دانلود مقاله مطالعه و بررسی پديده سايش به عنوان يک معضل در صنعت

 پديده سايش (Wear) يكي از معضلاتي است كه صنعت از ديرباز با آن مواجه بوده است . برخورد منطقي در جهت رفع اين مشكل ، مرهون بررسي دقيق پديده و عوامل موثر بر آن مي باشد . بدين منظور برخي از مواد مناسبي كه با توجه به مباني متالورژيكي در عمل قابل استفاده … پیشنهاد می کنیم ادامه این مطلب مفید و ارزشمند را در مقاله مطالعه و بررسی پديده سايش به عنوان يک معضل در صنعت دنبال نمایید. این فایل شامل 106 صفحه و در قالب word ارائه شده است.

مشخصات فایل مطالعه و بررسی پديده سايش به عنوان يک معضل در صنعت

عنوان: مطالعه و بررسی پديده سايش به عنوان يک معضل در صنعت
فرمت فایل : word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 106
حجم فایل : 5,21 مگابایت

بخشی از  مقاله مطالعه و بررسی پديده سايش به عنوان يک معضل در صنعت را در ادامه مشاهده خواهید نمود.

مقدمه:

چدنهاي كرم دار

در تجهيزاتي كه عمليات سايش انجام مي گيرد آلياژهاي آهني با بيشترين كربن بهترين مقاومت سايشي را دارند. ولي بخاطر تنشهاي متعددي كه هنگام كار به وجود مي آيد بايد ماده به كار رفته چقرمگي كافي براي جلوگيري از بروز عيوب گوناگون را داشته باشد. فولادهاي غير آلياژي يا كم آلياژ با كربني حدود 4/0% در حالتي كه ساختارشان مارتنزيتي است چقرمگي پائيني دارند. چدنهاي سفيد غير آلياژي كه اغلب كاربيد موجود در انها سمنيتت است سالها به علت مقاومتي كه در مقابل سايش دارند مورد استفاده قرار گرفته اند. با اين حال در موارد متعددي استفاده از انها رضايت بخش نبوده است. ضعف اين چدنها در ساختارشان است. فاز كاربيد يك شبكه پيوسته اي را در اطراف دانه هاي آستنيت تشكيل داده و موجب تردي و ترك خوردن مي گردد. افزايش يك عنصر آلياژي كه كربن را به صورت كاربيدي غير از سمنتيت با سختي بيشتر و خواص مطلوب تر در آورده و نيز مقدار كربن زمينه را كاهش دهد، موجب بهبود همزمان چقرمگي و مقاومت سايشي مي شود. عنصري كه معمولاً مورد استفاده قرار مي گيرد كرم است، و كاربيد آن بيشتر به صورت M₇C₃ مي باشد. در خردكننده ها قطعاتي كه تحت سايش هستند بايد نه تنها در مقابل سايش بلكه در مقابل تنشهاي ديناميكي هم كه مي تواند منجر به شكستهاي ناگهاني شود مقاومت كنند. قطعاتي كه در معرض تنشهاي سنگين هستند مشكل بزرگي را به وجود مي آورند و آن اينكه قطعه بايد دو خاصيت متناقض را در كنار هم داشته باشد كه عبارت است از مقاومت سايشي و چقرمگي.

مقاومت در مقابل شكست ناگهاني در اين قطعات خاصييت پيچيده اي است كه نه تنها به چقرمگي بلكه به شكل هندسي قطعه و نحوه توزيع تنشهاي داخلي بستگي دارد. چقرمگي وابسته به پارامترهاي متعدد مكانيكي، فيزيكي و متالورژيكي است. كربن مهمترين عاملي است كه روي مقاومت سايشي و چقرمگي آلياژهاي آهني به طور همزمان ولي در خلاف جهت هم اثر مي گذارد. با افزايش مقدار كربن تأثير آن روي مقاومت سايشي بيشتر مي شود. انتخاب تركيب شيميائي و عمليات حرارتي براي كسي كه درصدد يافتن راهي براي بهينه كردن مقاومت سايشي و چقرمگي باشد از بيشترين اهميت برخوردار است. جهت بدست آوردن سختي پذيري كافي است براي ضخامت مشخص مقدار عنصر آلياژي مناسب انتخاب شود. ساختار ميكروسكوپي اين گروه از چدنهاي سفيد شامل كاربيدهاي آهن – كرم يوتكتيك ناپيوسته (Cr, Fe)₇ C₃ و كاربيدهاي ثانويه غني از كرم در زمينه اي از آستنيت يا محصولات استحاله آن مي باشد. به كمك عمليات حرارتي مي توان زمينه آستنيتي، مارتنزيتي، بينيتي و يا پرليتي بدست آورد. مقاومت سايشي بهينه و بهترين تركيب مقاومت سايشي – استحكام – چقرمگي در چدنهائي كه زمينه مارتنزيتي دارند مي آيد. نامهاي معروف چدنهاي سفيد آلياژي تجارتي عبارتند از: چدنهاي نيكل هارد CR (IV, II, I)12، CR15، CR20، CR25.

