تحقیق معضل سایش (Wear) در صنعت و چدن

تحقیق معضل سایش (Wear) در صنعت و چدن تحقیق معضل سایش (Wear) در صنعت و چدن

دسته : مواد و متالوژی

فرمت فایل : word

حجم فایل : 5272 KB

تعداد صفحات : 97

بازدیدها : 271

برچسبها : سایش مواد

مبلغ : 8000 تومان

خرید این فایل

دانلود پروژه و مقاله تحقیقاتی مطالعه و بررسی پدیده سایش (Wear) به عنوان یک معضل در صنعت

چکیده :

پدیده سایش (Wear) یکی از معضلاتی است که صنعت از دیرباز با آن مواجه بوده است . برخورد منطقی در جهت رفع این مشکل ، مرهون بررسی دقیق پدیده و عوامل موثر بر آن می باشد . بدین منظور برخی از مواد مناسبی که با توجه به مبانی متالورژیکی در عمل قابل استفاده می بانشد مانند (چدنهای سفید کرم دار، Ni-hard) مورد بررسی قرار می دهیم .

تعریف سایش و عوامل موثر بر آن

سایش عبارت است از تلفات مکانیکی ماده از سطح یک جسم به واسطه تماس آن با سطح یا جسم دیگر علیرغم مکانیکی بودن این پدیده، گاه با واکنشهای شیمیایی نیز همراه می شود.

فاکتورهای کلیدی موثر بر سایش عبارتند از :

1) متغیرهای متالورژیکی نظیر سختی ، چقرمگی ( tough ness) ساختار میکروسکوپی و ترکیب شیمیایی

2) متغیرهایی نظیر مواد در حال تماس (نظیر ساینده ها و مشخصات آنها) نوع و روش بارگذاری (Loading) ،سرعت، دما، زمان، خشونت سطحی، روانکاری (Lubrication) و خوردگی .

در اینجا ما دو نوع از مواد مقاوم به سایش را مورد بررسی قرار می دهیم که عبارتند از چدنهای سفید پرکرم و چدنهای سفید Ni-hard که ابتدا چکیده ای از این دو نوع چدن سفید را در پایین می آوریم .

در اینجا دو نوع چدن سفید پرکرم و Ni-hard را مورد بررسی قرار می دهیم.

چدنهای سفید Ni-hard

Ni-hard چدن سفید آلیاژی نیکل کرم داری است که مقاومت قابل ملاحظه ای در مقابل سایش دارد. بیش از 50 سال است که این آلیاژ وارد صنعت شده و موارد مصرف ، منحصر به فردی در صنایعی چون شکل دادن فلزات ، استخراج معدن ، نیروگاهها ، سیمان ، سرامیک ، رنگ، حفاری ، زغال سنگ و کک ، ریخته گری و دیگر صنایع پیدا کرده است این آلیاژ (که قیمت نسبی آن پایین است ) را می توان به جای چدن سفید معمولی در مواردی که به مقاومت در مقابل سایش مورد نیاز است و نیز به جای فولاد 12 درصد منگنز در مواردی که به مقاومت در مقابل آلیاژ، غلطک های نورد ، زره آسیاب ها ، رینگ های بولدوزر ، کلاهک غلطک (Noll-heads)اجزاء پمپهایی که در گل و لای کار می کنند لوله و زانوها و خرد کننده ها می باشد .

در حالیکه Ni-hard نام مناسبی برای قطعات ریختگی این کلاس آلیاژی است ، و در حقیقت در پاره ای از کشورهای صنعتی جهان این نام بعنوان یک نام تجاری به ثبت رسیده است ، اما قطعاتی با ترکیب شیمیایی Ni-hard بوسیله تولید کننده هایی که در این زمینه تجربیاتی دارند تحت عناوین تجارتی خودشان از قبیل NI CROMAX , DIAMAX , BF954, ELVERITE, DIAMITE نیز تولید می شوند .

چدنهای سفید پرکرم

چدنهای سفید پرکرم از جمله پرمصرفترین آلیاژها در ساخت قطعات مقاوم به سایش هستند این آلیاژها اغلب با روش ریخته گری تولید می شوند و عملیات حرراتی عمدتاً باعث بهبود مقاومت سایشی انها می گردد ، لیکن گزارشاتی در ارتباط با قابلیت کارسختی پذیری آستنیت در حین سایش وجوددارد .
چدنهای سفید پرکرم یکی از مهمترین آلیاژهای مقاوم به سایش در صنعت می باشند و کاربرد وسیعی در ساخت گلوله وزره آسیاها و قطعات مقاوم به سایش دارند بکار گیری این آلیاژها رد صنعت اغلب بدلیل نتایج مطلوب خصوصاً در مورد گلوله های آسیا به علت نرخ سایش پایین تر آنها نسبت به سایر آلیاژهای مقاوم به سایش بوده است .

ما در اینجا این دو نوع از چدن سفید ( پرکرم و Ni-hard) را از جهات مختلفی مانند ( ساختار میکروسکوپی ، پروسه تولید ، عملیات حرارتی ، ملاحظات متالورژیکی وغیره و...) مورد بررسی قرار دادیم .

