گزارش کار آزمایشگاه انجماد فلزات

گزارش كار آزمايشگاه انجماد فلزات

چكيده:

تاثير انواع متغير هاي ريخته گري را بر روي ريز دانگي آلیاژهای آلومینیوم مطالعه و بررسي شده است. تحقيقات نشان داده است كه عوامل متعدد و روشهاي گوناگوني جهت ريز دانگي آلياژهاي آلومينيوم وجود دارد. بطور عمده به سه روش گرمايي (1- بررسي اثر سرعت سرد كردن بر ساختار مقاطع ريختگي
2- بررسي اثر درجه حرارت فوق گداز بر ساختار مقاطع ريختگي
) ، شيميايي (3- مواد جوانه زا)4- اندازه گيري سرعت انجماد
5- بررسي انجماد جهت دار در فلز خالص تجاري6- تاثیر مواد جوانه زابر ساختار مقاطع ریخته گری
تقسيم بندي مي شوند. در پروژه حاضر عوامل و روشهاي گوناگون به طور مطلوبي بررسي شده و مذاب است بطور عملي آزمايش گردیده است. به اين منظور 6 نمونه ریخته شده و مورد بررسيهاي ماكروسكوپي قرار گرفتند.
عموما ساختارهای ریز دانه دارای خواص مطلوب تری از ساختارهای درشت دانه می باشند.به این منظور همواره ریخته گران به دنبال یافتن روشهای برای ریز کردن دانه ها می باشند.اضافه کردن جوانه زا به مذاب متداول ترین روش ریز کردن دانه ها می باشد. علاوه بر این روش، عوامل و روشهای دیگری نیز برای ریز کردن دانه ها وجود دارد که در شرایط خاص مورد استفاده قرار می گیرند. این پژوهش در پی آن است که عوامل را به طور خلاصه بررسی نماید

 

 

 

آزمايش شماره 1

 

 


بررسي اثر سرعت سرد كردن بر ساختار مقاطع ريختگي

 

 

 

 

آزمايش شماره 1
بررسي اثر سرعت سرد كردن بر ساختار مقاطع ريختگي

هدف:
از انجام اين آزمايش اين است كه بفهميم سرعت سرد كردن (استفاده از مواد قالبگيري مختلف)چه اثري بر خواص وساختار مقاطع ريختگي دارد.

تئوري آزمايش:
سرعت سرد شدن به عنوان يك پارامتر مهم در انجماد قطعات ريختگي همواره مورد توجه بوده است . سرعتهاي انجمادي مختلف باعث تغيير ريز ساختار ، اندازه دانه ، مورفولوژي سيليسيم يوتكتيكي ، فاصله بين بازوهاي دندريت و فازهاي بين فلزي و بطور كلي خواص مكانيكي آلیاژ های آلومينيم مي گردد .
براي بررسي اثر سرعت سرد كردن دو گونه آزمايش انجام شده است. تعدادی با استفاده از نمونه پله اي جهت بررسي اثر ضخامتهاي مختلف (سرعتهاي مختلف سرد شدن ) بر روي ريز دانگي و تعداد دیگری با استفاده از انواع مختلف قالب ( جنس قالب و ميزان انتقال حرارت در آن ) به بررسی اثر نوع قالب بر روي ريز دانگي پرداخته اند.
پس از بررسي نمونه ها مشاهده گرديده است با افزايش ضخامت از 5 تا 30 ميليمتر اندازه دانه ها زياد مي شود علت افزايش اندازه دانه در ضخامتهاي بالاتر افزايش زمان انجماد و كاهش سرعت سردشدن مي باشد كه منجر به ايجاد دانه هاي درشت تر در انتهاي انجماد مي گردد . با توجه به نتايج تجربی بدست آمده ( شکل (1)) مقدار افزايش اندازه دانه حدود 8 درصد مي باشد. [1]


شکل (1) نتايج حاصل از اتدازه دانه در ضخامت مختلف نمونه پله اي[1]

براي بررسی اثر نوع قالب نمونه هايي در قالب هاي ماسه اي و فلزي ریخته شده و نتايج حاصل را بر روي اندازه دانه در جدول (1) مشاهده مي كنيم:


جدول (1)تاثير سرعت سرد شدن با تغيير نوع قالب و دمای فوق گداز بر روي اندازه دانه های نمونه های آلومینیومی ریخته شده:

 

 

انجماد با توجه به مدت زمان بسيار كم آن از اهميت بسزايي برخوردار است .با ريخته شدن مذاب در داخل قالب و انتقال حرارت آن از بدنه قالب دماي مذاب پايين مي رود تا جايي كه به دماي زير نقطه تعادلي انجماد مي رسد در اين لحظه از نظر ترموديناميكي انر‍ژي آزاد جامد كمتر از مذاب است وباعث منجمد شدن مذاب ميگردد.فرايند انجماد طي دو مرحله رخ مي دهد
1- مرحله جوانه زني يا تشكيل جوانه هاي پايدار
2- مرحله رشد جوانه هاي پايدار
جوانه هاي به وجود آمده در مذاب نيز بر دو گونه هستند
1- جوانه هاي خودي يا همگن
2- جوانه هاي غير خودي يا غير همگن
در انجماد همگن جوانه ها از جنس خود مذاب هستند.تشكي هسته هاي انجماد از اين طريق نيازمند شرايط بسيار ويژه اي هستند كه در عمل هيچ وقت فراهم نمي شوديك هسته انجماد وقتي در مذاب تشكيل مي شود اول يك فصل مشترك با مذاب اطرافش به وجود مي آورد.وقتي هسته شكل مي گيرد گرماي نهان انجماد آزاد مي شود كه باعث نا پايداري اتمهاي سطحي مي شوند.اگر اندازه هسته از يك حد معيني كوچكتر باشد به طور خود به خود هسته از بين مي رود .معيار پايداري يا نا پايداري هسته ها با پارامتري به نام شعاع بحراني ياr* مشخص مي شود.اگر هسته اي شعاعش از r* بيشتر باشد پايدار مي شود ورشد مي كند و بلعكس.به طور كلي در عمل عوامل خارجي (ناخالصي ها ,ذرات اكسيتي ,نيتريدي و... جداره قالب) اجازه جوانه زني همگن را نمي دهد.تحد شرايطي كه جواززني فاز جامد از مايع به كمك عوامل خارجي صورت گيرد به آن جوانه زني غير همگن گفته مي شود.در جوانه زني غير همگن شرط اول آن است كه سطح عامل خارجي توسط مذاب خيس شود در مرحله بعد مذاب بتواند به آساني روي سطح عامل خارجي وبه كمك آن به جامد تبديل شود.بعد از تشكيل جوانه هاي پايدار مرحله رشد آغاز مي شود .به منظور كامل شدن انجماد لازم است دو نوع حرارت از سيستم گرفته شود.
1- گرماي ويژه مذاب
2- گرماي نهان ذوب
با ريخته شدن مذاب خالص در قالب حرارت آن توسط جداره ي قالب گرفته و منتقل مي شود.ابتدا مذاب در فوق تبريد قرار گرفته وبا شروع انجماد در اثر آزاد شدن گرماي نهان انجماد درجه حرارت افزايش مي يابد در اين مورد تقريبا"در نزديكي نقطه ذوب ثابت مي ماند .با توجه به جنس قالب وقدرت انتقال حرارت سه نوع دانه بندي در قطعات به وجود مي آيد كه هر كدام از اين دانه بندي ها باعث ايجاد خواص مختلفي مي شوند.
1- دانه هاي تبريدي يا چيلد
2- دانه هاي ستوني
3- دانه هاي ريز هم محور
در كنار بدنه قالب بخاطر انتقال حرارت سريع وتحت تبري بالا مراكز جوانه زني زيد شده ودانه هاي به وجود آمده بارشد سريع خود مانع رشد ديگر دانه ها شده بنابراين تعداد زيادي دانه ريز به وجود مي آيند تعدادي از اين دانه ها در فصل مشترك مذاب و جامد شروع به رشد مي كنند .اگ مذاب خالص باشد اين رشد تا مركز قطعه كشيده ميشود كه به آن ناحيه ستوني مي گويند اما اگر مضاب خالص نباشد ناخالصي هاي موجود به مركز قطعه رفته ومركز قطعه داراي غلظت بالاتري از عناصر آلياژي مي باشد اين امر باعث ايجاد تحت انجماد تركيبي وجوانه زني وتشكيل دانه هايي به صورت هم محور ويكنواخت در مركز قطعه مي شود.عواملي چون درجه بارريزي ,دماي قالب عناصر آليژي و... باعث به وجد آمدن شكل هاي مختلفي از دانه بندي مي شود. اكثر خواص مكانيكي به دو ناحيه هم محور وستوني بستگي دارند زيرا ناحيه تبريدي ضخامتش بسيار كم است.

