دانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیدانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیتحقیق بررسی ریخته گری فولاد،ذوب فلزات
| دسته بندی | ساخت و تولید |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 60 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 84 |
تحقیق بررسی ریخته گری فولاد،ذوب فلزات در 84 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب
مقدمه ?
?-?- معرفی و به کار گیری سوپر آلیاژها ?
?-?- مروری کوتاه بر فلزات با استحکام در دمای بالا ??
?-?- اصول متالورژی سوپر آلیاژها ??
?-?- بعضی از ویژگیها و خواص سوپر آلیاژها ??
?-?- کاربردها ??
?-?- کلیات ??
?-?- شکل سوپر آلیاژها ??
?-?- دمای کاری سوپرآلیاژها ??
?-?- مقایسه سوپر آلیاژهای ریخته و کار شده ??
?-?-?- سوپر آلیاژهای کار شده ??
?-?-?- سوپر آلیاژهای ریخته ??
?-?- خواص سوپرآلیاژها ??
?-?-?- کلیات ??
?-?-?- سوپر آلیاژهای پیشرفته ??
?-?-?- خواص مکانیکی و کاربرد سوپرآلیاژها ??
?-?- انتخاب سوپرآلیاژها ??
?-?-?- کاربردهای آلیاژهای کار شده در دمای متوسط ??
?-?-?- کاربردهای آلیاژهای ریخته در دمای بالا ??
?-?- گروه‌ها، ساختارهای بلوری و فازها ??
?-?-?- گروه‌های سوپرآلیاژها ??
?-?-?- ساختار بلوری ??
?-?-?- فاز در سوپرآلیاژها ??
?-?- مقدمه‌ای بر گروه‌های آلیاژی ??
?-?-?- سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل ??
?-?-?- سوپرآلیاژهای پایه نیکل ??
?-?-?- سوپرآلیاژهای پایه کبالت ??
?-?- عناصر آلیاژی و اثرات آنها بر ریزساختار سوپرآلیاژها ??
?-?-?- عناصر اصلی در سوپرآلیاژها ??
?-?-?- عناصر جزئی مفید در سوپرآلیاژها ??
?-?-?- عناصر تشکیل دهنده فازهای ترد ??
?-?-?- عناصر ناخواسته و مضر در سوپرآلیاژها ??
?-?-?- عناصر ایجاد کننده مقاومت خوردگی و اکسیداسیون ??
?-?- استحکام دهی سوپرآلیاژها ??
?-?-?- رسوب‌ها و استحکام ??
?-?-?- فاز ??
?-?-?- فاز ??
?-?-?- کاربیدها ??
?-?-?- کاربیدهای M7C3 44
3-4-6- بوریدها و عناصر جزئی مفید دیگر (به جز کربن) ??
?-?- تاثیر فرآیند بر بهبود ریز ساختار ??
ذوب و تبدیل ??
?-?- فرآیند EAF/AOD 47
4-1-1- تشریح فرآیند EAF/AOD 47
4-2- عملیات کوره قوس الکتریکی/ کربن زدایی با اکسیژن و آرگن (EAF/AOD) 50
4-2-1- ترکیب شیمیایی آلیاژ و آماده کردن شارژ ??
?-?-?- بارگذاری EAF 52
4-2-3- کوره قوس الکتریک ??
?-?-?- تانک AOD 55
4-2-5- پاتیل ریخته‌گری ??
?-?- مروری بر ذوب القایی در خلاء (VIM) 58
4-3-2- تشریح فرآیند VIM 59
4-4- عملیات ذوب القایی در خلاء ??
?-?-?- عملیات ذوب القایی در خلاء ??
?-?-?- کوره القائی تحت خلاء ??
?-?-?- سیستم‌های ریخته‌گری ??
?-?-?- عملیات ذوب القایی در خلاء ??
?-?- مروری بر ذوب مجدد ??
?-?-?- تشریح فرآیند ذوب مجدد در خلاؤء با قوس الکتریکی (VAR) 72
4-5-3- تشریح فرآیند مجدد با سرباره الکتریکی (ESR) 73
4-6- عملیات ذوب مجدد در خلاء با قوس الکتریکی ??
?-?-?- کوره VAR 74
4-6-2- عملیات ذوب مجدد در خلاء با قوس الکتریکی ??
?-?-?- کنترل ذوب مجدد در خلاء با قوس الکتریکی ??
?-?- عملیات ذوب مجدد با سربار الکتریکی (ESR) 79
4-7-1- کوره ESR 79
4-7-2- عملیات کوره ذوب مجدد با سرباره الکتریکی ??
?-?-?- کنترل ذوب مجدد با سرباره الکتریکی ??
?- انتخاب سرباره ??
?-?- محصولات ذوب سه مرحله‌ای ??
?-?-?- فرآیند ذوب سه مرحله‌ای شمش ??
?-?- تبدیل شمش و محصولات نورد ??
?-?-?- همگن‌سازی توزیع عنصر محلول در شمش‌ها ??
?-?-?- آهنگری محصول نیمه تمام ??
?-?-?- آهنگری محصول نیمه تمام آلیاژ IN-718 91
4-9-5- اکستروژن ??
?-?-?- نورد ??
?-?-?- دسترسی به محصولات نورد ??
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 مهندسی 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 سوپر آلیاژ نامیده شد به این تقاضا پاسخ داد. البته قبل از سوپر آلیاژها مواد اصلاح شده پایه آهن به وجود آمدند، که بعدها نام سوپر 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 سوپر آلیاژها با پذیرش آلیاژ کبالت (ویتالیوم) برای برآورده کردن نیاز به استحکام در دمای بالا در موتورهای هواپیما پدیدار شدند. بعضی آلیاژهای نیکل- کروم (اینکونل و نیمونیک) مانند سیم نسوز کم و بیش وجود داشتند و کار دستیابی به فلز قوی‌تر در دمای بالاتر برای رفع عطش سیری ناپذیر طراحان ادامه یافت و هنوز هم ادامه دارد.
1-1- معرفی و به کار گیری سوپر آلیاژها
سوپر آلیاژها؛ آلیاژهای پایه نیکل، پایه آهن- نیکل و پایه کبالت هستند که عموماً در دماهای بالاتر از oC540 استفاده می‌شوند. سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل مانند آلیاژ IN-718 از فن‌آوری فولادهای زنگ نزن توسعه یافته و معمولاً به صورت کار شده می‌باشند. سوپر آلیاژهای پایه نیکل و پایه کبالت 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 (سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل، پایه نیکل و پایه کبالت). در جدولهای 1-1 و 1-2 فهرستی از سوپر آلیاژها و ترکیب شیمیایی آنها آورده شده است.
سوپر 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 سوپر 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 فلزات با استحکام در دمای بالا
استحکام اکثر فلزات 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 فلز اعمال شود که به طور قابل ملاحظه‌ای کمتر از بار منجر به تسلیم در دمای اتاق باشد، دیده خواهد شد که فلز 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 شکست (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 فلز نیز کاهش پیدا می‌کند. بنابراین برای ارزیابی توانایی فلز 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 مدول دینامیکی، نرخ رشد ترک و چقرمگی شکست نیز نیاز باشد. خواص فیزیکی ماده مانند ضریب انبساط حرارتی، جرم حجمی و غیره فهرست خواص را تکمیل میکنند.
1-3- اصول متالورژی سوپر آلیاژها
سوپر آلیاژهای پایه آهن، نیکل و کبالت معمولاً دارای ساختار بلوری با شکل مکعبی با سطوح مرکزدار (FCC) هستند. آهن و کبالت در دمای محیط دارای ساختار FCC نیستند. هر دو فلز 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 سوپر 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 سوپر 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 سوپر آلیاژ (مانند تغییر شکل سرد) نیز استحکام را افزایش می‌دهد، اما این استحکام به هنگام قرارگیری فلز در دماهای بالا حذف میشود.
تمایل به دگرگونی از فاز FCC به فاز پایدارتری در دمای پایین وجود دارد که گاهی در سوپر آلیاژهای کبالت اتفاق می‌افتد. شبکه FCC سوپر آلیاژ قابلیت انحلال وسیعی برای بعضی عناصر آلیاژی دارد و رسوب فازهای استحکام دهنده (در سوپر 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 کبالت تقریباً gr/cm3 9/8 میباشد. چگالی سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل تقریباً gr/cm3 3/8-9/7 پایه کبالت gr/cm3 4/9-3/8 و پایه نیکل gr/cm3 9/8-8/7 است.
چگالی سوپر 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 سوپر آلیاژها نیز به عناصر آلیاژی افزوده شده به ویژه Cr, Al و محیط بستگی دارد.
دمای ذوب عناصر خالص نیکل، کبالت و آهن به ترتیب 1453 و 1495 و 1537 درجه سانتیگراد است. دمای ذوب حداقل (دمای ذوب موضعی) و دامنه ذوب سوپر آلیاژها، تابعی از ترکیب شیمیایی و فرآیند اولیه است. به طور کلی دمای ذوب موضعی سوپر آلیاژهای پایه کبالت نسبت به سوپر آلیاژهای پایه نیکل بیشتر است. سوپر آلیاژهای پایه نیکل ممکن است در دمای oC1204 از خود ذوب موضعی نشان دهند. انواع پیشرفته سوپر 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 سوپر آلیاژهای پایه کبالت هستند.
4-2-3- کوره قوس الکتریک
یک طرح عمومی از کوره EAF در شکل 4-1 نشان داده شده است. ظرفیت کوره EAF باید با ظرفیت تانک AOD یکسان باشد. عملیات EAF/AOD سوپرآلیاژها با ظرفیت Kg 9000 می‌تواند انجام گیرد، اما اکثراً ظرفیت تولید این روش در حدود kg36000 انتخاب میشود.
دیواره کوره فولادی مدور با سیستم آبگرد و لایه نسوز آجری است. انتخاب آجرهای نسوز به نوع آلیاژ و طراحی کوره بستگی دارد. هزینه نسوز کاری یک کوره متوسط 18 تنی تقریباً 18 هزار دلار است. قسمت پایین کوره ثابت و سقف آن متحرک است. سقف کوره می‌تواند در یک صفحه افقی حرکت کرده و کاملاً از کوره دور شود تا بار به درون آن ریخته شود. سقف کوره دارای سه الکترود گرافیتی است، که در داخل کوره قرار می‌گیرند. در قسمت جلو دیواره کوره مجرای خروج مذاب و در قسمت عقب آن دریچه سرباره‌گیری قرار دارد. کوره قوس تقریباً در داخل یک چاله قرار دارد، به نحوی که مجرای خروج مذاب و دریچه سرباره‌گیری تقریباً در کف کارگاه قرار می‌گیرند. وجود چاله اجازه می‌دهد، که پاتیل حمل مذاب و پاتیل سرباره می‌توانند تا نزدیکی کوره آورده شوند. سطح این پاتیل‌ها پایین‌تر از سطح مجراها قرار می‌گیرند. کوره قابلیت چرخش تا 90 درجه به طرف جلو را دارد، تا فلز مذاب کاملاً به درون پاتیل ریخته شود. زاویه چرخش کوره به طرف عقب به منظور سرباره‌گیری حداکثر 20 درجه است.
به دلیل پایین بودن چگالی مواد اولیه نمی‌توان همه آن را یکباره به کوره بار کرد. ابتدا بخشی از بار به کوره اضافه میشود و سقف کوره مجدداً در جای خود قرار می‌گیرد. الکترودها به طرف شارژ حرکت میکنند و قوس الکتریکی بین بار و الکترود ایجاد میشود. ابتدا قوس کم ولتاژ ایجاد میشود. با شروع به ذوب شدن بار الکترودها پایین‌تر می‌روند و ولتاژ جریان افزایش می‌یابد. تا قوسی با طول بیشتر ایجاد گردد و در نتیجه بازدهی ذوب افزایش یابد. عملیات مزبور تا ذوب شدن همه بار ادامه پیدا می‌کند. سقف کوره کنار می‌رود و باقی مانده بار به کوره ریخته میشود (بارگذاری مجدد)، پس از بارگذاری مجدد، سقف کوره به محل قبلی خود برگشته و تا زمانی که کل بار ذوب شود، قوس بر قرار میشود. پس از آن گرم کردن ذوب با دمش اکسیژن و آرگن می‌تواند انجام شود.
اکسیدهایی که در این مرحله به وجود می‌آیند، ممکن است بسیار خورنده باشند و به لایه نسوز کوره آسیب وارد کنند. ساییدگی نسوزها در همه ذوب‌ها اتفاق می‌افتد، ولی برای جلوگیری از آسیب‌های موضعی شدید نسوز دیواره، معمولاً آهک به بار کوره اضافه میکنند. آهک نقش سرباره ساز دارد و سرباره ایجاد شده در کوره به صورت دستی از آن گرفته میشود. برای سرباره‌گیری کوره به سمت عقب چرخیده و سرباره جمع‌آوری شده، از دریچه سرباره‌گیری خارج میشود. این عمل در صورت نیاز و بسته به نوع بار قابل تکرار است.
