دانلود پایان نامه ساخت ماده مرکب به روش ریخته گری در قالب فلزی و بررسی تأثیر دو فاکتور مختلف بر روی خواص مکانیکی

اختصاصی از فی فوو دانلود پایان نامه ساخت ماده مرکب به روش ریخته گری در قالب فلزی و بررسی تأثیر دو فاکتور مختلف بر روی خواص مکانیکی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

استفاده از مواد کامپوزیت طبیعی، بخشی از تکنولوژی بشر از زمانی که اولین بناهای باستانی، کاه را برای تقویت کردن آجرهای گلی به کار بردند بوده است. مغولهای قرن دوازدهم، سلاح های پیشرفته ای را نسبت به زمان خودشان با تیر و کمان هایی که کوچکتر و قوی تر از دیگر وسایل مشابه بودند ساختند. این کمانها سازه های کامپوزینی ای بودند که به وسیله ترکیب زردپی احشام (تاندون)، شاخ، خیزران (بامبو) و ابریشم ساخته شده بودند که با کلوفون طبیعی[1] پیچیده می شد.این طراحان سلاح های قرن دوازدهم، دقیقاً اصول طراحی کامپوزیت را می فهمیدند. اخیراً بعضی از این قطعات موزه ای 700 ساله کشیده و آزمون شدند. آنها از نظر قدرت حدود %80 کمانهای کامپوزیتی مدرن بودند. در اواخر دهه 1800، سازندگان کانو قایق های باریک و بدون بادبان و سکان، تجربه می کردند که با چسباندن لایه های کاغذ محکم کرافت[2]  با نوعی لاک به نام شلاک[3]، لایه گذاری کاغذی را تشکیل می دهند. در حالی که ایده کلی موفق بود، ولی مواد به خوبی کار نمی کردند. چون مواد در دسترس، ترقی نکرد، این ایده محو شد. در سالهای بین 1870 تا 1890 انقلابی در شیمی به وقوع پیوست. اولین رزین های مصنوعی (ساخت بشر) توسعه یافت به طوری که
می توانست به وسیله پلیمریزاسیون از حالت مایع به جامد تبدیل شود. این رزین های پلیمری از حالت مایع به حالت جامد توسط پیوند متقاطع مولکولی تبدیل می شوند. رزین های مصنوعی اولیه شامل، سلولوئید، ملامین و باکلیت[4] بودند.در اوایل دهه 1930 دو شرکت شیمیایی که روی توسعه رزین های پلیمری فعالیت می کردند، عبارت بودند از '' American Cyanamid '' و '' Dupont '' .

در مسیر آزمایشاتشان هر دو شرکت به طور مستقل و در یک زمان به فرمول ساخت رزین پلی استر دست یافتند. هم زمان، شرکت شیشه '' Owens – lllinois '' شروع به ساخت الیاف شیشه به همان صورت بنیادی بافت پارچه های نساجی نمود. در طی سال های 1943 و 1936 محققی به نام '' Ray Green '' در اوهایو این دو محصول جدید را ترکیب کرد و شروع به قالب گیری قایق های کوچک نمود. این زمان را شروع کامپوزیت های مدرن می شناسند. در حین جنگ جهانی دوم، توسعه رادار به محفظه های غیر فلزی نیاز پیدا کرد و ارتش آمریکا با تعداد زیادی پروژه های تحقیقاتی، تکنولوژی نوپای کامپوزیت ها را توسعه بخشید. فوراً، به دنبال جنگ جهانی دوم، کامپوزیت به عنوان یک ماده مهندسی اصلی پدیدار شد. صنعت کامپوزیت در اواخر دهه 1940 با علاقه شدید به آن شروع شد و به سرعت در دهه 1950 توسعه یافت. بیشتر روش های امروزی قالبگیری و فرایند انجام کار روی کامپوزیت ها در سال 1955 گسترش یافت. قالبگیری باز (لایه گذاری دستی)، قالبگیری فشاری، استفاده از پاشش الیاف سوزنی، قالبگیری به روش انتقال رزین، روش فیلامنت وایندینگ، استفاده از کیسه خلاء و روش پاشش در خلاء همگی بین سالهای 1946 و 1955 توسعه یافتند و در تولید استفاده شدند. محصولات ساخته شده از کامپوزیت ها در طی این دوره شامل این موارد بودند: قایق ها، بدنه
اتومبیل ها، قطعات کامیون ها، قطعات هواپیماها، مخازن ذخیره زیر زمینی،
ساختمان ها و بسیاری دیگر از محصولات مشابه.

