عکس خرید فروش

نمودار فازی آهن-کربن

نمودار فازی آهن-کربن

نمودار تعادلی آهن-کربن (Fe-C) راهنمایی است که به کمک آن می‌توان روش‌های مختلف عملیات حرارتی، فرآیندهای انجماد، ساختار فولادها و چدن‌ها و… را بررسی کرد.
قسمتی از این نمودار که در متالورژی اهمیت بیشتری دارد، قسمت آهن-کاربیدآهن (سمنتیت) است.
چون کاربید آهن یک ترکیب شبه‌پایدار است، بنابراین دیاگرام آهن-کربن را سیستم شبه‌پایدار می‌نامند. حالت پایدار کربن در فشار اتمسفر، کربن آزاد (گرافیت) است.
قسمت‌هایی که در نمودار با حروف یونانی مشخص شده‌اند، نشانگر محلول‌های جامد از نوع بین‌نشینی هستند.
تحولات هم‌دما (ایزوترم) در سیستم آهن-کربن شبه پایدار
خطوط افقی در نمودار، نشان دهندهٔ استحاله‌های هم‌دما هستند.
• استحالهٔ یوتکتیک : دما ۱۱۴۸ºC، غلظت کربن ۴٫۲۰ درصد
• استحالهٔ یوتکتوئید : دما ۷۲۷ºC، غلظت کربن ۰٫۸۰ درصد
• استحالهٔ پریتکتیک : دما ۱۴۹۵ºC، غلظت کربن ۰٫۱۸ درصد
البته باید توجه داشت که غلظت‌ها و دماهای ذکرشده برای آهن-کربن خالص بوده و با حضور عناصر آلیاژی دیگر، این ثابت‌ها تغییر می‌کنند.
آلوتروپ‌های آهن
• آهن آلفا
• آهن گاما
• آهن دلتا
آهن آلفا یکی از آلوتروپ‌های آهن است. این آلوتروپ از دمای ۲۷۳- درجه سانتیگراد تا ۹۱۰ درجه سانتیگراد پایدار است. این آلوتروپ دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) است.
ثابت شبکهٔ آهن آلفای فرومغناطیس، ۲/۸۶ آنگستروم است.
آهن گاما یکی از آلوتروپ‌های آهن است که در محدودهٔ دمایی ۹۱۲ تا ۱۳۹۴ درجه سانتیگراد پایدار بوده و ساختمان بلوری fcc (مکعبی مرکزپر) دارد.
آهن دلتا یکی از آلوتروپ‌های آهن است که از دمای ۱۴۰۱ درجه سانتیگراد تا ۱۵۳۹ درجه سانتیگراد (نقطهٔ ذوب آهن) پایدار است.
آهن دلتا دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) است. آهن دلتا دارای خاصیت پارامغناطیس بوده و ثابت شبکه‌ی آن بزرگ‌تر از آهن آلفا است.
ثابت شبکهٔ آهن دلتا، ‎۲/۹۳ آنگستروم است.

فازها و ساختارهای مخلتف نمودار فازی
• فریت
• اوستنیت
• سمنتیت
• لدبوریت
• پرلیت
• بینیت
• مارتنزیت
فِریت:
به محلول جامد از نوع بین‌نشینی کربن در آهن آلفا α-Fe (آهن مکعبی مرکزپر) فِریت گفته می‌شود.
حداکثر غلظت کربن در فریت حدود ۲/. درصد وزنی و در دمای ۷۲۷ درجه سانتیگراد است.
مقاومت کششی فریت در حدود ۴۰۰۰۰ پسی (psi) است.
اوستنیت:
به محلول جامد از نوع بین نشینی کربن در آهن گاما (آهن مکعبی وجوه مرکزپر) اوستنیت گفته می‌شود.
حداکثر حلالیت کربن در آهن گاما، ۲ درصد در دمای ۱۱۴۷ درجه سانتیگراد است. اوستنیت در دمای محیط پایدار نیست.
سِمِنتیت:
سِمِنتیت یا کاربید آهن یک ماده مرکب شیمیایی به فرمول شیمیایی Fe3C دارای ‎۶/۶۷ درصد کربن است. سمنتیت فازی بسیار سخت و شکننده است.
حدس زدن این مورد شاید آسان باشد. این لغت برگرفته از کلمه Cement در زبان انگلیسی به معنای ماده ای است که مواد مختلف را به هم می چسباند، می باشد.
در سال ۱۸۵۵ Osmond و Werth تئوری سلولی را ارائه دادند که در آن نه تنها وجود گونه های آلوتروپیک آهن( که امروزه به نام آستنیت و فریت معروف هستند) را پیشنهاد دادند، بلکه در این تئوری نگاه تازه ای به تشکیل کاربید ها شده بود. تحقیقات آنها در خصوص فولادهای پرکربن نشان داد که مخلوطی شامل سلولهای و دانه های آهن وجود دارد که توسط لایه ای از کاربید آهن محصور شده است.در حین انجماد ابتدا گلبولها یا سلولهای آهن تشکیل شده و رشد می کنند و باقیمانده مذاب به صورت کاربید آهن منجمد می شود. بدین ترتیب کاربید تشکیل شده با قرار گرفتن در اطراف سلولهای قبلی شکل گرفته، آنها را به هم می چسباند. از این شرح می توان دریافت چرا Osmond کاربید تشکیل شده را از لغت فرانسوی Ciment نامگذاری کرد.
این فاز در زبان آلمانی با Zementit و در انگلیسی با Cementite نشان داده می شود.
لدبوریت:
به مخلوط یوتکتیکی اوستنیت و سمنتیت، لدبوریت گفته می‌شود که از مذابی با ۴/۳ درصد کربن در دمای ۱۱۴۷ درجه سانتیگراد تحت یک واکنش یوتکتیکی حاصل می‌شود. از آنجایی که اوستنیت در دمای محیط پایدار نیست و بر اساس یک واکنش یوتکتوئیدی به پرلیت تبدیل می‌شود، لذا ساختمان لدبوریت در دمای محیط بصورت پرلیت و سمنتیت خواهد بود.
‌پرلیت:
به مخلوط یوتکتوئیدی فریت و سمنتیت، ‌پرلیت گفته می‌شود. پرلیت تحت یک تحول یوتکتوئیدی از آهن گاما با ۰/۸ درصد کربن در ۷۲۳ درجه سانتیگراد حاصل می‌شود.

