X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

چدن چکش خوار

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

چکیده :

چدن چکش خوار یک آلیاژ آهن ـ کربن به عمل آمده تحت گرماست که در شرایط ریخته گری به حالت انجماد درمی آید. با یک ساختار بدون گرافیت. یعنی میزان کل کربن به شکل محکم شده (سیمانی شده) وجود دارد. (Fe3C)

دو گروه از چدن های چکش خوار مشخص شده است. (چدن چکش خوار میان سفید و میان سیاه) که بوسیله ترکیب شیمیایی، چرخه دما و زمان جریان گداختگی ، فضای گداختگی و ویژگی ها و ریزساختار حاصل از آن تشخیص داده می شود.

چدن چکش خوار یک آلیاژ ـ آهن ـ کربن به عمل آمده تحت گرما است. که در شرایط ریخته گری به حالت انجماد درمی آید. دو گروه از چدن های چکش خوار مشخص شده است. (چدن چکش خوار میان سفید و میان سیاه) که بوسیله ترکیب شیمیایی، چرخه دما و زمان جریان گداختگی ، فضای گداختگی و ویژگی ها و ریزساختار حاصل از آن تشخیص داده می شود.

چدن چکش خوار :

چکیده :

چدن چکش خوار یک آلیاژ آهن ـ کربن به عمل آمده تحت گرماست که در شرایط ریخته گری به حالت انجماد درمی آید. با یک ساختار بدون گرافیت. یعنی میزان کل کربن به شکل محکم شده (سیمانی شده) وجود دارد. (Fe3C)

دو گروه از چدن های چکش خوار مشخص شده است. (چدن چکش خوار میان سفید و میان سیاه) که بوسیله ترکیب شیمیایی، چرخه دما و زمان جریان گداختگی ، فضای گداختگی و ویژگی ها و ریزساختار حاصل از آن تشخیص داده می شود.

چدن چکش خوار یک آلیاژ ـ آهن ـ کربن به عمل آمده تحت گرما است. که در شرایط ریخته گری به حالت انجماد درمی آید. دو گروه از چدن های چکش خوار مشخص شده است. (چدن چکش خوار میان سفید و میان سیاه) که بوسیله ترکیب شیمیایی، چرخه دما و زمان جریان گداختگی ، فضای گداختگی و ویژگی ها و ریزساختار حاصل از آن تشخیص داده می شود.

چدن چکش خوار میان سفید :

ریزساختار چدن چکش خوار میان سفید بستگی به اندازه بخش دارد. بخش های کوچک شامل پرلیت و کربن بازپخت در زمینه فریتی هستند. در بخش های بزرگ سه منطقه وجود دارد:

ـ منطقه سطح که شامل فریت (آهن) خالص است.

ـ منطقه میانی که دارای کربن بازپخت و فریت (آهن) و پرلیت است.

ـ منطقه هسته شامل پرلیت، کربن بازپخت و دخول فریتی.

ریزساخت نباید شامل گرافیت ورقه باشد.

چدن چکش خوار پرلیتی و میان سیاه :

ریزساختار چدن چکش خوار میان سیاه یک قالب و زمینه ضرورتاً از فریت (آهن) دارد.

ریزساختار چدن چکش خوار پرلیتی دارای کی قالب برطبق درجه مشخص شده از پرلیت یا محصولات تغییر شکل محصولات سخت شده است.

گرافیت به شکل برآمدگی های کربن بازپخت وجود دارد. ریزساختار نباید شامل گرافیت ورقه باشد.

سیستم تعیین (انتخاب) چدن چکش خوار :

تعیین براساس ISO 5922 (1981) چدن چکش خوار شامل یک حرف نشانگر نوع آهن و دو عدد نشانگر قدرت کششی و دو عدد نشانگر امتداد حداقل است.

الف) حروف که نشانگر نوع چدن چکش خوار هستند می توانند باشند:

W ـ برای چدن چکش خوار میان سفید

B ـ برای چدن چکش خوار میان سیاه

P ـ برای چدن چکش خوار پرلیتی

پس از این حرف یک فاصله بکار می رود.