امروزه صنعت کامپوزیت به رشد خود ادامه می دهد چرا که به دنبال افزایش قدرت، سبکی، دوام و زیبایی محصولات می باشیم.

1_ Rosin

2_Kraft

3_Shellac

1_Bakelhte

1- فصل اول: مقدمه 1


2- فصل دوم: مروری بر منابع 4
1-2- کامپوزیت های دارای ذرات ریز 5
1-1-2- خواص کامپوزیت های ذره ای 9
 2-1-2- انواع کامپوزیت های ذره ای از لحاظ جنس تقویت کننده 9
2-2- کامپوزیت های تقویت شده با الیاف 11
1-2-2- خواص کامپوزیت های تقویت شده با الیاف 13
2-2-2- خصوصیات کامپوزیت های تقویت شده 15
3-2- مختصر در مورد آلومینیوم 24
4-2- سرامیک های پیشرفته 26
5-2- توضیحات مختصر در مورد آزمون مکانیکی 27
1-5-2- آزمون سختی 27
2-5-2- آزمون کشش29
2-5-3- آزمون تخلخل سنجی30

3- فصل سوم: روش انجام آزمایش 32

4- فصل چهارم: تحلیل نتایج 50
1-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AX 52
2-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BX 54
3-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CX56
4-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DX 58
5-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EX60
6-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AY 62
7-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BY64
8-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CY66
9-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DY 68
10-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EY70
11-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AZ 72
12-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BZ 74
13-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CZ76
14-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DZ78
15-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EZ80

5- فصل پنجم: تفسیر نتایج100
نتیجه گیری109
پیشنهادات110
منابع111
 

شامل 122 صفحه فایل word

فرم قرارداد منشی گری - 7 برگ word

اختصاصی از فی فوو فرم قرارداد منشی گری - 7 برگ word دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

برای دانلود کل فرم به لینک زیر مراجعه کنید.

به محض واریز مبلغ، کل فایل این فرم به راحتی و به سرعت در اختیار شما قرار می گیرد و همزمان لینک آن نیز به ایمیل شما ارسال می شود.

در صورت دریافت خطا از سوی سیستم بانکی، لطفا چند دقیقه بعد دوباره اقدام کنید.

کارآموزی در کارگاه ریخته گری

اختصاصی از فی فوو کارآموزی در کارگاه ریخته گری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات43

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 ؟

• ارزانی قیمت
• خواص مکانیکی ویژه (از جمله قابلیت جذب ارتفاعش، مقاومت در برابر سایش و فشار، عدم حساسیت در برابر شیارهای سطحی)
• 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

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

تحقیق ریخته گری فولاد ذوب فلزات

اختصاصی از فی فوو تحقیق ریخته گری فولاد ذوب فلزات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فایل بصورت ورد (قابل ویرایش) و در 132 صفحه می باشد.

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.

