گزارش کارکارگاه غير آهني

 nx دارای 61 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : آلومینیمآلومینیم با علامت شیمیایی AL و شبکه کریستالی FCC می تواند اتم های عناصری مثل کربن ،نیتروژن،بر ، هیدروژن و اکسیژن را به دلیل شعاع اتمی کوچک که دارد در خود به شکل محلول جامد بین نشین حل نماید. نقطه ذوب 660 درجه سانتیگراد و نقطه جوش آن 2750 درجه می باشد. آلومینیم را در دماهای 1000 درجه و بالاتر از آن استفاده نمی کنند به دلیل اینکه شدیدا اکسید شده و تلفات آن زیاد می باشد. ولی منیزیم و روی این مقدار بیشتری از آلومینیم تلفات دارند. وزن مخصوص 7/2 می باشد و در حالت مذاب 3/2 بنابراین می توان نتیجه گرفت در حالت مذاب انبساط آن زیاد می باشد.در صد انقباض آن در فاز مایع 10% و در حین انجماد 8/6% است و به دلیل انقباض های زیاد به تغذیه در قعات آلومینیم ضرورت می یابد.مهمترین آیاژهای آلومینیم عبارتند از : آلیاژ آلومینیم با منیزیم – مس و سیلیسیم و یا آلیاژهای با ترکیب این سه عنصر لذا در اثر آلیاژ نمودن خواص مکانیکی مقاومت به خوردگی و ماشین کاری آلومینیم افزایش می یابد . به هر حال آلومینیم و آلیاژهای آن به دلیل نقطه ذوب پایین ، سیالیت زیادی که دارد افزایش خواص مکانیکی در اثر آلیاژ سازی و همچنین قابلیت عملیات حرارتی را دارد. منحنی سرد شدن تعادلی مواد فلزی با یکدیگر متفاوت است مثلا یک آلومینیم خاص را با یک آلیاژ دیگر در نظر بگیرید در فلز خاص در یک دمای خاص انجماد صورت می گیرد . در صورتی که در یک آلیاژ انجماد در یک فاصله در جه حرارتی صورت می گیرد.عملیات گاز زدایی با استفاده از گازهای فعال مثل کلر : اگر درجه حرارت 180 درجه برسد ترکیب فوق به شکل حباب در آمده ( فرار می باشد ) و هید روژن به داخل آن نفوذ می کند هر چه عمق مذاب بیشتر باشد گاز زدایی یا بازده ی آن بیشتر می شود. عملا باید 6/0 % گاز کلر مصرف شود که بستگی به نوع آلیاژ نوع کوره و شرایط وارد کردن گاز و روش تهیه قالب و رطوبت هوا دارد. گاز زدایی باکلر نسبت با ازت برتری دارد چون گاز کلر حباب کارید آلومینیم ریز و بیشتری تولید می کند . کلر معایبی هم دارد که عبارتست از : 1- سمی بودن کلر 2- تلفات آلومینیمعملیات با کلرید ها قدیمی ترین روش گاز زدایی می باشد و بر اساس واکنش کلر با فلز است . در این روش تر کیبات کلرید تجزیه شده و در انتخاب کلرید بایستی دقت شود تا ناخالصی وارد مذاب نشود.آلیاژ های Mg-Al که تا 2%Mg خالص به مذاب AL تولید می شود. بدیهی است که تلفات این عنصر زیاد می باشد و از این رو اغلب از آمیژن این عنصر با 10 % Mg استفاده می شود.سیالیت آلیاژهای Mg کم بوده و از این سیستم های راهگاهی معمولا از اندازه عادی بزرگتر انتخاب می گردد. آلیاژهای Si-Al-Mg :دو عنصر آلیاژی Si و Mg قادر به ترکیب بوده و ترکیب بین فلزی را بوجود می آورند این عناصر به عنوان یک سیستم آلیاژی شبه دو تایی عمل می کند.