ب) اولین دو عدد نشانگر قدرت کششی حداقل است. برحسب نیوتن در هر میلی مترمربع، از یک قطعه آزمایشی به قطر ۱۲ میلی متر تقسیم بر ۱۰ ـ برای مثال: اگر حداقل قدرت کششی N/mm2 350 باشد عدد تعیین ۳۵ خواهد بود.

ج) دو عدد بعدی نشانگر امتداد حداقل است. (L0 = 3d) بعنوان درصدی از قطعه آزمایشی به قطر ۱۲ میلی متر. یک عدد صفر باید اولین عدد باشد وقتی که مقدار کمتر از ۱۰% باشد برای مثال اگر حداقل امتداد ۴% باشد عدد تعیین ۴ است و اگر حداقل امتداد ۱۲% باشد عدد تعیین ۱۲ است.

برای مثال عدد تعیین چدن چکش خوار میان سفیدی که دارای حداقل قدرت کششی N/mm2 400 و حداقل امتداد ۵% هنگامیکه بر روی یک قطعه آزمایشی به قطر ۱۲ میلی متر اندازه گیری می شود. W40_05 خواهد بود.

ترکیب شیمیایی چدن چکش خوار :

ترکیب شیمیایی چدن چکش خوار عموماً مطابق با محدوده داده شده در جدول ۱ است. مقادیر کوچک کُرُم (۰۳/۰% تا ۰۱/۰%) ـ بور (۰۰۲۰/۰%) ـ مس (۰/۱% < ) ـ نیکل (۸/۰% تا ۵/۰%) و مولیبدن (۵/۰% تا ۳۵/۰%) نیز گاهی وجود دارند.

جدول (۱) : ترکیب شیمیایی چدن چکش خوار

%  ترکیب

عنصر

۹۰/۲ ـ ۱۶/۲

کربن

۹۰/۱ ـ ۹۰/۰

سیلیسیوم

۲۵/۱ ـ ۱۵/۰

منگنز

۲۰/۰ ـ ۰۲/۰

سولفور

۱۵/۰ ـ ۰۲/۰

فسفر

 

خصوصیات مکانیکی آهن چکش خوار :

آهن چکش خوار، مانند آهن نرم (واکتیل) مقدار قابل ملاحظه ای نرمی و سفتی را به دلیل ترکیب آن از گرافیت گره دار و قالب فلزی کم کربن دارد.

به هر حال به علت روشی که در آن گرافیت شکل می گیرد در آهن چکش خوار، گره ها به درستی کروی نمی شوند آنگونه که در آهن نرم (واکتیل) هستند ولی به شکل نامنظم و بی قاعده
جمع می شوند.

آهن چکش خوار و آهن نرم (واکتیل) برای بعضی از کاربردهایی که در آن نرمی و سفتی مهم هستند بکار می روند. در بسیاری از موارد انتخاب بین آهن نرم و چکش خوار براساس اقتصاد یا دسترسی به آن است بجای اینکه براساس ویژگی ها و خصوصیات باشد.

در کاربردهای خاصی به هر حال آهن چکش خوار یک مزیت مشخص دارد. آن ترجیح داده می شود برای ریخته گری بخش کوچک :

ـ برای قسمتهایی که باید سوراخ شده، تازه درست می شوند و یا با سرما شکل داده می شوند.

ـ برای قسمتهایی که نیاز به حداکثر قابلیت تراش را دارند.

ـ برای قسمتهایی که باید اثر مقاومت خوبی را در دماهای پایین حفظ کنند.

ـ برای قسمتهایی که مقاومت را می پوشانند (فقط آهن چکش خوار)

آهن نرم (واکتیل) مزیت واضحی دارد جائیکه انقباض تبدیل به حالت انجماد برای پرهیز از قطرات گرم به مقدار کم مورد نیاز است و یا جائیکه آن بخش بیش از حد ضخیم است و اجازه نمی دهد. تبدیل به انجماد همانند آهن سفید انجام شود (تبدیل به انجماد مانند آهن سفید در تمام یک بخش برای تولید آهن چکش خوار ضروری است.)

ریخته گری های آهن چکش خوار در ضخامت های بخشی در محدوده از حدود ۵/۱ تا ۱۰۰ میلی متر و وزن های کمتر از ۰۳/۰ تا ۱۸۰ کیلوگرم یا بیشتر تولید می شود.

