بررسي تاثير مدول قطعه ريختگي بر مورفولوژي گرافيت و ريزساختار چدن نشكن

ارشد

استفاده از قطعات چدن نشكن با مدول ريختگي بالا به دليل هزينه توليد كم، قابليت ريختگي بالا و تركيب خوب خواص مكانيكي به ويژه در صنعت آسياب بادي افزايش يافته است. توليد قطعات چدن نشكن با مدول ريختگي بالا به علت زمان انجماد طولاني و دشوار بودن كنترل ريز ساختار با مشكلات زيادي از جمله تشكيل گرافيت تخريب شده به ويژه گرافيت چانكي، تخلخل¬هاي انقباضي، تشكيل فازهاي ترد بين سلولي و غيره مواجه است، كه هر كدام از آن¬ها باعث افت در خواص مكانيكي مي¬شوند. در اين تحقيق تاثير آنتيموان و مدول ريختگي بر ريزساختار، مورفولوژي گرافيت، و خواص مكانيكي يك چدن نشكن مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. بدين منظور يك چدن نشكن با تركيب شيميايي (درصد وزني) 3/3 % كربن،6/2 % سيليسيم ، 3/0% منگنز، 045/0% منيزيم، در يك قالب حاوي سه مدل فومي استوانه¬اي شكل با مدول¬هاي ريختگي مختلف 8، 15 و30 ميلي¬متر ريخته¬گري شد. همچنين به منظور بررسي تاثير عنصر آنتيموان در يك قالب ديگر با شرايط مشابه قبل، 01/0 درصد وزني آنتيموان، در حين افزودن مذاب به قالب اضافه شد. سپس ريزساختار با استفاده از ميكروسكوپ نوري مورد بررسي قرار گرفت. براي تحليل تصاوير ريزساختار از نرم افزار پردازش تصوير MIP4 استفاده شد. براي بررسي خواص مكانيكي، آزمايش سختي برينل و كشش انجام شد. نتايج اين تحقيق نشان داد، با افزايش مدول ريختگي تعداد كره گرافيتي از 500 به 235 كره در ميلي¬متر مربع، درصد كرويت از 71 به 63 درصد كاهش يافت. همچنين بررسي نتايج آزمايش سختي و كشش حاكي از آن است كه با افزايش مدول ريختگي، سختي از 289 به 212 برينل و استحكام تسليم از 400 به 350 مگاپاسكال كاهش مي يابد. مقايسه نمونه¬هاي حاوي آنتيموان و بدون آنتيموان نشان داد، آنتيموان سبب افزايش درصد كرويت، تعداد كره گرافيتي وكسر حجمي پرليت مي¬شود. به عنوان مثال براي نمونه با مدول 15ميلي¬متر حضور آنتيموان، تعداد كره گرافيتي را 49% افزايش داد، درصد كرويت را از 65 به 75/68 درصد بهبود بخشيد، همچنين كسر پرليت را تقريبا 11% افزايش داد.

209252

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مواد و متالورژي- شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

دكتر سيد محمد علي بوترابي- دكتر باقر محمدصادقي