بینیت:
این فاز به یادبود E.C. Bain شیمیدان آمریکایی نامگذاری شده است.

تاریخچه آستمپرینگ به سال ۱۹۳۰ بر می گردد، زمانی که Grossman و Bain در آزمایشگاه های فولاد ایالات متحده بر روی ارزیابی پاسخ متالورژیکی فولادهای سرد شده با سرعت زیاد از دمای ۱۴۵۰ درجه فارنهایت (۷۸۸ درجه سانتیگراد) به دماهای متناوبا بالا و نگهداری در این دماها به مدت زمانهای مختلف های در حال کار بودند.

نتیجه تحقیقات آنها چیزی است که ما امروزه به عنوان دیاگرامهای استحاله همدما (Isothermal Transformation Diagram) می شناسیم.

Grossman و Bain با ساختارهای معمول متالورژیکی فریت، پرلیت و مارتنزیت آشنا بودند. چیزی که آنها کشف کردند ساختار دیگری بود که در بالاتر از دمای آغاز تشکیل مارتنزیت (Ms) و پایین تر از دمای تشکیل پرلیت بود.

در فولادها این ساختار شکل ساختارهای سوزنی (بشقابی) با ظاهری پر مانند را داراست. تحقیقات X ray نشان داد که بینیت شامل فریت و کاربید فلزی است.
مارتنزیت:
اگر اوستنیت به قدری سریع سرد شود که هیچ یک از استحاله‌های بر پایهٔ نفوذ در آن اتفاق نیافتد و فوق سرمایش تا حدی ادامه یابد که ساختار fcc پایدار نباشد، این ساختار بصورت برشی به bcc تبدیل می‌شود که از کربن فوق اشباع شده است. فاز حاصل را مارتنزیت می‌نامند.

منبع:sakhtolid.ir  

 

iconبرای دانلود کلیک کنید

icon برچسب ها: , , ,
  • نوشته: admin
  • تاریخ: ۶ بهمن ۱۳۹۰
  • دیدگاه‌ها خاموش
  • مجموعه کتابهای مهندسی متالورژی و جوشکاری

    مجموعه کتابهای مهندسی متالورژی و جوشکاری

    مجموعه کتابهای مهندسی متالورژی و جوشکاری

    دسته کتاب الکترونیک زیردسته
    فنی و مهندسی

     

    iconبرای دانلود کلیک کنید

    icon برچسب ها: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
  • نوشته: admin
  • تاریخ: ۱۱ مرداد ۱۳۸۹
  • دیدگاه‌ها خاموش
  • مجموعه کتابهای مهندسی متالورژی و جوشکاری

    مجموعه کتابهای مهندسی متالورژی و جوشکاری

    مجموعه کتابهای مهندسی متالورژی و جوشکاری

    دسته کتاب الکترونیک زیردسته
    فنی و مهندسی

     

    iconبرای دانلود کلیک کنید

    icon برچسب ها: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
  • نوشته: admin
  • تاریخ: ۳ تیر ۱۳۸۹
  • دیدگاه‌ها خاموش
  • چرا فولاد زنگ نزن، زنگ می زند ؟

    چرا فولاد زنگ نزن، زنگ می زند ؟

    در جواب به این سوال ابتدا به معرفی این نوع فولاد می پردازیم.

    فولادهای زنگ نزن (S.S) طبق دسته بندی موسسه آهن و فولاد امریکا (AISI) به دو گروه سری ۳۰۰-۲۰۰ و سری ۴۰۰ طبقه بندی می شوند که هر سری شامل چندین فولاد با رفتارهای مختلف می باشد.

    فولادهای زنگ نزن سری ۳۰۰-۲۰۰ آستنیتی (Austenitic) می باشند که بسیار چقرمه (tough) و نرم (ductile) بوده و نیازی به عملیات حرارتی ندارند در نتیجه این فولادها برای جوشکاری مناسب اند و تحت شرایط عادی اتمسفری نیازی به آنیله شدن ندارند.
    این فولادها در برابر خوردگی مقاومند و معمولا غیر مغناطیسی هستند و فقط از طریق کار سرد (cold work) سخت میشوند.
    محدوده کربن در این فولادها ۰٫۰۸ تا ۰٫۲۵ درصد، میزان کروم ۱۶ تا ۲۶ درصد و میزان نیکل ۶ تا ۲۲ درصد است.
    آنچه که در نوع ۳۱۶ باعث تمایز آن نسبت به انواع دیگر فولاد S.S همچون ۳۰۴ شده وجود میزان حداکثر ۳ درصد مولیبدنیوم  در آن می باشد.مولیبدنیوم مقاومت خوردگی این آلیاژ کروم-نیکل را در برابر تخریب اکثر مواد و حلالهای شیمیایی صنعتی بالا برده و همچنین در برابر خوردگی حفره ای (pitting) حاصل از کلرایدها مقاومت میکند.به همین خاطر نوع ۳۱۶ مهمترین فولادی است که در محیطهای دریایی استفاده می گردد.