این سیسیتم سه تایی سیستمی است که می توان آن را تحت عملیات حرارتی محلولی و پیر سختی قرار داد . آلیاژهای سه تایی دارای مزیت سیستم شبه دو تایی و همچنین اثرات مفید Si محلول درصد کم Mg تا حدود 3/0 % و درصد های بالای Si یعنی 6-8 %می باشد. افزایش بیشتر Si باعث بهبود خواص ریخته گری این آلیاژ ها می شود . در بعضی از آلیاژها ترکیب سیلیسیم و منیزیم مضر هستند که در نتیجه به عنوان نا خالصی محسوب می شوند . به خاطر این که تمامی آلیاژ Al دارای Si می باشد افزایش سختی در اثر تشکیل می باشد و با افزایش این سختی آلیاژ ترد و شکننده می شود.از خواص قطعات ریخته گری Al می تواند به قابلیت ماشین کاری ، قابلیت پرداخت کاری ، جوش کاری، لحیم کاری و قابلیت عملیات سختی سطحی اشاره کرد . این آلیاژ دارای خواص دیگری مانند استحکام برشی ، استحکام فشاری و مقاومت به خوردگی نیز می باشد.وزن مخصوص كم: یك متر مكعب آلومینیوم خالص 8/2827 كیلوگرم وزن دارد و یك متر مكعب از سنگین‌ترین آلیاژهای آلومینیوم (یعنی آلیاژهای حاوی مس و روی) دارای وزنی در حدود 2953 كیلوگرم است. حتی این سنگین‌ترین آلیاژ‌های آلومینیوم نیز حداقل 1978 كیلوگرم در هر متر كعب سبك‌تر از وزن هم حجم سایر فلزات ساختمانی (بجز منیزیم) است. پوشش سخت دادن Hard Coating:یكی از فرآیندهای آندایزه كردن است كه به تدریج اهمیت پیدا می‌كند و آن را آندایزه كردن سخت یا پوشش سخت دادن می‌نامند. این فرآیند گرچه در اساس مشابه آندایزه كردن معمولی است ولی از چند نقطه نظر با آن تفاوت دارد. در پوشش سخت، محلول مورد استفاده اسید سولفوریك و درجه حرارت عمل پایین‌تر است. فرآیند بقدری ادامه می‌یابد كه لایه اكسیدی به ضخامتی تا حدود 5 برابر ضخامت آندایزه كردن معمولی برسد.پوشش آلومینیومی دادن Alcladding: بطور كلی آلیاژهای آلومینیوم با استحكام زیاد از نظر خوردگی كم مقاومترین آنها محسوب می‌گردند. این مطلب بخصوص در مورد آلیاژهای حاوی درصدهای زیاد مس یا روی صادق است. از طرف دیگر مقاومت به خوردگی آلومینیوم خالص بسیار زیاد است. پوشش آلومینیومی دادن یكی از روشهای افزایش مقاومت خوردگی به یك آلیاژ با استحكام زیاد است. در این فرآیند یك لایه آلومینیوم خالص به سطح آلیاژ مورد نظر متصل شده و در نتیجه مجموعه حاصل خواص مورد نظر حاصل می‌شود. این روش مخصوصاً در محصولات ورقه‌ای مناسب است. ریخته گری در قالبهای مختلف آلومینیم :ریخته گری در قالب های فلزی – ریخته گری در قالبهای ماسه در قالبهای فلزی در رابطه با آلیاژهای آلومینیم – سیلیسیم با افزایش درصد سیلیسیم سختی پیوسته افزایش می یابد با افزایش در صد سیلیسیم تا حدود 12% استحکام کششی افزایش و بعد از آن کاهش می یابد و همچنین با افزایش آن تا حدود 6% از دیادطول کاهش می یابد.