دانلود مقاله ریخته گری گریز از مرکز

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله ریخته گری گریز از مرکز دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:62

فهرست مطالب:
 عنوان                                                                                         صفحه
فصل اول : ریخته گری گریز از مرکز
برش قالب     5
درجه حرارت ریخته‌گری مذاب     9
درجه حرارت پیش‌گرم قالب     11
سرعت بارریزی     12
بررسی متالوژیکی     13
انجماد     19
قابلیت انعطاف ابعاد     23
نحوة ورود مذاب     23
عیوب ریخته گری گریز از مرکز     25
مواد و کاربرد     33
چکیده     34
فصل دوم : لوله های چدنی ریخته گری شده از طریق فرآیند گریز از مرکز
مقدمه     36
روش تحقیق     37
عنوان                                                                                         صفحه
آماده سازی ذوب     38
قالب     40
پارامترهای مؤثر در ریخته گری گریز از مرکز     42
نتایج و بحث     44
مکانیزم     46
نتیجه گیری     52
فصل سوم : تأثیر متغیرهای فرآیند بر ریزساختار و جدایش آلیاژ C92200  روش ریخته گری گریز از مرکز
نتیجه گیری     61
منابع    62

ریخته گری گریز از مرکز :

ابتدا می باید در خصوص مهمترین مزایای و محدودیت های روش گریز از مرکز با اتکا بر نیـروی حاصل از چرخش قطعه حول محوری ،صحبت شود تا بدین ترتیب انگیزه های لازم در استفاده از ایـن روش مشخص شود . از لحاظ ذوب نیز آلیاژهایی قابل تولید می باشند که در روش ثقـلی قابـل ریخته گری هستند . خصوصاباید تاکید شود که این روش از اساسی ترین روشهای تولید قطعـات چدنی است .

مهمترین مزایای این روش به قرار زیر می باشند :

1) روش ریختن ذوب سریع نسبت به روش ثقلی

2) خواص مکانیکی بالاتر قطعات به میزان 20 – 60 در صد نسبت به روش ثقلی و قابل رقابـت بـا روش فرج و نورد

3) امکان دسترسی به ساختارهای ستونی تا ساختارریز و محوری

4) حذف یا کاهش قابل ملاحظه نقایص حفره و ناخالصی ناشی از جدا سازی خوب جامد ،گازها و ناخالصی های قیر فلزی در اثر چرخش مذاب و انجماد جهت دار .

5 )   حذف یا کاهش قابل ملاحظه در سیستم راهگاهی و در نتیجه کاهش در نسبت شارژ به برگشتی (افزایشی بهره دهی )

6 ) امکان کاهش در میزان و در صد ماشینکاری

7)امکان ساخت لوله های دو فلزی (بی متال )

• ) خلوص فلز ، خواص فیزیکی و مکانیکی همگن و جوش پذیری عالی و از عیوب قطعات ریخته گری گریز از مرکز می توان موارد زیر را نام برد :

1)ترک گرم یا پارگی یکی از مشکلات و نقایص این روش است که بعد از ورود مذاب به قالب اتفاق می افتد .

2 ) ترکهای عرضی ، که علت آن موانع انقباض در طول انجماد می باشد

3 ) عیب گازی که معمولا در جهت شعاع و جهت انجماد شکل می گیرند .

4 ) عدم یکنواختی ضخامت قطعه

حداقل سرعت دورانی لازم برای رسیدن به یک توزیـع یکنواخت سیال در استوانه دوار ، بسرعت دورانی مطابق با G55 می‌باشد و حداقـل سرعت خطی لازم بمنظور ممانعت از پس زدن و ریزش ذوب که به مفهوم سرعت شتاب گیری مـذاب است با منحنی خط چین ارا ئه شده این مقادیر فاصله سرعتهای خطی ما بین 1000 تا 2000 فوت بر دقیقه و در فاصله شتابهای گریز از مرکز بین G 50 تا G 100 قرار خواهد داشت .

انتظار ابتدایی از سرعت دوران این بوده که با بکار گیری آن ذوب داخل قالب به آن چسبیـده و اصطلاحا توسط قالب جمع شود ( UP         PICK ) و سبب توزیع یکنواخت آن بر روی قالـب در هر دو جهت طولی و محیطی گردد . در سرعتهای کمتر از حد پایینی ،آشفتگی جریان و پاشش بـه بیرون ذوب رخ داده و در سرعتهای خیلی بالا ترک گرم   (     Te a r   Hot   ) و ارتعاش بیـش از حد ماشین ظاهر شده است و اختلاف بین این دو حد پایینی و بالایی سرعت ، برای بیشتر آلیاژهـا قابل ملاحظه و نسبتا وسیع می باشد با وجود این مسائـل ،سرعـت دورانـی بـا شتـاب بینG 80 وG120     بطور معمول در سطح داخلی لوله در بیشتر فولادریزی ها بکار رفته است .