پس از آنکه بخش عمده‌ای از سرباره تشکیل شده تخلیه گردید، یک نمونه آنالیز شیمیایی از ذوب تهیه میشود. بر مبنای ترکیب شیمیایی بدست آمده از این نمونه ممکن است دمش گاز ادامه یابد یا تعدادی از عناصر آلیاژی برای تنظیم ترکیب شیمیایی قبل از انتقال به واحد AOD به آن افزوده شود. زمان تقریبی مرحله EAF فرآیند EAF/AOD تقریباً 1 تا 3 ساعت است. پس از آماده شدن ذوب آن را به درون پاتیل انتقال مذاب می‌ریزند. پاتیل انتقال (یک ظرف نسوز کاری شده با مجرای خروج مذاب) در مقابل کوره قوس قرار داده میشود. کوره می‌چرخد و محتویات خود را به درون پاتیل می‌ریزد. ممکن است پاتیل با MgO نسوزکای شده باشد، تا با سرباره آهک مطابقت داشته باشد. امکان دارد موقع سرباره‌گیری ذرات سرباره بر روی مذاب شناور باقی به ماند. قبل از ریختن مذاب برای جلوگیری از افت دمای مذاب در پاتیل، آن را پیش گرم میکنند. پاتیل انتقال مذاب به تانک AOD برده میشود و مذاب به درون تانک ریخته میشود.
4-2-4- تانک AOD
در شکل 4-6 تانک AOD نشان داده شده است. دیواره تانک فولادی و نسوز کاری شده است. نمای بیرونی تانک شبیه به مخلوط کن‌های بتن با تنه مدور و سر مخروطی است که در محل قرارگیری خود می‌تواند بر روی یک صفحه عمودی چرخش نماید. ظرفیت تانک متناسب با ظرفیت کوره EAF و معمولاً کمتر از 36 تن است. یکی از مشخصات ویژه تانک AOD این است که در کف آن تعدادی لوله برای دمش مخلوط اکسیژن و آرگن وجود دارد. این لوله تعدادی لوله هم مرکز هستند که از لوله مرکزی مخلوط آرگن و اکسیژن و از لوله بیرونی فقط گاز خنثی (معمولاً آرگن) برای خنک کردن انتهای لوله مرکزی دمیده میشود.
لایه نسوز تانک AOD شبیه نسوز کوره EAF است و در طی فرایند فرسوده میشود. کنترل درجه قلیایی سرباره یک عامل کلیدی برای اطمینان از آسیب ندیدن لایه نسوز از طرف سرباره میباشد. اولین مرحله در تانک AOD کربن زدایی مذاب است. اگر درون مذاب اکسیژن خالصی دمیده شود، نتیجه کار نه تنها کربن زدایی مذاب نخواهد شد بلکه کروم بیشتری به اکسید کروم تبدیل خواهد شد. برای اقتصادی کردن واکنش کربن‌زدایی، فشار جزئی اکسیژن دمیده شده به مذاب با اضافه کردن آرگن به آن کاهش داده میشود تا از مقدار کرومی که به اکسید کروم تبدیل میشود، کاسته شود. وقتی که مقدار کربن مذاب بالا باشد، نسبت آرگن به اکسیژن در مخلوط گازی 3 به 1 در نظر گرفته میشود. با کاهش مقدار کربن مقدار آرگن باید افزایش یابد. با نزدیک شدن به مرحله کربن زدایی کامل نسبت آرگن به اکسیژن تقریباً 6 به 1 در نظر گرفته میشود.
حرارتی که در اثر واکنش کربن زدایی به وجود می‌آید، مقداری از کروم را اکسید می‌کند. در اثر دمش گاز، سیلسیم نیز اکسید میشود ولی حرارت ناشی از اکسیداسیون آن ناچیز است و اثر کمی در گرم کردن مذاب دارد. یادآوری این موضوع اهمیت دارد که تانک AOD فاقد منبع انرژی حرارتی خارجی سات و دمای آن در اثر واکنش‌های گرمازا افزایش پیدا می‌کند. چنانچه لازم باشد دمای مذاب پایین آورده شود، از قراضه جامد استفاده میشود. یکنواخت نگه داشتن دمای مذاب از لحاظ اقتصادی اهمیت دارد، زیار تبدیل عناصر آلیاژی با ارزش (به ویژه کروم و نیوبیوم) به سرباره تحت تاثیر دما انجام می‌گیرد. از فوق گداز شدن مذاب باید جلوگیری کرد، زیرا خنک کردن و گرم کردن مجدد آن زمان بر بوده و بازیابی کامل عناصر آلیاژی موجود در سرباره را دشوار می‌سازد.
در طی فرآیند کربن‌زدایی به مذاب آهک اضافه میشود. آهک اضافه شده در مرحله دمش گاز کاملاً با مذاب مخلوط شده و درجه بالایی از گوگرد زدایی مذاب به دست می‌آید. CaS حاصل از گوگردزدائی به صورت سرباره در می‌آید. چنانچه پس از نمونه‌گیری از ترکیب شیمیایی، کربن‌زدایی تا سطح مورد نظر انجام شده باشد، مرحله بازیابی عملیات AOD شروع میشود.
گزارش کارآموزی در کارگاه ریخته گری نقش جهان
| دسته بندی | گزارش کارآموزی و کارورزی |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 28 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 32 |
گزارش کارآموزی در کارگاه ریخته گری نقش جهان در 32 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مذاب چدن 1
کوره ها و وسایل تهیه مذاب 1
چدن 3
آزمایشهای آزمایشگاهی چدن 7
چدن خاکستری 8
چدن نشکن 10
فرم دادن بوسیله پرسی 13
ابزارهای فرمکاری 16
قسمت قالبگیری 17
تغذیه گیری 21
نحوه درآوردن قالب 26
مرحله مونتاژ و یا ماهیچه گذاری 27
نحوه قالبگیری چرخ 29
قسمت تخلیه درجه ها 42
قسمت عملیات حرارتی و تمیزکاری 44
قسمت کنترل کیفی 49
بسمه تعالی
مذاب چدن : بر روی این مذاب بعد از خارج کردن از بوته پودر سیلاکس که قرمز رنگ و دانه درشت تر از کاوارل می باشد می ریزند تا شیره و تفاله و سرباره را جذوب خود بکند و باعث می شوند که این مواد غیره ضروری بر روی مذاب جمع شده و به راحتی جمع آوری شوند در ضمن پودر بوراکس که سفید رنگ و نرم می باشد و همچنین حالت دانه ریزتری دارد برای مذاب آلیاژهای مس، برنج، برنز و غیره استفاده می شود.
قطعه نورد در 600 درجه سانتیگراد، دارای ساختار کاربیدی که کاربیدها سخت می باشند که با زمینه مارتنریت یا پرلیت.
کاربیده ها اگر دارای ترک شوند و این ترکها رشد بکنند انفجار شبکه را در پی خواهد داشت.
انحلال کاربید دردمای بالا و همچنین در زمان بالا صورت می گیرند. آستینت باقیمانده مشکل ساز است به همین خاطر تمپر می کنیم که آستینت را از بین برده و ما در این قسمت نیاز به سختی داریم.
کوره ها و وسایل تهیه مذاب :
در کارگاه ریخته گری دو کوره وجود دارد : کوره زمینی یا بوته ای و کوره شعله ای یا دوار.
کوره زمینی بیشتر برای ذوب آلیاژهای آهنی مثل چدن و آلیاژهای غیر آهنی مثل آلومینیوم، مس، برنج، و …… بکار می رود. بدین ترتیب که بوته را مثلاً از آلومینیوم پر کرده و داخل کوره قرار می دهیم و پس از ذوب شدن بوته را به وسیله طوقچه یا انبر بیرون می آوریم و داخل کمچه قرار داده و دو نفر این طرف و آن طرف کمچه را گرفته و آماده مذاب ریزی داخل قالب می شوند. سوخت این کوره از گازوئیل است که به وسیله هوای که از دم و یا بازدم برقی به همراه سخت داخل کوره می شود، گازوئیل را پودر کرده و باعث می شود که راندمان حرارتی کوره بالا رود.
کوره شعله ای یا دوار تشکیل شده است از بدنه، شاسی، موتور جهت گرداندن کوره و شعله گیر. این کوره بیشتر برای ذوب چدن بکار می رود. بدین ترتیب که چدنها داخل محفظه کوره دوار قرار داده و طی تماس شعله با چدنها، آنها را ذوب می کند. درهمین حین کوره به وسیله موتور و چدنهایی که در زیر کوره قرار دارد می چرخد و شعله گیر هم جلوی اتلاف حرارت شعله را گرفته و هوای گرم را به طرف بادزن برقی هدایت می کند تا به وسیله هوای گرم راندمان حرارتی کوره بالا رود. بوسیله چرخاندن کوره و قرار دادن بوته در زیر کوره مذاب چدن را از داخل کوره به قالبها انتقال می دهیم.
چدن (CAST IRON)
خانواده‌ای از آلیاژهای آهنی هستند که درصد کربن موجود در انها بیش از 2% و سیلیم (SI) بیش از 1 درصد میباشد.درواقع چدن یک نوع آلیاژ سه تایی FE – C – SI می باشد.
چه خواصی موجب برتری چدن نسبت به فلزات دیگر شده است ؟
1- ارزانی قیمت
2- خواص مکانیکی ویژه (از جمله قابلیت جذب ارتفاعش، مقاومت در برابر سایش و فشار، عدم حساسیت در برابر شیارهای سطحی)
3- سادگی تهیه قطعات چدنی از طریق ریخته گری به دلیل :
الف) پائین بودن نقطه ذوب و سیاسیت بالا
ب) پائین بودن ضریب انقباض در هنگام استحاله مذاب جامد
عوامل موثر در تعیین خواص مکانیکی چدنها نسبت به گرافیت :
گرافیت نوعی کربن کریستالیز شده است که به علت تغییر فرم پلاستیکی راحتی که در گرافیت وجود دارد سختی بسیار کمی دارد
1) مقدار گرافیت : هر چه درصد ذرات گرافیت در زمینه زیادتر باشد استحکام چدن کمتر می باشد
2) شکل گرافیت : اشکال مختلفی از ذرات گرافیت در ریز ساختار دیده می شود که مهمترین انها عبارتند از :
الف) گرافیت لایه ای در چدن خاکستری
ب) گرافیت تمبر شده در چدن ماسیبل
ج) گرافیت کروی در چدنهای داکتیل
د) گرافیت کرمی شکل در چدن با گرافیت فشرده
3) نحوه توزیع ذرات گرافیت : تاثیر زیادی بر روی خواص مکانیکی دارد مانند ساختار گل رزی
4) اندازه ذرات گرافیت
کربن به دو صورت در ساختار دیده می شود : به صورت آزاد گافیت و به صورت ترکیبی FE3C (سمانتیت)
برخی از مشخصه های سمانتیت :
1) وزن مخصوص نزدیک به آهن
2) فازی بسیار سخت و شکننده است
3) دارای هیچگونه تغییر آلوتروپی نیست و نقطه ذوب حدود C 1250 دارد.
کربن معادل : توسط این فاکتور اثر تمام فازهای موجود در چدن نسبت به اثر کربن و عناصر مشابه سنجیده می شود. مجموعه این اثرات تشکیل عدد خاصی به نام کربن معادل (CE) را می دهد.
(CU %07/.) - (AL %2/.) – (S %4/.) – (P% + SI% 3/1 + C%) = CE کربن معادل (MN %03/.) + (CR %06/.) – (NI % 05/.) –
%10< CR و NI و %4< CU و %2< AL و %4/ S< و %5/2 < MN اگر
(%SI + P) 3/1 + C %= CE کربن معادل
ذوب چدنها : ذوب چدنها راحت و در کوره های معمولی مانند کوره های بوته ای (گرافیتی) زمینی چدنها را ذوب می کنند در حالی که فولاد را در کوره های قوس، القایی و زیمنس ذوب می کنند. کوره ای که مخصوص ذوب چدن است و صرفه اقتصادی دارد، کوپل می باشد که تا حدود 1 تن در ساعت می تواند ذوب بدهد. کوره هایی که برای ذوب چدن استفاده می شوند عبارتند از :
کوره کوپل، القایی، الکتریکی، کوره گرم کن شعله ای و کوره زمینی
عوامل موثر در انتخاب کوره :
1- میزان سرمایه گذاری
2- اندازه و نوع قطعه ریختگی
3- سرعت ذوب
4- ظرفیت کوره
5- میزان نیاز به کنترل مذاب
کنترل مذاب چدن (آزمایش کارگاهی) : تعیین میزان تمایل چدن به گرافیت زایی توسط آزمایش چیل (CHILL) مشخص می شود (گرافیت زایی چدن سفید) این کار توسط ریختن مذاب داخل قالبهایی به شکل مکعب مستطیل یا حفره ای شکل صورت می گیرد.