در رابطه با قالب های ماسه ای با افزایش درصد سیلیسیم تا حدود 22% استحکام افزایش و بعد از آن کاهش می یابد . افزودن سیلیسیم به مذابآلومینیم توسط آلیاژ ساز های آلومینیم-سیلیسیم که دارای 13 تا 23 % سیلیسیم می باشد صورت می گیرد این آلیاژ ساز به دلیل نقطه ذوب پایین یعنی 580 درجه سانتیگراد به راحتی در مذاب آلومینیم قابلیت حل شدن دارند. روش های مختلف قالبگیری آلیاژهای آلومینیم :آلیاژهای آلومینیم با کلیه روش های قالبگیری موقت ماسه ای ، گچی پوسته ای ، سرامیکی و قالب های فلزی و قالب های تحت فشار قابلیت ریخته گری دارند. ریخته گری در قالب های ماسه ای از انواع ماسه های سیلیسی ، زیرکنی ، کرومیتی استفاده می شود و در قالب های فلزی جنس قالب های فلزی از چدن خاکستری پر کربن بوده و سطح آن را با گرافیت پوشش می دهند. اثرات متقابل هیدروژن محلول در مذاب و عملیات بهسازی با استرانسیم بر تخلخل در آلیاژ آلومینیم 319دكتر سید مهدی میراسماعیلی ؛ دكتر سعید شبستری ؛ دكتر سید محمد علی بوترابی ص 2 چکیده مطلب افزودن استرانسیم اصلاح ساختار سیلسیم یو تكتیكی از حالت درشت و سوزنی به حالت ظریف و رشته ای شكل ، هم اكنون بعنوان یك فرایند مهم در ذوب آلیاژهای آلومینیوم – سیلسیم مورد استفاده قرار می گیرد. یكی از اثرات جانبی عملیات بهسازی با استرانسیم ، افزایش تخلخل در قطعات ریخته گری است. در این پژوهش اثر عملیات بهسازی بر تخلخل در شرایط انجماد اتمسفری (فشار 1 اتمسفر ) و انجماد تحت خلا نسبی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان داد در صورت استفاده از قالب فنجانی شكل جدار نازك (قالب متداول در آزمایشات انجماد تحت خلا نسبی ) عملیات بهسازی با استرانسیم تاثیر قابل ملاحظه ای بر تخلخل ندارد. تاثیر عوامل مختلف بر ریز ساختار آلومینیم و چدن نشكن نیمه جامد در روش سطح شیبدارفرشید پهلوانی ؛ سحر سالارفر ؛ محمود نیلی احمدآبادی ص 39چکیده مطلب روش استفاده از سطح شیبدار یكی از جدیدترین روشهای تولید قطعات از طریق ریخته گری نیمه جامد – نیمه مایع می باشد كه از تكنولوژی ساده تری نسبت به روشهای متداول دیگر از قبیل ریخته گری همزدنی یا مغناطیسی برخوردار است. پارامترهای موجود در این روش مانند طول و زاویه سطح شیبدار تعیین كننده زمان و میزان اعمال تنش بر مخلوط نیمه جامد در حین عبور از سطح شیبدار هستند. در تحقیق حاضر تاثیر پرامترهای مذكور بر ریز ساختار آلیاژ A1365 و چدن نشكن با استفاده از سطح شیبدار مسی مورد بررسی قرار گرفته است; کلیدواژگان:Gray Cast iron , Silicon content , Microstructure , cooling curve , Mechanical properties. بررسی عوامل موثر بریز دانگی آلیژاهای آلومینیومامیرعابدی1،ابوطالب عسگری2 و محسن قناتی2 1- عضو هییت علمی گروه متالورژی دانشگاه شهید رجایی2- دانشجوی کارشناسی گروه متالورژی دانشگاه شهید رجایی چكیده :در تحقیق حاضر تاثیر انواع متغیر های ریخته گری را بر روی ریز دانگی آلیاژهای آلومینیوم مطالعه و بررسی شده است. تحقیقات نشان داده است كه عوامل متعدد و روشهای گوناگونی جهت ریز دانگی آلیاژهای آلومینیوم وجود دارد. بطور عمده به سه روش گرمایی (1-سرعت سرد كردن 2-فوق ذوب 3-فشار ) ، شیمیایی (1- مواد جوانه زا 2-پودر فلزات ) و دینامیكی (1-لرزانش 2-حبابهای گازی 3-پوششهای فرار) تقسیم بندی می شوند. در پروژه حاضر عوامل و روشهای گوناگون به طور مطلوبی بررسی شده و یكی از روشها كه لرزانش مذاب است بطور عملی آزمایش گردیده است. به این منظور 6 نمونه ریخته شده و مورد بررسیهای ماكروسكوپی قرار گرفتند. این بررسی ها نشان داد كه در عملیات لرزانش ریزدانگی به صورت بسیار خوبی صورت گرفته است ولی در عین حال سبب افزایش خلل وفرج شده است. مقدمه عموما ساختارهای ریز دانه دارای خواص مطلوب تری از ساختارهای درشت دانه می باشند.