صاحبان صنایع برای بیان سرعت دورانیقالب بیشتر از فاکتور G و سرعت زاویه ای استفاده کرده و کمتر از سرعت خطی استفاده می‌کنند .

سرعت دورانی قالب معمولا” درطول فرآیند ریخته گری گریزازمرکز یک قطعه ثابت است ولی درمواردی نیزبه منظوربهبود کیفیت فرآیند درطول ریـخته گری تغـییرداده شده است ، زمـانیکه ذوب ریزی شـروع می شود واولین لایه های انجمادی تشکیل می گردد بواسطهء حرکت دورانی نیرویی توسط مذاب پشت این پوسته برآن وارد می شود اگراین نیرو بیش ازحد مقاومتی جسم درآن درجه حرارت باشد پیوسته شکسته وپاره می شود وعیب پارگی گرم (hot Tear ) نمایان می‌گرددیکی از راههای مقابله با این عیب استفاده از سرعت متغییر درطول فرآیند است . سرعت اولیه درزمان ریخته گری فقط درحد لازمه برای توزیع ذوب برروی سطح داخلی قـالب است وزمانی که ذوب به انتهای دیگر قالب می رسد ، سرعت افزایش یافته وسپس درحد باللای سرعت ثابت می گردد.

بین فلز مذاب وسطح چرخش قالب یا آخرین لایهء منجمد شده ، لـغزش وجود دارد که تابـعی از اصطـکاک درسطح تماس ومتناسب با آن وابسته به میزان زبری سطح ، ویـسکوزیته مذاب ، درجـه حـرارتهای قـالب ومـذاب وسرعت استخراج حرارت می باشد ازطرف دیگر درلحظه ای که مـذاب وارد قالب می گردد ، داخلی ترین سطوح مـذاب تنها تحت تاثیر نیروی اصطکاک بین لایه های مذاب قرارداشـتـه با توجه به مـطالب فـوق وبـرای رسیـدن مـناسب مذاب درقالب تنها میتوان سرعت دوران را افزایش داد و با افـزایش در سرعت بار ریزی یا درجـه حرارت ریخته گری نیاز به سرعتهای دورانی بیشتری خواهد بود در حالی که افزایش سرعت دورانی وافزایش نیروی وارده بر مـذاب ، هـمانطور که ذکر شد احـتمال شکل گیری ترکهای گرم افـزایش می یابد وبـدین لـحاظ است که دراین فرآینـد برای سـرعت دورانی مقدار مطلقی نمی توان در نظر گرفت .

     سـرعتهای دورانی بالا را برای به حـداقل رساندن خـطرات انـقباضی درداخل قـطعه توصـیه کرده اند نحـوه این تاثیرگذاری به دو صورت پیش بینی شده اول اینکه نیـروی گریز ازمـرکز برروی مـذاب آن رابه صـورت فـلز تـغـذیه کننده (Feed Metal ) درآورده وکمک به پرکردن حـفرات بین دانه ها ودنـدریت ها می نماید وصورت دوم اینکه کریسـتالهایی که درجـلوی جبهه انـجماد اصـلی ( فـصل مشترک جامد – مذاب ) شـکل می گیرند ، بواسطـهء اختلاف دانسیته بامذاب امکان حرکت به سمت قالب وجـبهه انجماد اصلی را می یابند بعـلاوه افزایـش سرعت دورانی ، ازدیاد سـرعت سرد کردن قـالب وبالا رفتن احتـمال شکـستن دندریتها را نیز بدنبال خواهد داشت،.

     مطابق با آنچه که دربخش دوم وشکل زیر نشان داده شده ، اثرنیروی ثـقل درافتـادگی وپیش افتادگی مذاب درد وبخش مختلف قالب ومذاب سبب آشفتگی درمذاب می گردد که یکی از راههای اصـلاح آن افـزودن سرعت دورانی می باشد .

     پوشش قالب

     در سطوح قالبهای فلزی به منظور ایجاد واسطهء مناسب بین قالب وفلز مذاب در جهـت تامیـن اهداف زیر پوشانهایی بکار گرفته می شود .