خوردگی و سایش با تنش پایین

در تجهیزات مخلوط کردن یا انتقال مواد معدنی ریزدانه، معمولاً با سایش با تنش پایین یا خوردگی کم در پدیده سایش روبرو هستیم. در اینجا نیز چدنهای پر کرُم کاربرد زیادی یافته، از قبیل: پوسته داخلی مخازن مخلوط کن ها، تیغه ها و کفشک های مخلوط کن و تقسیم کننده های مواد معدنی، قالبهای آجر، تیغه ها و بازوهای دستگاه آجرسازی در صنعت مواد نسوز.

کاربرد در پمپهای ضد سایش

یک زمینه کاربرد روزافزون چدنهای پر کرُم در ساخت پمپهای ضد سایش است. مزیت این نوع چدن در مقایسه با چدن سفید کم آلیاژ در این مورد فقط در مقاومت به سایش و چقرمگی آن نبوده بلکه در ویژگی قابلیت داخلی این پمپها در هر اندازه و ابعاد، از موادی ساخته می شود که پس از بدست آمدن، عملیات حرارتی آنیلینگ روی آن انجام می شود. سپس قطعه ماشینکاری شده و بعد از آن عملیات حرارتی سخت کردن را طی می کند.

از چدنهای پر کرُم در خارج از صنعت معدن نیز در طیف وسیعی برای ساخت غلطک های نورد استفاه می شود. غلطک های نورد برای مصارف نورد ورق، تسمه های طویل، مقاطع مختلف پروفیل ها و یا کشش سیم بکار می رود. استفاده از آلیاژ چدن پر کرُم در این غلطکها روبه افزایش است و برای این منظور نوع خاص آن پاسخگوی شرایط فنی لازم باشد، بدست آمده است. این آلیاژ برای انواع غلطک ذکر شده عملکرد بسیار بهتری نسبت به دیگر آلیاژها داشته است.

دلایل ناموفق بودن عمل

با اینکه حدود 60 سال است که چدنهای پر کرُم تولید می شود ولی ریخته گری ها عموماً در انتخاب ترکیبات لازم برای کاربردهای مختلف با اشکال مواجه بوده اند. تقریباً هر رویه جدیدی هم که به کار برده شده مشکلات مشابهی را در برداشته است. چون اغلب دریافت داده های عمل و انجام عملیات تصحیحی ممکن است سبب چندین ماه تأخیر شود، لذا بیان بعضی از اشکالات می تواند مفید باشد.

کم بودن مقاومت به سائیدگی

متداولترین اشکالات در اثر نامناسب بودن سختی پذیری و نادرست بودن عملیات حرارتی ایجاد می شوند...

فهرست:

چکیده

فصل اول :چدنهای کروم دار

مقدمه

چدنهای کرم دار

اثر ساختار میکروسکوپی

انتخاب زمینه

ذوب و ریخته گری چدن پرکرم

ریختن فلز مذاب

تنش های ناخواسته ( پسماند ) در قطعات

ترک ناشی از سنگ زنی

ملاحظات متالورژیکی

سختی پذیری

انتخاب ترکیبات

مقادیر کربن و کرم

عناصر آلیاژی

خواص فیزیکی و مکانیکی آلیاژهای پرکرم

کاربرد چدنهای پرکرم

گلوله های آسیابها وبدنه ها

خوردگی و سایش با تنش پایین

کاربرد در پمپهای ضد سایش

دلایل ناموفق بودن

کم بودن مقاومت سائیدگی

شکست ترد

عملیات حرارتی چدنهای پرکرم

سرعت گرم کردن

روش آستنیته کردن

سرعت سرد کردن

برگشت یا تمپر

آستنیته باقیمانده

دمای کوئینچ

سخت کردن با کمک تصرمات حرارتی زیردماهای بحرانی

فصل دوم : چدنهای نیکل دار (Ni-Hard)

چدنهای نیکل سخت

چدن سفید مارتنزیتی

استحکام کششی

مقاومت در برابر ضربه

مسائل طراحی

ترکیب شیمیایی

- کربن

-سیلیسیم

-منگنز

-گوگرد

-فسفر

-نیکل

-کرم

-عناصر دیگر

ساختمان میکروسکوپی

- ساختمان میکروسکوپی سطح قطعه ریختگی

ذوب در انواع کوره ها

-ذوب در کوره کوپل

-ذوب در کوره های برقی

- ذوب در کوره بوته ای

- ذوب در کوره های شعله ای

-ذوب به روش دوپلکس

قراضه های نیکل سخت

ریخته گری چدنهای نیکل سخت

انقباض

ماهیچه سازی

کاربرد مبرد

جلوگیری از پیچیدگی قطعات مبرد

قرار دادن قسمتهای قابل تراش در قطعات قبل از ریختن

ریختن مذابو تغذیه قطعه ریختگی

عملیات تمیز کاری

کنترل

تعیین سختی

آنالیز شیمیایی

مطالعات میکروسکوپی

چدن های سفید مارتنزیتی( Ni-Hard)عملیات حرارتی

Ni- Hard یوتکتیک

جوشکاری

عملیات تکمیلی و نهایی

قسمتهای قابل تراش

عملیات سنگ زنی

ماشینکاری

ماشینکاری بدنه پمپهای گریز از مرکز

ماشینکاری میله

صفحات مقاوم در مقابل سایش

تعیین سختی

فصل سوم : شرح آزمایش

عنوان آزمایش

شرح آزمایش

نتایج به دست آمده از آزمایش

منابع

خرید و دانلود آنی فایل

به اشتراک بگذارید

Alternate Text

آیا سوال یا مشکلی دارید؟

از طریق این فرم با ما در تماس باشید