیپوتكتوئیدی.. 40

گزارش كار سوم: 40

عنوان گزارش: آلیاژهای آلومینیوم. 40

گزارش كار چهارم. 42

نمونه ای از موارد كاربرد آلیاژهای آلومینیوم. 43

آلیاژهای آلومینیوم ـ آلومینیوم خالص تجاری.. 43

نتیجه كار. 44

آلومینیوم خالص.... 44

انواع سمباده‌های موردنیاز. 44

هدف آزمایش: تأثیر سرعت كردن بر خواص آلومینیوم. 44

بحث و بررسی در مورد آلومینیوم خالص.... 45

عنوان: چدن خاكستری كم كربن

چكیده: آزمایش و بررسی ساختار میكروسكوپی چدن خاكستری كم كربن

مقدمه: چدن خاكستری از آلیاژ آهن و كربن كه حدود 2% بیشتر باشد ویا سرعت سرد كردن پایین و یا سیلیسیم كه باعث ناپایداری سمنتیت می شود چدن خاكستری تولید خواهد شد.

حال اگر مقدار كربن آن كمتر از3 / 4% باشد چدن خاكستری كم كربن بدست می‌آید كه ریخته‌گری راحتری نسبت به فولادها دارد كه ممكن است دارای زمینه مزیت و پرلیتی باشد.

روش آزمایش: در اولین مراحل بریدن نمونه از قطعه اصلی به وضوح و نرمی و خوشتراشی آن پی می‌بریم بعد از بریدن، سوهان كاری آن نیز به راحتی انجام می‌شود. اما سمباده كاری آن علی رقم نرمی بالای آن با مشكل مواجه می شد. به طوری كه با صرف كردن زمان حدود 3 / 1 بر سمابده كاری چدن‌های نظیر قبل كمتر به صافی مسطح می‌رسیدیم.

همه از سوهان كاری و پولیش كاری (قبل از اچ كردن) نمونه را زیر میكروسكوپ می‌گذاریم در اولین نگاه خطوط بیش از حد سمباده و دستگاه پولیش مانع از دیدن گرافیت های آن می شد.

و سپس حدود پنج الی هفت ثانیه در محلول برای اچ كردن فرو می‌بردیم بعد از درآوردن از محلول و شستن قطعه آن را زیر میكروسكوپ گذاشتیم كه زمینه را مشاهده كردیم.

مقدمه

اهمیت متالوگرافی

متالوگرافی در مفهوم كلی عبارت است از مطالعه ساختار درونی فلزات و آلیاژها و رابطه این ساختار با تركیب، نمونه تولید، و شرایط انجماد و خواص شیمیایی و مكانیكی آنها می‌باشد. یكی از آزمایشهای مهم واحد كنترل كمی و كیفی خط تولید ریخته‌گری متالوگرافی است كه امروزه هم جنبه كنترل كیفی و هم جنبه تحقیقاتی به خود گرفته است.

اگر بخواهیم به اهمیت این آزمایشگاه بیشتر واقف گردیم لازم است اهداف مهم این آزمایشگاه را به صورت خلاصه بیان و توجه كنیم.

1 ـ بررسی عیوب میكروسكوپی و بعضی از عیوب ماكروسكوپی فلزات و آلیاژهای تولید  شده از قبیل درشت دانگی و رشد و ناهمگونی فازهای ناخواسته و عدم توزیع ـ یكنواخت دانه ها و فازها و….

2 ـ تشخیص، تقریبی تركیب شیمیایی آلیاژ از طریق بررسی ساختار درونی و استفاده از دیاگرافم فازی آن آلیاژ كه این هدف بیشتر زمانی لازم می‌شود كه امكانات آزمایشگاه تجزیه فلزات در دسترسی نباشد.

3 ـ بیشتر از روش ماكروسكوپی استفاده می‌شود و كمكی برای آزمایشگاه انجماد است و عبارتست از كنترل نحوه و نوع انجماد و رشد ماكروسكوپی دانه‌ها و رابطه با شرایط ریختگی آن آلیاژ كه كنترل آن می‌تواند در بهبود خواص مكانیكی و سلامتی قطعه ریختگی مؤثر باشد.

لازم به ذكر است كه بین اهداف گفته شده هدف اول بسیار مهمتر است و آن را به دو بخش اصلی تقسیم می‌كنیم.

1 – جنبه تكنولوژیكی

2 ـ جنبه متالوژیكی

هدف از پولیش كردن و اچ كردن

شاید سئوالی پیش آید كه پولیش و اچ كردن چیست؟

پولیش كردن عبارتست از سمباده كاری ریز كه تشكیل شده از سمباده‌های ضدآب كه از شماره‌های 1000  - 320 تشكیل شده و نصب شده روی فلز آلومینیومی كه در زیر شیرآبی قرارگرفته و در حین سمباده‌كاری آب مدام روی آن ریخته می‌شود.