    Type Analysis of Stainless Type 316:
    دو عامل مهم در خوردگی این نوع فولادها یکی حساس شدن (sensitization) و عامل دیگر که باعث زنگ زدن جوشهای آن می شود اکسید زدایی نکردن آن می باشد.حال هر کدام بطور مختصر توضیح داده می شود.
    حساس سازی یا حساس شدن (sensitization):
    رسوب (ته نشین شدن) کرباید در مرز دانه ها ،هنگامی که فولادهای زنگ نزن آستنیتی در یک بازه زمانی در محدوده دمای بین  425 تا ۸۷۰ درجه سانتیگراد(۸۰۰ تا ۱۶۰۰ درجه فارنهایت) حرارت داده می شوند(بخصوص در جوشکاری) را حساس شدن می گویند.
    مدت زمانی که فولاد در این دما قرار میگیرد مقدار کرباید رسوب شده را تعیین میکند.وقتی کرومیوم کرباید در مرز دانه ای رسوب میکند نواحی کناری فورا از کروم تهی میشود.در صورتیکه این ته نشینی و تهی سازی نسبتا پیوسته باشد ،فولاد را نسبت به خوردگی بین دانه ای (intergranular corrosion) مستعد می سازد.همچنین حساس شدن مقاومت فولاد را در برابر انواع دیگر خوردگی همچون خوردگی حفره ای (pitting) ،خوردگی شکافی (crevice corrosion) و ترک خوردگی تنشی(SCC) کاهش میدهد.
    روش جلوگیری از sensitization
    با استفاده از منحنی های حساس سازی دما-زمان میتوان از حساس شدن جلوگیری نمود و تاثیر میزان کربن را روی این پدیده مشاهده نمود.در شکل پایین نمونه ای از این منحنی ها را برای فولاد ۳۰۴ را مشاهده می تمایید.

    روش دیگر جلوگیری از حساس شدن استفاده از فولادهای پایدار( stabilized steels) همچون ۳۲۱ و ۳۴۷ می باشد.اینگونه فولادهای زنگ نزن محتوی تیتانیوم (titanium) و یا نیوبیوم(niobium) بوده که میل به ترکیب با کربن دارند و به آسانی کرباید تشکیل میدهند،این موضوع باعث میشود حتی وقتی در طولانی مدت در معرض دمای sensitization قرار بگیرد کروم در حلال باقی بماند .
    تنها راه حل اصلاح فولادهای زنگ نزن حساس شده، آنیله کردن آن می باشد.
    در جلسات بعد اسید شویی(pickling) و غیر فعال سازی (passivation) فولادها شرح داده خواهد شد منبع:sakhtolid.ir  

     

    iconبرای دانلود کلیک کنید

    icon برچسب ها: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
  • نوشته: admin
  • تاریخ: ۱۸ اردیبهشت ۱۳۸۹
  • دیدگاه‌ها خاموش
  • فرج پودر

    فرج پودر

    از محدودیتهای روشهای اولیه متالورژی پودر پایین بودن استحکام آنها نسبت به فرایندهای رقیب می‌بود. که با بکارگیری روشهای نوین(Warm compaction، ایزو استاتیک گرم، فُرج پودر،extrusion، Powders rolling، Incretion mounding Powders ) این نقص برطرف گردید. روش آهنگری پودر نیز از روشهای تکمیلی و نوین برای بهبود خواص مهندسی قطعات متالورژی پودر می‌‌باشد. تاریخچه استفاده از روش فُرج پودر به سال ۱۹۶۷ برمی گردد که بر روی اتومبیل پورشه ۹۲۸ نصب گردید. ولی تا سال ۱۹۸۱ که کمپانی تویوتا این نوع شاتون را بر روی مدل Camry خود نصب نمود، تولید صنعتی پیدا نکرد. در بعضی تقسیم بندیها روش آهنگری پودر را در رده آهنگری دقیق قرار می‌دهند و یا به عبارتی نوعی آهنگری دقیق به شمار می‌رود. این فرآیند یک فرآیند دقیق فرم دهی فلزات است که قابل رقابت با دیگر فرآیندها از قبیل انواع روش های آهنگری، ریخته گری و ماشینکاری می‌‌باشد. آهنگری پودر به طور کلی فرآیندی است که مراحل تولید را کم کرده و یا بسیاری از آنها را حذف می‌‌کند. استفاده از روش فرج پودر باعث بهبود خواص مکانیکی مخصوصاً خواص خستگی می‌گردد. خواص خستگی قطعات تهیه شده از این فرآیند به صورت چشمگیری بهتر از قطعات آهنگری شده ضربه‌ای است. اولین مرحله در تولید با روش آهنگری پودر شکل دادن پودر به شکل قطعه مورد نظر می‌باشد که توسط پرسهای کامپکت صورت می‌گیرد. قالب ساخت Pre-Form باید بطوری طراحی و ساخته شود که انتقال پودر و در نتیجه توزیع وزنی قطعه را در این مرحله تضمین نماید. پس از کامپکت کردن زینترن کردن قطعات در کوره انجام می‌‌گیرد. پس از زینترینگ، قطعات به‌وسیله روبات و یا دستی در قالب پرس فورج قرار می‌‌گیرد پرس فورج از نوع هیدرولیک و یا ضربه‌ای با بیرون انداز اتوماتیک عمل می‌‌کند.

