تكنولوژی ساخت چدن دوگونه (چدن G&D)

دسته: مواد و متالوژی
بازدید: 152 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 134 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 120

آهن خالص قابلیت استفاده صنعتی را ندارد قابلیت انعطاف آهن خالص زیاد و سختی آن بسیار كم است این آهن قابلیت سخت شدن را ندارد بدین علت مطالعه اشكال وجود ناخالصی ها یا به عبارتی دیگر چگونگی انحلال كربن و اكسیژن و سایر ناخالصیها در آهن مذاب از اهمیت زیادی برخوردار است

قیمت فایل فقط 7,900 تومان

تكنولوژی ساخت چدن دوگونه (چدن G&D)

د) فهرست مطالب

فصل اول: شناخت فلز آهن

1-1) طبیعت و خواص آهن

1-2) سنگهای معدنی آهن خالص

1-3) خواص بلوری آهن خالص

1-4) فرآیند استخراج آهن (متالورژی استخراجی آهن)

1-5) انواع آهن

1-5-1) آهن خام (لخته)

1-5-1-1) خواص آهن خام (لخته)

1-5-2) آهن كار شده

1-5-2-1) خواص و كاربرد آهن كار شده

فصل دوم: چدن شناسی عمومی

2-1) طبیعت چدن ها

2-2) خصوصیت چدن ها

2-2-1) برتری ها

2-2-2) كاستی ها

2-3) انواع چدن ها

2-3-1) چدن برای مقاصد عمومی (معمولی)

2-3-1-1) چدن مالیبل (چدن چكش خوار)

2-3-1-2) چدن سفید

2-3-2) چدن برای مقاصد ویژه (آلیاژی)

2-4) متالورژی چدنها

2-4-1) سیستم آهن – كربن – سیلیسیم

2-4-1-1) كربن معادل

2-4-2) حضور كربن در چدن

2-4-2-1) كربن آزاد (گرافیت)

2-4-2-2) كربن تركیبی (كاربید)

2-4-3) ساختار زمینه ها در چدن

2-4-3-1) فریت

2-4-3-2) پرلیت

2-4-3-3) سمنیت

2-4-3-4) آستیت (اوتسیت)

2-4-3-5) بینیت و مارتنزیت

2-4-3-6) كاربیدها

2-5 ) تأثیر عناصر در چدن

2-5-1) عناصر عمده

2-5-1-1) گوگرد (S)

2-5-1-2) منگنز (Mn)

2-5-1-3) فسفر (P)

2-5-2) عناصر جزئی

2-5-3) عناصر آلیاژی

2-5-3-1) نیكل (Ni)

2-5-3-2) كرم (Cr)

2-5-3-3) مولیبدن (Mo)

2-5-4-3) وانادیم (Va)

2-5-3-5) سیلییم (Si)

2-5-3-6) مس (Cu)

2-5-3-7) آلومینیوم (Al)

2-5-4) عناصر گازی

2-5-4-1) اكسیژن (O)

2-5-4-2) نیتروژن (ازت N)

2-5-4-3) هیدروژن (H)

2-6) موارد استعمال چدن ها

2-6-1) چدن خاكستری (ریختگی)

2-6-2) چدن مالیبل (چكش خوار)

2-6-3) چدن داكتیل (نشكن)

فصل سوم: چدن شناسی تخصصی

3-1) چدن خاكستری

3-1-1) متالورژی چدنهای خاكستری

3-1-2) ساختار میكروسكوپی در چدنهای خاكستری

3-1-2-1) گرافیت (G)

3-1-3) ریخته گری چدن خاكستری

3-1-3-1) مواد شارژ

3-1-3-2) مسئله‌ی تلقیح مواد در ریخته گری چدن خاكستری

3-1-3-2-1) عملكرد تلقیح

3-1-3-2-2) مواد تلقیح

3-1-3-2-3) روش های تلقیح

3-1-3-2-4) اثر مواد تلقیح

3-1-3-2-5) ارزیابی عملكرد تلقیح

3-1-3-3) متالورژی ذوب چدن خاكستری

3-1-3-3-1) گرافیت زایی

3-1-4) انجماد چدن خاكستری

3-1-4-1) گرایش انجماد به تشكیل چدن سفید

3-1-4-2) گرایش انجماد به تشكیل چدن خاكستری

3-1-4-3) اصول فرآیند انجماد

3-1-4-4) ساختار چدن خاكستری در دمای محیط

3-1-4-5) اثر ضخامت

3-2) چدن داكتیل (نشكن)

3-2-1) مبانی ساخت چدن داكتیل

3-2-2) كاربرد چدن داكتیل

3-2-3) متالورژی چدن داكتیل (نشكن)

3-2-3-1) انجماد و مكانیزم كروی شدن گرافیت در چدن نشكن

3-2-3-2) تعادل آهن و گرافیت

3-2-3-2-1) كربن معادل

3-2-3-2-2) انجماد هیپویوتكتیكی

3-2-3-2-3) انجماد هیپر (هایپر) یوتكتیكی

3-2-3-2-4) مكانیزم كروی شدن گرافیت

3-2-4) ریخته گری چدن داكتیل (نشكن)