در این آزمایش هر چه عمق سردشدن در نمونه بیشتر باشد تمایل چدن به گرافیت زایی کمتر است.
عمده ترین عواملی که روی سیالیت مذاب چدن اثر می گذارد :
1- درجه حرارت مذاب
2- ترکیب شیمیایی : هر چه ترکیب به ترکیب یوتکتیک نزدیکتر شود سیالیت مذاب بالالتر می رود.
3- ارائه این دو فاکتور بر روی سیالیت چدن خاکستری به صورت زیر ارائه شده است :
155 – T 05/ + CE * 9/14 = درجه سیالیت
آزمایشهای آزمایشگاهی چدن :
1- تعیین ترکیب شیمیایی چدن با استفاده از ابزاری نظیر کوانتومتر
2- تعیین خواص مکانیکی چدن : کلیه خواص کششی، فشاری، ضربه و سختی و …
3- کنترل ریز ساختار (با متالوگرافی)
4- تعیین میزان تخلخل چدن با کمک اشعه ایکس (رادیوگرافی)
چدن خاکستری
1) کوره های ذوب : به علت پائین بودن نقطه ذوب عموماً می توان در هر کوره ای عملیات ذوب را انجام داد.
2) روشهای ریخته گری : عموماً گریز از مرکز، افت فشار وثقلی
3) روشهای قالبگیری : به استثنای روش قالبگیری با گچ سایر روشها به کار گرفته
می شود.
خواص مهندسی چدن خاکستری
اصولاً ترکیب شیمیایی، سرعت سرد شدن و نوع عملیات حرارتی روی ریز ساختار و نتیجتاً روی خواص مکانیکی اثر می گذارد
1- اثر ترکیب شیمیایی : مهمترین اثر خواص مکانیکی مربوط به کربن و سیلسیم موجود در آن می باشد.
نسبت ماسه و چسب :
در بعضی از روزها دیده شد که این نسبت رعایت نشده و ماسه یا کم چسب بوده یا بسیار پر چسب و نسبت ترکیبی رعایت نشده است. اگر ماسه کم چسب باشد از چسبندگی کمی برخوردار است و با مالیدن دست به روی قالب ذرات ماسه از سطح قالب جدا می شوند و در نتیجه از استحکام کافی برخوردار نمی باشند و در هنگام خروج مدل بیشترین اثرات این حالت را مشاهده خواهیم کرد. یعنی اینکه مدل قسمتی از قالب را نیز به همراه خود کنده و باعث معیوب شدن قالب می گردد و درقسمت مونتاژ کار بیشتری را طلب می کند.
اگر پرچسب باشد گاز بیشتری را برای خشک شدن نیازمند می باشد و همچنین درمرحله تخریب قالب به سختی این کار صورت می گیرد. گاهی میز مشاهده شده است که نسبت ماسه باز یافت به ماسه جدید بسیار بیشتر از مقدار لازم است و این امر باعث کاهش استحکام قالب خواهد شد. به طوری که ذرات ماسه آن چسبندگی لازم را نخواهند داشت. در این حالت در هنگام خروج از قالب، مدل قسمت بسیارزیادی از قالب را به همراه خود به بیرون می کشد.
با ایجاد آزمایشگاه تعیین استحکام ماسه می توان این نواقص را به حداقل رساند.
برای تعیین نسبت معین ماسه و چسب پیشنهاد می شود با قرار دادن واحد اندازه گیری مناسب در آن قسمت این نقص را به حداقل رساند.
تغذیه گیری :
تغذیه گیری یک بخش از قالبگیری است.
تغذیه حفره ای اضافی است که در قالب تعبیه شده و با فلز مذاب پر می شود. این مخزن امکان سیلان و حرکت مذاب به فضای قالب را فراهم کرده، انقباض ناشی از انجماد را جبران کرده.
تغذیه مورد استفاده در قالبگیری توسط جعبه ماهیچه های مختلف درست می شود.
جنس جعبه ماهیچه از آلومینیوم و عمده ماسه مورد مصرفی در تغذیه از جنس اگزوترمیت است.اگزو ترمیت در دستگاهی به نام میکسر اسلیو گیری با آب و الکل قاطی شده و آماده می شود.
نحوه فالبگیری تغذیه : ماسه راداخل جعبه ماهیچه ریخته قسمت داخلی آن را در آورده و سپس با مشعل قالب را حرارت داده حال تغذیه را از جعبه جدا کرده ودوباره آن را حرارت داده وسپس داخل گرمخانه قرار می دهیم.
دلیل استفاده از اگزوترمیت در تغذیه : اگزوترمیت با مذاب واکنش می دهد که این واکنش گرمازا است. در نتیجه مذاب گرما و سیالیتش رادر قسمت تغذیه حفظ می کند و سریعتر از مذاب قالب سرد نمی شود.
ماهیچه گیری :
ماهیچه گیری بخشی از قالب گیری است.
ماهیچه های مورد نیاز و راهگاه در قسمت ماهیچه سازی آماده می شود.
در این بخش انواع مختلف جعبه ماهیچه وجود دارد که از لحاظ شکل و اندازه وجنس با هم متفاوت هستند و البته جنس اکثر آنها آلومینیوم است و تعداد کمی چوبی است.
جعبه ماهیچه ها کد بندی شده اند و چیدن آنها درست مانند یک کتاب خانه است که هر کسی بتواند براحتی جعبه ماهیچه مورد نظر را پیدا کند.
ماسه مورد نیاز در قسمت ماهیچه سازی 3 نوع است : 1- کرومیتی 2- 171 3- چراغی
ماسه کرومیتی برای تماس جعبه ماهیچه ها کاربرد دارد.
ماسه 171 برای راهنماها استفاده می شود و در مورادی که جعبه ماهیچه بزرگ هستند لایه اولیه از کرومیت و بقیه آن را از ماسه 171 پر می کنند.
علت استفاده بیشتر از ماسه کرومیتی نسبت به 171 دیر گدازی آن است.
ماسه های مورد استفاده بعد از قالبگیری توسط گاز co2 خشک می شود.
در قسمت ماهیچه سازی ماده دیگری که کاربرد زیادی دارد پودر سپاریت است که به قسمت هایی از جعبه ماهیچه که با ماسه در تماس است زده خواهد شد. این کار برای نچسبیدن ماسه به جعبه ماهیچه است.
نحوه استفاده ماسه چراغی به اینگونه است که ابتدا توسط مشعل جعبه ماهیچه را گرم کرده سپس ماسه را روی آن ریخته و سپس دوباره به مقدار کمی جعبه ماهیچه را حرارت داده و سپس ماهیچه را از جعبه ماهیچه جدا کرده.
این نکته در این قسمت حائیز اهمیت است که ماهیچه رال نباید زیاد حرارت داد چون موجب ذوب شدن آن می شود.
در ماهیچه گری با گاز co2 این نکته را باید در نظر گرفت که بعد از این که جعبه ماهیچه را با ماسه پر کردیم قبل از گاز گرفتن ماسه های اضافی که اطراف جعبه ماهیچه روی میز کار ریخته شده است جمع آوری کنیم چون اگر این کار بعد از گاز گرفتن صورت بگیرد آن ماسه ها خشک شده و کاربرد ندارد و این حرکت ضرر اقتصادی به همراه دارد.
راهگاه ها هم در قسمت ماهیچه گیری گرفته می شود. 2 نوع راهگاه مورد استفاده قرار می گیرد. 1- راهگاه معمولی 2- راهگاه قیفی
این نکته حائز اهمیت که برای ماهیچه های مخروطی شکل یک سوراخ بزرگ وسط آن زده این کار برای خروج گاز و رطوبت است.
تمامی ماهیچه ها بعد از قالبگیری داخل اتاقک گرما داده می شود. به غیر از راهگاه ها و راهنما ها و ماهیچه های برشی. با این کار ماهیچه هاکاملاً خشک شده و رطوبت آن گرفته می شود.
کاربرد ماهیچه برشی این است که در زیر تغذیه ها قرار می گیرد.برای راحت تر جدا شدن تغذیه از مدل.
نحوه قالبگیری ماهیچه های مختلف متفاوت است به طور مثال در بعضی از مدلهای ماهیچه از قانچاق استفاده می کنند.
بزرگترین جعبه ماهیچه هایی که من مشاهده کردم برای مدلهای تا پشل و با تمشل بوده.در بعضی از ماهیچه های بزرگ از مبرد هم استفاده می شود. این کار به خاطر انجماد جهت دار مذاب صورت می گیرد. اصولاً مبرد به منظور سرد کردن مذاب در برخی از قسمتهای قطعه تعبیه می شود. گاهی اوقات مشاهده شده است که در مبرد مورد استفاده باعث ایجاد فرو رفتگی در روی سطح قالب شده است و این فرورفتگی تا عمق 3 تا 4 میلیمتر نیز می رسد و باعث لبه دار شدن بدنه قطعه می گردد کهدر مرحله تمیز کاری نیاز بیشتری به سنگ کاری خواهد داشت جهت رفع این مشکل پیشنهاد می شود در نحوه کار گذاری مبرد در قالب دقت بیشتری صورت بگیرد تا کاملاً با بدنه اصلی قطعه هم سطح باشد.
برای درست کردن بعضی از ماهیچه های بزرگ جوشکاری هم انجام می شود. به این صورت است که اسکلتی متناسب با ماهیچه درست می شود و دو دسته ای روی آن در نظر گرفته می شود برای حمل ماهیچه.
سیخ هواکش : سیخ هواکش به منظور خروج گازهای موجود در محفظه قالب استفاده می کنند تا از محبوس شدن این گاز در قالب و ایجاد مکهای گاز جلوگیری به عمل آید.
سیخ دیگری روی قالب زدهمی شود برای ورودگاز Co2 در محفظه قالب تا قالب محکم شود. لازم است که تذکر داده شود در هنگام زدن سیخ دقت شود که با بدنه اصلی قالب تماس نداشته باشد. زیرا مشاهده شده است که گاهای بر اثر کم دقتی سیخ باعث ایجاد شیارهایی روی سطح قالب گردیده است که همیشه اثرات این شیارها در هنگام منتاژ باید ترمیم و در نتیجه آن صافی اولیه را نخواهد داشت.
نحوه در آوردن مدل قالب :
این کار به صورتهای مختلف انجام می شود.
به طور مثال برای جدا کردن قالب از مدل صفحه ای، قالب را توسط چرثقیل کمی بالا و پائین کردن تا بر اثر ضربات حاصل از برخورد با زمین قالب از مدل جدا شده.
مرحله مونتاژ و یا ماهیچه گذاری :
در هنگام ماهیچه گذاری بایستی دقت کافی وکامل صورت پذیرد تا به قالب آسیبی وارد نشود.
بعضی اوقات مشاهده شده است که در هنگام قرار دادن ماهیچه در داخل قالب و محکم کردن آن در محل خود بوسیله میخ باعث تخریب بدنه اصلی قالب شده در نتیجه ترمیم دوباره قالب را طلب می کند.
هر چه ترمیم کمتری روی قالب صورت بگیرد قطعه بدست آمده از کیفیت بالاتری برخوردار است و از سنگ زنی های بی مورد جلوگیری می شود.
همچنین گاهی اوقات دیده شدهاست که ماهیچه کاملاً درمحل خود سوار نشده است به هر دلیلی و باعث ایجاد لبه دار شدن سطح قالب شدهاست و این لبه روی سطح قطعه نیز ایجاد خواهد شد و جهت بر طرف ساختن آن نیاز به رصف وقت و هزینه بسیار خواهد شد وگاهی نیز قطعه از اندازه خود خارج شده و معیوب می شود.جهت به حداقل رساندن اینگونه موارد فقط بایستی دقت بیشتری را بکار برد تا از بروز چنین نقص هایی جلوگیری به عمل آید. ضمناً پیشنهاد می شود که جهت درست کردن محلول سرامیکی که روی سطح قالب زده می شوداز یک میدان مغناطیسی جهت جهت گردش و همزدن یکنواخت مواد به یکدیگر استفاده شود یا یک هم زن.
اولاً محلول به صورت یکنواخت تهیه شده و ثانیاً ذرات درشتر در کف ظرف ته نشین می شوند.
اصولاً این مواد را برای صافی سطح بیشتر بر روی قالب پاشیده می شود و در نتیجه نبایستی خود این مواد باعث ایجاد برجستگی روی سطح قالب شوند.
نحوه قالبگیری چرخ
مدل چرخ از نوع مدل صفحه ای است.