اثر ساختار ميكروسكوپي

بيشترين مقاومت سايشي اين چدنها نتيجه مستقيم ساختار ميكروسكوپي آنهاست. اغلب فرايندهاي سايشي را مي توان يك عمل برشي يا فراشي تعريف نمود. نظير عمليات ماشينكاري كه يك ذره ساينده به سطح فلز فرورفته و خطوط سايش و تغيير شكل ايجاد كرده و ذراتي را از سطح جدا مي كند. براده هائي كه از محل سايش بدست آمده اند حاوي ذرات بسيار ريزي هستند كه از قلم تراش در حين عمليات ماشينكاري جدا شده اند. براي عملي شدن مكانيزم سايش كاملاً ضروري است كه وسيله ساينده از فلز سخت تر باشد. اگر اين وسيله نرمتر باشد فرآيند بيشتر به خوردگي و اكسيداسيون شبيه خواهد باشد. اگر اين وسيله نرمتر باشد فرآيند بيشتر به خوردگي و اكسيداسيون شبيه خواهد بود و فقط سايش ناچيزي انجام مي گيرد. جدول 1 سختي ميانگين تعدادي از مينرالها، كاربيدها و آلياژهاي پر آهن با تركيبات مختلف زمينه را نشان مي دهد. اين مقايسه مشخص مي كند كه كوارتز كه مهمترين تركيب در اغلب مينرالهاي ساينده مي باشد از آلياژهاي آهن با هر نوع ساختاري كه زمينه آنها داشته باشد سخت تر است به همين جهت مي تواند به راحتي آنها را بسايد. كاربيد آهن (سمنيتت) كه بيشترين كاربيد در چدنهاي سفيد كم آلياژ مي باشد از كوارتز نرمتر است و كاربيد كرم كه بيشترين كاربيد در چدنهاي پر كرم است از كوارتز سخت تر است و به همين جهت در مقابل سايش مقاومت مي كند. كاربيدهاي زيادي هستند كه از كاربيد كرم هم سخت تر مي باشند ولي متأسفانه بسيار گران هستند و اين مسئله موجب محدود شدن كاربرد آنها شده است. در چدن سفيد كاربيدها چيزي كمتر از 50- 40 درصد از كل حجم قطعه را نشان مي دهند بقيه زمينه است و چون اين زمينه از كوارتز نرمتر است سائيده مي شود بنابراين ممكن است كاربيدها كنده شده و از زمينه خارج شوند و فقط از قسمتي از مقاومت سايشي آنها به طور كامل استفاده گردد.

انتخاب زمينه

بهترين زمينه اي كه مي توان انتخاب كرد مارتنزيت پر كربن و سختي است كه سختي آن ناشي از كاربيدهاي ثانويه پراكنده مي باشد. دومين انتخاب خوب مي تواند آستنيت ناپايدار كار سختي پذير باشد. بهترين اتحاد بين استحكام و چقرمگي را مي توان بر اساس ساختار ميكروسكوپي توضيح داد. در چدنهاي سفيد پر كرم كاربيدها در زمينه پراكنده شده اند كه اين برخلاف حالتي است كه در چدنهاي سفيد پر كرم كاربيدها در زمينه پراكنده شده اند كه اين بر خلاف حالتي است كه در چدنهاي سفيد كم آلياژ لدبوريتي وجود دارد. در اين حالت ساختار را مي تواند به صورت زمينه اي از سمنتيت با محصولات گوناگون استحاله آستنيت كه فاز ترد كاربيد بر استحكام و چقرمگي غلبه كرده است، توصيف نمود.

افزايش مقدار كربن حجم كاربيدها را در ساختار افزايش مي دهد از آنجائيكه اين كاربيدها سختي و مقاومت سايشي بالائي دارند افزايش كربن موجب افزايش مقاومت سايشي نيز مي شود. به هر حال اگر مقدار كربن از مقدار يوتكتيك زيادتر شود كاربيدهاي اوليه زيادي تشكيل خواهند شد كه اينها ترد بوده و تحت ضربه ذرات ساينده منجر به شكست مي شوند و در نتيجه باعث افزايش كاهش وزن در اثر سايش مي گردند و اين با يك كاهش در چقرمگي و خواص مكانيكي همراه است. به عنوان نتيجه حداكثر مقدار كربن مجاز براي اغلب كاربردها تا حد يوتكتيك است. تنها در حالتهائي كه سطح چه در مقياس ميكروسكوپي و چه در مقياس ماكروسكوپي تحت ضربه و تنشهاي مكانيكي پائيني باشد مقدار كربن هيپريوتكتيك مفيد خواهد بود.

درصد كربن يوتكتيك در مذابي با cr15% تقريباً 6/3% و در مذابي با CR20%، 2/3% و در CR25%، 3% مي باشد. عناصر ديگري مي توانند اين مقادير را تغيير دهند مخصوصاً سيلسيم كه آن را كاهش مي دهد.