به این منظور همواره ریخته گران به دنبال یافتن روشهای برای ریز کردن دانه ها می باشند.اضافه کردن جوانه زا به مذاب متداول ترین روش ریز کردن دانه ها می باشد. علاوه بر این روش، عوامل و روشهای دیگری نیز برای ریز کردن دانه ها وجود دارد که در شرایط خاص مورد استفاده قرار می گیرند. این پژوهش در پی آن است که عوامل و روشهای گوناگون مطرح در مقالات منتشر شده را به طور خلاصه بررسی نماید. همچنین روش لرزانش مذاب در همگام انجماد را بصورت عملی مورد آزمایش قرار دهد. 1-بررسی مقالات علمی : روشهای ریز کردن دانه بندی آلیاژهای آلومینیوم بطور عمده به سه روش گرمایی (1-سرعت سرد كردن 2-فوق ذوب 3-فشار ) ، شیمیایی (1- مواد جوانه زا 2-پودر فلزات ) و دینامیكی (1-لرزانش 2-حبابهای گازی 3-پوششهای فرار) تقسیم بندی می شوند، که در زیر به تفکیک مورد بررسی قرار می گیرند. 1- 1- روشهای گرمایی: 1-1-1- تاثیر سرعت سرد كردن بر اندازه دانه:سرعت سرد شدن به عنوان یك پارامتر مهم در انجماد قطعات ریختگی همواره مورد توجه بوده است . سرعتهای انجمادی مختلف باعث تغییر ریز ساختار ، اندازه دانه ، مورفولوژی سیلیسیم یوتكتیكی ، فاصله بین بازوهای دندریت و فازهای بین فلزی و بطور كلی خواص مكانیكی آلیاژ های آلومینیم می گردد . برای بررسی اثر سرعت سرد كردن دو گونه آزمایش انجام شده است. تعدادی با استفاده از نمونه پله ای جهت بررسی اثر ضخامتهای مختلف (سرعتهای مختلف سرد شدن ) بر روی ریز دانگی و تعداد دیگری با استفاده از انواع مختلف قالب ( جنس قالب و میزان انتقال حرارت در آن ) به بررسی اثر نوع قالب بر روی ریز دانگی پرداخته اند. پس از بررسی نمونه ها مشاهده گردیده است با افزایش ضخامت از 5 تا 30 میلیمتر اندازه دانه ها زیاد می شود علت افزایش اندازه دانه در ضخامتهای بالاتر افزایش زمان انجماد و كاهش سرعت سردشدن می باشد كه منجر به ایجاد دانه های درشت تر در انتهای انجماد می گردد . با توجه به نتایج تجربی بدست آمده ( شکل (1)) مقدار افزایش اندازه دانه حدود 8 درصد می باشد. [1] شکل (1) نتایج حاصل از اتدازه دانه در ضخامت مختلف نمونه پله ای[1] برای بررسی اثر نوع قالب نمونه هایی در قالب های ماسه ای و فلزی ریخته شده و نتایج حاصل را بر روی اندازه دانه در جدول (1) مشاهده می كنیم: جدول (1)تاثیر سرعت سرد شدن با تغییر نوع قالب و دمای فوق گداز بر روی اندازه دانه های نمونه های آلومینیومی ریخته شده: 1-1-2- اثر فوق ذوب بر ریز دانگی آلیاژهای آلومینیوم:دمای فوق گداز کم سبب کاهش اندازه دانه در قطعات آلومینیومی می گردد. در صورتی كه فوق گداز زیاد باعث درشت دانگی می گردد. به خلاصه نتایج آزمایشات تجربی در جدول (1) توجه کنید.