در قالبگیری چرخ از یک مدل صفحه ای برای تای بالایی و پائینی استفاده می شود.
نحوه قالبگیری : ابتدا تای زیر را قالبگیری کرده بنابراین درجه ای متناسب پیدا کرده و آن را روی مدل صفحه ای قرار داده این کار توسط جرثقیل صورت می گیرد.
راهگاه فرعی را وسط مدل قرارداده شکل این راهگاه به صورت پروانه سه پره است. سپس روی مدل را سپاریت زده و لایه روی مدل را ماسه کرومیتی زده وسپس 2 میله به طور قطری داخل درجه به درجه جوش داده این کار برای استحکام بیشتر قالب صورت می گیرد. روی آنها ماسه سیلیسی ریخته و آن را می کوبیم. ماسه را باید با فشار خیلی کم کوبید چون سیلیس انبساط دارد. بنابراین باید فضایی برای انبساط داشته باشد. البته کار کوبیدن توسط پا صورت می گیرد. بعد از کوبیدن توسط تخته سطح نهایی را صاف کرده و سپس توسط سیخ روی آن سوراخ زده برای گرفتن گاز co2 بعد از اتمام کار گاز گرفتن قالب محکم می شود. این نکته در تای زیر حائز اهمیت است که بعد از گرفتن گاز در هر سوراخ باید سوراخ را توسط ماسه بپوشانیم تادر هنگام ذوب ریزی مذاب ازاین سوراخ ها خارج نشود.
قالب را از مدل جدا کرده این کار توسط جرثقیل صورت می گیرد ودر گوشه ای قرار داده و بعد راهگاه فرعی را از ان جدا کرده، بعد از اتمام کار تای زیر، درجه دیگری روی مدل صفحهای قرار داده برای قالبگیری تای رو.
قالبگیری تای رو به ین صورت است که ابتدا 4 عدد ماهیچه برشی متناسب با مدل را روی مدل قرار داده در 4 ناحیه. سپس 4 تغذیه بزرگ روی 4 ماهیچه قرار داده و 1 راهگاه وسط مدل قرار داده و بعد مدل را سپاریت زده و لایه اولیه را ماسه کرومیتی زده و بعد از اتمام کار جوشکاری روی ان را با ماسه سیلیسی می پوشانیم و بعد از کوبیدن و صاف کردن سطح چند سوراخ زده و شروع به گرفتن گاز می کنیم.
گزارش کارآموزی ریخته گری در شرکت میل لنگ سازان
| دسته بندی | گزارش کارآموزی و کارورزی |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 23 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 24 |
گزارش کارآموزی ریخته گری در شرکت میل لنگ سازان در 24 صفحه ورد قابل ویرایش
مقدمه
دانجشویان در طول دوران تحصیلات دانشگاهی ، چه در مقطع کاردانی و چه در مقطع کارشناسی هر کدام درسهای متناسب با رشته تحصیلی خود و همچنین کارهای عملی را می خوانند و انجام می دهند . پس از اتمام درس و کارهای عملی لازم است دانشجو با مراجعه به محیط بیرون با چگونگی کار در کارگاهها و کارخانجات آشنا شود و به اصطلاح دوران تکمیلی رشته خود را با انجام کار در کارخانجات بگذراند .
بدین منظور دانشگاه برای هر دانشجو متناسب با رشته آنان واحد کارآموزی را ارائه می دهد تا دانشجو با معرفی به مکان کاراموزی کار در آنجا را شروع کند و بتواند در پایان کار گزارشی از عملکرد خود در طول این مدت را به دانشگاه ارائه دهد .
در اینجا این سوال پیش می آید که هدف از کارآموزی چیست ؟
در اصل هدف از کارآموزی آماده کردن فرد برای کار در بیرون از محیط تحصیلی خود می باشد تا بتواند پس از اتمام درس کار در رشته تحصیلی‌اش را تجربه و انجام دهد .
امیدواریم همه دانشجویان در طول کارآموزی موفق و سربلند باشند .
مکان کارآموزی
من دوران کارآموزی را در مجتمع کارگاههای آموزشی دانشگاه آزاد واحد شهر مجلسی گذراندم . مجتمع کارگاههای آموزشی در 6 کیلومتری شرق ساختمانهای اداری واقع شده که بر دو قسمت کلی تقسیم می شود :
مجتمع کارگاهی و مجتمع آزمایشگاهی
در مجتمع کارگاهی 6 کارگاه بزرگ واقع شده است که اسامی آنها عبارتند از:
کارگاه مدلسازی، جوشکاری، تأسیسات، ریخته گری، ماشین‌آلات و تراشکاری.
در هر کدام از این کارگاهها متناسب با رشته دانشجویان کارهای جداگانه ای انجام می گیرد . در کارگاه مدلسازی به تهیه مدل جهت انجام قالبگیری و ریخته گری می پردازند . در کارگاه جوشکاری قطعات و وسایلی که احتیاج به جوشکاری دارند ، جوشکاری می شوند .
کارگاه تأسیسات مربوط به تأسیسات ساختمانی و طرز کارانها می باشد که دانشجویان در آن آموزش لازم در این زمینه را می بینند . کارگاه ریخته گری تولید قطعات و مذاب ریزی ، به صورت دستی را بر عهده دارد ، کارگاه ماشین‌آلات تعمیر و تنظیم موتورهای بنزینی و دیزلی را آموزش می دهد و کارگاه تراشکاری هم ، تراشکاری قطعات ساده و دوار را بر عهده دارد .
بخش دوم کارگاههای آموزشی شامل آزمایشگاهها می باشد که در مجاورت ساختمانهای اداری و آموزشی واحد قرار دارد و به شرح زیر می باشد :
آزمایشگاه ترمودینامیک ، آزمایشگاه شیمی ، سیالات ، آزمایشگاههای گروه مواد که خود شامل : آزمایشگاه مصالح قالبگیری و آزمایشگاه خواص مکانیکی و آزمایشگاه متالوگرافی و آزمایشگاه عملیات حرارتی می باشد ، آزمایشگاههای مدار الکترونیک و مخابرات .
تجهیزات کارگاه ریخته گری
در کارگاه ریخته گری به طور کلی به وسیله مدل و ماسه در درجه ، کار قالبیگری را انجام داده و سپس با استفاده از کوره و بوته مذاب را آماده می سازند و داخل درجه قالبگیری ریخته و پس از منجمد شدن مذاب و سرد شدن قطعه مورد نظر را که شکلی دقیقاً مثل مدل دارد ، را از داخل ماسه خارج می کنند . اما کل این مراحل که به سادگی بیان شد احتیاج به مدت زمان طولانی و تجهیزاتی دارد . در زیر تجهیزاتی که جهت تولید یک قطعه به کار گرفته می شود را بیان می کنیم :
1- ماسه : اولین ماده‌ای که برای قالب گری لازم و احتیاج است ، ماسه نام دارد . این ماسه در کارگاه ریخته گری خود به چهار نوع مختلف تقسیم بندی می شود :
الف) ماسه طبیعی
ب) ماسه مصنوعی
ج) ماسه CO2
د) ماسه چراغی
1-1) ماسه طبیعی : به ماسه ای اطلاق می شود که به صورت طبیعی بدست آمده باشد و همان ماسه هایی است که در کنار رودخانه ها قرار دارد و از آنجا برای قالبیگری به کارگاه آورده می شود . در این نوع ماسه چسب مصنوعی به کار برده نمی شود ، بلکه همان 5 الی 6 درصد خاک رس موجود در آن به همراه آب نقش چسب را بازی می کند و به ماسه استحکام لازم را می دهد .
از مهمترین مزایای این نوع ماسه را حتی تهیه کردن آن با هزینه کم و ریزدانه بون این نوع ماسه می باشد . اما در کنار این مزایا این نوع ماسه تحمل حرارتی کمی دارد و زود زینتر می شود که از عیوب آن محسوب می شود
1-2) ماسه مصنوعی : این ماسه که نسبت به ماسه طبیعی مصرف بیشتری دارد تشکیل شده است از 5 الی 6 درصد چسب بنتونیت و 3 الی 4 درصد آب که هنگامی که با هم مخلوط می شوند ماسه چسبندگی خوبی پیدا می کند . این نوع ماسه از خرد کردن و آسیا کردن سنگهای رودخانه‌ای و ماسه‌ای بدست می آید که نسبت به ماسه طبیعی درشت دانه تر و با هزینه بیشتری بدست می آید ولی دارای تحمل حرارتی بالایی است و مثلاً در مقابل مذاب چون که نزدیک به C 1500 حرارت دارد ، نمی سوزد .
1-3) ماسه CO2 (دی اکسید کربن) : این ماسه در حالت طبیعی خشک است ولی هنگامی که به مقدار 6% به آن چسب سیلیکات سدیم (آب شیشه) اضافه می شود ، حالت تر شوندگی پیدا می کند و می توان با ان کار قالبگیری و یا ماهیچه سازی را انجام داد . مخلوط این ماسه با چسب سیلیکات سدیم هنگامی که در معرض گاز C02 قرار گیرد سخت و محکم می شود . به همین دلیل به ماسه CO2 معروف است .
1-4) ماسه چراغی : این نوع ماسه که دارای رنگ زرد است بیشتر برای ماهیچه سازی بکار می رود و هنگامی که در معرض حرارت و آتش قرار گیرد ، سخت و محکم می شود به همین دلیل به ماسه چراغی معروف است .
2- مدل : مدل عبارتست از شکلی شبیه به قطعه تولیدی ، از جنس چوب یا آلومینیوم که ان را در ماسه قرار داده و قالبگیری می کنیم . سپس مدل را از ماسه خارج می کنیم . حفره بوجود امده توسط مدل را قالب می گوئیم که شکلی قطعه مورد نظر است مدلها دارای انواع مختلفی هستند که اسامی آنها عبارتند از :
الف) مدلهای ساده که در درجه زیری قرار می گیرند و اکثراً از جنس چوب می باشند .
ب) مدلهای دو تکه یا چند تکه که همانطور که از اسم انها استنباط می شود ، دارای تکه هایی هستند . هر کدام از این تکه های مدل در یک درجه قالبیگری می شوند که در داخل قالب به وسیله پین و جاپین آنها را روی همدیگر قرار می دهند .
ج) مدلهای صفحهای که هر دو تکه مدل بر روی یک صفحه مونتاژ می شوند و کار قالبگیری را برای ما آسان می کنند .
3-1) ابزارهای قالبگیری : ابزارهایی که برای یک قالبگیری مورد نیاز است عبارتند از :
3-1) درجه قالبگیری : که عبارتست از محفظه‌ای چهار گوش که مدل و ماسه را در آن قرار می دهیم . درجه قالبگیری از دو لنگه تشکیل شده است که به وسیله پین و جاپین بر روی همدیگر قرار می گیرند .
3-2) کوبه : وسیله ای است برای کوبیدن ماسه بر روی مدل، تا ماسه شکل مدل را به خود بگیرد .
3-3) پودر تالک (جدایش) : که بین ماسه و مدل و یا بین ماسه دو درجه می زنند که از چسبندگی ماسه به همدیگر یا به مدل جلوگیری کند .
3-4) ابزار قاشقی و پاشنه : ابزاری است که به وسیله آن تعمیرات قالب را انجام می دهیم و کانالهای اصلی و فرعی راهگاه را در ماسه ایجاد می کنیم .
3-5) قلم مو و آب : که برای خیس و مرطوب کردن ماسه اطراف مدل بکار می روند و از خراب شدن ماسه توسط مدل ، جلوگیری می کنند .
4- کوره ها و وسایل تهیه مذاب :
در کارگاه ریخته گری دو کوره وجود دارد : کوره زمینی یا بوته ای و کوره شعله ای یا دوار
کوره زمینی بیشتر برای ذوب آلیاژهای آهنی مثل چدن و آلیاژهای غیر آهنی مثل آلومینیوم ، مس ، برنج ، و …… بکار می رود . بدین ترتیب که بوته را مثلاً از آلومینیوم پر کرده و داخل کوره قرار می دهیم و پس از ذوب شدن بوته را به وسیله طوقچه یا انبر بیرون می آوریم و داخل کمچه قرار داده و دو نفر این طرف و آن طرف کمچه را گرفته و آماده مذاب ریزی داخل قالب می شوند . سوخت این کوره از گازوئیل است که به وسیله هوای که از دم و یا بازدم برقی به همراه سخت داخل کوره می شود ، گازوئیل را پودر کرده و باعث می شود که راندمان حرارتی کوره بالا رود .