 

 

وسايل وابزازهاي مورد نياز:
1- كوره
2- قالب فلزي وقالب فلزي خنك شونده با آب
3- ابزارهاي ريخته گري وقالب گيري
4- مدل چوبي
5- ماسه قالب گيري
6- ابزار هاي برش وآماده سازي نمونه متالوگرافي
7- بوته گرافيتي
8- ميكروسكوپ متالوژيكي
9- آلومينيم خالص
10- محلول اچ ماكروسكوپي
HF 15cc +HCL45cc+HNO315cc+H2O25cc

 

 

 

شيوه انجام آزمايش:

مشخصات زير آماده مي كنيم
قالب فلزي در دماي محيط
قالب فلزي خنك شونده با آب
قالب ماسه اي (خشك,نيمه خشك وتر)
قالب ماسه اي co2
با توجه به ابعاد قالب شارژ مناسب را آماده مي كنيم.شارژ را داخل بوته ي گرافيتي قرار داده و ذوب مي كنيم.سپس ذوب را در دماي 750 درجه سانتيگراد درون قالب ها ريخته گري مي كنيم.بعد از انجماد قالبها را تخليه مي كنيم ونمونه هاي متالوگرافي به فاصله 2سانتيمتر از انتهاي قطعات جدا مي كنيم.نمونه ها را اچ ماكروسكوپي كرده وسطح آنها را مورده مطالعه قرار مي دهيم.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


بحث ونتيجه گيري :
همان طور كه در قسمت تئوري آزمايش گفته شد سه نوع دانه بندي در قطعات ديده مي شود.دتقريبا"در همه ي نمونه ها دانه هاي تبريدي قابل روئت است.در قالب هاي فلزي وفلزي آبگرددانه هاي ستوني تا قسمت مركزي كشيده شده اند اما در مركز قطعات ناحيه هم محور ديده مي شود كه به خاطر عدم خالص بودن مذاب است.در قالب هاي ماسه اي ريز دانه گي خوبي ديده مي شود اما طبق انچه در قسمت تئوري گفته شد دانه هاي ستوني در قطعات ديده نمي شود .براي اين امر مي تواد سه دليل آورد اول آنكه مذاب خالص نبوده وحاوي مقداري در خوره توجه از عنصر سيليسيم بوده .ذرات سيليسيم مانند جوانه زا ومراكز جوانه زني عمل كرده دوم آنكه دما كنترل نشده براي توضيح اين قسمت به قالب ماسه اي تر دقت كنيد .اندازه دانه ها كمي بزرگ تر از حد متعارف هستند علت اين امر دماي فوق ذوب بالا در هنگام ريخته گري اين قالب بوده(اين قالب اولين قالبي بوده كه ريخته گري شده)
در كل نتيجه اي كه از اين آزمايش ميتوان گرفت اين است كه با كنترل دماي ذوب وبا انتقال حرارت مناسب ودر كل سرعت انجماد كنترل شده ميتوان نوع دانه بندي وشكل آن را براي مصارف گوناگون ودر نهايت رسيدن به خواص مطلوب مكانيكي بدست آورد.

خطاهاي آزمايش:
دماي ذوب ريزي بالا وخالص نبودن مذاب از عمده دلايل به وجود آمدن خطا در نتايج اين آزمايش شده.كنترل اين شرايط در صورت وجود امكانات مناسب آزمايشگاهي كاري بسي آسان مي باشد.تهيه نمونه هاي متالوگرافي با توجه به سادگي آن از اهميت ويژه اي برخوردار است .در حين ريخته گري قالب ها با توجه به تعدي قالب ها افت درجه حرارت انكار ناپذير است .چه بسا قالبهاي انتهايي با فوق ذوب كمتري ريخته شوندكه اين امر از ديگر مشكلات اين آزمايش مي باشد.براي حل اين مشكل مي توان از بوته هاي متعدد كه ذوب مورد نياز هر قالب را تعمين كنند استفاده كرد.

 

 

 

 


قالب ماسهای تر ماسه ای تر دما890 ماسهای تردما780

 

 

 

 

ماسه ای تر دما740 ماسه تر ماسه چراغی دما 890

 

 

 

 

ماسه چراغی دما 840 ماسه چراغی دما 780 ماسه چراغی دما740

 

 

 

 

 

 

ماسه چراغی دما 720 قالب co دما840 قالب co دما780

 

 

 

 

 

قالب co دما720 قالب فلزی قالب فلزیپیش گرم

 

 

 

 

قالب فلزی آبگرد ماسهای خشک دما840 ماسهای خشک دما840

آزميش شماره 2

 

 

 

 


بررسي اثر درجه حرارت فوق گداز بر ساختار مقاطع ريختگي

 

 

 

 

 

 


آزميش شماره 2
بررسي اثر درجه حرارت فوق گداز بر ساختار مقاطع ريختگي

هدف :
از انجام اين آزمايش بررسي چگونگي اثر گزاري فوق ذوب برخواص وساختار مقاطع ريختگي است .