    برگرفته از Wikipedia

     

    iconبرای دانلود کلیک کنید

    icon برچسب ها: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
  • نوشته: admin
  • تاریخ: ۱۸ اردیبهشت ۱۳۸۹
  • دیدگاه‌ها خاموش
  • تولید قطعات سوپرآلیاژی

    تولید قطعات سوپرآلیاژی

    قطعات سوپرآلیاژی کاربردهای متنوع و وسیعی در صنایع مختلف از جمله ایمپلنت­ها، صنایع زیردریایی، هوافضا و غیره دارند، اما کاربرد عمدة سوپر آلیاژها، در پره­های توربین­های گازی است. این توربین­ها در سه وزارتخانة دفاع، نفت و نیرو دارای اهمیت فوق­العاده­ای می­­­­­­باشند. ساخت پره­های این توربین­ها نیاز به توانایی بالایی از لحاظ تکنولوژی دارد. دکتر سیروس عسگری، عضو هیأت علمی دانشکدة مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف در گفتگوی با شبکه تحلیلگران تکنولوژی ایران (ایتان) دربارة تولید قطعات سوپرآلیاژی و وضعیت کنونی کشور در این زمینه مطالبی را بیان کرد که خلاصه­ای از آن، در زیر آورده شده است:

    روش­های تولید

    قطعات سوپرآلیاژی، به دو روش عمده تولید می­شوند:

    الف) روش ریخته­گری دقیق: این روش، عمدتاً برای تولید پره­های ثابت و متحرک توربین استفاده می­شود. به این دسته از محصولات، "قطعات سوپرآلیاژی ریختگی" (Cast Super alloy) می­گویند.

    ب) روش شکل­دهی: این روش، شامل فرآیندهایی چون فورج و نورد است و محصولات آن از قبیل دیسک، ورق، میلگرد، لوله و مفتول می­باشد. به این گروه از محصولات، "قطعات سوپرآلیاژی کارپذیر" (Wrought Super alloy) گفته می­شود.

    در روش ریخته­گری، مهم­ترین تجهیزات مورد نیاز یک کورة تحت خلاء است، ولی در مورد روش شکل­دهی، معمولاً تجهیزات پیچیده­تر است. البته در حال حاضر امکانات وسیع شکل­دهی در سطح کشور وجود دارد و مشکل اصلی در این بخش، ضعف در دانش فنی است.

    تولید قطعات سوپرآلیاژی به روش ریخته­گری

    برای تولید یک قطعة سوپرآلیاژی به روش ریخته­گری به­خصوص پرة توربین که مهم­ترین قطعه سوپرآلیاژی است، چهار مرحله باید انجام شود:

    ۱- مهندسی معکوس (جهت تهیة نقشه و مشخصات فنی)

    ۲- ساخت قالب و ریخته­گری دقیق

    ۳- ماشین­کاری قطعات ریخته­شده

    ۴- پوشش­دهی

    این چهار مرحله برای تولید پره، به خصوص "پره­های متحرک" ردیف اول و دوم باید انجام شوند. البته "پره­های ثابت" ممکن است بخش پوشش­دهی را نداشته باشند. همچنین پره­های متحرک در ردیف­های سوم و بالاتر در بعضی موتورها ممکن است از طریق فرایند فورجینگ تولید شده و پوشش نداشته باشند. همچنین برای ایجاد هر صنعت، سه عامل تجهیزات، نیروی انسانی ماهر و دانش فنی، لازم است که با توجه به این سه عامل، می­توان به بررسی وضعیت کشور در مورد مراحل چهارگانة فوق و نیز مشکلات آنها پرداخت:

    ۱- مهندسی معکوس

    در اینجا منظور از مهندسی معکوس فرایندی است که در آن از تعدادی نمونه موجود، مشخصات فنی و نقشه­های مورد نیاز برای تولید و ساخت نمونه­های مشابه بدست آید.

    این فرایند شامل اندازه­گیری­های ابعادی به وسیله CMM و دستگاه­های مخصوص دیگر و سپس تهیة نقشه می­باشد. تجهیزات لازم، تقریباً در کشور موجود بوده و CMM و نرم­افزارهای مورد نیاز نیز موجود است. نیاز اصلی به نیروی انسانی متخصصی است که توانایی Surface modeling با دقت کافی را داشته باشد.

    مشکلی که در تولید پره­های توربین وجود دارد، این است که پره، محصول نهایی نیست بلکه محصول نهایی "توربین" است و پره­ها باید طوری دقیق ساخته شوند، تا وقتی تعداد زیادی پره در توربین نصب می­شوند شرایط لازم را ایجاد نمایند. ممکن است قطعه تولید شده چیزی شبیه به پره اصلی باشد، اما رعایت تلرانس­های مجاز، بالاخص در نقاط حساس پره، نیازمند تجربه کافی است. تلرانس­های قسمت­های مختلف پره بالاخص در نقاط حساس بر توان خروجی موتور بویژه در موتورهای هوایی تا‌ثیر تعیین­کننده­ای دارد.

    برای حل این مشکلات و تربیت نیروهای ماهر، باید انتقال دانش فنی لازم انجام شود و این دانش فنی باید از شرکت­هایی انتقال یابد که دارای اعتبار بین­المللی در این زمینه هستند. معمولاً شرکت­هایی توانایی این کار را دارند که از اطلاعات OEM بهره­مند ­باشند؛ یعنی با طراحی موتور آشنا بوده و تلرانس­ها را بدانند، حساسیت­ها را بشناسند و با پارامترهایی که باید از نظر ابعادی کنترل شوند، آشنایی داشته باشند.(رجوع شود به: نقد و بررسی روش انتقال تکنولوژی پره‌های توربین)

    با توجه به مطالب بالا شاید این تصور پیش آید که بحث مهندسی معکوس منتفی است، چون نیازمند دانش طراحی و ساخت توربین است. اما باید توجه کرد که در قطعات با حساسیت کم و نیز توربین­هایی که قدرت پایینی دارند، براحتی می­توان مهندسی معکوس را پیاده کرد. برای قطعات بزرگ و حساس و به­خصوص پره­های هوایی این نکات قابل چشم­پوشی نیست و باید با شرکتی که توان کافی را دارا باشد، همکاری شود. فعالیتی که در این بخش در کشور انجام شده روی پره­های کوچک و ساده بوده که در آنها حفره­های خنک­کننده وجود ندارد.