مقدمه    ۹
۱-۱- معرفی و به کار گیری سوپر آلیاژها    ۹
۱-۲- مروری کوتاه بر فلزات با استحکام در دمای بالا    ۱۰
۱-۳- اصول متالورژی سوپر آلیاژها    ۱۱
۱-۴- بعضی از ویژگیها و خواص سوپر آلیاژها    ۱۳
۱-۵- کاربردها    ۱۵
۲-۱- کلیات    ۱۸
۲-۲- شکل سوپر آلیاژها    ۱۸
۲-۳- دمای کاری سوپرآلیاژها    ۱۹
۲-۴- مقایسه سوپر آلیاژهای ریخته و کار شده    ۲۰
۲-۴-۱- سوپر آلیاژهای کار شده    ۲۰
۲-۴-۲- سوپر آلیاژهای ریخته    ۲۱
۲-۵- خواص سوپرآلیاژها    ۲۲
۲-۵-۱- کلیات    ۲۲
۲-۵-۲- سوپر آلیاژهای پیشرفته    ۲۳
۲-۵-۳- خواص مکانیکی و کاربرد سوپرآلیاژها    ۲۴
۲-۶- انتخاب سوپرآلیاژها    ۲۶
۲-۶-۱- کاربردهای آلیاژهای کار شده در دمای متوسط    ۲۶
۲-۶-۲- کاربردهای آلیاژهای ریخته در دمای بالا    ۲۷
۳-۱- گروه‌ها، ساختارهای بلوری و فازها    ۳۱
۳-۱-۱- گروه‌های سوپرآلیاژها    ۳۱
۳-۱-۲- ساختار بلوری    ۳۱
۳-۱-۳- فاز در سوپرآلیاژها    ۳۲
۳-۲- مقدمه‌ای بر گروه‌های آلیاژی    ۳۳
۳-۲-۱- سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل    ۳۳
۳-۲-۲- سوپرآلیاژهای پایه نیکل    ۳۴
۳-۲-۳- سوپرآلیاژهای پایه کبالت    ۳۵
۳-۳- عناصر آلیاژی و اثرات آنها بر ریزساختار سوپرآلیاژها    ۳۶
۳-۳-۲- عناصر اصلی در سوپرآلیاژها    ۳۶
۳-۳-۳- عناصر جزئی مفید در سوپرآلیاژها    ۳۷
۳-۳-۴- عناصر تشکیل دهنده فازهای ترد    ۳۷
۳-۳-۵- عناصر ناخواسته و مضر در سوپرآلیاژها    ۳۸
۳-۳-۶- عناصر ایجاد کننده مقاومت خوردگی و اکسیداسیون    ۳۸
۳-۴- استحکام دهی سوپرآلیاژها    ۳۹
۳-۴-۱- رسوب‌ها و استحکام    ۳۹
۳-۴-۲- فاز      ۴۰
۳-۴-۳- فاز      ۴۱
۳-۴-۴- کاربیدها    ۴۱
۳-۴-۵- کاربیدهای M7C3    ۴۴
۳-۴-۶- بوریدها و عناصر جزئی مفید دیگر (به جز کربن)    ۴۴
۳-۵- تاثیر فرآیند بر بهبود ریز ساختار    ۴۵
ذوب و تبدیل    ۴۶
۴-۱- فرآیند EAF/AOD    ۴۷
۴-۱-۱- تشریح فرآیند EAF/AOD    ۴۷
۴-۲- عملیات کوره قوس الکتریکی/ کربن زدایی با اکسیژن و آرگن (EAF/AOD)    ۵۰
۴-۲-۱- ترکیب شیمیایی آلیاژ و آماده کردن شارژ    ۵۰
۴-۲-۲- بارگذاری EAF    ۵۲
۴-۲-۳- کوره قوس الکتریک    ۵۲
۴-۲-۴- تانک AOD    ۵۵
۴-۲-۵- پاتیل ریخته‌گری    ۵۷
۴-۳- مروری بر ذوب القایی در خلاء (VIM)     ۵۸
۴-۳-۲- تشریح فرآیند VIM    ۵۹
۴-۴- عملیات ذوب القایی در خلاء    ۶۱
۴-۴-۱- عملیات ذوب القایی در خلاء    ۶۱
۴-۴-۲- کوره القائی تحت خلاء    ۶۳
۴-۴-۳- سیستم‌های ریخته‌گری    ۶۵
۴-۴-۴- عملیات ذوب القایی در خلاء    ۶۷
۴-۵- مروری بر ذوب مجدد    ۷۱
۴-۵-۲- تشریح فرآیند ذوب مجدد در خلاؤء با قوس الکتریکی (VAR)    ۷۲
۴-۵-۳- تشریح فرآیند مجدد با سرباره الکتریکی (ESR)    ۷۳
۴-۶- عملیات ذوب مجدد در خلاء با قوس الکتریکی    ۷۴
۴-۶-۱- کوره VAR    ۷۴
۴-۶-۲- عملیات ذوب مجدد در خلاء با قوس الکتریکی    ۷۶
۴-۶-۳- کنترل ذوب مجدد در خلاء با قوس الکتریکی    ۷۶
۴-۷- عملیات ذوب مجدد با سربار الکتریکی (ESR)    ۷۹
۴-۷-۱- کوره ESR    ۷۹
۴-۷-۲- عملیات کوره ذوب مجدد با سرباره الکتریکی    ۸۰
۴-۷-۳- کنترل ذوب مجدد با سرباره الکتریکی    ۸۱
۴- انتخاب سرباره    ۸۳
۴-۸- محصولات ذوب سه مرحله‌ای    ۸۴
۴-۸-۲- ‏فرآیند ذوب سه مرحله‌ای شمش    ۸۵
۴-۹- تبدیل شمش و محصولات نورد    ۸۶
۴-۹-۲- همگن‌سازی توزیع عنصر محلول در شمش‌ها    ۸۸
۴-۹-۳- آهنگری محصول نیمه تمام    ۸۹
۴-۹-۴- آهنگری محصول نیمه تمام آلیاژ IN-718    ۹۱
۴-۹-۵- اکستروژن    ۹۲
۴-۹-۶- نورد    ۹۳
۴-۹-۷- دسترسی به محصولات نورد    ۹۴

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 ۱۹۲۰ 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.