3-2-4-1) مواد شارژ

3-2-4-2) ملاحظات كیفی، شیمیایی و متالورژیكی در حین ذوب

3-2-4-2-1) كربن دهی

3-2-4-2-2) كنترل گاز مذاب

3-2-4-2-3) گوگرد زدایی

3-2-4-2-4) انتخاب تركیب شیمیایی

3-2-4-2-5) اثر كربن معادل

3-2-4-3) اثر درجه حرارت بارریزی

3-2-4-4) فرآیند كروی سازی

3-2-4-4-1) مشكلات افزدون منیزیم به شكل خالص

3-2-4-4-2) روشهای مختلف كروی سازی

3-3) چدن با گرافیت فشرده (CGI)

3-3-1-1) ریزساختار

3-3-1-2) تركیب شیمیایی

3-3-1-3) خواص مكانیكی و فیزیكی

3-3-1-3-1) خواص كششی

3-3-1-3-2) هدایت حرارتی

3-3-1-3-3) جذب ارتعاش

3-3-1-3-4) قابلیت رشد و پوسته شدن

3-3-2) ریخته گری چدن با گرافیت فشرده

3-3-2-1) عملیات ذوب و تهیه مذاب چدن با گرافیت فشرده

3-3-2-2) مواد قالبگیری

3-3-3) كاربردهای صنعتی چدن با گرافیت فشرده (CGI)

3-3-4) مقایسه چدن با گرافیت فشرده در مقابل چدن های خاكستری و نشكن

3-3-4-1) در مقایسه با چدن خاكستری (مزایا CGI)

3-3-4-2) در مقایسه با چدن نشكن (مزایا CGI)

فصل چهارم: تئوری چدن دوگونه (G&D)

4-1) مقدمه ای بر چدن دو گونه (G&D)

4-2) مقدمه ای بر مسئله‌ی تكنولوژی

4-3) تشریح تكنولوژی ساخت

فصل اول: شناخت فلز آهن

1-1) طبیعت و خواص آهن:

آهن دارای نقطه‌ی ذوب  و نقطه‌ی جوش  می باشد. وزن مخصوص این فلز 86/7 و شعاع اتمهای آهن به صورت  (گاما)  و به صورت آلفا  است.

آهن خالص را نمی توان به طریق صنعتی تهیه كرده آهن با درصد خلوص 9917/99 در آزمایشگاه ها قابل تهیه است. آهن ساخته شده در آزمایشگاه ها 0083/0 درصد ناخالصی دارد و در حدود 27 عنصر را در بر می گیرد كه اهم تركیبات آن عبارتند از كربن، سیلیسیم، گوگرد، فسفر (عناصر دائمی همراه آهن) و سایر ناخالصی ها از قبیل هیدروژن، ازت، كلسیم، منیزیم و غیره. هر نوع ناخالصی روی خواص آهن تأثیر می گذارد، مثلاً اگر مقدار درصد كربن آهن از 02/0 درصد به 1/0 درصد افزایش پیدا كند، هدایت حرارتی آهن را از 177/0 به 134/0 كاهش می دهد. تأثیر ناخالصی های غیرفلزی (فسفر، گوگرد، اكسیژن، ازت و هیدروژن) حتی به مقادیر بسیار ناچیز روی خواص آهن، به مراتب زیادتر از ناخالصیهای فلزی است. از قبیل مس، نیكل، منگنز و غیره است.

آهن خالص قابلیت استفاده صنعتی را ندارد. قابلیت انعطاف آهن خالص زیاد و سختی آن بسیار كم است. این آهن قابلیت سخت شدن را ندارد. بدین علت مطالعه اشكال وجود ناخالصی ها یا به عبارتی دیگر چگونگی انحلال كربن و اكسیژن و سایر ناخالصیها در آهن مذاب از اهمیت زیادی برخوردار است.

1-2) سنگهای معدنی آهن خالص:

تمامی یا بهتر بگویم اكثر فلزات در طبیعت به صورت سنگهای معدنی یافت می شوند، لذا آهن نیز از این قاعده مستثنی نیست. از آن جایی كه این فلز یكی از مهمترین مواد اولیه صنایع مهندسی می باشد لذا صنایع بسیاری در مراكزی نزدیك به منابع سنگ آهن، به شرط آن كه انرژی‌های سوختی نیز در دسترس باشند تأسیس می گردند.

معمولاً در صنایع استخراجی، سنگهای معدن اكسیدی آهن دارای عیار بیشتری نسبت به سنگهای كربناتی آهن هستند. پس یك سنگ آهن خوب معمولاً محتوی بیش از 20% آهن بوده و در بعضی از انواع سنگ معادن آهن خالص، نظیر هماتیت این مقدار می تواند تا 70% افزایش یابد. در جدول (1-1)، به انواع تركیبات سنگهای معدنی آهن اشاره شده است.