[2] 1-1-3- تاثیر فشار در ریز كردن دانه ها :با افزایش فشار نقطه ذوب اكثر آلیاژها در یك دمای مطلق افزایش یافته بنابراین با افزایش فشار یك مادون انجماد حرارتی بوجود آمده و سرعت جوانه زنی به شدت افزایش می یابد و از طرف دیگر با افزایش فشار فاصله هوایی میان قالب و مذاب از میان رفته سرعت انتقال حرارت افزایش یافته و یك ریز دانگی نسبتا مطلوبی را می توان حاصل می شود. [3] 1- 2- روشهای شیمیایی1-2-1- ریز دانگی با استفاده از ریز كننده ها Ti)،B، Zr، (Sc:افزایش برخی عناصر آلیاژی،بدون آنكه تاثیر قابل ملاحظه ای از نظر آلیاژی كردن داشته باشند،باعث ریز شدن دانه ها می شوند .ریز كننده ها ذرات معلق در مذاب هستند كه مانند هسته های غیر یكنواخت در انجماد عمل می كنندوبا افزایش مراكز جوانه زنی موجب كوچك و یكنواخت شدن دانه ها می شوند .نقطه ذوب بالا ،شباهت ساختمان كریستالی ونزدیكی ابعاد سلولی آن به ساختمان جامد آلومینیوم، قابلیت چسبندگی وآغشته پذیری بالااز مشخصه های عمومی این ذرات است. [4] نتایج حاصل از آزمایشات حاکی از این است که استفاده ازTi در حد 1/0 تا 15/0 درصد، جهت ریزدانگی آلیاژهایAl موثر است. آزمایشات بیشتر نشان داد که B اثر بیشتری در ریز کردن دانه نسبت به Ti دارد. این نتیجه زمانی معکوس میشود که Al خالص یا آلیازهای بالای 98%Al ریخته شود. اضافه کردن Zr و Sc به صورت مجزا و یا ترکیبی در آلیاژهای 356 نتایج مشابهی نسبت به Ti و B داشته است. Zr در محدوده %3/0- %1/0 بهترین رسوبات وذرات اینترمتالیک را برای جلوگیری از رشد دانه ها و بازیابی آنها در آلیاژهای کارشده Al دارد. افزودن Zr در آلیاژهای ریختگی Al مفید بودن آنرا برروی ریزدانگی ثابت می کند اما تاثیركمتری نسبت به Ti دارد . Zr را می توان به صورت آمیژان Al- Zr ویا Zr اسفنجی اضافه نمود .افزایش واندازه گیری باقیمانده بعد از عملیات ریزدانگی به عمل ذوب و عملیاتی نظیر گاززدایی و زدن فلاکس بستگی دارد . بطور کلی می توان گفت که تاثیر همه ریز کننده ها با غلظت تغییر می کند . Sc در محدوده 75/0- 39/. درصد و Zr در محدوده 69/0 – 37/0 درصد ریز کننده می باشند. گزارشات نشان میدهند که Sc بر روی ریزدانگی آلیاژهای کار شده Al موثر است وسبب بهبودی خواص مکانیکی آنها می شود. در سال 1971 مشخص شد که افزایش 5 – 01 /0 درصد از Sc در آلیاژهای کار شده Al سبب بهبود خواص فیزیكی و خواص کششی آن می شود . همچنین نشان داده شده که با انتخاب شرایط دما و زمان جهت عملیات پیرسازی Sc در Al ترکیب می شودو فاز AL3 Sc شكل گرفته و پایدار می شود که رسوباتی کاملا کروی شکلی تشکیل می دهند . طبق گزارشات Sc سبب افزایش پراکندگی و نیز افزایش استحکام ریزدانگی ونیز جلوگیری از تبلور مجدد می شود . مسلما کاربرد آن مخصوصا در کشش های عمیق و قطعات کار شده سبب افزایش استحکام تا بالای 50% استحکام آلیاژهای Al می شود. بنابر این سبب بهبودی داکتیله و کاهش و حذف ترکهای گرم در اغلب آلیاژهای Al خواهد شد. [5]   1-2-2- استفاده از پودر فلزات بعنوان جوانه زا:در این روش آلیاژ 7075به عنوان آلیاژ مبدا و با توجه به عناصر موجود در این آلیاژ از پودر