چکیده :
هدف اصلی در این پروژه بررسی تغییر درصد تیتانیم و کربن بر روی ریز ساختار و خواص سایشی مکانیکی کامپوزیت فروتیک( Fe/TiC ) است.
نتایج حاصله نشان داده است که با کنترل ترکیب شیمیایی، نوع عملیات حرارتی، اصلبح روش ساخت و سرعت انجمادی قطعه می توان ریز ساختار زمینه، نحوه توزیع ذرات سرامیکی (TiC) و میانگین اندازه ذرات ( TiC) و تعداد آنها در واحد سطح و شکل آنها و کسر حجمی آن و در نهایت چگالی کامپوزیت که منجر به خواص سایشی و مکانیکی متفاوت می گردد را کنترل نمود.
افزایش مقدار کربن و تیتانیم باعث افزایش مقدار کاربید تیتانیم، سختی، مقاومت به سایش و اندازه ذرات کاربیدی می شود در حالی که چگالی کامپوزیت کاهش می یابد.
فصل اول : مقدمه
مقدمه 1
فصل دوم : مروری بر منابع
1-2- عوامل مؤثر بر خواص کامپوزیتها 6
2-2- تقسیم بندی کامپوزیتها 7
3-2- تریبولوژی و تریبوسیستم 9
1-3-2- تعریف سایش و عوامل اثر گذار روی آن 10 2-3-2- انواع مکانیزم های سایش 10
1-2-3-2- سایش چسبان 10
2-2-3-2- سایش خراشان 11
3-2-3-2- سایش خستگی12
4-2-3-2- سایش ورقه ای 12
5 -2-3-2- سایش اکسایش 12
3-3-2- پارامتر سایش 13
4-3-2- رابطه بین مقاومت به سایش و سختی 13
5 -3-2- منحنی سایش 14
4-2- کامپوزیت فروتیک 14
1-4-2- انواع کامپوزیت های فروتیک 15
1-1-4-2- کامپوزیت هایی که با کوئینچ سخت می شوند15
2-1-4-2- کامپوزیت هایی که با پیر سختی سخت می شوند 16
2-4-2- روشهای ساخت فروتیک 17
1-2-4-2- ساخت کامپوزیت به صورت غیر همزمان18
الف) پراکنده کردن ذرات فاز دوم 18
ب) روش پاششی 19
ج) تزریق مذاب فلزی 19
2-2-4-2- ساخت فروتیک به صورت همزمان ( insitu) 20
الف) سنتز خود احتراقی (SHS) 20
ب) XD 26
ج) دمش گاز واکنش دهنده 26
د) اکسایش مستقیم فلز( DIMOX) 27
ه) primex 28
و) واکنش حین تزریق 28
ز) واکنش شیمیایی در داخل مذاب 28
ح) روش آلیاژسازی مکانیکی 31
ط) متالورژی پودر 34
ی) احیای کربوترمال 35
ک) احیای ترمیت 35
ل) روش سطحی 35
3-4-2- خواص کامپوزیت های فروتیک 36
1-3-4-2- سختی 36
2-3-4-2- استحکام 37
3-3-4-2- مدول الاستیکی 37
4-3-4-2- مقاومت به سایش 37
پارامترهای موثر روی سایش 38
الف) کسر حجمی کاربید تیتانیم 38
ب) اندازه ذرات و شکل آنها 38
ج) نوع زمینه 39
د) کاربید های ریخته گری40
ه) عملیات حرارتی و سرعت سرد کردن زمینه 40
و) نیرو در دستگاه pin on Disk 40
ز) عیوب در قطعات 41
ح) اثر ذوب مجدد 41
5-3-4-2- ماشین کاری 41
6-3-4-2- عملیات حرارتی 41
7-3-4-2- جذب ارتعاش 41
8-3-4-2- دانسیته 42
9-3-4-2- فرسایش42
فصل سوم : مطالعه موردی
1 -3- روش تحقیق 43
1-1-3 - مواد اولیه 44
2-1-3- عملیات ذوب و ریختهگری 45
3-1-3- آماده سازی نمونهها 45
4-1-3- آنالیز نمونهها 46
5-1-3- متالوگرافی 47
6-1-3- آزمایش سختی47
7-1-3- تست سایش 48
2-3-بیان نتایج
1-2-3- ریزساختار نمونههای حاوی مقادیر مختلف کربن با تیتانیم ثابت 49