کوره شعله ای یا دوار تشکیل شده است از بدنه ، شاسی ، موتور جهت گرداندن کوره و شعله گیر . این کوره بیشتر برای ذوب چدن بکار می رود . بدین ترتیب که چدنها داخل محفظه کوره دوار قرار داده و طی تماس شعله با چدنها ، آنها را ذوب می کند . درهمین حین کوره به وسیله موتور و چدنهایی که در زیر کوره قرار دارد می چرخد و شعله گیر هم جلوی اتلاف حرارت شعله را گرفته و هوای گرم را به طرف بادزن برقی هدایت می کند تا به وسیله هوای گرم راندمان حرارتی کوره بالا رود . بوسیله چرخاندن کوره و قرار دادن بوته در زیر کوره مذاب چدن را از داخل کوره به قالبها انتقال می دهیم .
مجتمع آزمایشگاهی و آزمایشگاههای گروه مواد
در این آزمایشگاهها در مورد قطعات و کلاً موادی که در ریخته گری استفاده می شوند ، آزمایشها و تجزیه و تحلیل هایی صورت می گیرد این آزمایشها به صورت زیر می باشد :
1- آزمایشگاه مصالح قالبگیری : در این آزمایشگاه در مورد موادی که با ان قالبگیری انجام می گیرد ، تحقیق و مطالعه و ازمایش صورت می گیرد این مواد می تواند ماسه ، چسب ، آب ، خاک اره ، پودر گرافیت و اثرو درصد هر کدام در مواد قالبگیری باشد . این آزمایشگاه از تجهیزاتی مثل کوبه ، خشک کن ، ترازو ، دستگاه کشش و فشار و … برخوردار است .
2- آزمایشگاه خواص مکانیکی : در این زمایشگاه قطعات ریخته گری شده را مورد آزمایشهای گوناگونی قرار می دهند تا از خواص مکانیکی آنها اطلاعاتی بدست آورند . این خواص مانند کشش ، فشار ، ضربه ، خمش ، پیچش و … می باشد که هر کدام از این خواص بر روی دستگاههایی به همین نام مورد آزمایش قرار می گیرند .
تکثیر مدل و ساخت مدل صفحهای
یکی دیگر از کارهایی که ما در طول دوران کارآموزی با آن آشنا شدیم و کار کردیم ساخت مدل صفحهای و همچنین تکثیر مدلهایی که در کارگاه یه تعداد کمی یافت می شد ، بود . تکثیر مدل بدین صورت است که مدلهایی که تعداد انها در کارگاه کم است توسط دانشجویان قالبگیری می شود و سپس مذاب آلومینیوم در ان می ریزیم . در این نوع قالبگیری سعی بر ان است که تا حد ممکن قطعه ای سالم و بدون عیب تولید شود . پس از آنکه قطعه را از داخل قالب خارج کردیم وسرد شد جاهایی که مذاب به صورت پوسته نفوذ کرده است را سوهانکاری می کنیم سپس جاهایی که در قطعه کشیدگی (انقباض) ایجاد شده است را با بتونه پر می کنیم و سپس با سمباده های آلومینیومی ساب بتونه اضافی را از بین می بریم . پس از آنکه کار سمباده کاری و پرداخت مدل تمام شد ، اگر مدل دو تکه است بر روی یک تکه آن پین و بر روی دیگری جاپین (سوراخ) ایجاد می کنیم . پس از همه این کارها که مدل اماده شد نوبت به رنگ کاری این مدلها می رسد . بدین صورت مدلهای یک تکه و ساده را رنگ زرد و مدلهای دو تکه و ماهیچه متحرک را رنگ سبز و مدلهای با سطح جدایش غیر یکنواخت را رنگ قرمز می زنیم .
مدل صفحهای را بدین صورت می سازند که ابتدا یک مدل چوبی صفحه را قالبگیری و ریخته گری می کنند . سپس مدلهایی را که نیز قرار است بر روی این صفحه مونتاژ شوند را به همان روش ریخته گری و بتونه کاری می کنند . از یک تکه چوب و یک جسم مخروطی که آنها رانیز ریخته گری کرده اند . به عنوان حوضچه و کانالهای اصلی و فرعی استفاده می کنند . پس از ریخته گری همه این ریخته گری همه این قطعات نوبت به مونتاژ کردن آنها بر روی صفحه می رسد که آنها را به وسیله چسب آهن یا پیچ و پرچ بر روی دو طرف صفحه مونتاژ می کنند و بدین ترتیب می توان یک مدل صفحه ای را ساخت . بوسیله مدل صفحه قالبگیری خیلی راحتر و سریعتر انجام می شود . مدل صفحه ای بین دو لنگه یک درجه قرار می گیرد . پس باید یک مدل صفحه ای ، مخصوص یک درجه باشد . برای این کار صفحه آن را طبق اندازه یک درجه مورد نظر می سازند و سپس مدل صفحه ای و درجه را شماره گذاری کرده و آنها را رنگ زرد می کنند ، از مدل صفحه ای بیشتر برای قالبگیری های دو تکه با ماسه co2 استفاده می شود .
در طول دوران کارآموزی من در همه کلاسهای سرپرست شرکت کردم . در یکی از این جلسات سرپرست در مورد چدنها توضیحاتی برای شاگردان گفتند که می توانستم نکات زیر را یاداشت کنم :
چدن (CAST IRON)
خانواده‌ای از آلیاژهای آهنی هستند که درصد کربن موجود در انها بیش از 2% و سیلیم (SI) بیش از 1 درصد می باشد . در واقع چدن یک نوع آلیاژ سه تایی FE – C – SI می باشد .
چه خواصی موجب برتری چدن نسبت به فلزات دیگر شده است ؟
1- ارزانی قیمت
2- خواص مکانیکی ویژه (از جمله قابلیت جذب ارتفاعش ، مقاومت در برابر سایش و فشار ، عدم حساسیت در برابر شیارهای سطحی)
3- سادگی تهیه قطعات چدنی از طریق ریخته گری به دلیل :
الف) پائین بودن نقطه ذوب و سیاسیت بالا
ب) پائین بودن ضریب انقباض در هنگام استحاله مذاب جامد
عوامل موثر در تعیین خواص مکانیکی چدنها نسبت به گرافیت :
گرافیت نوعی کربن کریستالیز شده است که به علت تغییر فرم پلاستیکی راحتی که در گرافیت وجود دارد سختی بسیار کمی دارد
1) مقدار گرافیت : هر چه درصد ذرات گرافیت در زمینه زیادتر باشد استحکام چدن کمتر می باشد
2) شکل گرافیت : اشکال مختلفی از ذرات گرافیت در ریز ساختار دیده می شود که مهمترین انها عبارتند از :
الف) گرافیت لایه ای در چدن خاکستری
ب) گرافیت تمبر شده در چدن ماسیبل
ج) گرافیت کروی در چدنهای داکتیل
د) گرافیت کرمی شکل در چدن با گرافیت فشرده
3) نحوه توزیع ذرات گرافیت : تاثیر زیادی بر روی خواص مکانیکی دارد مانند ساختار گل رزی
4) اندازه ذرات گرافیت
کربن به دو صورت در ساختار دیده می شود : به صورت آزاد گافیت و به صورت ترکیبی FE3C (سمانتیت)
برخی از مشخصه های سمانتیت :
1) وزن مخصوص نزدیک به آهن
2) فازی بسیار سخت و شکننده است
3) دارای هیچگونه تغییر آلوتروپی نیست و نقطه ذوب حدود C 1250 دارد .
کربن معادل : توسط این فاکتور اثر تمام فازهای موجود در چدن نسبت به اثر کربن و عناصر مشابه سنجیده می شود . مجموعه این اثرات تشکیل عدد خاصی به نام کربن معادل (CE) را می دهد .
(CU %07/.) - (AL %2/.) – (S %4/.) – (P% + SI% 3/1 + C%) = CE کربن معادل (MN %03/.) + (CR %06/.) – (NI % 05/.) –
%10< CR و NI و %4< CU و %2< AL و %4/ S< و %5/2 < MN اگر
(%SI + P) 3/1 + C %= CE کربن معادل
ذوب چدنها : ذوب چدنها راحت و در کوره های معمولی مانند کوره های بوته ای (گرافیتی) زمینی چدنها را ذوب می کنند در حالی که فولاد را در کوره های قوس ، القایی و زیمنس ذوب می کنند . کوره ای که مخصوص ذوب چدن است و صرفه اقتصادی دارد ، کوپل می باشد که تا حدود 1 تن در ساعت می تواند ذوب بدهد . کوره هایی که برای ذوب چدن استفاده می شوند عبارتند از :
کوره کوپل ، القایی ، الکتریکی ، کوره گرم کن شعله ای و کوره زمینی
عوامل موثر در انتخاب کوره :
1- میزان سرمایه گذاری
2- اندازه و نوع قطعه ریختگی
3- سرعت ذوب
4- ظرفیت کوره
5- میزان نیاز به کنترل مذاب
کنترل مذاب چدن (آزمایش کارگاهی) : تعیین میزان تمایل چدن به گرافیت زایی توسط آزمایش چیل (CHILL) مشخص می شود (گرافیت زایی چدن سفید) این کار توسط ریختن مذاب داخل قالبهایی به شکل مکعب مستطیل یا حفره ای شکل صورت می گیرد .
در این آزمایش هر چه عمق سردشدن در نمونه بیشتر باشد تمایل چدن به گرافیت زایی کمتر است .
عمده ترین عواملی که روی سیالیت مذاب چدن اثر می گذارد :
1- درجه حرارت مذاب
2- ترکیب شیمیایی : هر چه ترکیب به ترکیب یوتکتیک نزدیکتر شود سیالیت مذاب بالالتر می رود .
3- ارائه این دو فاکتور بر روی سیالیت چدن خاکستری به صورت زیر ارائه شده است :
155 – T 05/ + CE * 9/14 = درجه سیالیت
آزمایشهای آزمایشگاهی چدن :
1- تعیین ترکیب شیمیایی چدن با استفاده از ابزاری نظیر کوانتومتر
2- تعیین خواص مکانیکی چدن : کلیه خواص کششی ، فشاری ، ضربه و سختی و …
3- کنترل ریز ساختار (با متالوگرافی)
4- تعیین میزان تخلخل چدن با کمک اشعه ایکس (رادیوگرافی)
گزارش کارآموزی در شرکت قالبسازی فیکس
| دسته بندی | گزارش کارآموزی و کارورزی |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 34 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 46 |
گزارش کارآموزی ریخته گری در شرکت قالبسازی فیکس در 46 صفحه ورد قابل ویرایش
قسمت قالبگیری
روشی که در اینجا استفاده می شود روش قالبگیری co2 می باشد .
ماده دیر گداز + چسب + فعال کننده چسب + سایر مواد
ماسه سیلسی + سیلیکات سدیم + گاز co2 + .. .
پس از تهیه قالب به منظور ایجاد استحکام کافی از قالب آن را تحت دمش گاز co2 قرار می دهند تا باعث اتصال ذرات ماسه یه یکدیگر می شود .
از مزایای این روش : 1- دقت ابعادی و صافی سطح خوب
2- قابلیت شکل پذیری خوب
معایب این روش : 1- استحکام باقی مانده زیاد
2- عمر مفید کم (جذب گاز از محیط)
این روش برای مدلهای صفحه ای بیشتر استفاده می شود چون استحکام زیاد آن باعث می شود تا صفحه کمتر خم شود . در بخش قالبگیری برای تهیه قالبی با توجه به قطعه مورد نظر به مواد زیر نیز احتیاج داریم :
1- مدل (بر اساس قطعه مورد نظر) 2- درجه 3- ماسه 4- گاز co2 5- تغذیه 6- راهگاه 7- ماهیچه (بر اساس قطعه مورد نظر ) 8- پودر سپاریت 9- سیخ …
مدلهای مورد استفاده در این قسمت در قسمت مدلسازی آماده می شود .
مدلهای مورد استفاده عبارتند از : 1- مدلهای یک تکه 2- مدل صفحه ای با سیستم راهگاهی 3- مدل همراه قطعه آزاد
مدلها از لحاظ جنس به صورت فلزی و چوبی می باشند .
نحوه قالبگیری مدل صفحه ای به این گونه است که تای رو و زیر مدل روی صفحه چوبی قرار دارد و راهگاه فرعی آن روی صفحه چوبی در نظر گرفته شده است و هر دو تای جداگانه قالبگیری می شود و بعد از اتمام کار روی هم قرار می گیرند .
درجه : جعبه ای است فلزی که حاوی ماده قالبگیری است و قالب به کمک آن تهیه می شود . درجات تای رو زیر را تشکیل می دهند . تعداد درجات در هر تای ممکن است متفاوت باشد . کوچکترین درجه ای که در کارخانه موجود بود حدوداً به اندازه 1*1 و بزرگترین آن 2*2 است .
انواع ماسه مورد نیاز برای قالبگیری :
1- ماسه سیلیسی : این ماسه عمده آن حاوی اکسید سیلسیم است و دمای زینتر آن 171 درجه سانتیگراد .