آلومینیوم، پودر برنج30-70 و پودر آلومینیوم-برنز(10-90) استفاده به عمل آمده است. در زمان ذوب اقدامات لازم برای جلوگیری از آلودگی مذاب انجام گرفت و پس از ذوب با توجه به كنترل دما در محدودهء oC750 با استفاده از قرصهای C2Cl6انجام گرفته و دردمای حدود 10oC+720 جوانه زنی بر حسب ضرورت انجام گرفته است، با كنترل صحیح زمان نگهداری نشان داده شده است که اندازه دانه ها در این روش ریز كردن ، با تلقیح سایر مواد جوانه زا یكی می باشد وبطور كل به دلیل كم بودن زمان میرایی و حل شدن سریع این جوانه ها در مواردی كه زمان سرعت ریخته گری بالا است و زمان میرایی نداریم از این روش میتوان استفاده نمود. [6] 1- 3- روشهای دینامیكی1-3-1- بررسی اثرات لرزانش مذاب در خلال انجماد بر روی ریز دانگی آلیاژهای آلومینیم :بررسی های به عمل آمده بیانگر مزایای فراوان لرزانش مذاب در حین انجماد است. در اثر این عملیات ساختار دانه بندی قطعات ریختگی از حالت ستونی به محوری ظریف تبدیل می گردد. البته اثرات قابل توجه این عملیات بر اصلاح و ظریف سازی ساختار دانه بندی در شرایطی حاصل می گردد كه مذاب در حال انجماد به مدت زمان نسبتا زیاد تحت عملیات لرزانش مكانیكی قرار گیرد . اثرات قابل ملاحظه لرزانش مذاب بر ساختار میكروسكوپی ناشی از ایجاد جریانات شدید داخلی در مذاب است. با شروع انجماد جوانه های منجمد شده عمدتا در نزدیكی دیواره های قالب جمع می گردند. از طرفی در شرایط طبیعی رشد دندریتی از دیواره ها شروع وبه سمت مناطق داخلی پیش می رود . لرزانش مذاب از یك سو سبب توزیع جوانه های منجمد شده در همان شروع انجماد به سمت مناطق داخلی و مركزی می گردد . از طرفی تشكیل مجدد جوانه ها در نزدیكی دیواره ها به دلیل انتقال حرارت شدید در این مناطق برای ادامه انجماد ضروری است. در واقع لرزانش مذاب با جلو گیری از تجمع جوانه ها در نزدیكی دیواره های قالب از رشد آنها جلوگیری كرده و سبب می گردد كه انجماد با تعداد بسیار بیشتری از جوانه های توزیع شده در مناطق مختلف قطعه شروع و ادامه یابد كه این خود سبب ظریف شدن ساختار میكروسكوپی وماكروسكوپی می گردد. از طرفی لرزانش مذاب با اعمال نیروهای شدید داخلی در مذاب سبب خرد شدن بازوهای دندریتی در حال رشد می گردد این عمل سبب توزیع بیشتر و بهتر و افزایش قابل توجه تعداد جوانه های جامد در مذاب در حال انجماد گردیده و عملیات لرزانش مذاب از این طریق نیز سبب افزایش سرعت جوانه زنی و نهایتا ظریف سازی ساختار می گردد . همچنین ارتعاشات بوجود آمده سبب بوجود آمدن یك موج سینوسی در مذاب می گردد كه این امرخود باعث افزایش فشار در برخی از نقاط در داخل مذاب شده و افزایش فشار طبق معادله كلاسیوس كلاپایرون باعث افزایش نقطه ذوب در برخی از نقاط شده و در یك دمای مطلق سبب بوجود آمدن یك مادون انجماد حرارتی در مذاب در حال انجماد شده كه این نیز به نوبه خود در تشكیل جوانه و ایجاد ساختاری با دانه های ریز مؤثر می باشد. لرزانش مذاب همچنین با افزایش انرژی داخلی مذاب و حركت بهتر سیال سبب بهبود شرایط در مذاب رسانی به منظور جبران