اهميت زمينه از شكل 1 معلوم است. هر چه زمينه نرمتر باشد مقاومت سايشي آن كمتر شده و تمايل كاربيدها براي خارج شدن از زمينه افزايش خواهد يافت. اثر
نامطلوب ديگري كه به وجود آمدن زمينه نرم در پي دارد پائين بودن استحكام تسليم
مي باشد. ممكن است چنين زمينه هائي نتوانند ساپورت و پشتوانه كافي براي كاربيدها را جهت مقاومت در برابر تنشهاي مكانيكي وارده ايجاد كنند و نتيجتاً كاربيدها در اثر اعمال تنش برشي توأم با سايش بشكنند. در اين رابطه خصوصاً پرليت مهم است و اگر مقدار پرليت 10% و يا كمتر باشد ممكن است اثرات زيان آوري روي مقاومت سايشي داشته باشد.

فهرست مطالب مقاله مطالعه و بررسی پديده سايش به عنوان يک معضل در صنعت, در ادامه قابل مشاهده می باشد.

• چكيده
• فصل اول :چدنهاي كروم دار
• مقدمه       1
• چدنهاي كرم دار      1
•  اثر ساختار ميكروسكوپي       3
• انتخاب زمينه          4
• ذوب و ريخته گري چدن پركرم             7
• ريختن فلز مذاب      9
•  تنش هاي ناخواسته (‌پسماند ) در قطعات               10
• ترك ناشي از سنگ زني         11
• ملاحظات متالورژيكي            11
• سختي پذيري           15
• انتخاب تركيبات      15
• مقادير كربن و كرم                 16
• عناصر آلياژي         21
• خواص فيزيكي و مكانيكي آلياژهاي پركرم            21
• كاربرد چدنهاي پركرم             22
• گلوله هاي آسيابها وبدنه ها     24
• خوردگي و سايش با تنش پايين               26
• كاربرد در پمپهاي ضد سايش 26
• دلايل ناموفق بودن 28
• كم بودن مقاومت سائيدگي       28
• شكست ترد              29
• عمليات حرارتي چدنهاي پركرم              30
• سرعت گرم كردن   31
• روش آستنيته كردن                 32
• سرعت سرد كردن 33
• برگشت يا تمپر        35
• آستنيته باقيمانده       35
• دماي كوئينچ           36
• سخت كردن با كمك تصرمات حرارتي زير  دماهاي بحراني                37
• فصل دوم : چدنهاي نيكل دار (Ni-Hard)
•  چدنهاي نيكل سخت                40
• چدن سفيد مارتنزيتي               40
• استحكام كششي        41
• مقاومت در برابر ضربه         41
• مسائل طراحي         42
• تركيب شيميايي       44
•       – كربن               44
•       -سيليسيم            45
•       -منگنز              46
•       -گوگرد              46
•       -فسفر 46
•       -نيكل                 47
•       -كرم 47
•       -عناصر ديگر   48
• ساختمان ميكروسكوپي            48
•       – ساختمان ميكروسكوپي سطح قطعه ريختگي                 52
• ذوب در انواع كوره ها
•       -ذوب در كوره كوپل        54
•       -ذوب در كوره هاي برقي                57
•       – ذوب در كوره بوته اي   58
•       – ذوب در كوره هاي شعله اي          58
•       -ذوب به روش دوپلكس    59
•  قراضه هاي نيكل – سخت     59
• ريخته گري چدنهاي نيكل – سخت         59
• انقباض    60
•  ماهيچه سازي         60
•  كاربرد مبرد            60
• جلوگيري از پيچيدگي قطعات مبرد        62
•  قرار دادن قسمتهاي قابل تراش در قطعات قبل از ريختن      62
•  ريختن مذاب  و تغذيه قطعه ريختگي    64
• عمليات تميز كاري 65
• كنترل      66
• تعيين سختي            67
• آناليز شيميايي          70
• مطالعات ميكروسكوپي           71
• چدن هاي سفيد مارتنزيتي  ( Ni-Hard)عمليات حرارتي       72
• Ni- Hard يوتكتيك  76
• جوشكاري                76
• عمليات تكميلي و نهايي          78
• قسمتهاي قابل تراش                78
• عمليات سنگ زني 79
• ماشينكاري               80
• ماشينكاري بدنة پمپهاي گريز از مركز   81
•  ماشينكاري ميله      81
• صفحات مقاوم در مقابل سايش                81
• تعيين سختي            82
• فصل سوم :‌شرح آزمايش
• عنوان آزمايش         84
• شرح آزمايش           84
• نتايج به دست آمده از آزمايش                 91
• منابع

در صورت تمایل شما می توانید مقاله مطالعه و بررسی پديده سايش به عنوان يک معضل در صنعت را به قیمت 18900 تومان از سایت فراپروژه دانلود نمایید. اگر در هر کدام از مراحل خرید یا دانلود با سوال یا ابهامی مواجه شدید می توانید از طریق آدرس contact-us@faraproje.ir و یا ارسال پیامک به شماره: 09382333070 با ما در تماس باشید. با اطمینان از وب سایت فراپروژه خرید کنید، زیرا پشتیبانی سایت همیشه همراه شماست.