    ۲- ریخته­گری دقیق

    در ریخته­گری دقیق، ابتدا قالب موم ساخته­شده و سپس قطعات از جنس تزریق شده و پس از مونتاژ روی خوشه مومی پوسته سرامیک ایجاد می­شود. در مرحله بعد موم تبخیر شده و پوستة سرامیکی به­عنوان قالب عمل کرده و ریخته­گری انجام می­گردد.

    برای ساخت قطعات کوچک، دو کورة دوچمبره (Double chamber vim) موجود است. اما برای ساخت قطعات بزرگتر نیاز به کوره­هایی با ظرفیت بالاتر است. در حال حاضر برای ظرفیت­های بالا، در داخل کشور فقط دستگاه تک­چمبره وجود دارد که معمولاً برای تولید شمش به صورت نیمه­صنعتی بکار می­رود. تاکنون چند قطعه به­صورت آزمایشگاهی ریخته­گری شده است. در این راستا چند بازدید انجام شده و امکاناتی نیز وارد شده است ولی این امکانات جهت تولید انبوه جوابگو نیست.

    موضوع حایز اهمیت دیگر این است که در فرایند ریخته­گری پارامترهای بسیاری از جمله پارامترهای محیطی مثل رطوبت، دما و غیره دخیل است که تجهیزات خاصی را جهت کنترل نیاز دارد. در شرکت­های معتبر این پارامترها از طریق سیستم کنترل مرکزی تنظیم می­شوند که باید روی این موارد کار شود. از نظر دانش فنی قلب فرایند ریخته­گری ساخت قالب سرامیکی بویژه برای پره­های نازک و ماهیچه­خور است.

    از نظر نیروی انسانی، در این ۱۰ سال خوب عمل شده است اما از نظر دانش فنی باید روی قطعات مورد نظر با دقت کار شود، چون تولید قطعات به این روش دشواری خاص خود را دارد.

    البته برای تولید قطعات ساده و با ضخامت­های زیاد (توربین­های قدیمی و صنعتی) که از نظر تلرانس­های ابعادی حساسیت کمتری دارند، مشکل چندانی وجود ندارد. اما در مورد قطعات نازک و قطعات ماهیچه­خور و سوراخ­دار پیچیدگی­ها و حساسیت­های خاص وجود دارد. از آنجا که در ریخته­گری دقیق، دانش پایة آن موجود است، در بحث دانش فنی باید بیشتر به نکات پیچیده و ظریف توجه شود. یعنی بعد از این باید برای کسب دانش فنی قطعات نازک، قطعات پیچیده و قطعات بزرگ دارای حساسیت بیشتر، تلاش شود. قطعات پس از ریخته­گری معمولاً باید تحت عملیات HIP قرار گیرند. به دلیل عدم وجود تجهیزات مورد نیاز در حال حاضر قطعات ریختگی در خارج از کشور HIP می­شوند.

    ۳- ماشین‌کاری

    قطعات سوپرآلیاژی بعد از ریخته­گری باید ماشین­کاری شوند که نقشه­ها و دستورالعمل­های لازم از طریق مهندسی معکوس آماده می­شود. ماشین‌کاری سوپرآلیاژها صنعت مربوط به خود را دارد. سوپرآلیاژها و به­خصوص آنهایی که ریخته­گری می‌شوند، بسیار سخت و محکم می­باشند. در ۱۰ سال گذشته برای تراشکاری‌های ساده، تجهیزات خوبی خریداری شده است و دانش فنی آن در حال تکمیل و توسعه می‌باشد و تقریباً در تراشکاری پرة ریخته شده، مشکلی وجود ندارد.

    اما تکنولوژی بعدی مورد نیاز در این قسمت، تکنولوژی سوراخکاری پره­ها به روش الکتروشیمیایی جهت ایجاد سوراخ­های خنک­کننده هوا روی پره­ها می‌باشد. در این بخش فعلاً دانش فنی و تجهیزات لازم موجود نیست و وزارت نیرو در حال وارد کردن تکنولوژی آن است. در حال حاضر شرکت‌های داخلی برای سوراخکاری قطعات، آنها را به خارج از کشور ارسال می‌کنند.

    ۴- پوشش‌دهی

    برای پوشش‌دهی در کشور، دو مرکز خوب موجود است. یک مرکز در "صها" است که پوشش‌دهی پره‌های هوایی را انجام می‌دهد و با استانداردهای ۳۰ سال پیش کار می‌کند. مشکل این مرکز، قطع ارتباط با صنعت مادر خود و عدم به­روزکردن استانداردهای خود است. مرکزی نیز در کرج وجود دارد که روی پوشش­دهی پره‌های صنعتی وزارت نیرو مشغول فعالیت است.

    مطلب قابل توجه در اینجا، حرکت به سمت پوشش‌های جدید است. در حال حاضر قطعاتی در داخل کشور وجود دارند که با "پلاسما اسپری" تحت خلاء، پوشش داده می‌شوند. هرچند که تجهیزات آن قبلاً خریداری شده است، ولی به طور متمرکز روی آن کاری صورت نگرفته است، لذا برنامه­ریزی در این زمینه نیز ضروری است.