تئوري آزمايش:
از جمله پارامتر هايي كه در ريخته گري فلزات و آلياژ ها حائز اهميت است درجه حرارت فوق گداز مي باشد.در مورد قطعاتي كه داراي اشكال پيچيده اي بوده وتنها به روش ريخته گري قابل توليد هستند ازجمله عوامل تعيين كننده در توليد قطعات سالم انتخاب درجه حرارت فوق گداز مناسب است.جوانه هاي غير همگن در دماي بالاي دماي ذوب پايدار هستندوداخل مذاب حل نمي شوند ولي در دماي بالا امكان حل شدن آنها وجود دارد .با حل شدن اين جوانه ها مراكز جوانه زني داخل مذاب كمتر شده رشد دانه از تعداد كمي جوانه صورت مي گيرد.زياد از حد بودن فوق گداز دربيشتر مواقع علاوه بر انكه سياليت بالاتري را براي ما ندارد حتي ممكن است باعث كاهش سياليت هم بشود بدين صورت كه در اثر واكنش با مواد نسوز كوره ويا قالب و ايجاد اكسيد ها وتركيبات بين فلزي .با فوق گداز بالا گاز بيشتري در مذاب حل مي شود وعيوب كريستالي مانند ماسه سوزي ترك خوردگي سطحي ،پوسته اي شدن و... بيشتر مي شود.براي انتخاب درجه حرارت فوق گداز مناسب بايد به موارد زير توجه داشت.
حداقل ضخامت قطعه ريختگي
تاثير عناصر آليژي (معمولا" عناصر آلياژي سياليت را كم مي كنند.)
امكانات اجرايي

 

 

 

مواد و لوازم مورد نياز:
كوره
بوته گرافيتي
لوازم قالب گيري،مدل چوبي
وسائل متالوگرافي
شمش آلومينيم

 

 

 


شيوه انجام آزمايش:
ابتدا شارژ مورد نظر را در بوته قرار داده ذوب مي كنيم .قالب هايي را از ماسه تر وماسه co2تهيه مي كنيم همچنين از يك قالب فلزي ويك قالب فلزي خنك شونده با آب نيز استفاده مي كنيم.مذاب را در دما هاي 750و800و850و950 ريخته گري مي كنيم.نمونه ها را خارج كرده وبراي مشاهده ماكروسكوپي آماده مي كنيم.


بحث ونتيجه گيري :

در نتيجه ساختار درشد دانه مي شود.در قطعاتي كه به روش ريخته گري توليد مي شوند سرعت سرد شدن در قسمتهاي نازك نسبت به قسمتهاي ضخيم بيشتر است.چنانچه مذاب داراي درجه حرارت فوق ذوب مناسبي نباشد ممكن است مذاب قبل از رسيدن به قسمتهاي نازك منجمد شود وقطعه ناقص شود.با افزايش فوق گداز منطقه ستوني در قطعه بيشتر مي شود

آزمايش شماره 3

 


اندازه گيري سرعت انجماد

 

 

 

 

 

 

 

آزمايش شماره 3
اندازه گيري سرعت انجماد

هدف: از انجام اين آزمايش تعيين سرعت انجماد وعوامل موثر بر آن

 

تئوري آزمايش:
بطوركلي زمان انجماد يك قطعه ريختگي ويا سرعت انجماد بسيار مهم است.به عنوان مثال در ريخته گري مداوم زمان انجماد شمش در حقيقت سرعت خروج شمش از سيستم وسرعت توليد را تعيين مي كندكه هم از جنبه اقتصادي وهم از نظر طراهي ماشين ريخته گري مداوم اهميت دارد. وقتي فلز مذاب به داخل قالب ريخته شد بلا فاصله پوسته جامدي تشكيل مي شود كه با گذشت هادی جاویدان زمان در اثر انتقال حرارت آزاد شده از طرف قالب ضخامت آن افزايش مي يابد.توزيع درجه حرارت وتغييرات آن به فاصله از ديواره قالب وزمان بستگي دارد.براي ساده تر شدن مسئله انجماد فلز خالص را در يك قالب نسبتا"عايق در نظر مي گيريم . فرض ميشود كه شرايط انتقال حرارت يك بعدي است و مذاب فلز خالص درست در نقطعه ذوبش داخل قالب ريخته شده وبه مجرد اينكه مذاب با سطح قالب تماس پيدا كند،دماي سطح قالب به نقطه ذوب فلز مي رسد.بنابر اين تحت چنين شرايطي تنها مقاومت حرارتي ،خود قالب است براي بدست آوردن توزيع درجه حرارت لازم است معادله ديفرانسيل زير حل شود:


براي محاسبه زمان انجماد يك قطعه مي توانيم ضخامت جامت يك قطعه را به حجم و سطحي كه انتقال حرارت از آن صورت مي گيرد مربوط كنيم .براي قطعات ريخته گري ساده فرمول به صورت زير است:

رابطه بالا نشان مي دهد كه ضخامت پوسته جامد تشكيل شده نسبت به
به صورت خطي تغيير مي كند.بنابر اين اگر نتايج آزمايش تجربي را در اين مقياس رسم كنيم از روي خط بدست آمده مي توان مقدار ثابت چرنيف را بدست آورد.همچنين اين رابطه نشان مي دهد كه در ابتدا سرعت انجماد زياد وسپس در اثر تشكيل پوسته جامد كاهش مي يابد.اثر فوق گدازدراين رابطه را مي توان بدين صورت در نظر گرفت كه تا از بين رفتن فوق گداز مذاب انجماد شروع نمي شود.بنابر اين منحني تغييرات پوسته جامد بر حسب زمان به شكل زير در مي آيد:

براي اندازه گيري سرعت انجماد روشهاي مختلفي وجود دارد كه از آن جمله مي توان به موارد زير اشاره نمود
روش خالي كردن مذاب
استفاده از فلز محلول در مذاب
استفاده از فلز نا محلول در مذاب
مواد ولوازم مورد نياز
شمش آمومينيم خالص تجاري10 كيلوگرم
فلز روي خالص 2كيلوگرم
كوره
بوته گرافيتي5عدد
كورنومتر
نحوه انجام آزمايش
ابدا شارژ مورد نظر را ذوب مي كنيم .بعد از پيش گرم كردن بوته هاي كوچك گرافيتي مذاب را داخل هر يك از بوته ها مي ريزيم با پر شدن بوته ها با استفاده از كرنومتر پس از گذشتن زمان هاي 8 و16و 24 و32 بوته هارا تخليه مي كنيم .اشكال بدست آمده را از وسط مي بريم وضخامت تشكيل شده را اندازه مي گيريم.در مرحله بعدي همراه با شارژآلومينيم ،روي موردنظر را هم ذوب مي كنيم مانند روش اول بوته ها را تا نيمه از مذاب پركرده واين با ر بجاي تخليه مذاب پس از زمان مشخص روي را اضافه مي كنيم .پس از انجماد كامل نمونه ها را از وسط بريده ضخامت قسنتي از مذاب كه به صورت خالص منجمد شده واز قسمت محلول با روي متمايز است را اندازه مي گيريم.در روش سوم به جاي استفاده از روي از سرب به عنوان يك فلز نامحلول استفاده مي كنيم .بدين صورت كه پس از پر شدن بوته ها در فواصل معيين تكه هاي كوچك سرب را اضافه مي كنيم.پس از برش نمونه ها قسمتي كه قبل از اضافه شدن سرب منجمد شده كاملا"مشخص است.داده هاي بدست آمده از آزمايش هاي فوق را بر روي نمودار رسم مي كنيم وثابت چرنيف را بدست مي آوريم.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بحث ونتيجه گيري :
همان طور كه از نتايج بدست آمده از آزمايش ها مشخص است ضخامت لايه منجمد شده از كناره قالب با يك ضريب مشخصي افزايش مي يابد .البته از خطا هاي موجود مانندعدم كنترل دماي بارريزي ،عدم كنترل دقيق زمان ،عدم تخليه سريع مذاب و... نبايد قافل شد.آنچه مشخص است سرعت انجماد به نوع قالب، نوع فلز، عناصر آلياژي و نوع انجماد(واگرا ، همگرا ويكنواخت)و... بستگي دارد.از اعداد به دست آمده در جدول زير مي توان نتيجه گرفت كه در ابتداي ورود مذاب به قالب بدليل سردي قالب سرعت انجماد بيشتر است اما با گذشت زمان اين سرعت كاسته مي شود و اين مهم را از روي ضخامت لايه منجمد شده مي توان تشخيص داد.
ضخامت زمان/ثانيه
mm8 8
mm19 16
mm34 24
mm60 32
ضخامت زمان/ثانيه
mm5/5 8
mm12 16
mm16 24
mm20 32

 

 

 

 

 

 

 

 

 


آزمايش شماره4

 

 

 


اثر فوق گداز بر روي سياليت مذاب

 

 

 

 

 


آزمايش شماره4
اثر فوق گداز بر روي سياليت مذاب
هدف:
از انجام اين آزمايش تعيين ميزان سياليت با روشهاي مختلف و تاثير فوق گداز بر روي آن. به منظور ريخته گري قطعات سالم از يک آلياژ ريختگي، شناخت سياليت ريخته گري (Casting Fluidity) آن آلياژ از اهميت خاصي برخوردار مي باشد. سياليت ريخته گري به معناي قابليت پرکنندگي قالب مي باشد، که با اندازه گيري مسافت طي شده توسط مذاب در قالب مخصوص اين آزمايش، ميزان آن مشخص مي گردد. سياليت ريخته گري علاوه بر سياليت فيزيکي مذاب به عوامل ديگري نيز ارتباط دارد. فلز مذاب در هنگام حركت درون قالب با پديده هاي انتقال حرارت از ديواره هاي قالب و پيامدهاي آن همچون افزايش گرانروي، كاهش سرعت، انجماد از ديواره ها ودر نهايت انجماد كامل روبرو خواهد بود. شدت اين پديده ها نبايد به قدري باشد كه از پر شدن كامل قالب جلوگيري كند. دماي فوق گداز و دماي پيشگرم قالب ريخته گري دو پارامتر موثر بر سياليت ريخته گري هستند که به راحتي توسط ريخته گران قابل کنترل مي باشندعموماَ، مي توان با افزايش درجه حرارت فوق گداز و پيشگرم قالب، سياليت را افزايش داد. اما بايستي توجه داشت که با افزايش درجه حرارت فوق گداز، واكنشهاي تركيبي بين مذاب، قالب ومحيط نيز بيشتر شده و باعث تشكيل ويا ورود انواع اكسيدها و آخالها به مذاب شده و باعث كاهش تدريجي خواص قطعه خواهد شد. بنابراين دانستن حداقل دماي فوق گدازي که داراي سياليت کافي باشد، حائز اهميت است.


تئوري آزمايش:
مقاومت مايع در برابر حركت در يك مسير را گران روي مي گويند.با اين تعريف مي توان نتيجه گرفت هرچه گران روي بيشتر سياليت كمتر و بلعكس. موارد زير را در مورد گران روي مواد آلي مايع وفلزات مي توان استنباط كرد.
گران روي فلزات مايع تا حدودي به شعاع اتمي فلزات بستگي داشته وبا افزايش آن كاهش مي يابد.
گران روي فلزات مايع با درجه حرارت رابطه معكوس دارد وبا افزايش دما كاهش مي يابد.
تركيب شيميايي عناصر محلول در مذاب با توجه به ساختار جامد آن در گران روي نقش موئثري دارد.
سياليت عبارت است از توانايي يا قابليت پر كردن قالب تحت سرعت بارريزي معين توسط فلز مذاب.سياليت به دو فاكتور اساسي بستگي دارد.
فاكتور متالوژيكي
فاكتور تكنولوژيكي
فاكتور متالوژيكي مربوط به خصوصيات فلز مي باشد كه از جمله آن مي توان به تركيب شيميايي مذاب، جوش گداز، يوسكوزيته ي مذاب ، تنشهاي سطحي مذاب، فيلم هاي اكسيدي و... اشاره كرد . براي فلزاتي با انجماد پوسته اي سياليت به مراتب بيشتر از فلزاتي با انجماد خميري است.با افزايش فوق گداز سياليت مذاب بيشتر مي شود. اگر فوق گداز از يك حدي بالا تر رود جذب گاز واحتمال واكنش مذاب با جداره نسوز بالاتر ميرود.
پارامترهاي تكنولوژيكي
مواد قالب
كيفيت سطحي قالب
استفاده از پوشش
و...
روشهاي اندازه گيري سياليت:
از آنجا كه سياليت را نمي توان جزء يكي از خواص فيزيكي دانست از اين رو آزمايش هاي مختلفي براي تعيين سياليت بر مبناي مقايسه و بيشتر بر اساس لوازم ومواردي است كه در كارگاه به كار مي رود.آزمايش هاي اوليه توسط clark
و krynitsky انجام گرفت كه مستقم مذاب را در يك كانال افقي وارد مي كردندوسپس اين آزمايش جهت تقليل طول كانال به سيستم مارپيچ در آمد كه هنوز هم در صنعت مورده استفاده قرار مي گيرد.در اين روش مذاب در قالب مارپيچي ريخته شده وطول پيموده شده توسط آن را انازه گيري مي كنند.در روش ديگر كه روش آزمايش سطح نام دارد مزاب مسير مسطحي را طي مي كند.به هر حال انتخاب روش به تجربه ونوع متغيير هاي مختلف فيزيكي (درجه حرارت)وشيميايي(تركيب )بستگي دارد.