ماسه سیلیسی را بعد از مصرف ماسه کرومیی روی قالب استفاده می کنند . ماسه سیلیسی توسط دستگاه میکسر ماسه سیلیسی با چسب سیلیکات سدیم مخلوط شده و آماده استفاده می شود .
ماسه سیلیسی طبیعی تا 20 % خاک رس دارد ولی ماسه سیلیسی مصنوعی کمتر از 2 % خاک رس دارد .
ماسه سیلیسی دارای انبساط زیاد می باشد که با اضافه کردن یک سری مواد از انبساط آن می کاهیم .
ترکیبات شیمیایی قابل قبول برای ماسه های سیلیسی درجه 1 :
sio2 Al2o3 اکسید آهن اکسیدهای قلیایی خاکی اکسیدهای قلیایی
96% 5/1% 1% 75/. % 1%
این نکته حائز اهمیت است که ماسه سیلیسی را نباید محکم کوبید به دلیل انبساط آن .
2- ماسه کرومیتی : fecr2o3 1- دمای زینتر این ماسه 1900 – 1780 درجه سانتیگراد می باشد .2- رنگ این ماسه سیاه است . 3- این ماسه دارای پایداری بالایی در دماهای بالا می باشد . 4- خاصیت مبرد بودن هم دارد .
ماسه کرومیتی روی سطح مدل را می پوشاند . این ماسه در دستگاهی به نام میکسر ماسه کرومیتی درست می شود .
2- ماسه 171 : کاربرد آن نسبت به 2 ماسه دیگر خیلی کم است . رنگ این ماسه خردلی است .
نسبت ماسه و چسب :
در بعضی از روزها دیده شد که این نسبت رعایت نشده و ماسه یا کم چسب بوده یا بسیار پر چسب و نسبت ترکیبی رعایت نشده است . اگر ماسه کم چسب باشد از چسبندگی کمی برخوردار است و با مالیدن دست به روی قالب ذرات ماسه از سطح قالب جدا می شوند و در نتیجه از استحکام کافی برخوردار نمی باشند و در هنگام خروج مدل بیشترین اثرات این حالت را مشاهده خواهیم کرد . یعنی اینکه مدل قسمتی از قالب را نیز به همراه خود کنده و باعث معیوب شدن قالب می گردد و درقسمت مونتاژ کار بیشتری را طلب می کند .
اگر پرچسب باشد گاز بیشتری را برای خشک شدن نیازمند می باشد و همچنین درمرحله تخریب قالب به سختی این کار صورت می گیرد . گاهی میز مشاهده شده است که نسبت ماسه باز یافت به ماسه جدید بسیار بیشتر از مقدار لازم است و این امر باعث کاهش استحکام قالب خواهد شد . به طوری که ذرات ماسه آن چسبندگی لازم را نخواهند داشت . در این حالت در هنگام خروج از قالب ، مدل قسمت بسیارزیادی از قالب را به همراه خود به بیرون می کشد .
با ایجاد آزمایشگاه تعیین استحکام ماسه می توان این نواقص را به حداقل رساند .
برای تعیین نسبت معین ماسه و چسب پیشنهاد می شود با قرار دادن واحد اندازه گیری مناسب در آن قسمت این نقص را به حداقل رساند .
تغذیه گیری :
تغذیه گیری یک بخش از قالبگیری است .
تغذیه حفره ای اضافی است که در قالب تعبیه شده و با فلز مذاب پر می شود . این مخزن امکان سیلان و حرکت مذاب به فضای قالب را فراهم کرده ، انقباض ناشی از انجماد را جبران کرده .
تغذیه مورد استفاده در قالبگیری توسط جعبه ماهیچه های مختلف درست می شود.
جنس جعبه ماهیچه از آلومینیوم و عمده ماسه مورد مصرفی در تغذیه از جنس اگزوترمیت است .
اگزو ترمیت در دستگاهی به نام میکسر اسلیو گیری با آب و الکل قاطی شده و آماده می شود .
نحوه فالبگیری تغذیه : ماسه راداخل جعبه ماهیچه ریخته قسمت داخلی آن را در آورده و سپس با مشعل قالب را حرارت داده حال تغذیه را از جعبه جدا کرده ودوباره آن را حرارت داده وسپس داخل گرمخانه قرار می دهیم .
دلیل استفاده از اگزوترمیت در تغذیه : اگزوترمیت با مذاب واکنش می دهد که این واکنش گرمازا است . در نتیجه مذاب گرما و سیالیتش رادر قسمت تغذیه حفظ می کند و سریعتر از مذاب قالب سرد نمی شود .
ماهیچه گیری :
ماهیچه گیری بخشی از قالب گیری است .
ماهیچه های مورد نیاز و راهگاه در قسمت ماهیچه سازی آماده می شود.
در این بخش انواع مختلف جعبه ماهیچه وجود دارد که از لحاظ شکل و اندازه وجنس با هم متفاوت هستند و البته جنس اکثر آنها آلومینیوم است و تعداد کمی چوبی است .
جعبه ماهیچه ها کد بندی شده اند و چیدن آنها درست مانند یک کتاب خانه است که هر کسی بتواند براحتی جعبه ماهیچه مورد نظر را پیدا کند .
ماسه مورد نیاز در قسمت ماهیچه سازی 3 نوع است : 1- کرومیتی 2- 171 3- چراغی
ماسه کرومیتی برای تماس جعبه ماهیچه ها کاربرد دارد .
ماسه 171 برای راهنماها استفاده می شود و در مورادی که جعبه ماهیچه بزرگ هستند لایه اولیه از کرومیت و بقیه آن را از ماسه 171 پر می کنند .
علت استفاده بیشتر از ماسه کرومیتی نسبت به 171 دیر گدازی آن است .
ماسه های مورد استفاده بعد از قالبگیری توسط گاز co2 خشک می شود .
در قسمت ماهیچه سازی ماده دیگری که کاربرد زیادی دارد پودر سپاریت است که به قسمت هایی از جعبه ماهیچه که با ماسه در تماس است زده خواهد شد . این کار برای نچسبیدن ماسه به جعبه ماهیچه است .
نحوه استفاده ماسه چراغی به اینگونه است که ابتدا توسط مشعل جعبه ماهیچه را گرم کرده سپس ماسه را روی آن ریخته و سپس دوباره به مقدار کمی جعبه ماهیچه را حرارت داده و سپس ماهیچه را از جعبه ماهیچه جدا کرده .
این نکته در این قسمت حائیز اهمیت است که ماهیچه رال نباید زیاد حرارت داد چون موجب ذوب شدن آن می شود.
در ماهیچه گری با گاز co2 این نکته را باید در نظر گرفت که بعد از این که جعبه ماهیچه را با ماسه پر کردیم قبل از گاز گرفتن ماسه های اضافی که اطراف جعبه ماهیچه روی میز کار ریخته شده است جمع آوری کنیم چون اگر این کار بعد از گاز گرفتن صورت بگیرد آن ماسه ها خشک شده و کاربرد ندارد و این حرکت ضرر اقتصادی به همراه دارد .
راهگاه ها هم در قسمت ماهیچه گیری گرفته می شود . 2 نوع راهگاه مورد استفاده قرار می گیرد . 1- راهگاه معمولی 2- راهگاه قیفی
این نکته حائز اهمیت که برای ماهیچه های مخروطی شکل یک سوراخ بزرگ وسط آن زده این کار برای خروج گاز و رطوبت است .
تمامی ماهیچه ها بعد از قالبگیری داخل اتاقک گرما داده می شود . به غیر از راهگاه ها و راهنما ها و ماهیچه های برشی . با این کار ماهیچه هاکاملاً خشک شده و رطوبت آن گرفته می شود .
کاربرد ماهیچه برشی این است که در زیر تغذیه ها قرار می گیرد .برای راحت تر جدا شدن تغذیه از مدل .
نحوه قالبگیری ماهیچه های مختلف متفاوت است به طور مثال در بعضی از مدلهای ماهیچه از قانچاق استفاده می کنند .
بزرگترین جعبه ماهیچه هایی که من مشاهده کردم برای مدلهای تا پشل و با تمشل بوده .
در بعضی از ماهیچه های بزرگ از مبرد هم استفاده می شود . این کار به خاطر انجماد جهت دار مذاب صورت می گیرد . اصولاً مبرد به منظور سرد کردن مذاب در برخی از قسمتهای قطعه تعبیه می شود . گاهی اوقات مشاهده شده است که در مبرد مورد استفاده باعث ایجاد فرو رفتگی در روی سطح قالب شده است و این فرورفتگی تا عمق 3 تا 4 میلیمتر نیز می رسد و باعث لبه دار شدن بدنه قطعه می گردد کهدر مرحله تمیز کاری نیاز بیشتری به سنگ کاری خواهد داشت جهت رفع این مشکل پیشنهاد می شود در نحوه کار گذاری مبرد در قالب دقت بیشتری صورت بگیرد تا کاملاً با بدنه اصلی قطعه هم سطح باشد .
برای درست کردن بعضی از ماهیچه های بزرگ جوشکاری هم انجام می شود . به این صورت است که اسکلتی متناسب با ماهیچه درست می شود و دو دسته ای روی آن در نظر گرفته می شود برای حمل ماهیچه .
ج) ماسه CO2
د) ماسه چراغی
- ماسه طبیعی : به ماسه ای اطلاق می شود که به صورت طبیعی بدست آمده باشد و همان ماسه هایی است که در کنار رودخانه ها قرار دارد و از آنجا برای قالبیگری به کارگاه آورده می شود . در این نوع ماسه چسب مصنوعی به کار برده نمی شود ، بلکه همان 5 الی 6 درصد خاک رس موجود در آن به همراه آب نقش چسب را بازی می کند و به ماسه استحکام لازم را می دهد .
از مهمترین مزایای این نوع ماسه را حتی تهیه کردن آن با هزینه کم و ریزدانه بون این نوع ماسه می باشد . اما در کنار این مزایا این نوع ماسه تحمل حرارتی کمی دارد و زود زینتر می شود که از عیوب آن محسوب می شود
- ماسه مصنوعی : این ماسه که نسبت به ماسه طبیعی مصرف بیشتری دارد تشکیل شده است از 5 الی 6 درصد چسب بنتونیت و 3 الی 4 درصد آب که هنگامی که با هم مخلوط می شوند ماسه چسبندگی خوبی پیدا می کند . این نوع ماسه از خرد کردن و آسیا کردن سنگهای رودخانه‌ای و ماسه‌ای بدست می آید که نسبت به ماسه طبیعی درشت دانه تر و با هزینه بیشتری بدست می آید ولی دارای تحمل حرارتی بالایی است و مثلاً در مقابل مذاب چون که نزدیک به C 1500 حرارت دارد ، نمی سوزد .
- ماسه CO2 (دی اکسید کربن) : این ماسه در حالت طبیعی خشک است ولی هنگامی که به مقدار 6% به آن چسب سیلیکات سدیم (آب شیشه) اضافه میشود، حالت تر شوندگی پیدا می کند و می توان با ان کار قالبگیری و یا ماهیچه سازی را انجام داد . مخلوط این ماسه با چسب سیلیکات سدیم هنگامی که در معرض گاز C02 قرار گیرد سخت و محکم می شود . به همین دلیل به ماسه CO2 معروف است .
- ماسه چراغی : این نوع ماسه که دارای رنگ زرد است بیشتر برای ماهیچه سازی بکار می رود و هنگامی که در معرض حرارت و آتش قرار گیرد ، سخت و محکم می شود به همین دلیل به ماسه چراغی معروف است .
2- مدل : مدل عبارتست از شکلی شبیه به قطعه تولیدی ، از جنس چوب یا آلومینیوم که ان را در ماسه قرار داده و قالبگیری می کنیم . سپس مدل را از ماسه خارج می کنیم . حفره بوجود امده توسط مدل را قالب می گوئیم که شکلی قطعه مورد نظر است مدلها دارای انواع مختلفی هستند که اسامی آنها عبارتند از :
الف) مدلهای ساده که در درجه زیری قرار می گیرند و اکثراً از جنس چوب می باشند .
ب) مدلهای دو تکه یا چند تکه که همانطور که از اسم انها استنباط می شود ، دارای تکه هایی هستند . هر کدام از این تکه های مدل در یک درجه قالبیگری می شوند که در داخل قالب به وسیله پین و جاپین آنها را روی همدیگر قرار می دهند .
ج) مدلهای صفحهای که هر دو تکه مدل بر روی یک صفحه مونتاژ می شوند و کار قالبگیری را برای ما آسان می کنند .
3-1) ابزارهای قالبگیری : ابزارهایی که برای یک قالبگیری مورد نیاز است عبارتند از :
3-1) درجه قالبگیری : که عبارتست از محفظه‌ای چهار گوش که مدل و ماسه را در آن قرار می دهیم . درجه قالبگیری از دو لنگه تشکیل شده است که به وسیله پین و جاپین بر روی همدیگر قرار می گیرند .