1 – جلوگیری از چسبیدن مذاب به قالب .

2 – جلوگیری از خوردگی قالب توسط مذاب .

3 – تسهیل درامر خارج ساختن قطعه از قالب .

4 – کاستن شوک حرارتی اعمالی به قالب وافزایش عمرآن .

5 – جلوگیری ازانجماد لحظه ای وزود هنگام مذاب وکاهش سرعت سردشدن قطعه .

6 – کنترل سرعت وجهت انجماد .

     پوشش ها ازچهار جزء اصلی تشکیل شده اند ، 1 – ماده نسوز بعنوان پرکننده 2 – عامل غـوطه ورسازی ذرات ماده نسوز،3 – چسب ، 4 – حلال – علاوه براین اجزاء درصورت نیاز به خواص ویژه ( همچون تغییر درتنش سطحی درتماس بامذاب با چسبندگی یا….) مواد دیگری نیز اضافه شده اند ترکیب کردن این اجزاء ورسیدن به پوشش مناسب تابع مقرراتی است ودرانجام آن به موارد ذیل می توان اشاره نمود.

• مقادیر اضافی چسب با عوامل غوطه ور ساز تمایل به ایجاد وترک درپوشش را بالا برده است .
• دانه بندی بیش ازحد ریز مواد پرکنندهء اثری همسان مورد قبل داشته است .
• درصورت وجود مقادیر زیاد مـواد آلـی دررنگ ، زبری و نا همواری سـطح و هـمچنین عیـوب گازی افزایش می یابد .

     مواد پوششی نظیر اکسیدهای دیر گداز ازموادی عایق بوده وپوششهای گرافیتی دارای خاصیت جداکنندگی خوب وموادی مانند تالک ومیکا ارائه دهندهء هردو خاصیت می باشند . بدین لحاظ پوشش ها نیز دارای خواص متفاوتی هستند.

     درریـخته گری گریـزاز مرکز افـقی به منـظورهای متـفـاوتی اقـدام به پوشـش دادن سـطح داخلی قـالب می گرددکه بستگی به جنس آلیاژ ، درجه حرارت ذوب و خواص متالوژیکی مورد نظر دارد . بعنوان نمونه درریخته گری چدن خاکستری وفولاد از پوششهای عایق ، در مورد چدن های داکتیل ازمواد گرافیک زا مثل پودر فروسیلیسیم ودر ریخته گری آلومنیم از پوشش های صرفا” جداکننده سود جسته است . استفاده از پـوشان ها با هـدفهای ناهـمسان ومـتفاوت ، بکار گیری آنها در ضـخامتهای مـختلف را سـبب شـده است در ریخته گری فولادها محدودهء این ضخامت ازحدود دهم میلیمتر شروع وتا چند میلیمتر بالغ می گردد . ودر مجموع سعی می شود پوشانها تمام مشخصه های زیر را دارا باشند:

     1 – نقطهء ذوب بالاتر ازدرجه حرارت ریخته گری مذاب .

     2 – هدایت حرارتی پائین تر از هدایت حرارتی مواد قالب .

     3 – ضریب انبساط حرارتی مشابه ونزدیک به ضریب انبساط حرارتی قالب این پوششها اکثرا” یک بار مصرف بوده وبرای ریخته گری قطعه بعدی سطح داخلی قالب راپاکسازی کرده ومجددا” پوشش دادن استفاده از روش اسپری کردن می باشد .

     نقش واهمیت پوشش قالب درریخته گری گریز ازمرکز فولاد با بکارگیری یکی از فولادهای دستهء آلیاژ (Centrishire V ) مورد مطالعه قرارگرفت . دراین بررسی مشخص گردید که باافزایش ضخامت پوشش ، سرعت انجماد R وشیب حرارتی مذاب G کاهش می یابد درحالی که نهـایتا” پـارامتر افزایش می یابد .ازسوی دیگر ماکزیمم درجه حرارتها درداخل قالب وپارامتر G . R کاهش یافته است . بین نتایج تئوری وتجربی همخوانی وجود داشته وبه عبارتی نتایج تجربی تائیدی برصحت نتایج تئوری بوده است وباافزایش G / R دندریتهای هم محور به دانه های ستونی متمایل شده وکاهش G / Rسبب درشت شدن
دانه بندی می گردد ، بصورت شماتیک اثرافزایش ضخامت پوشش ودر درجه حرارتهای مختلف ریخته گری این آلیاژها نشان داده می شود .