    وضعیت کنونی کشور در رابطه با تولید توربین گازی

    اقداماتی توسط وزارت­خانه­های نیرو و نفت، جهت تمرکز تولید توربین در حال انجام است. یکی از مشکلات مهم در بحث ساخت و تعمیر توربین­ها، تنوع آنها می­باشد که در نتیجه توجیه اقتصادی از بین می­رود. بنابراین در این وزارت خانه­ها تصمیم گرفته شد که تنوع، پایین آورده شود و انتقال دانش روی موتور­های خاصی انجام گیرد.

    در این رابطه وزارت نیرو برای تولید ۳۰ عدد توربین گازی "زیمنس" که با استفاده از شرکت­های داخلی ساخته خواهد شد، قراردادی با شرکت Ansaldo ایتالیا منعقد کرده است که در این راستا شرکت "توگا" تأسیس شده است. در این قرارداد، تکنولوژی تمامی بخش­های توربین بجز پره­های آن انتقال داده می­شود و اخیراً برای تولید پره­های این توربین­ها با شرکت­های Non-OEM ارتباط برقرار شده است.

    وزارت نفت نیز قراردادی با "Alstom" جهت ساخت ۵۰ دستگاه توربین، برای انتقال دانش فنی به داخل کشور منعقد کرده است که البته در اینجا نیز پره­ها جزء قرارداد نیست.

    در بخش هوایی اطلاعات دقیقی در مورد برنامه کلان ساخت موتورهای توربین گازی در دسترس نیست. اما رشد صنعت پره­های هوایی در کشور نیاز مبرم به برنامه­ریزی کلان و تعیین اهداف درازمدت در این زمینه دارد.

    تحلیل مرتبط:

    تولید شمش­های سوپرآلیاژ، ضرورتی استراتژیک, که در آینده اقتصادی نیز خواهد شد

     

    برگرفته از سایت ایتان www.itanetwork.org

     

    iconبرای دانلود کلیک کنید

    icon برچسب ها: , , , , , , , , , , , ,
  • نوشته: admin
  • تاریخ: ۱۸ اردیبهشت ۱۳۸۹
  • دیدگاه‌ها خاموش
  • نمودار فازی آهن-کربن

    نمودار فازی آهن-کربن

    نمودار تعادلی آهن-کربن (Fe-C) راهنمایی است که به کمک آن می‌توان روش‌های مختلف عملیات حرارتی، فرآیندهای انجماد، ساختار فولادها و چدن‌ها و… را بررسی کرد.
    قسمتی از این نمودار که در متالورژی اهمیت بیشتری دارد، قسمت آهن-کاربیدآهن (سمنتیت) است.
    چون کاربید آهن یک ترکیب شبه‌پایدار است، بنابراین دیاگرام آهن-کربن را سیستم شبه‌پایدار می‌نامند. حالت پایدار کربن در فشار اتمسفر، کربن آزاد (گرافیت) است.
    قسمت‌هایی که در نمودار با حروف یونانی مشخص شده‌اند، نشانگر محلول‌های جامد از نوع بین‌نشینی هستند.
    تحولات هم‌دما (ایزوترم) در سیستم آهن-کربن شبه پایدار
    خطوط افقی در نمودار، نشان دهندهٔ استحاله‌های هم‌دما هستند.
    • استحالهٔ یوتکتیک : دما ۱۱۴۸ºC، غلظت کربن ۴٫۲۰ درصد
    • استحالهٔ یوتکتوئید : دما ۷۲۷ºC، غلظت کربن ۰٫۸۰ درصد
    • استحالهٔ پریتکتیک : دما ۱۴۹۵ºC، غلظت کربن ۰٫۱۸ درصد
    البته باید توجه داشت که غلظت‌ها و دماهای ذکرشده برای آهن-کربن خالص بوده و با حضور عناصر آلیاژی دیگر، این ثابت‌ها تغییر می‌کنند.
    آلوتروپ‌های آهن
    • آهن آلفا
    • آهن گاما
    • آهن دلتا
    آهن آلفا یکی از آلوتروپ‌های آهن است. این آلوتروپ از دمای ۲۷۳- درجه سانتیگراد تا ۹۱۰ درجه سانتیگراد پایدار است. این آلوتروپ دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) است.
    ثابت شبکهٔ آهن آلفای فرومغناطیس، ۲/۸۶ آنگستروم است.
    آهن گاما یکی از آلوتروپ‌های آهن است که در محدودهٔ دمایی ۹۱۲ تا ۱۳۹۴ درجه سانتیگراد پایدار بوده و ساختمان بلوری fcc (مکعبی مرکزپر) دارد.
    آهن دلتا یکی از آلوتروپ‌های آهن است که از دمای ۱۴۰۱ درجه سانتیگراد تا ۱۵۳۹ درجه سانتیگراد (نقطهٔ ذوب آهن) پایدار است.
    آهن دلتا دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) است. آهن دلتا دارای خاصیت پارامغناطیس بوده و ثابت شبکه‌ی آن بزرگ‌تر از آهن آلفا است.
    ثابت شبکهٔ آهن دلتا، ‎۲/۹۳ آنگستروم است.