 

 

 

 

 

 

 

 

مواد ولوازم مورد نياز:
شمش آلومينيم – سيليسيم 12%
كوره وبوته گرافيتي
مدل سياليت ومتر اندازه گيري
حدود 8كيلوگرم از آلياژ مورد نظر را ذوب مي كنيم .پنج قالب اسپيرال آماده كرده مذاب را در دماهاي 700،740،780،820،870 در جه سانتيگراد درون قالب ها مي ريزيم .پس از انجماد قالب ها را تخلي كرده وطول هاي ايجاد شده توسط مذاب را اندازه مي گيريم اعداد را روي نمودار مشخص مي كنيم.

 

 

بحث ونتيجه گيري:

مسافت طي شده دما درجه سانتيگراد
Cm 120 870
Cm 105 820
Cm 78 780
Cm 58 740
Cm 50 700

 

همان طور كه در جدول بالا ديده مي شود با افزايش دما مسافت طي شده توسط مذاب بيشتر است و در واقع سياليت مذاب بيشتر است . اما همان طور كه قبلا" گفته شد افزايش دما داراي معايبي از جمله بالا رفتن اكسيداسيون مذاب است.
همچنين ميداني اين مواد باعث پاين آمدن سياليت مي شوند .پس در تجزيه وتحليل اثر فوق گداز بر روي سياليت نبايد اين معايب فراموش شود . در ريخته گري قطعات عمده مشكل ضخامت هاي نازك هستند كه در صورت پايين بودن سياليت باعث خرابي قطعات مي گردد. در سياليت عوامل ديگري نيز دخيل هستند كه از جمله آنها مي توان به تر كيب شيميايي اشاره كرد. تركيب شيميايي از آن جهت مهم است كه بدانيم با قرار گرفتن آلياژ در محدود دمايي يوتكتيك از بيشتري سياليت برخوردار است . شايد اين مهم رابطه اي با نوع انجماد داشته باشد . يعني اينطور بتوان گفت كه انجماد پوسته اي كه در محدود يوتكتيك وجود دارد از بيشترين سياليت برخوردار است . اين امر در دادهاي جدول كه مربوط به آلياژ Al-Si12 به خوبي قابل فهم است . مهم ترين حسن سياليت بالا پركردن كامل قالب است به ويژه در قالب هاي فلزي.

 


شکل شماره :
1(دما870)
2(دما820)
3(دما780)
4(دما740)
5(دما700)


1

 

 

 


2

 


3


4

 

 


5

 


آزمايش شماره5

 

 

 

 


بررسي انجماد جهت دار در فلز خالص تجاري

 

 

 

 

 

 


آزمايش شماره5
بررسي انجماد جهت دار در فلز خالص تجاري:
هدف از اين آزمايش چگونگي توليد تك كريستال ومعايب ومحاسن آن وهمچنين رسيدن به ساختار صد در دصد ستوني مي باشد.
تئوري آزمايش:
وقتي كه مذاب به داخل قالب ريخته شد حرارت مذاب از طرف ديواره هاي قالب جذب شده ودر اثر سرد شدن مذاب در نزديكي ديواره هاي قالب انجماد فلز آغاز مي شود.در واقع دو نوع انجماد را مي توان داشته باشيم
انجماد همه جانبه
انجماد جهت دار يا كنترل شده
در انجماد نوع اول مذاب داخل قالب ريخته مي شود، حرارت آن جذب شده ويك پوسته ايجاد مي شود كه اين پوسته حرارت را در خلاف رشد خود به خارج از قالب منتقل مي كند.در انجماد نوع دوم ، انجماد از دور ترين نقطه نسبت به مدخل ورودي شروع مي شود وبه طرف راهگاه رشد پيدا مي كند.در مناطق دور تر نسبت به كانال ورودي مذاب سرد تر است وانجماد از آ نجا شروع مي شود.در اين نوع انجماد طراحي سيستم راهگاهي بسيار مهم است همچنين طراحي تغذيه در اين نوع انجماد راحت است.مفهوم ديگري از انجماد جهت دار كه به آن تكنيك انجماد جهت دار نيز گفته مي شود عبارت است از ايجاد ساختارجهت يافته در يك قطعه ريختگي با كنترل شرايط گرم كردن وشرايط خنك كنندگي در حين انجماد آلياژ . يك نمونه از تكنيك جهت دار براي توليد پره هاي توربين هاي گازي است كه در آن دانه هاي ستوني در امتداد محور اصلي قطعه ايجاد مي شود.مي دانيم كه استحكام مرز دانه ها در دماهاي بالا كمتر از خود دانه هاست.بنا بر اين اگر مرز دانه ها فقط در امتداد محور تنش اصلي تشكيل شود واز تشكيل مرز دانه ها در جهت عمود به امتداد تنش جلوگيري شود،عمر هر قطعه تحت شرايط كاري دماي بالا واعمال تنش افزايش خواهد يافت.در فلزات خالص فقط تحت شرايطي كه شيب حرارتي مثبت در مذاب برقرار باشد.فصل مشترك مسطح بوده وبدون تشكيل دندريت پيشروي مي كند .در صورتي شيب دمايي منفي در مايع وجود داشته با شد فصل مشترك ناپديد مي شود وهر گونه بر آمدگي تشكيل شده بر روي فصل مشترك پايدار بوده وانجماد بصورت دندريتي صورت خاهد گرفت.در فلزات خالص فقط در شروع انجماد تحت تبريد داريم وبعد از جوانه زني رشد به صورت دندريتي صورت خواهد گرفت ودر اثر تشكيل جامد وآزاد شدن گرماي نهان اين فوق تبريد نيز از بين رفته و مذاب گرم شده وشيب منفي حرارتي در مذاب نيز از بين مي رود .در آلياژ هاي تك فاز مسئله تا حدودي متفاوت است .يعني علاوه بر اينكه تحت شرايط شيب منفي رشد بصورت دندريتي است تحت شرايط مثبت نيز ممكن است انجماد بصورت دندريتي با شد.