۱-۱- 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 ۱-۱ رفتار تنش- گسیختگی سه گروه آلیاژی با یکدیگر مقایسه شده‌اند (سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل، پایه نیکل و پایه کبالت). در جدولهای ۱-۱ و ۱-۲ 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.

۱-۲- 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 ۵۰ 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.

۱-۳- 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 ۹/۸ 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 ۱۴۵۳ و ۱۴۹۵ و ۱۵۳۷ 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.

۱-۴- بعضی از ویژگیها و خواص سوپر آلیاژها

۱- فولادهای معمولی و آلیاژهای تیتانیوم در دماهای بالاتر ^oC540 دارای استحکام کافی نیستند و امکان خسارت دیدن آلیاژ در اثر خوردگی وجود دارد.

۲- چنانچه استحکام در دماهای بالاتر (زیر دمای ذوب که برای اکثر آلیاژها تقریباً ۱۳۷۱-۱۲۰۴ درجه سانتیگراد است) مورد نیاز باشد، سوپر آلیاژهای پایه نیکل انتخاب می‌شوند.

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

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

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

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

۷- سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل نسبت به سوپر آلیاژهای پایه نیکل و پایه کبالت ارزان‌تر هستند.

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

۹- سوپر آلیاژها مقاومت در برابر اکسیداسیون بالایی دارند اما در بعضی موارد مقاومت خوردگی کافی ندارند. در کاربردهایی مانند توربین هواپیما که دما بالاتر از ^oC760 است سوپر آلیاژها باید دارای پوشش باشند. سوپر آلیاژها در کاربردهای طولانی مدت در دماهای بالاتر از ^oC649 مانند توربین‌های گازی زمینی می‌توانند پوشش داشته باشند.

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

۱۱- در سوپر آلیاژها به ویژه در سوپر آلیاژهای پایه نیکل بعضی از عناصر در مقادیر جزئی تا زیاد اضافه شده‌اند. در بعضی از آلیاژها تعداد عناصر کنترل شده موجود تا ۱۴ عنصر و بیشتر می‌تواند باشد.

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

۱-۵- کاربردها

کاربرد سوپر آلیاژها در دماهای بالا بسیار گسترده و شامل قطعات و اجزاء هواپیما، تجهیزات شیمیایی و پتروشیمی است. موتور F119 که یکی از آخرین موتورهای هواپیماهای نظامی است، نشان داده شده است. دمای گاز در بخش داغ موتور (ناحیه خروجی موتور) ممکن است به دمایی بالاتر از ^oC 1093 برسد. با استفاده از سیستمهای خنک کننده دمای اجزاء فلزی کاهش پیدا می‌کند و سوپر آلیاژ که توانایی کار کردن در این دمای بالا را دارد، جزء اصلی بخش داغ به شمار می‌رود.

اهمیت سوپر آلیاژها در تجارت روز را می‌توان با یک مثال نشان داد. در سال ۱۹۵۰ فقط ۱۰ درصد از کل وزن توربین‌های گاز هواپیما از سوپر آلیاژها ساخته می‌شد، اما در سال ۱۹۸۵ میلادی این مقدار به ۵۰ درصد رسید.

در جدول ۱-۳ فهرستی از کاربردهای جاری سوپر آلیاژها آورده شده است.باید خاطر نشان ساخت، که همه کاربردها به استحکام در دمای بالا نیاز ندارند. ترکیب و مقاومت خوردگی سوپر آلیاژها، مواد استانداردی برای ساخت وسایل پزشکی بوجود آورده است. سوپر آلیا ژها همچنین کاربردهایی در دماهایی بسیار پایین پیدا کرده‌اند.