    فازها و ساختارهای مخلتف نمودار فازی
    • فریت
    • اوستنیت
    • سمنتیت
    • لدبوریت
    • پرلیت
    • بینیت
    • مارتنزیت
    فِریت:
    به محلول جامد از نوع بین‌نشینی کربن در آهن آلفا α-Fe (آهن مکعبی مرکزپر) فِریت گفته می‌شود.
    حداکثر غلظت کربن در فریت حدود ۲/. درصد وزنی و در دمای ۷۲۷ درجه سانتیگراد است.
    مقاومت کششی فریت در حدود ۴۰۰۰۰ پسی (psi) است.
    اوستنیت:
    به محلول جامد از نوع بین نشینی کربن در آهن گاما (آهن مکعبی وجوه مرکزپر) اوستنیت گفته می‌شود.
    حداکثر حلالیت کربن در آهن گاما، ۲ درصد در دمای ۱۱۴۷ درجه سانتیگراد است. اوستنیت در دمای محیط پایدار نیست.
    سِمِنتیت:
    سِمِنتیت یا کاربید آهن یک ماده مرکب شیمیایی به فرمول شیمیایی Fe3C دارای ‎۶/۶۷ درصد کربن است. سمنتیت فازی بسیار سخت و شکننده است.
    حدس زدن این مورد شاید آسان باشد. این لغت برگرفته از کلمه Cement در زبان انگلیسی به معنای ماده ای است که مواد مختلف را به هم می چسباند، می باشد.
    در سال ۱۸۵۵ Osmond و Werth تئوری سلولی را ارائه دادند که در آن نه تنها وجود گونه های آلوتروپیک آهن( که امروزه به نام آستنیت و فریت معروف هستند) را پیشنهاد دادند، بلکه در این تئوری نگاه تازه ای به تشکیل کاربید ها شده بود. تحقیقات آنها در خصوص فولادهای پرکربن نشان داد که مخلوطی شامل سلولهای و دانه های آهن وجود دارد که توسط لایه ای از کاربید آهن محصور شده است.در حین انجماد ابتدا گلبولها یا سلولهای آهن تشکیل شده و رشد می کنند و باقیمانده مذاب به صورت کاربید آهن منجمد می شود. بدین ترتیب کاربید تشکیل شده با قرار گرفتن در اطراف سلولهای قبلی شکل گرفته، آنها را به هم می چسباند. از این شرح می توان دریافت چرا Osmond کاربید تشکیل شده را از لغت فرانسوی Ciment نامگذاری کرد.
    این فاز در زبان آلمانی با Zementit و در انگلیسی با Cementite نشان داده می شود.
    لدبوریت:
    به مخلوط یوتکتیکی اوستنیت و سمنتیت، لدبوریت گفته می‌شود که از مذابی با ۴/۳ درصد کربن در دمای ۱۱۴۷ درجه سانتیگراد تحت یک واکنش یوتکتیکی حاصل می‌شود. از آنجایی که اوستنیت در دمای محیط پایدار نیست و بر اساس یک واکنش یوتکتوئیدی به پرلیت تبدیل می‌شود، لذا ساختمان لدبوریت در دمای محیط بصورت پرلیت و سمنتیت خواهد بود.
    ‌پرلیت:
    به مخلوط یوتکتوئیدی فریت و سمنتیت، ‌پرلیت گفته می‌شود. پرلیت تحت یک تحول یوتکتوئیدی از آهن گاما با ۰/۸ درصد کربن در ۷۲۳ درجه سانتیگراد حاصل می‌شود.

    بینیت:
    این فاز به یادبود E.C. Bain شیمیدان آمریکایی نامگذاری شده است.

    تاریخچه آستمپرینگ به سال ۱۹۳۰ بر می گردد، زمانی که Grossman و Bain در آزمایشگاه های فولاد ایالات متحده بر روی ارزیابی پاسخ متالورژیکی فولادهای سرد شده با سرعت زیاد از دمای ۱۴۵۰ درجه فارنهایت (۷۸۸ درجه سانتیگراد) به دماهای متناوبا بالا و نگهداری در این دماها به مدت زمانهای مختلف های در حال کار بودند.

    نتیجه تحقیقات آنها چیزی است که ما امروزه به عنوان دیاگرامهای استحاله همدما (Isothermal Transformation Diagram) می شناسیم.

    Grossman و Bain با ساختارهای معمول متالورژیکی فریت، پرلیت و مارتنزیت آشنا بودند. چیزی که آنها کشف کردند ساختار دیگری بود که در بالاتر از دمای آغاز تشکیل مارتنزیت (Ms) و پایین تر از دمای تشکیل پرلیت بود.

    در فولادها این ساختار شکل ساختارهای سوزنی (بشقابی) با ظاهری پر مانند را داراست. تحقیقات X ray نشان داد که بینیت شامل فریت و کاربید فلزی است.
    مارتنزیت:
    اگر اوستنیت به قدری سریع سرد شود که هیچ یک از استحاله‌های بر پایهٔ نفوذ در آن اتفاق نیافتد و فوق سرمایش تا حدی ادامه یابد که ساختار fcc پایدار نباشد، این ساختار بصورت برشی به bcc تبدیل می‌شود که از کربن فوق اشباع شده است. فاز حاصل را مارتنزیت می‌نامند.

    منبع:sakhtolid.ir  

     

    iconبرای دانلود کلیک کنید

    icon برچسب ها: , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
  • نوشته: admin
  • تاریخ: ۱۸ اردیبهشت ۱۳۸۹
  • دیدگاه‌ها خاموش
  • عملیات حرارتی نرماله

    عملیات حرارتی نرماله

    هدف از فرآیند نرمال حرارت دادن فولاد تا دمای بالاتر از A3 و سپس سرد کردن در هوای آرام است. دمای واقعی نرمال بستگی به ترکیب شیمیایی فولاد دارد ولی معمولا بطور تقریبی برابر ۸۷۰ درجه سانتیگراد است. واژه نرمال بیانگر مفهوم واقعی این عملیات حرارتی نیست بلکه بهتر است از اصطلاحاتی هم چون همگن سازی و یا عملیات حرارتی اصلاح دانه استفاده نمود. در هر قطعه فولادی ترکیب در سرتاسر قطعه یکسان نیست یعنی قسمتی از فولاد می تواند دارای درصد کربن بالاتر از قسمت مجاورش باشد. این اختلاف می تواند منجر به تغییر رفتار فولاد در عملیات حرارتی بعدی شود. اگر عملیات حرارتی در دمای بالا انجام گیرد، دیفوزیون کربن در سراسر قطعه بیشتر شده و ترکیب شیمیایی فولاد از یکنواختی بهتری برخوردار خواهد شد. در نتیجه رفتار فولاد در عملیات حرارتی بعدی بهتر و مناسب خواهد بود. به این دلیل است که پیشنهاد می کنند قطعات ریختگی و یا آهنگری قبل از اینکه وارد مرحله بعدی تولید و یا سخت گردانی شوند، نرمال گردند.