2-2-3- ریزساختار نمونههای حاوی مقادیر مختلف تیتانیم با کربن ثابت 52
3-2-3- تاثیر درصد کربن بر خواص نمونهها 55
4-2-3- تاثیر درصد تیتانیم بر خواص نمونهها 55
5-2-3- نتایج پراش اشعه ایکس 56
6-2-3- تأثیر درصد کربن بر خواص سایشی نمونهها 59
7-2-3- تأثیر درصد تیتانیم بر خواص سایشی نمونهها 60
3-3- بحث نتایج
1-3-3- بررسی تشکیل فاز کاربید تیتانیم 61
2-3-3- مطالعه مسیر انجماد در کامپوزیت Fe-TiC 65
3-3-3- تأثیر درصد کربن بر ریزساختار کامپوزیت فروتیک 66
4-3-3- تأثیر درصد تیتانیم بر ریزساختار نمونهها 73
5-3-3- تأثیر درصد کربن بر چگالی کامپوزیت Fe-TiC 78
6-3-3- تأثیر مقدار کربن بر سختی کامپوزیت Fe-TiC 78
7-3-3- تأثیر مقدار کربن بر خواص سایشی کامپوزیت Fe-TiC 79
8 -3-3- تأثیر مقدار تیتانیم بر چگالی نمونهها 80
9-3-3- تأثیر مقدار تیتانیم بر سختی کامپوزیت Fe-TiC 81
10-3- 3-تاثیر مقدار تیتانیم بر خواص سایشی کامپوزیت 82
11-3-3- بررسی سطوح سایش 86
فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادها
1-4 نتیجه گیری 92
2-4پیشنهادها 94
منابع و مراجع 95
چکیده:
با توجه به کار برد وسیع چدنهای خاکستری در صنایع که می تواند جایگزین مناسبی برای برخی از فولادها باشد لذا اهمیت این موضوع سبب گردیده که در این زمینه تحقیقات فراوانی صورت گیرد.
منگنز از عناصر آلیاژی اصلی در ساختار چدن می باشد. نقش اصلی منگنز در ترکیب چدن خنثی کردن اثرات مخرب گوگرد می باشد. منگنز با گوگرد ترکیب شده و سولفید منگنز تولید که به مقیاس زیادی وارد سرباره می شود.
در این تحقیق تأثیر درصدهای مختلف منگنز (445/0 تا 092/1 درصد) بر منحنیهای سرد شدن، ریز ساختار و خواص چدن خاکستری بررسی شده است. نتایج نشان میدهندکه در چدنی با کربن معال 8/3 درصد و مقدار متوسط گوگرد 047/0 درصد با افزایش درصد منگنز تا 661/0 درصد دمای یوتکتیک افزایش مییابد و با افزایش بیشتر درصد منگنز دمای یوتکتیک کاهش مییابد ولی دمای یوتکتوئید با افزایش درصد منگنز همواره کاهش مییابد. همچنین افزایش درصد منگنز تا 661/0 درصد سبب افزایش درصد حجمی گرافیتها و درصد گرافیتهای نوع A شده و با افزایش بیشتر درصد منگنز موارد مذکور کاهش مییابند. همچنین با افزایش درصد منگنز طول لایههای گرافیت کاهش یافته ولی ضخامت آنها تغییر محسوسی نمیکند و با افزایش درصد منگنز تا 760/0 درصد تعداد سلولهای یوتکتیک بر واحد سطح افزایش مییابد. تغییرات درصد منگنز تأثیری بر فاصله بازوهای دندریتی ندارد ولی با افزایش درصد این عنصر میزان پرلیت در ساختار چدن خاکستری افزایش مییابد. عمق تبرید با افزایش درصد منگنز تا 661/0 درصد کاهش و دانسیته چدن با افزایش درصد این عنصر همواره کاهش مییابد. نتایج آزمایشات کشش و سختی سنجی روی نمونههای چدنی نشان داد که افزایش درصد منگنز سبب افزایش سختی، استحکام تسلیم، استحکام نهایی و مدول کشسانی چدن شده و نسبت استحکام به سختی را کاهش میدهد.