اچ كردن یعنی مرئی كردن ساختار بلورین فلز و ایجاد مغایرت بین سازنده‌های مختلف آن می‌باشد. آچ كننده هامانند (اسیدهائی آلی و غیرآلی و پیكه‌ای و نیسال و…)

شرح آزمایش (نحوه انجام كار)

اولین كاری كه برای انجام الزامی است بریدن یك قطعه به ابعاد موردنیاز از میلگرد آج دار و ساده كه در این كار 1 سانتیمتر می‌باشد. پس از بریدن قطعه آن سوهان، نرده و سطح این نمونه را گونیا می‌كنیم. و با سوهانهای خشن و نرم تمام سطح را می‌زنیم تا هم به اندازه مناسبی برسد و هم سطح گونیا شود.

بعد از اتمام سوهانكاری به قسمت سمباده كاری یا پولیش زدن می‌رسیم.

در این قسمت نمونه را روی محلی كه در آن سمباده‌ها از نرم تا خشن روی سكو قرار گرفته‌اند می‌گذاریم تا به ترتیب سمباده را شروع كنیم در ضمن در روی هر كدام (هر شماره) از سمباده‌های شیرهای آبی تعبیه شده تا در حین كار آب روی نمونه سمباده ریخته و كار را بهتر و روانتر انجام دهیم. علت اینكه آب باید روی نمونه مداوم باشد جلوگیری از مسردود شدن كاغذ سمباده یا جلوگیری از خط روی نمونه می‌باشد.

روش كار به این گونه است كه ابتدا از سمباده های خشن استفاده كرده و به ترتیب شماره به طرف نرم آن می رویم تا خشهای افتاده روی نمونه را حذف كرده و تا انجام این كار از سمباده‌ها استفاده می‌كنیم.

تأثیر عناصر دیگر بر فولاد

گوگرد:

در فولادهای صنعتی عموماً مقدار گوگرد را كمتر از 05/0 درصد نگه می‌دارند. گوگرد با آهن تركیب شده و تشكیل سولفید آهن FeS می‌دهد.

سولفید آهن با آهن به صورت یك آلیاژ یوتكتیك زودگداز درمی آید و بیشتر در مرز دانه‌ها متمركز میشود و هنگامی كه فولاد در درجه حرارتیها بالا آهنگری یا نورد می‌شود خاصیت شكنندگی پیدا می كند كه به شكنندگی داغ معروف است. شكنندگی داغ براثر ذوب سولفید آهن یوتكتیك در مرز دانه‌ها و كاهش چسبندگی دانه ها و ایجاد ترك رخ می دهد.

با افززودن منگنز، گوگرد تمایل خارج می شود یا اینكه به صورت ذرات ناخالص به طور یكنواخت در داخل ساختمان فولاد پخش می شود.

برای نتیجه بهتر توصیه می شود كه مقدار منگنز 2 تا 8 برابر گوگرد باشد. در فولادهای خوش تراش مقدار گوگرد را به میزان 08/0 تا 35/0 درصد افزایش می‌دهند تا قابلیت  ماشینكاری فولاد را بهبود بخشند. ناخالصی‌های متعدد سولفیدها موجب شكننده شدن و تقلیل سایش ابزار می‌شوند.

منگنز:

 كلیه فولادهای كربنی ساده معمولا دارای 03/0 تا 1 درصد منگنز هستند. منگنز موجب كاهش اثرات منفی گوگرد می‌شود كه در بالا به آن اشاره شد. اگر مقدار منگنز در فولاد بیشتر از مقدار موردنیاز برای تشكیل MNS باشد منگنز اضافی مانند آهن با كربن تركیب شده و تشكیل MN3C می دهد كه تقریبا مشابه كاربید آهن است. منگنز همچنین در ریخته گری فولاد ضمن عمل اكسیژن زدایی كیفیت فولاد را بالا می برد.

فسفر:

در فولادها معمولاً مقدار فسفر پائین تر از 04/0 درصد نگه داشته می‌شود. این مقدار ناچیز در فریت حل شده و استحكام و سختی آن را افزایش می‌دهد.

به نظر می‌رسد در بعضی از فولادها مقدار 07/0 تا 03/0 در فسفر قابلیت ماشینكاری را افزایش میدهد. مقدار بیشتر فسفر موجب كاهش نرمی فولاد شده و آن را در مقابل كارسرد شكننده می‌كند. كه به آن شكنندگی سرد می گویند