3-2) کوبه : وسیله ای است برای کوبیدن ماسه بر روی مدل، تا ماسه شکل مدل را به خود بگیرد .
3-3) پودر تالک (جدایش) : که بین ماسه و مدل و یا بین ماسه دو درجه میزنند که از چسبندگی ماسه به همدیگر یا به مدل جلوگیری کند .
3-4) ابزار قاشقی و پاشنه : ابزاری است که به وسیله آن تعمیرات قالب را انجام می دهیم و کانالهای اصلی و فرعی راهگاه را در ماسه ایجاد می کنیم .
3-5) قلم مو و آب : که برای خیس و مرطوب کردن ماسه اطراف مدل بکار می روند و از خراب شدن ماسه توسط مدل ، جلوگیری می کنند .
4- کوره ها و وسایل تهیه مذاب :
در کارگاه ریخته گری دو کوره وجود دارد : کوره زمینی یا بوته ای و کوره شعله ای یا دوار
کوره زمینی بیشتر برای ذوب آلیاژهای آهنی مثل چدن و آلیاژهای غیر آهنی مثل آلومینیوم ، مس ، برنج ، و …… بکار می رود . بدین ترتیب که بوته را مثلاً از آلومینیوم پر کرده و داخل کوره قرار می دهیم و پس از ذوب شدن بوته را به وسیله طوقچه یا انبر بیرون می آوریم و داخل کمچه قرار داده و دو نفر این طرف و آن طرف کمچه را گرفته و آماده مذاب ریزی داخل قالب می شوند . سوخت این کوره از گازوئیل است که به وسیله هوای که از دم و یا بازدم برقی به همراه سخت داخل کوره می شود ، گازوئیل را پودر کرده و باعث می شود که راندمان حرارتی کوره بالا رود .
کوره شعله ای یا دوار تشکیل شده است از بدنه ، شاسی ، موتور جهت گرداندن کوره و شعله گیر . این کوره بیشتر برای ذوب چدن بکار می رود . بدین ترتیب که چدنها داخل محفظه کوره دوار قرار داده و طی تماس شعله با چدنها ، آنها را ذوب می کند . درهمین حین کوره به وسیله موتور و چدنهایی که در زیر کوره قرار دارد می چرخد و شعله گیر هم جلوی اتلاف حرارت شعله را گرفته و هوای گرم را به طرف بادزن برقی هدایت می کند تا به وسیله هوای گرم راندمان حرارتی کوره بالا رود . بوسیله چرخاندن کوره و قرار دادن بوته در زیر کوره مذاب چدن را از داخل کوره به قالبها انتقال می دهیم .
مجتمع آزمایشگاهی و آزمایشگاههای گروه مواد
در این آزمایشگاهها در مورد قطعات و کلاً موادی که در ریخته گری استفاده می شوند ، آزمایشها و تجزیه و تحلیل هایی صورت می گیرد این آزمایشها به صورت زیر می باشد :
1- آزمایشگاه مصالح قالبگیری : در این آزمایشگاه در مورد موادی که با ان قالبگیری انجام می گیرد ، تحقیق و مطالعه و ازمایش صورت می گیرد این مواد می تواند ماسه ، چسب ، آب ، خاک اره ، پودر گرافیت و اثرو درصد هر کدام در مواد قالبگیری باشد . این آزمایشگاه از تجهیزاتی مثل کوبه ، خشک کن ، ترازو ، دستگاه کشش و فشار و … برخوردار است .
2- آزمایشگاه خواص مکانیکی : در این زمایشگاه قطعات ریخته گری شده را مورد آزمایشهای گوناگونی قرار می دهند تا از خواص مکانیکی آنها اطلاعاتی بدست آورند . این خواص مانند کشش ، فشار ، ضربه ، خمش ، پیچش و … می باشد که هر کدام از این خواص بر روی دستگاههایی به همین نام مورد آزمایش قرار می گیرند .
3- آزمایشگاه متالوگرافی : در این آزمایشگاه متالوگرافی قطعات آهنی و غیر آهنی را ابتدا سنگ می زنند و بعد با سمباده های زبر و نرم آنها را سمباده کاری میکنند. و در مراحل آخر پولیش واچ می کنند . اچ کردن به معنی قرار دادن قطعه داخل یک اسید خورنده مثل هیدروکلریدریک یا اسید نیتریک است تا سطح قطعه کاملاً زیر میکروسکوپ پیدا باشد . پس از این مراحل قطعات را زیر میکوسکوپ قرار می دهند و سطح آن را مورد مطالعه و تحقیق قرار می دهند . در مواردی از سطح ان قطعات توسط میکروسکوپ عکسبرداری می کنند . چند عدد دستگاه سمباده ، تعدادی میکروسکوپ ، دستگاه پولیش و اسیدهای گوناگون از تجهیزات این آزمایشگاه به شمار می رود .
4- آزمایشگاه عملیات حرارتی : این آزمایشگاه اثر حرارت بر روی قطعات مختلف را بررسی می کند . بدین ترتیب که قطعات را در کوره های برقی قرار داده و سپس در آب یا روغن یا در هوا خنک می کنند و آنها را در آزمایشگاه متالوگرافی برده و سطح انها را زیر میکروسکوپ می بینند تا تغییرات حاصل شده را متوجه شوند .
در طول دوران کاراموزی با کمک سرپرست و استاد کارگاه توانسیم قطعات بزرگ و کوچکی را تولید کنیم که در طول دوران تحصیل کمتر به تولید چنین قطعاتی پرداخته بودیم . قالبگیری های مختلف و قطعات بزرگ و کوچک تولید شده را در این بخش توضیح می دهیم
نکات پایانی
در پایان به نکاتی در مورد مشکلات کارگاه و پیشنهادات اشاره می کنیم و همچنین طرح یک سوال توسط سرپرست کارآموزی و جواب آن توسط شخص کارآموز ، در این قسمت ذکر شده است .
در کل ، دوره کارآموزی بسیار مفید و اموزنده بود و من توانستم چیزهای زیادی را در طول این مدت و با راهنمایی های آقای حسینی یاد بگیرم . اما این کارگاه نسبت به ظرفیت دانشجویی که در ان به کار عملی مشغولند ، دارای امکانات کمی است و از جمله این مشکلات می توان نداشتن امکانات جهت کوره سازی ، همچنین نداشتن کوره های قوس الکتریکی و القایی برای ذوب فولاد ، نداشتن مکان مناسب جهت ماهیچه سازی و کارهای جانبی ریخته گری ، عدم وجود ماشینهای ریخته گری و … را نام برد .
پیشنهادات :
برای حل این مشکلات باید دستگاههای مورد نیاز خریداری و نصب گردد . همچنین مکان کارگاه گسترش پیدا کند و منبع های گاز CO2 و کپسولهای گاز مایع در مکانهای جداگانه ای قرار گیرد . همچنین همکاری کارگاه تراشکاری با این کارگاه باعث سریعتر تولید شدن قطعات زیادی می شود . کارگاه کوره سازی باید در مکان جداگانه ای تشکیل شود و همچنین باید وسایل ایمنی و اتش نشانی در کل کارگاه وجود داشته باشد . نصب جرثقیل برای بلند کردن درجه های بزرگ نیز باعث سهولت در قالبگیری و همچنین حمل پاتیل باعث سهولت در مذاب ریزی می گردد .
گزارش کارآموزی شرکت ذوب فلزات زندیه(ریخته گری)
| دسته بندی | گزارش کارآموزی و کارورزی |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 32 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 46 |
گزارش کارآموزی شرکت ذوب فلزات زندیه(ریخته گری) در 46 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب
عنوان صفحه
تاریخچه 1
ماسه قالبگیری 3
منشاء پیدایش ماسه در طبیعت 5
هوازدگی 7
عوامل موثر در هوازدگی 11
انواع ماسه های طبیعی 13
آماده سازی ماسه 14
خواص فیزیکی ماسه قالبگیری 17
قالبگیری قطعات آلومینیومی (دو درجه ای) 27
ذوب ریزی 31
انواع بوته 32
مذاب مصرفی 36
قسمتهای مختلف کوره زمینی 36
انواع مدل 37
چدن ریزی 38
افزودن منیزیم به مذاب 40
قالبگیری قطعات سنگین 44
قالبگیری قطعات سبک 45
ذوب 47
انواع سلاکس 47
مخلوط کن ماسه CO2 48
تاثیر سرعت سرد کردن بر روی اعوجاج 54
نتایج 50
اهمیت سرعت های سرد کردن بر چقرمگی فولادهای کار گرم 54
تاثیر سرعت سرد کردن به چفرمگی قالب 55
بهداشت و ایمنی در واحدهای ریخته گری 57
کلیاتی راجع به مواد منتشره 57
نوع سوخت مورد استفاده 59
تنظیم مشعل 59
روشهای تهویه برای کوره های شعله ای 60
مواد منتشره از کوره های ذوب در فرایند تولید فلزات غیر آهنی 61
برنج ، برنز و سایر آلیاژهای مس 61
آلیاژ آلومینیوم و منیزیم 64
تاریخچه :
این شرکت ریخته گری در سال 1368 آغاز به کار کرده است . از همان ابتدا کار خود را با ذوب آلومینیوم توسط یک کوره زمینی شروع کرده و درصدد بود تا بتواند محصولات تولیدی خود را هر چه بیشتر توسعه داده و در زمره شرکت های ریخته گری مطرح ایران قرار دهد این شرکت با تولید قطعات ریختگری سبک وزن آلومینیومی کار صنعتی خود را شروع کرد و هم اکنون علاوه بر ذوب آلومینیوم ،چدن داکتیل یا SG نیز توسط کوره های دوار ذوب کرده و قطعات مختلف صنعتی را تولید و به بازار عرضه می کند. امروزه ذوب چدن بسیار زیاد در صنعت مطرح است و روز به روز قطعات مختلف را با آلیاژهای متفاوت چدن ریخته گری شده و عرضه می شوند.
1- اره چدنی – لوله های چدنی (در سایزهای مختلف )– دریچه فاضلاب(در سایزهای مختلف) – پمپ – واترپمپ – رنده – منی فولد – اگزوز – سر سیلندر- قطعات سایپا دیزل-
تجهیزات شرکت :
1- 2 عدد کوره زمینی
2- تعداد 7 عدد کوره دوار
3- جرثقیل ذوب ریزی
4- بوته های مختلف با ظرفیت ههای متفاوت
5- دستگاه مخلوط کن ماسه Co 2
6- دستگاه آلات تراشکاری
7- ریل مخصوص بوته
8- دستگاه شات بلاست
محصولات شرکت
1- لوله های چدنی شامل زانویی –سه راهی و ….
2- اره های چدنی
3- دریچه های فاضلاب
4- پمپ
5- واتر پمپ
6- رنده
7- منی فولد
8- اگزوز
9- سر سیلند
10- قطعات مختلف سایپا دیزل
11- کلاهک چراغ
12- پایه صندلی
13- پوسته گیربکس شیرهای گاز با اینچ بالا
این کارخانه دارای قسمتهای زیر می باشد :
1- محل تولید قطعات ،آلومینیومی
2- گود ماسه دان جهت قالبگیری قطعات آلومینیومی
3- محل تولید قطعات چدنی کوچک
4- محلی برای قرارگیری کوره های دوار
5- انبار مخصوص مواد اولیه ریخته گری
6- گود ماسه دان بزرگ برای قالبگیری قطعات چدنی سبک
7- قسمت تولید قطعات چدنی سنگین وزن
8- قسمت تراشکاری
ماسه قابگیری
بخش عمده تولید قطعات ریختگری در قالب های ماسه ای انجام می شود برای تولید یک تن قطعه ریختگی ممکن است به 4 تا 5 تن ماسه قالبگیری نیاز باشد.نسبت ما بین مقدار ماسه – فلز می تواند از 10 به 1 تا 1 به 25/0 متفاوت باشد که این نسبت به اندازهقطعات ریختگی و روشن قالبگیری مورد استفاده ،بستگی دارد . در هر حال مقدار ماسه ای که باید دریک کارگاه ریخته گریبا ماسه نگهداری شود زیاد است و کیفیت آن نیز باید کنترل شود تا قطعات ریختگی سالم تولید شود.
انواع مختلفی از ماسه برای قالبگیری به کار می رود فرآیند های ریخته گری در ماسه (Sand – Casting Processes) متنوع هستند و هر یک بااستفاده از قالب های تهیه شده از ماسه تر (green sand) ماسه خشک (dry sand) ،ماسه ماهیچه (core sand) ، ماسه با چسب سیمان .