ویژگی های مکانیکی قطعات آزمایشی چدن چکش خوار باید مطابق با ارقام داده شده زیر باشد:

جدول (۲): خصوصیات مکانیکی چدن چکش خوار میان سفید

سختی

HB

امتداد

(L0=3d) min

۲/۰% فشار نمونه N/mm2

قدرت کششی

N/mm2

قطرقطعه آزمایشی

به میلی متر

معیار تعیین

۲۳۰

۲۰۰

۲۲۰

۲۲۰

۳ ـ ۵

۸ ـ ۱۵

۴ ـ ۸

۴ ـ ۱۰

ـــ

۲۱۰ ـ ۱۷۰

۲۳۰ ـ ۲۰۰

۲۸۰ ـ ۲۳۰

۳۶۰ ـ ۳۴۰

۳۸۰ ـ ۳۲۰

۴۲۰ ـ ۳۶۰

۴۸۰ ـ ۴۰۰

۱۵ ـ ۹

۱۵ ـ ۹

۱۵ ـ ۹

۱۵ ـ ۹

W 35- 04

W 38- 12

W 40- 05

W 45- 07

 

 

جدول (۳): خصوصیات مکانیکی چدن چکش خوار پرلیت و میان سیاه

سختی

HB

امتداد

(L0=3d) min

۲/۰% فشار نمونه N/mm2

قدرت کششی

N/mm2

قطرقطعه آزمایشی

به میلی متر

معیار تعیین

max 150

۶

ـــ

۳۰۰

۱۵ ـ ۱۲

B 30 – 06

 

عملیات ذوب :

ذوب می تواند با سرد کردن منقطع ذوب یا با فرآیند دوپلکس انجام شود. سرد کردن ذوب در کوره های القا (یا اندوکسیون) کانال مانند یا فاقد هسته، کوره های قوس الکتریکی ، یا کوره های طاقی انجام می شود. در دوپلکس، آهن در یک کوره قوس الکتریکی یا طاقی ذوب می شود و فلز ذوب شدنی به کوره القاء (یا اندوکسیون) کانال مانند برای نگهداری و ریخته گری انتقال
داده می شود.

مواد شارژ (بازگشت ریخته گری، تراشیدن فولاد، آلیاژهای آهن و به جز در ذوب طاقی، کربن) به دقت انتخاب می شوند و عمل ذوب به خوبی کنترل می شود برای تولید فلز که دارای ترکیب و ویژگی های مطلوب باشد.

اصطلاحات کوچکی در ترکیب و دمای ریخته گری در مرحله دوم ذوب دوپلکس انجام می شود ولی بیشتر این روند کنترل در کوره ذوب اولیه صورت می پذیرد. قالب ها در شن سبز، شن دارای سیلیکات CO2 ، یا شن دارای صمغ (قالب های پوششی) تولید می شوند.

دامنه وسایل و تجهیزات از ماشین آلات کاملاً اتوماتیک و مکانیزه تا روش های قالب گیری دستی یا مورد نیاز در کف زمینی، بسته به اندازه و تعداد، ریخته گری مورد تولید متغیر است. بطور کلی تکنولوژی قالب گیری در ریخته گری آهن چکش خوار شبیه به تکنولوژی مورد استفاده برای تولید آهن خاکستری است.

عملیات گرما در کوره های مداوم کنترل شده با تولید بالا یا کوره های نوع منقطع که مجدداً بستگی به نیازمندی های تولید دارند انجام می شود.

پس از تبدیل به انجماد و سرد شدن فلز به حالت آهن سفید درمی آید و دریچه ها (گسیت ها) و sprues خط تغذیه می تواند به راحتی از ریخته گری با ضربه برداشته شود.

با این عمل که sprues (مهمیز زدن) نام دارد عموماً به صورت دستی با چکش انجام می شود زیرا تنوع و گوناگونی قطعه تولید شده در ریخته گری موجب می شود که مهمیز کردن (spuring) اتوماتیکی و مکانیزاسیون خیلی مشکل بشود. پس از مهمیز کردن (spuring) قطعه های ریخته گری تحت عملیات گرما قرار می گیرند در حالیکه دریچه ها و بالا برنده ها به قسمت ذوب برای عملیات مجدد برمی گردند.

 

منبع : پدیدا بزرگترین مرجع علمی ایرانیان

ارسال نظر