پروژه کارآفرینی وطرح توجیهی ریخته گری قطعات چدنی

اختصاصی از فی فوو پروژه کارآفرینی وطرح توجیهی ریخته گری قطعات چدنی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دانلود پروژه کارآفرینی وطرح توجیهی  ریخته گری قطعات چدنی بافرمت ورد وقابل ویرایش تعدادصفحات 33

این پروژه کار آفرینی هم در قالب درس کار آفرینی دانشجویان عزیز قابل ارائه میباشد و هم میتوان به عنوان طرح توجیهی برای دریافت وام های اشتغالزایی به سازمان مورد تقاضا ارائه نمود

- 1 مقدمه : 

ریخته‌گری فن شکل دادن فلزات و آلیاژها از طریق ذوب، ریختن مذاب در محفظه‌ای به نام قالب و آنگاه سرد کردن و انجماد آن مطابق شکل محفظه قالب می‌باشد. این روش قدیمی‌ترین فرآیند شناخته شده برای بدست آوردن شکل مطلوب فلزات است. اولین کوره‌های ریخته‌گری از خاک رس ساخته می شدند و لایه‌هایی از مس و چوب به تناوب در آن چیده می شد، برای هوا دادن نیز از فوتک بزرگی استفاده می‌کردند. ریخته‌گری هم علم است و هم فن و هم هنر است و هم صنعت. به هر میزان که ریخته‌گری از حیث علمی ‌پیشرفت می‌کند، ولی در عمل هنوز تجربه، سلیقه و هنر قالب ساز و ریخته‌گر است که تضمین کننده تهیه قطعه‌ای سالم و بدون عیب است. این فن از اساسی‌ترین روشهای تولید می‌باشد. به دلیل اینکه بیشتر از ۵۰ درصد از قطعات انواع ماشین آلات به این طریق تهیه می‌شوند. فلزاتی که خاصیت پلاستیک کمی ‌دارند با قطعاتی که دارای اشکال پیچیده هستند، به روش ریخته‌گری شکل داده می‌شوند.  بطور کلی روش‌های ریخته‌گری به دو دسته تقسیم می‌شوند:  ریخته‌گری انبساطی و غیر انبساطی.    1 – 2 نام کامل طرح و محل اجرای آن : ریخته گری قطعات چدنی   محل اجزا : استان    شهرستان    بخش    روستا                    1 – 3 – مشخصات متقاضیان : نام    نام خانوادگی    مدرک تحصیلی    تلفن                1 – 4 – دلایل انتخاب طرح : دلایل زیادی برای انتخاب این طرح وجود داشت که برخی از آنها عبارتند از : اشتغال به تحصیل در رشته مرتبط با موضوع ، میزان اشتغالزایی طرح ، میزان سوددهی و بازدهی سرمایه طرح ، نیاز کشور به این طرح .  1 – 5 میزان مفید بودن طرح برای جامعه : این طرح از جمله طرح هایی است که می تواند اشتغالزایی مناسبی ایجاد نماید و همچنین نیاز بازار صنعتی کشور را تا حدودی برطرف نماید .  1 – 6  - وضعیت و میزان اشتغالزایی : وضعیت اشتغالزایی این طرح 64  نفر میباشد .  تاریخچه و سابقه مختصر طرح : فرآیند ریخته گری با تولید قالب آغاز می شود که شکل قالب، قرینه و معکوس قطعه ای است که ما نیاز داریم. قالب از مواد نسوز مانند ماسه تهیه می شود. فلز بر روی یک اجاق حرارت داده می شود تا ذوب شود. سپس فلز مذاب در گودی قالب که شکل قطعه مورد نظر است ریخته می شود. و تا زمان جامد شدن خنک می گردد. نهایتا قطعه فلزی شکل گرفته از قالب جدا می شود.  تعداد زیادی از سازه های فلزی که هر روز با آنها سرو کار داریم به روش ریخته گری تولید شده اند. علل این (گستردگی کاربرد ریخته گری) عبارتند از :  1- به روش ریخته گری می توان قطعاتی را تولید کرد که هندسه بسیار پیچیده ای دارند و یا دارای حفره های درونی می باشند.  2- برای تولید قطعات بسیار کوچک و همچنین قطعات بسیار بزرگ از چندصد گرم تا چندین هزار کیلو گرم می توان از این روش استفاده کرد.  3- این روش از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است . و هدر رفت کمی دارد. فلزات اضافی در هر بار ریخته گری دوبار ذوب شده و استفاده می شوند.  4- فلز ریخته گری شده ایزو تروپیک است یعنی در تمام جهات دارای خواص فیزیکی و مکانیکی یکسانی است.   مثال های پرکاربرد:  دستگیره های در ، قفل ها ،پوشش یا بدنه موتور ها، پمپ ها و غیره، چرخ بسیاری از اتوموبیل ها.  از روش ریخته گری بطور گسترده ای در صنایع اسباب بازی استفاده می گردد . به عنوان مثال در تولید قطعات ماشین ها، هواپیما ها و غیره.       خلاصه ای از انواع روش های ریخته گری ، به همراه مزایا و معایب آنها و مثالهایی در این زمینه.