عنوان صفحه
چکیده 1
مقدمه 2
هدف 2
پیشینه تحقیق 3
روش کار و تحقیق 3
فصل اول:خواص عمومی چدن های خاکستری 4
1-1جوانه زایی چدنها با آلیاژسیلسیم 5
1-2 انجماد و مکانیزم ورقه ای شدن گرافیت در چدن خاکستری 5
فصل دوم: مروری بر منابع 7
2-1 تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای خاکستری 8
2-1-1 تشکیل حلقه های فریت در اثر تجزیه آستنیت 9
2-1-2تشکیل پرلیت در اثر تجزیه آستنیت 12
2-2 اثر منگنز بر سینیتیک تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای خاکستری 13
2-2-1 اثر منگنز منحنی های سرد کردن 18
2-2-2 اثر منگنز بر منحنی های تغییر حالت برحسب زمان 22
2-2-3 اثر عناصر آلیاژی بر مکانیزمهای حاکم بر فرایند تغییر
حالت یوتکتوئید در چدنهای خاکستری 24
2-3 اثر منگنز بر ریز ساختار چدنهای خاکستری 26
2-3-1 اثر منگنز بر ساختار زمینه چدنهای خاکستری 27
2-3-2 اثر منگنز بر مشخصات گرافیتهای ورقه ای 31
2-4 اثر منگنز بر خواص مکانیکی چدنهای خاکستری 33
2-4-1 اثر منگنز بر خواص کششی چدنهای خاکستری 33
2-3-4 اثر منگنز بر سختی چدنهای خاکستری 35
2-3-5 اثر منگنز بر مقاومت به ضربه چدنهای خاکستری 38
فصل سوم: روش آزمایش 41
3-1استانداردهای آزمایش 42
3-2 بررسی سختی 45
3-3 ترکیب اسمی مذاب در مراحل آزمایش 48
3-4 ترکیب شیمیایی ذوبهای ریخته شده 49
فصل چهارم: نتایج 50
4-1 بررسی منحنی های سرد شدن 51
4-2 بررسی ریز ساختار 51
4-3 بررسی عمق تبرید و دانسیته 53
4-4 بررسی خواص مکانیکی 53
فصل پنجم: نتیجه گیری 56
منابع و مآخذ 57
چکیده انگلیسی 61
شامل 70 صفحه فایل word
چکیده :
هدف اصلی در این پروژه بررسی تغییر درصد تیتانیم و کربن بر روی ریز ساختار و خواص سایشی مکانیکی کامپوزیت فروتیک( Fe/TiC ) است.
نتایج حاصله نشان داده است که با کنترل ترکیب شیمیایی، نوع عملیات حرارتی، اصلبح روش ساخت و سرعت انجمادی قطعه می توان ریز ساختار زمینه، نحوه توزیع ذرات سرامیکی (TiC) و میانگین اندازه ذرات ( TiC) و تعداد آنها در واحد سطح و شکل آنها و کسر حجمی آن و در نهایت چگالی کامپوزیت که منجر به خواص سایشی و مکانیکی متفاوت می گردد را کنترل نمود.
افزایش مقدار کربن و تیتانیم باعث افزایش مقدار کاربید تیتانیم، سختی، مقاومت به سایش و اندازه ذرات کاربیدی می شود در حالی که چگالی کامپوزیت کاهش می یابد.
فهرست مطالب :
فصل اول : مقدمه
مقدمه
فصل دوم : مروری بر منابع
1-2- عوامل مؤثر بر خواص کامپوزیتها
2-2- تقسیم بندی کامپوزیتها
3-2- تریبولوژی و تریبوسیستم
1-3-2- تعریف سایش و عوامل اثر گذار روی آن
2-3-2- انواع مکانیزم های سایش
1-2-3-2- سایش چسبان
2-2-3-2- سایش خراشان
3-2-3-2- سایش خستگی
4-2-3-2- سایش ورقه ای
5-2-3-2- سایش اکسایش
3-3-2- پارامتر سایش
4-3-2- رابطه بین مقاومت به سایش و سختی
5 -3-2- منحنی سایش
4-2- کامپوزیت فروتیک
1-4-2- انواع کامپوزیت های فروتیک
1-1-4-2- کامپوزیت هایی که با کوئینچ سخت می شوند
2-1-4-2- کامپوزیت هایی که با پیر سختی سخت می شوند
2-4-2- روشهای ساخت فروتیک
1-2-4-2- ساخت کامپوزیت به صورت غیر همزمان
الف) پراکنده کردن ذرات فاز دوم
ب) روش پاششی
ج) تزریق مذاب فلزی