     

    iconبرای دانلود کلیک کنید

    icon برچسب ها: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
  • نوشته: admin
  • تاریخ: ۱۸ اردیبهشت ۱۳۸۹
  • دیدگاه‌ها خاموش
  • شکست

    شکست

    بررسی مکانیزمهای ایجاد ترک و مکانیزمهای متفاوت رشد سریع یا در حد بحرانی ترک و رشد آرام و پایینتر از رشد بحرانی از اهمیت ویژه صنعتی برخوردارند. بررسی فعل و انفعالات فیزیکی که به هنگام شکست روی میدهد چندان ساده نیست، زیرا چگونگی ایجاد ترک و رشد آن و بالاخره نوع شکست در مواد کریستالی به جنس، ساختار شبکه کریستالی، ریزساختار و از آنجا که قطعات معمولا به طور کامل سالم و بدون عیب نیستند به نوع، اندازه و موقعیت عیب، نوع و حالت تنش وارد بر آنها بستگی خواهد داشت. معمولا شکست در فلزات به شکست نرم و شکست ترد تقسیم می شود. در صنعت هدف، کنترل و به تعویق انداختن شکست است.

    Fracture
    Author: Alireza sanjari
    Office: Home
    Abstract
    Mechanisms of crack creating and different mechanisms of quick growth of crack or in the critical limit of crack and lower than limit of is much of importance.
    Extinguishing physical reactions which happen during facture, is more complex due to the creation of crack it is growth and at last the type of facture crystalline material is dependent on crystal latice structure , microstructure.
    According to the fact that usually specimens are not perfect and are defective , they are dependent on location , type and size of defects and stress conditions.
    Usually fracture in metals is classified into 2 categories: brittle & ductile.
    In industry, our aim is to prevent and prolong fracture

    برای دیدن ادامه این مقاله آنرا از اینجا دانلود کنید.

     

    iconبرای دانلود کلیک کنید

    icon برچسب ها: , , , , , , , , , , , , , , ,
  • نوشته: admin
  • تاریخ: ۱۸ اردیبهشت ۱۳۸۹
  • دیدگاه‌ها خاموش
  • فولاد ضد زنگ رسوب سخت شونده ۱۷۴PH

    فولاد ضد زنگ رسوب سخت شونده ۱۷۴PH

    فولادهای زنگ نزن به عنوان گروه مهمی از فولادها،به دلیل کمک به افزایش عمر کاری قطعات، کاهش مصرف مواد اولیه و نیز مصرف انرژی امروزه نقش مهمی را در صنایع مختلف ایفا می کنند. فولاد زنگ نزن ۱۷-۴PH به عنوان یک فولاد زنگ نزن رسوب سخت شونده با داشتن خواص منحصر بفردی در زمینه سختی و مقاومت به خوردگی به صورت توانمند کاربردهای وسیعی در صنایع شیمیایی، نفت و گاز، هوافضا و غیره یافته است. در تحقیق حاضر تاثیر افزایش دمای فوق ذوب و تغیر دمای پیش گرم قالب روی سیالیت به روش ریخته گری دقیق مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی های سیالیت و سختی و متالوگرافی حاکی از تاثیر بسیار مهم دمای فوق ذوب بر خواص این فولاد می باشد. اهمیت دامی فوق ذوب به تاثیر آن بر روی اندازه دانه ها و شکل گیری زمینه متالوگرافی بر می گردد. با توجه به اهمیت صنایع شیمیایی، نفت و گاز، هوافضا، غذایی و خودرو در کشورمان، مطالعه در مورد متالورژی این فولاد به عنوان یک آلیاژ استراتژیک حائز اهمیت خواهد بود.
    این آلیاژ از نوع فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی رسوب سخت شونده با نیوبیم و مس می باشد،که این فولاد نسبت به این دسته بیشترین سختی به همراه مقاومت به خوردگی را از خود نشان می دهد. خصوصیات مکانیکی آن با عملیات حرارتی بهینه می شود که می تواند آستحکام تسلیم بسیار بالایی در محدوده MPa 1300-1100 را تامین کند .این فولاد نباید در درجه حرارتهای بالای oC 300 یا زیر صفر به کار برده شود همچنین می تواند مقاومت به خوردگی خوبی در برابر محیطهای اتمسفری ، اسیدهای آلی و نمکها که قابل مقایسه با استانداردهای ۳۰۴و۴۳۰ می باشد را از خود نشان دهد
    نشانه های این فولاد بر حسب استانداردهای مختلف به شرح ذیل می باشد:

    AMS : 5342
    ASTM : A693 grade 630 UNS S17400
    EURONORM : 1.4542X5CrNiCuNb16-4
    AFNOR : Z5CNU 17-4PH
    DIN : 1.4542

    برای دیدن ادامه این مقاله آنرا از اینجا دانلود کنید.(۸۱۶KB)

     

    iconبرای دانلود کلیک کنید

    icon برچسب ها: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
  • نوشته: admin
  • تاریخ: ۱۸ اردیبهشت ۱۳۸۹
  • دیدگاه‌ها خاموش