نام سنگ معدن	فرمول تركیبی	درصد آهن موجود
هماتیت		0/70%
لیمونیت		60%
مانیتیت		72%
هیدریت		48%

جدول (1-1): مشخصه‌ی سنگهای معدنی آهن

1-3) خواص بلوری آهن خالص:

آهن یك فلز آلوتروپیك است، بدین معنی كه بیشتر از یك نوع شبكه‌ی بلوری دارد، در واقع ساختمان شبكه‌ی بلوری دارد، در واقع ساختمان شبكه‌ی بلوری آن در دماهای مختلف تغییر می یابد. منحنی تبرید آهن خالص در شكل (1-1) نشان داده می شود.

شكل (1-1): منحنی تبرید برای آهن خالص

آهن در دمای  انجماد یافته و شبكه‌ی بلوری آن b.c.c می‌شود. این آهن را آهن  (دلتا) می نامند. در  تغییر آلوتردپی در آهن ظاهر شده، اتمها موقعیت خود را تغییر می دهند و شبكه‌ی بلوری در آهن ظاهر شده، اتمها موقعیت خود را تغییر می دهند و شبكه‌ی بلوری آهن از b.c.c به f.c.c تبدیل می گردد. این آهن را آهن  (گاما) می‌نامند كه غیرمغناطیسی است. وقتی درجه‌ی حرارت به  رسید تغییر فاز دیگری در آهن رخ می دهد و دوباره تغییر آلوتروپی در آهن ظاهر شده و شبكه‌ی بلوری آن مجدداً از f.c.c. به b.c.c تبدیل می شود. این آهن را آهن   (آلفا) می نامند كه هنوز خاصیت مغناطیسی ندارد. سرانجام در  آهن  بدون اینكه شبكه‌ی بلوری خود را تغییر دهد خاصیت مغناطیسی پیدا می كند. قبلاً آهن غیرمغناطیسی را آهن  (بتا) می نامیدند ولی بعدها با مطالعات و بررسی های اشعه‌ی X معلوم شد كه در  ساختمان شبكه‌ی بلوری آهن تغییر نمی كند. سپس كلیه‌ی تغییرات آلوتروپی در موقع خنك كردن آهن حرارت پس می دهند (اگزوترمیك یا گرمازا) و در هنگام گرم كردن آن حرارت جذب می كنند (اندوترمیك یا گرماگیر).

شكل (1-2): شبكه‌ی بلوری و آرایش اتمهای مكعب مركزدار (b.c.c)

شكل (1-3): شبكه‌ی بلوری و آرایش اتمهای مكعب با سطوح مركزدار (f.c.c)

1-4) فرآیند استخراج آهن (متالورژی استخراجی آهن):

سنگ آهن به همراه یك كك مناسب سخت از طریق قسمت بالای كوره ای استوانه‌ای بلند، به داخل كوره ریخته می شود (شكل 1-4).

شكل (1-4): نمای كلی یك كوره بلند ذوب آهن شامل: 1. قیف ناودانی 2. واگن وزن كننده شارژ 3. واگنت انتقال مواد به كوره 4. قیف شارژ 5. تویرهای هوا 6. كف كوره 7. سوراخ خروج سوباره

در این كوره هوا با فشار لازم از طریق تویرهای هوا به طرف بالا جریان یافته و اكسیژن لازم را برای احتراق كك فراهم می آورد. حرارت و كربن حاصل از كك باعث احیاء سنگ آهن و تبدیل آن به چدن مذاب می گردد. مذاب چدن به تدریج از قسمتهای فوقانی كوره ذوب شده و با گذشتن از لابلای تكه های كك در ته كوره جمع می گردد. این نكته را بایستی به خاطر داشت كه هر گونه سنگ معدن مصرفی، محتوی مقادیری مواد معدنی ناخواسته به نام «گانگ» بوده ولذا برای جدا كردن این مواد زائد (به همراه خاكستر حاصل از سوختن كك) از مذاب، مقداری آهك نیز به داخل كوره ریخته می شود. 

جهت دریافت فایل تكنولوژی ساخت چدن دوگونه (چدن G&D) لطفا آن را خریداری نمایید

قیمت فایل فقط 7,900 تومان

برچسب ها : تكنولوژی ساخت چدن دوگونه (چدن GD) , طرح توجیهی تكنولوژی ساخت چدن دوگونه (چدن GD) , دانلود تكنولوژی ساخت چدن دوگونه (چدن GD) , تكنولوژی ساخت چدن , تكنولوژی ساخت چدن دوگونه , ساخت چدن , تكنولوژی , خواص آهن خام (لخته) , مواد و متالوژی , ساخت چدن دوگونه , دانلود طرح توجیهی , پروژه دانشجویی , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , پایان نامه , دانلود پروژه , شناخت فلز آهن