2-2-4-2- ساخت فروتیک به صورت همزمان ( insitu)
الف) سنتز خود احتراقی (SHS)
ب) XD
ج) دمش گاز واکنش دهنده
د) اکسایش مستقیم فلز(DIMOX)
ه) primex
و) واکنش حین تزریق
ز) واکنش شیمیایی در داخل مذاب
ح) روش آلیاژسازی مکانیکی
ط) متالورژی پودر
ی) احیای کربوترمال
ک) احیای ترمیت
ل) روش سطحی
3-4-2- خواص کامپوزیت های فروتیک
1-3-4-2- سختی
2-3-4-2- استحکام
3-3-4-2- مدول الاستیکی
4-3-4-2- مقاومت به سایش
پارامترهای موثر روی سایش
الف) کسر حجمی کاربید تیتانیم
ب) اندازه ذرات و شکل آنها
ج) نوع زمینه
د) کاربید های ریخته گری
ه) عملیات حرارتی و سرعت سرد کردن زمینه
و) نیرو در دستگاه pin on Disk
ز) عیوب در قطعات
ح) اثر ذوب مجدد
5-3-4-2- ماشین کاری
6-3-4-2- عملیات حرارتی
7-3-4-2- جذب ارتعاش
8-3-4-2- دانسیته
9-3-4-2- فرسایش
فصل سوم : مطالعه موردی
1-3- روش تحقیق
1-1-3 - مواد اولیه
2-1-3- عملیات ذوب و ریختهگری
3-1-3- آماده سازی نمونهها
4-1-3- آنالیز نمونهها
5-1-3- متالوگرافی
6-1-3- آزمایش سختی
7-1-3- تست سایش
2-3- بیان نتایج
1-2-3- ریزساختار نمونههای حاوی مقادیر مختلف کربن با تیتانیم ثابت
2-2-3- ریزساختار نمونههای حاوی مقادیر مختلف تیتانیم با کربن ثابت
3-2-3- تاثیر درصد کربن بر خواص نمونهها
4-2-3- تاثیر درصد تیتانیم بر خواص نمونهها
5-2-3- نتایج پراش اشعه ایکس
6-2-3- تأثیر درصد کربن بر خواص سایشی نمونهها
7-2-3- تأثیر درصد تیتانیم بر خواص سایشی نمونهها
3-3- بحث نتایج
1-3-3- بررسی تشکیل فاز کاربید تیتانیم
2-3-3- مطالعه مسیر انجماد در کامپوزیت Fe-TiC
3-3-3- تأثیر درصد کربن بر ریزساختار کامپوزیت فروتیک
4-3-3- تأثیر درصد تیتانیم بر ریزساختار نمونهها
5-3-3- تأثیر درصد کربن بر چگالی کامپوزیت Fe-TiC
6-3-3- تأثیر مقدار کربن بر سختی کامپوزیت Fe-TiC
7-3-3- تأثیر مقدار کربن بر خواص سایشی کامپوزیت Fe-TiC
8 -3-3- تأثیر مقدار تیتانیم بر چگالی نمونهها
9-3-3- تأثیر مقدار تیتانیم بر سختی کامپوزیت Fe-TiC
10-3- 3-تاثیر مقدار تیتانیم بر خواص سایشی کامپوزیت
11-3-3- بررسی سطوح سایش
فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادها
1-4 نتیجه گیری
2-4 پیشنهادها
منابع و مراجع
تعداد صفحات : 97
فرمت فایل: word(قابل ویرایش)
فهرست مطالب:
«عنوان» « صفحه»
فصل اول : مقدمه
مقدمه 1
فصل دوم : مروری بر منابع
1-2- عوامل مؤثر بر خواص کامپوزیتها 6
2-2- تقسیم بندی کامپوزیتها 7
3-2- تریبولوژی و تریبوسیستم 9
1-3-2- تعریف سایش و عوامل اثر گذار روی آن 10 2-3-2- انواع مکانیزم های سایش 10
1-2-3-2- سایش چسبان 10
2-2-3-2- سایش خراشان 11
3-2-3-2- سایش خستگی 12
4-2-3-2- سایش ورقه ای 12
5 -2-3-2- سایش اکسایش 12
3-3-2- پارامتر سایش 13
4-3-2- رابطه بین مقاومت به سایش و سختی 13
5 -3-2- منحنی سایش 14
4-2- کامپوزیت فروتیک 14
1-4-2- انواع کامپوزیت های فروتیک 15
1-1-4-2- کامپوزیت هایی که با کوئینچ سخت می شوند 15
2-1-4-2- کامپوزیت هایی که با پیر سختی سخت می شوند 16
2-4-2- روشهای ساخت فروتیک 17
1-2-4-2- ساخت کامپوزیت به صورت غیر همزمان 18
الف) پراکنده کردن ذرات فاز دوم 18
ب) روش پاششی 19
ج) تزریق مذاب فلزی 19