(Cement - bonded sand) ،ماسه قالبگیری پوسته ای (shell – molding sand) و قالبگیری بدون درجه (Flaskless molding) و نظایر آنها ،انجام می شود . شکل (1)مقابل قالب هایی را که برای ریخته گری قطعات فولادی تهیه شده است نشان می دهد. در تصویر (2) دیگر قالبگیری در گودال که از طریق مونتاژ ماهیچه های ماسه ای بزرگ آماده شده است ملاحظه می شود.
منشأ پیدایش ماسه در طبیعت
در بسیاری ا زنقاط پوسته جامد کره زمین محل هایی را می توان یافت که در آنها تجمعی از ماسه وجود دارد . اینگونه محل ها که به معدن طبیعی ماسه موسوم هستندبواسطه عوامل مختلفی بوجود آمده اند . در معادن مختلف طبیعی می توان ماسه هایی با شکل و اندازه و جنس متفاوت یافت . ماسه در زمره سنگهای رسوبی است که طی فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده زمین وبر اثر یک سلسه . تحولات بواسطه خرد شدن و تجزیه سنگ ها و سپس انتقال و رسوب گذاری پدید آمده است . فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده زمین شامل فرآیند های تخریبی و فرسایشی (erosion) مختلفی است که طی آنها خرد شدن و تجزیه و تفکیک شدن و سپس حمل (transpor tation) مواد به نقاط دیگر انجام می شود. بنابراین در ابتدا تحولات تخریبی – فرسایشی باعث خود و ریز شدن ،تجزیه و تفکیک شدن سنگ ها می شود و سپس عوامل دیگر ذرات را به مناطق دیگر جابجا می کنند و بر اثر رسوب گذاری (depostion) تجمعی از شن ، ماسه ، خاک رس و امثال آنها پدید می آید .
شکل(3) مقابل نموداری از تحولات و فرآیندهای بیرونی زمین را نمایش می دهد.
فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده زمین که منجربه پیدایش تجمعی از ماسه و امثال آن در نقاط مختلف می شود را می توان با توجه به تحولات و عوامل زیر مورد بررسی قرار داد.
هوازدگی
(Weathering) فرآیندی است که مورد متراکم و پیوسته سطح زمین را به موادی نرم و ناپیوسته تبدیل می کند این فرآیند اثر عوامل فرسایش دیگررا در جابجا کردن مواد آسانتر می کند . به طور کلی «هوازدگی » عبارت است از «خرد شدن » و تجزیه شیمیایی سنگ ها در محل خود به علت تأثیرات آب ،هوا و موجودات زنده .
فرآیند هوازدگی به سه گروه ،هوازدگی فیزیکی،هوازدگی شیمیایی و هوازدگی زیستی تقسیم بندی می شود.
1- هوازدگی فیزیکی
در این نوع فرآیند هوازدگی ،عوامل فیزیکی باعث خردشدن و متلاشی شدن سنگ ها می شوند .
الف – انجماد آب در شکاف سنگ ها
در اثر یخ بستن آب تقریباً 9 درصد به حجم آن افزوده می شود و در محیط بسته فشاری معادل 140 کیلو گرم بر سانتی متر مربع اعمال می نماید. اگر آب در شکاف سنگ منجمد شود و این عمل به طور مکدر انجام می شود . فشارهای ایجاد شده بیش از مقاومت سنگ است و می تواند سخت ترین و مقاوم ترین سنگ ها را نیز درهم بشکند . شاید مهمترین عامل خرد شدن سنگ ها ، یخ بستن آب در داخل حفره ها و شکاف های آنها باشد.
ب- تغییرات درجه حرارت
اغلب اجسام بواسطه بالا رفتن دما انبساط (expension) و بواسطه کاهش دما انقباض (contraetion) حاصل می کنند. سنگ ها نیز بواسطه تغییرات شبانه روزی یا سالیانه درجه حرارت چنین واکنشی نشان می دهند. انبساط و انقباض مکدر سنگ ها سرانجام به خرد شدن سطحی آنها منجر می شود. زیرا اولاً قابلیت هدایت حرارتی سنگ ها کم است و باز شدن درجه حرارت ،سطح یک سنگ بیش از قسمتهای داخلی آن منبسط می شود و ثانیاً کانیهای گوناگون تشکیل دهنده یک سنگ ،دارای ضریب انبساط حرارتی یکسان نیستند و در نتیجه ، تغییر درجه حرارت موجب می شود که کانیهای مختلف به مقدار متفاوتی تغییر حجم دهند.
تغییرات درجه حرارت به تنهایی عامل مهم هوازدگی نیست بلکه این عامل به همراه آب نقش مهمی را ایفا می کند.
ج – رشد بلورها
اگر محلول نمک ها به هر علتی به داخل شکاف یا منفذ سنگ ها راه یابد و در آنجا متبلور شود . احتمال دارد باعث خرد شدن سنگ شود . اگر چه تبلور یک محلول با انجماد ساده یک مایع کاملاً متفاوت است ولی رشد بلورها در شکاف سنگ ها می تواند اثری شبیه به یخ بستن آب ولی ضعیف تر به جا بگذارد.
د - تشکیل کانیهای جدید
اگر کانیهای یک سنگ به کانیهای جدیدی تبدیل شود و حجم کانیهای جدید پیش از کانیهای اولیه باشد ،این ازدیاد حجم می تواند سبب فشرده شدن ذرات کانیها به یکدیگر و خرد شدن سنگ شود.
ه – فرسایش بخش سطحی توده سنگ ها
در پاره ای از سنگها یک سری درز به موازات سطح خارجی دیده می شود . احتمالاً علت تشکیل این گونه درزها آن است که تا وقتی که سنگ ها (مثلاً توده ای آذرین ) در زیر زمین قرار دارند تحت فشار سنگ های بالایی هستند ولی اگر فرسایش سنگ های فوقانی باعث ظاهر شدن سنگ های زیرین در سطح زمین شود . آنجایی که این سنگ ها فشار طبقات فوقانی آزاد می گردند ، قسمتهای سطحی آنها انبساط پیدا می کند .در نتیجه این انبساط،یک سری درز به موازات سطح خارجی آنها به وجود می آید. این نوع هوازدگی موجب ورقه شدن (exfolition) قسمت های سطحی توده می شود . در شکل 4 چگونگی این پدیده نشان داده شده است .
نتایج
با کوئنچ مستقیم ماده درC31 در هر دقیقه J19 حاصل شد و طبق استاندارد DC 9999-1 ،80% حد نهایی ،یعنی J22 ،است .
روش کوئنچ منقطع در مقایسه با کوئنچ مستقیم کاهش اندکی را نشان داد ،ولی کماکان بالای 80% حد نهایی می باشد و یک تأثیر به سزایی را براعوجاج داشته است .
جهت کنترل دقیق سیکل عملیات حرارتی ،یعنی درجه حرارت سختی ،زمان ماندن در دمای داخل قالب کار گذاشته شوند. مورد نظر و سرعت سرد کردن ،سوراخ های ترموکوپل باید به
بسیا رمهم است که مغزه ترموکوپل در مرکز مقطع حاکم قالب قرار داده شود؛بخصوص اگرکوئنچ منقطع انجام شود که باید در قسمت های قطور قرار داشته باشد. استفاده از کانالهای آب برای ترموکوپل به علت دقت لازمه در خواندن درجه حرارت مغزه توصیه نمی شود.
سرعت سرد کردن C 28 در هر مینیمم دقیقه جهت بهبود ،چقرمگی ماده ضروری می باشد اعوجاج حاصله طی سریع سرد کردن می تواند با مرحله کردن کوئنچ کاهش یابد که خود این عمل یکسان سازی درجه حرارت های سطح و مغزه ،قبل از کوئنچ با تشکیل منطقه مارتنزیتی و بدون کاهش چقرمگی را موجب می گردد . این مسئله لازم است در قسمت های قطور انجام شود.
مسلماً استفاده از سوراخ های ترموکوپل و به این ترتیب ،کنترل صحیح و دقیق درجه حرارت های سطح و مغزه با عملیات های حمام نمک یا بستر سیال ممکن نمی باشد به این دلیل است که عملیات کوئنچ در خلأ با فشار گاز در نظر گرفته می شود.
علاوه بر این ،امکان تعیین حد نهایی چقرمگی ماده وجود دارد. همچنین سیکل عملیات حرارت کنترل می شود که 80% از حد چقرمگی ایجاد شده و به این ترتیب عمر قالب بهببود می یابد.
نتیجه سختی 46 تا 47 راکول است . چهار آزمایش با استفاده از سرعت های مختلف سرد کردن در یک کوره خلأ انجام شد که شکل 2 یک نمونه سیکل عملیات حرارتی را نشان می دهد.
آنچه که درپایان عملیات و درنتایج حاصله مشهود بود (شکل 3 را ببینید) این است که افزایش سرعت سرد کردن سطحی ،چقرمگی ماده را بهبود می بخشد . مشخص است که میزان سرد شدن سطحی C 8/28 به ازاء هر دقیقه میزان چقرمگی را حدود 80% حد نهایی چقرمگی موجب می گردد.
سریع سرد کردن از تشکیل کاربیدهای مرزدانه ای جلوگیری کرده و امکان ایجاد فاز بینهایت را کاهش داده یا از تولید آن ممانعت می کند .رسوب مرزدانه ای و تشکیل بینایت به عنوان دو عامل کاهش دهنده چقرمگی سطح قالب شناخته شده اند.
مقایسه ریز ساختارها نسبت به سرعت سرد کردن رد شکل 4 نشان داده شده اند. ریزساختار نمونه آزمایشی که در C16 به ازاء هر دقیقه سرد شده است ،وجود کاربید مرزدانه ای را نشان می دهد که این امر خود کمابیش بر کاهش چقرمگی تأثیر می گذارد . دیاگرام CCT برای مواد نمونه آزمایشی در شکل Δ نشان داده شده است .
قابل توجه است که درانجماد C40 به ازاءهر دقیقه ،افزایش مقاومت به ضربه را موجب نمی گردد. سرعت سرد کردن روغنی در مقایسه باکوئنچ 5bar در نیتروژن می تواند 10 بار سریع تر صورت گیرد . بنابراین ،افزایش جزیی در چقرمگی ممکن است تنها با افزایش قابل توجهی در سرعت سرد کردن حاصل گردد.
با انجام آزمایشی بر روی نمونه های مختلف همراه با عملیات حرارتی قالب ها ،مقاومت به ضربه بالایی با سرعت انجماد سطحی به میزان C28 به ازاء هر دقیقه به دست آمده است.
عدم موفقیت در ایجاد مقاومت به ضربه بالا که مدنظر می باشد تنها یک بار اتفاق افتاد وبا انجام تحقیق و بررسی ،کاربیدهای اولیه در ماده دلیلی بوده است بر پایین بودن سطح چقرمگی که درشکل 6 این امر مشهود است .این کاربیدهای اولیه در ماده آنیل شده یافته شده اند.
اهمیت سرعت های سرد کردن بر چقرمگی فولادهای کار گرم
مقدمه
دستیابی به بهترین خواص گرم موجود در فولادهای کارگرم مصرفی برای قالبهای ریخته گری فشاری ،به کنترل دقیق و جدی فرآیند عملیات حرارتی نیازمند می باشد.
جهت بهبود عملکرد قالب ؛درجه حرارت ،زمان نگهداری و سریع سرد کردن باید طی فرآیند سختی به دقت عمل شده و کنترل گردند. با کنترل این پارامترها ؛چقرمگی قالب می تواند با کاهش اثرات اندازه دانه درشت ،کاربیدهای مرزدانه ای و تشکیل فازهای پرلیت و یا بینیت و در آخر ،بهبود عملکرد قالب به بیشترین حد برسد. تأثیر متقابل این پارامترها بر یکدیگر و عواملی که موجب ایجاد بهترین روند کاری می گردند مورد بررسی قرار گرفته است.انتخاب و کنترل درجه حرارت های سختی و زمان های نگهداری به آسانی با کوره های پیشرفته خلأ هماهنگ می شوند. با توجه به این مسئله ،در این مقاله عمدتاً سریع سرد کردن و اثر آن بر روی ریزساختار و چقرمگی مورد بررسی قرار می گیرند.
تأثیر سرعت سرد کردن به چقرمگی قالب
برای انجام آزمایشات قالبی با ابعاد 16×62×87 میلی متر مورد استفاده قرار می گرفت . برای تحلیل مشخصات عملیات حرارتی 4 قالب دارای سوراخ های سطحی ترموکوپل به عمق 16 میلی متر و قطر 3 میلی متر و سوراخ های ماهیچه های دوقلو که درمرکز قطورترین قسمت کار گذاشته شده اند ،به کار رفت . دو نمونه آزمایشی در نزدیکی سوراخ سطحی ترموکوپل به آنها جوش داده شد. (شکل 1 ) .