مواد و لوازم مورد نياز :

آلومينيم خالص تجاري
بوته گرافيتي
قالب استوانه اي
كوره
مشعل دستي

نحوه انجام آزمايش :
قالب را همراه با در پوش وشارژ مورد نظر درون كوره در دماي 800 در جه سانتيگراد قرار مي دهيم .قالب را بر روي سه پايه قرار داده مذاب را درون آن مي ريزيم . در پوش را گذاشته به وسيله مشعل دستي به بالاي قالب حرارت مي دهيم .از پايين قالب بوسيله پاشش آب آن را سرد مي كنيم اين كار باعث ايجاد انجماد جهت دار از پايين قالب به سمت بالا مي شود .پس از انجماد كامل نمونه را از قالب در مي آوريم واز وسط مي بريم .دانه هاي ستوني كه از پايين به بالا رشد كرده قابل مشاهده مي باشد.

 

 

 

بحث ونتيجه گيري :
در صورتي كه مذاب خالص باشد مي توان به نتايج بالا دست يافت . ولي اگر در مذاب ناخالصي وجود داشته باشد اين ناخالصي ها به عنوان مراكز جوانه زايي عمل مي كنند واز ستوني شدن دانه ها جلوگيري مي كنند.همان طور كه از شكل با مشخص است دانه هاي ستوني از كف قالب كه سرد ترين جاي آن است شروع به رشد كرده و به سمت بالاي قطعه آمده كه مي توان گفت آخرين مرحله انجماد در آنجا صورت گرفته .نكته ديگر كه قابل مشاهده است عدم مشيدگي در بالاي قطعه است وعلت آن اينكه چون انجماد بصورت جهت دار است واز كف شروع شده وبه بالا كه گرمترين مذاب در آنجا قرار دارد آمده انقباض بين دندريت ها جبران شده ودر آخرين مرحله به بالاي قطعه رسيده چنانچه مشاهده مي شود در داخل قطعه هم هيچ گونه كشيدگي دي ده نمي شود.اگر دماي قالب كمتر از 800 درجه سانتيگراد باشد بدنه ي قالب به عنوان مبرد عمل كرده و جوانه زني از كناره بدنه غير ممكن نمي باشد. در صورتي كه در هنگام انجماد قالب تكان بخورد امكان شكسته شدن دانه هاي ستوني وجود دارد.در فلزات خالص به دليل وجود نداشتن عناصر محلول كه در خلل ذوب خارج شوند وتشكيل مراكز جوانه زني را تشكيل دهند با فوق تبريد پايين هم مي توان به ساختار ستوني دست يافت ولي در مورد آلياژ ها براي ايجاد ساختار ستوني بايد مانع خارج شدن عناصر محلول شويم كه اين كاربا ايجاد شيب حرارتي تند ميسر است .
خطاهاي آزمايش :
مهمتري خطاي موجود در اين آزمايش ناخالص بودن مذاب است . عدم كنترل دما باعث به وجود آمدن خطاهاي متعددي مي شود.سرد بودن قالب و تكان خوردن آن از ديگر خطاهاي اين آزمايش است

 

 

 


آزمايش شماره6

 

 


تاثیر مواد جوانه زابر ساختار مقاطع ریخته گری

 

 

 

 


ريز دانگي با استفاده از ريز كننده ها Ti)،B، Zr، (Sc:
افزايش برخي عناصر آلياژي،بدون آنكه تاثير قابل ملاحظه اي از نظر آلياژي كردن داشته باشند،باعث ريز شدن دانه ها مي شوند .
ريز كننده ها ذرات معلق در مذاب هستند كه مانند هسته هاي غير يكنواخت در انجماد عمل مي كنندوبا افزايش مراكز جوانه زني موجب كوچك و يكنواخت شدن دانه ها مي شوند .نقطه ذوب بالا ،شباهت ساختمان كريستالي ونزديكي ابعاد سلولي آن به ساختمان جامد آلومينيوم، قابليت چسبندگي وآغشته پذيري بالااز مشخصه هاي عمومي اين ذرات است. [4]
نتايج حاصل از آزمايشات حاکی از اين است که استفاده ازTi در حد 1/0 تا 15/0 درصد، جهت ريزدانگی آلياژهایAl موثر است. آزمایشات بیشتر نشان داد که B اثر بیشتری در ریز کردن دانه نسبت به Ti دارد. این نتیجه زمانی معکوس میشود که Al خالص یا آلیازهای بالای 98%Al ریخته شود.
اضافه کردن Zr و Sc به صورت مجزا و يا ترکيبی در آلياژهای 356 نتايج مشابهی نسبت به Ti و B داشته است. Zr در محدوده %3/0- %1/0 بهترين رسوبات وذرات اينترمتاليک را برای جلوگيری از رشد دانه ها و بازيابی آنها در آلياژهای کارشده Al دارد. افزودن Zr در آلياژهای ريختگی Al مفيد بودن آنرا برروی ريزدانگی ثابت می کند اما تاثيركمتري نسبت به Ti دارد . Zr را می توان به صورت آميژان Al- Zr ويا Zr اسفنجی اضافه نمود .افزايش واندازه گيری باقيمانده بعد از عمليات ريزدانگی به عمل ذوب و عملياتی نظير گاززدايی و زدن فلاکس بستگی دارد . بطور کلی می توان گفت که تاثير همه ريز کننده ها با غلظت تغيير می کند . Sc در محدوده 75/0- 39/. درصد و Zr در محدوده 69/0 - 37/0 درصد ريز کننده می باشند.
گزارشات نشان میدهند که Sc بر روی ريزدانگی آلياژهای کار شده Al موثر است وسبب بهبودی خواص مکانيکی آنها می شود. در سال 1971 مشخص شد که افزايش 5 – 01 /0 درصد از Sc در آلياژهای کار شده Al سبب بهبود خواص فيزيكی و خواص کششی آن می شود . همچنين نشان داده شده که با انتخاب شرايط دما و زمان جهت عمليات پيرسازی Sc در Al ترکيب می شودو فاز AL3 Sc شكل گرفته و پايدار می شود که رسوباتی کاملا کروی شکلی تشکيل می دهند . طبق گزارشات Sc سبب افزايش پراکندگی و نيز افزايش استحکام ريزدانگی ونيز جلوگيری از تبلور مجدد می شود . مسلما کاربرد آن مخصوصا در کشش های عميق و قطعات کار شده سبب افزايش استحکام تا بالای 50% استحکام آلياژهای Al می شود. بنابر اين سبب بهبودی داکتيله و کاهش و حذف ترکهای گرم در اغلب آلياژهای Al خواهد شد. [5]