2-2-4-2- ساخت فروتیک به صورت همزمان ( insitu) 20
الف) سنتز خود احتراقی (SHS) 20
ب) XD 26
ج) دمش گاز واکنش دهنده 26
د) اکسایش مستقیم فلز( DIMOX) 27
ه) primex 28
و) واکنش حین تزریق 28
ز) واکنش شیمیایی در داخل مذاب 28
ح) روش آلیاژسازی مکانیکی 31
ط) متالورژی پودر 34
ی) احیای کربوترمال 35
ک) احیای ترمیت 35
ل) روش سطحی 35
3-4-2- خواص کامپوزیت های فروتیک 36
1-3-4-2- سختی 36
2-3-4-2- استحکام 37
3-3-4-2- مدول الاستیکی 37
4-3-4-2- مقاومت به سایش 37
پارامترهای موثر روی سایش 38
الف) کسر حجمی کاربید تیتانیم 38
ب) اندازه ذرات و شکل آنها 38
ج) نوع زمینه 39
د) کاربید های ریخته گری 40
ه) عملیات حرارتی و سرعت سرد کردن زمینه 40
و) نیرو در دستگاه pin on Disk 40
ز) عیوب در قطعات 41
ح) اثر ذوب مجدد 41
5-3-4-2- ماشین کاری 41
6-3-4-2- عملیات حرارتی 41
7-3-4-2- جذب ارتعاش 41
8-3-4-2- دانسیته 42
9-3-4-2- فرسایش 42
فصل سوم : مطالعه موردی
1 -3- روش تحقیق 43
1-1-3 - مواد اولیه 44
2-1-3- عملیات ذوب و ریختهگری 45
3-1-3- آماده سازی نمونهها 45
4-1-3- آنالیز نمونهها 46
5-1-3- متالوگرافی 47
6-1-3- آزمایش سختی 47
7-1-3- تست سایش 48
2-3-بیان نتایج
1-2-3- ریزساختار نمونههای حاوی مقادیر مختلف کربن با تیتانیم ثابت 49
2-2-3- ریزساختار نمونههای حاوی مقادیر مختلف تیتانیم با کربن ثابت 52
3-2-3- تاثیر درصد کربن بر خواص نمونهها 55
4-2-3- تاثیر درصد تیتانیم بر خواص نمونهها 55
5-2-3- نتایج پراش اشعه ایکس 56
6-2-3- تأثیر درصد کربن بر خواص سایشی نمونهها 59
7-2-3- تأثیر درصد تیتانیم بر خواص سایشی نمونهها 60
3-3- بحث نتایج
1-3-3- بررسی تشکیل فاز کاربید تیتانیم 61
2-3-3- مطالعه مسیر انجماد در کامپوزیت Fe-TiC 65
3-3-3- تأثیر درصد کربن بر ریزساختار کامپوزیت فروتیک 66
4-3-3- تأثیر درصد تیتانیم بر ریزساختار نمونهها 73
5-3-3- تأثیر درصد کربن بر چگالی کامپوزیت Fe-TiC 78
6-3-3- تأثیر مقدار کربن بر سختی کامپوزیت Fe-TiC 78
7-3-3- تأثیر مقدار کربن بر خواص سایشی کامپوزیت Fe-TiC 79
8 -3-3- تأثیر مقدار تیتانیم بر چگالی نمونهها 80
9-3-3- تأثیر مقدار تیتانیم بر سختی کامپوزیت Fe-TiC 81
10-3- 3-تاثیر مقدار تیتانیم بر خواص سایشی کامپوزیت 82
11-3-3- بررسی سطوح سایش 86
فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادها
1-4 نتیجه گیری 92
2-4پیشنهادها 94
منابع و مراجع 95
چکیده :
هدف اصلی در این پروژه بررسی تغییر درصد تیتانیم و کربن بر روی ریز ساختار و خواص سایشی مکانیکی کامپوزیت فروتیک( Fe/TiC ) است.
نتایج حاصله نشان داده است که با کنترل ترکیب شیمیایی، نوع عملیات حرارتی، اصلبح روش ساخت و سرعت انجمادی قطعه می توان ریز ساختار زمینه، نحوه توزیع ذرات سرامیکی (TiC) و میانگین اندازه ذرات ( TiC) و تعداد آنها در واحد سطح و شکل آنها و کسر حجمی آن و در نهایت چگالی کامپوزیت که منجر به خواص سایشی و مکانیکی متفاوت می گردد را کنترل نمود.
افزایش مقدار کربن و تیتانیم باعث افزایش مقدار کاربید تیتانیم، سختی، مقاومت به سایش و اندازه ذرات کاربیدی می شود در حالی که چگالی کامپوزیت کاهش می یابد.