استفاده از پودر فلزات بعنوان جوانه زا:
در اين روش آلياژ 7075به عنوان آلياژ مبدا و با توجه به عناصر موجود در اين آلياژ از پودر آلومينيوم، پودر برنج30-70 و پودر آلومينيوم-برنز(10-90) استفاده به عمل آمده است. در زمان ذوب اقدامات لازم براي جلوگيري از آلودگي مذاب انجام گرفت و پس از ذوب با توجه به كنترل دما در محدودهء oC750 با استفاده از قرصهاي C2Cl6انجام گرفته و دردماي حدود 10oC+720 جوانه زنی بر حسب ضرورت انجام گرفته است، با كنترل صحیح زمان نگهداري نشان داده شده است که اندازه دانه ها در اين روش ريز كردن ، با تلقيح ساير مواد جوانه زا يكي مي باشد وبطور كل به دليل كم بودن زمان ميرايي و حل شدن سريع اين جوانه ها در مواردي كه زمان سرعت ريخته گري بالا است و زمان ميرايي نداريم از اين روش ميتوان استفاده نمود. [6]

روشهاي ديناميكي
- بررسي اثرات لرزانش مذاب در خلال انجماد بر روي ريز دانگي آلياژهاي آلومينيم :
بررسي هاي به عمل آمده بيانگر مزاياي فراوان لرزانش مذاب در حين انجماد است. در اثر اين عمليات ساختار دانه بندي قطعات ريختگي از حالت ستوني به محوري ظريف تبديل مي گردد. البته اثرات قابل توجه اين عمليات بر اصلاح و ظريف سازي ساختار دانه بندي در شرايطي حاصل مي گردد كه مذاب در حال انجماد به مدت زمان نسبتا زياد تحت عمليات لرزانش مكانيكي قرار گيرد .
اثرات قابل ملاحظه لرزانش مذاب بر ساختار ميكروسكوپي ناشي از ايجاد جريانات شديد داخلي در مذاب است. با شروع انجماد جوانه هاي منجمد شده عمدتا در نزديكي ديواره هاي قالب جمع مي گردند. از طرفي در شرايط طبيعي رشد دندريتي از ديواره ها شروع وبه سمت مناطق داخلي پيش مي رود . لرزانش مذاب از يك سو سبب توزيع جوانه هاي منجمد شده در همان شروع انجماد به سمت مناطق داخلي و مركزي مي گردد . از طرفي تشكيل مجدد جوانه ها در نزديكي ديواره ها به دليل انتقال حرارت شديد در اين مناطق براي ادامه انجماد ضروري است. در واقع لرزانش مذاب با جلو گيري از تجمع جوانه ها در نزديكي ديواره هاي قالب از رشد آنها جلوگيري كرده و سبب مي گردد كه انجماد با تعداد بسيار بيشتري از جوانه هاي توزيع شده در مناطق مختلف قطعه شروع و ادامه يابد كه اين خود سبب ظريف شدن ساختار ميكروسكوپي وماكروسكوپي مي گردد. از طرفي لرزانش مذاب با اعمال نيروهاي شديد داخلي در مذاب سبب خرد شدن بازوهاي دندريتي در حال رشد مي گردد اين عمل سبب توزيع بيشتر و بهتر و افزايش قابل توجه تعداد جوانه هاي جامد در مذاب در حال انجماد گرديده و عمليات لرزانش مذاب از اين طريق نيز سبب افزايش سرعت جوانه زني و نهايتا ظريف سازي ساختار مي گردد . همچنين ارتعاشات بوجود آمده سبب بوجود آمدن يك موج سينوسي در مذاب مي گردد كه اين امرخود باعث افزايش فشار در برخي از نقاط در داخل مذاب شده و افزايش فشار طبق معادله كلاسيوس كلاپايرون باعث افزايش نقطه ذوب در برخي از نقاط شده و در يك دماي مطلق سبب بوجود آمدن يك مادون انجماد حرارتي در مذاب در حال انجماد شده كه اين نيز به نوبه خود در تشكيل جوانه و ايجاد ساختاري با دانه هاي ريز مؤثر مي باشد. لرزانش مذاب همچنين با افزايش انرژي داخلي مذاب و حركت بهتر سيال سبب بهبود شرايط در مذاب رساني به منظور جبران تخلخل هاي انقباضي مي گردد و از اين طريق سبب كاهش تخلخل در قطعات ريختگي مي گردد. هادی جاویدان البته به منظور رسيدن به بهترين شرايط از نظر كاهش تخلخل مي بايست پارامترها در لرزانش مذاب در شرايط بهينه تنظيم گردند . بر اساس تحقيق به عمل آمده در بسياري از موارد افزايش شديد دامنه ارتعاشات در لرزانش مذاب آلياژهاي Al - Si مي تواند بجاي كاهش تخلخل سبب افزايش تخلخل گردد.

ريز كردن دانه ها با استفاده از پوششهاي فرار:
پوششهاي فرار بر روي دیواره داخلی قالب میتواند باعث ريز شدن ديناميكي دانه هاي شمش آلومينيومي شود. در اينجا عملكرد پوششهاي فرار را بر روي ريز دانگي و استحكام نهايي وبررسي هاي ميكروسكوپي از قبيل ريز مك (micro porosity) بررسي ميگردد.
اين روش بر اساس به كار گيري يك پوشش فرار مناسب بر روي سطوح قالب استوار است پوشش مذكور از مخلوط هگزا كلرور اتان (C2Cl6)و پودر آلومينا با نسبت مشخصي از آب تهيه مي گردد.
هنگامی که مذاب وارد قالب می گردد بلا فاصله جوششی از حبابهای گازی در حين انجماد مذاب به وجود می آيد که مربوط به هگزاکلرور اتان فرار و بخار مرطوب در پوشش است.
اين جريانات اغتشاشی باعث فعال شدن جوانه زنی شده ودر نتيجه ريز شدن ديناميکی دانه ها را در پی خواهد داشت . اين روش را می توان برای ريخته گری فلزات و آلياژهای غيرآهنی به خوبی مورد استفاده قرار داد . اگر چه موادی که بتوانند به عنوان ناقل مناسبی برای هگزاکلرور اتان در پوشش دادن قالب به کار روند متعددند ولی تجربه نشان داده است که بهترين مخلوط به عنوان ناقل هگزاکلرور اتان پودر آلومينا همراه با آب است. جهت فعال کردن مخلوط حداقل 10% هگزاکلرور اتان مورد نياز است. اگر چه برای اطمينان از ايجاد شدن کامل حبابهای گازی مقدار 50% هگزا کلرور اتان توصيه می شود تجربه نشان میدهد که هيچ تمايزی نمی توان بين گازهای متصاعد شده از پوشش فوق و گازهايی که از مواد ديگر بدست می آيد قايل شد . اثر پوشش مورد بحث دراين فرآيند در فوق گدازهای پايين زيادتر بوده و به تدريج با افزايش ديواره قالب فوق گداز ثابت می ماند هنگامی که فوق گداز افزايش می يابد با وجود آن که در ابتدای ديواره قالب مقدار ناچيزی از نواحی ستونی وجود دارد اما به تدريج اثر ريز کنندگی دانه ها از بين خواهد رفت . دامنه فوق گداز جهت موثر بودن اين روش از مقادير خيلی کم تا 80 درجه سانتیگراد مشاهده شده است. [9]

- روش آزمايش عملي بررسي اثر لرزانش مذاب بر روي ريزدانگي :
جهت ريختن نمونه هاي آزمايشي از شمش Al-5%Si استفاده شده است.ذوب شمش در بوته گرافيتي و در كوره زميني صورت گرفت. پس از اينكه شمش در بوته ذوب گرديد با قرار دادن ترموكوپل در آن دماي ذوب كنترل شده و طي تمام آزمايشات دماي 750oC بوده است.
قالبهاي تهيه شده از جنس ماسه CO2 بوده كه جهت طولاني بودن زمان انجماد از آنها بهره گرفته شده است. طي اين آزمايش 6 نمونه ریخته گری شد كه سه تاي آنها در حالت Static (عادي) و سه تاي ديگر در خالت لرزش ريخته گري شدند. برای ایجاد لرزش قالب بر روی دستگاه ویبره قرار داده می شد. دستگاه ویبره مورد استفاده در این آزمایش دارای فرکانس Hz15 و ارتفاع موج 5 میلیمتر بود.
پس از عمليات ريخته گري نمونه ها را از وسط بريده وپس از پوليشكاري نمونه ها آنها رادر محلول اچ با تركيب شيميايي زير اچ كرده و نمونه ها را ماكرو اچ نموديم :
H2O 25ml , HNO3 45ml
HCL 25ml , HF 25 ml

نحوه تعیین درصد تخلخل به این صورت بوده است که ابتدا قسمتی از نمونه تعیین شده و سپس نسبت سطح تخلخل را به سطح کل قسمت مذکور محاسبه نمودیم و تعیین اندازه دانه ها به این شکل بوده است که نمونه هایی که ویبره نشده بودند راتوسط خط کش و نمونه هایی را که عمل ویبره روی آنها انجام شده بود در زیر میکروسکوپ وبا بزرگنمایی 50× اندازه آنها را بدست آوردیم.

3-نتایج آزمایش:

نمونه های متالوگرافی شده در شکل (2) و (3) مشاهده میگردد.


شکل (2) ساختار ماکروسکپی نمونه شماره 3 ( ریخته گری Static )

شکل (3) ساختار ماکروسکپی نمونه شماره 1 ( ریخته گریVibrated )
چنانچه مشاهده میکنید اسنفاده از لرزش اثر شدیدی در کاهش اندازه دانه داشته است. نتايج حاصل از اندازه گیری های ساختار نمونه های ریخته شده در جدول(2) خلاصه شده است.


جدول (2) اندازه دانه و درصد تخلخل در نمونه های مورد آزمایش


3-1-نتیجه گیری از آزمایش:
پژوهش حاضر نشان مي دهد كه لرزانش مذاب در حين انجماد اثرات قابل ملاحظه اي بر ساختار ماكروسكوپي آلياژهاي Al - Si دارد در اين آلياژها لرزانش مذاب سبب تشكيل دانه هاي محوري ريز به جاي دانه هاي درشت و ستوني در ساختار ماكروسكوپي مي گردد. (جدول 2) از طرف دیگر مشاهده می گردد که با ریز شدن دانه بندی، میزان تخلخل بشدت افزایش یافته و از چند درصد به بیش از 10 هادی جاویدان درصد افزایش یافته است. این امر باعث میگردد که بهبود خواص مکانیکی که از ریز بودن دانه بندی انتظار میرود بدلیل وجود تخلخل زیادتر حاصل نگردد.
این بدین معنا است که ریز کردن دانه ها به وسیله لرزانش باعث افزایش تخلخل نیز می گردد و در نتیجه در مجموع باعث میگردد خواص مکانیکی افزایش نیابد و در نهایت قطعات تولیدی دارای کیفیت کمی باشند. این موضوع (ایجاد تخلخل) محدودیتی است که گسترش استفاده از لرزانش را در تولید قطعات تا ده ها سال پس از دست یابی بشر به این دانش فنی در دهه 1930 میلادی به تاخیر انداخت. در دهه 1960 میلادی تکنولوژی استفاده از (Hot Isostatic Press) HIP به منظور مسدود کردن تخلخل ها پس از ریخته گری باعث گسترش استفاده از لرزانش در تولید قطعات ریخته گری گردید.[10]
HIP روشی است که در آن قطعات در دماهای بالا تحت فشار همه جانبه بالایی قرار میگیرد و طی آن تخلخل های درونی قطعه از بین می رود.
اندازه متوسط دانه ها بشدت به دامنه ارتعاشات بستگي دارد و با افزايش دامنه ارتعاشات اندازه دانه ها كاهش مي يابد. از طرف ديگر لرزانش مذاب سبب ريزتر و كروي تر شدن فاز سيليسيم مي گردد اين عمليات در صورت كم بودن دامنه ارتعاشات سبب كاهش مقدار تخلخل مي گردد ولي در نمونه ريخته شده به دليل زياد بودن دامنه ارتعاشات افزايش ميزان تخلخل مشهود مي باشد.

پايان


مطالب مشابه :


گزارش کار آزمایشگاه انجماد فلزات

بطور عمده به سه روش ستوني 3- دانه هاي ناپذير است .چه بسا قالبهاي انتهايي با فوق ذوب كمتري




آموزش تايپ ورد - بخش پاياني

حال با انتخاب گزينه Alignment سه حالت تائيد قالبهاي در گزينه Sort by بايد نام ستوني را كه




بررسی عوامل موثر بر ریزدانگی آلیاژهای آلومینیوم

در اثر اين عمليات ساختار دانه بندي قطعات ريختگي از حالت ستوني قالبهاي تهيه سه تاي آنها




قالببندی و آرماتور بندی در عمران

صندوق‌ها واحدهاي سه بعدي پيش ساخته و فضاي بدون ستوني قالبهاي فلزي به مراتب




آموزش Word - بخش ششم

حال تعداد ستونهاي لازم را برگزينيد ( فرضاً سه ستوني ) تائيد قالبهاي ويژه (Apply Special Formats to) :




ریختگری در قالب دوغابی

فرايند قالبهاي پوستهاي سراميكي اين حلقه باعث ايجاد ستوني از دو غاب [ سه شنبه




برچسب :