تخلخل های انقباضی می گردد و از این طریق سبب كاهش تخلخل در قطعات ریختگی می گردد. البته به منظور رسیدن به بهترین شرایط از نظر كاهش تخلخل می بایست پارامترها در لرزانش مذاب در شرایط بهینه تنظیم گردند . بر اساس تحقیق به عمل آمده در بسیاری از موارد افزایش شدید دامنه ارتعاشات در لرزانش مذاب آلیاژهای Al – Si می تواند بجای كاهش تخلخل سبب افزایش تخلخل گردد. [7]   1-3-2 – ریز كردن دانه ها از طریق هم زدن مذاب با استفاده از حبابهای گاز در خلال انجماد :آزمایشات نشان داده است كه فرآیند ایجاد حباب گاز (بوسیله دمش گاز) در هنگام انجماد می تواند در تولید شمشهای با ساختار هم محور در شرایط تجربی بطور وسیعی مؤثر باشد . با استفاده از تجربیات موجود باید نتیجه گیری كرد كه هم زدن فلز مذاب در قالب موجب افزایش و تشویق تشكیل ساختار هم محور می شود .در حال حاضر مكانیزم تشكیل دینامیكی ساختارهای هم محور با چهار نظریه مختلف بیان می شود این مكانیزمها عبارتند از :1- مكانیزم حفره ای، كه در سیستم های تحت انرژی ارتعاشی بالا قرار گرفته باشد، عمل می کند.2- مكانیزم تكثیر بلوری، كه می تواند در اثر تشدید انتقال حرارت از مذاب و در نتیجه تولید نوسانات درجه حرارت كه باعث ذوب شدن جزئی شاخه های انجماد می شود فعالتر گردد.3- مكانیزم بارشی، كه با تشكیل یك منطقه هم محور در سطح آزاد مذاب شروع شده واز آنجا ذرات بلوری در اثر هم زدن مكانیكی بصورت بارشی بطرف پایین سرازیر می شوند تا تشكیل یك منطقه هم محور مركزی را بدهند.4- مكانیزم جدایش بلورها، كه در مراحل اولیه انجماد اتفاق می افتد و در آن بلورهای هم محور از دیواره قالب و یا از سطح سرد شده مذاب شروع شده و بصورت یك شكل ساده رشد كرده و قبل از تشكیل پوسته جامد پایدار از هم جدا می شوند . این بلورها رسوب كرده و به هم آمده و تشكیل منطقه هم محور مركزی را می دهند.بجز مكانیزم حفره ای كه تاثیر ضعیفی بر روی تشكیل بلورهای هم محور دارد سایر مكانیزمها می توانند بوجود آمده و هر یك از طریق مكانیزم خاص خود در تشكیل بلورهای هم محور نقش داشته باشند. در كل توسط این چهار مكانیزم ریز دانگی حاصل می شود و افزایش دبی گاز بیشتر از یك لیتر در دقیقه فقط در افزایش منطقه ریز شده نقش داشته و در ریز كردن بیشتر دانه ها نقشی ندارد.[8] 1-3-3 – ریز كردن دانه ها با استفاده از پوششهای فرار:پوششهای فرار بر روی دیواره داخلی قالب میتواند باعث ریز شدن دینامیكی دانه های شمش آلومینیومی شود. در اینجا عملكرد پوششهای فرار را بر روی ریز دانگی و استحكام نهایی وبررسی های میكروسكوپی از قبیل ریز مك (micro porosity) بررسی میگردد.این روش بر اساس به كار گیری یك پوشش فرار مناسب بر روی سطوح قالب استوار است پوشش مذكور از مخلوط هگزا كلرور اتان (C2Cl6)و پودر آلومینا با نسبت مشخصی از آب تهیه می گردد.هنگامی که مذاب وارد قالب می گردد بلا فاصله جوششی از حبابهای گازی در حین انجماد مذاب به وجود می آید که مربوط به هگزاکلرور اتان فرار و بخار مرطوب در پوشش است.این جریانات اغتشاشی باعث فعال شدن جوانه زنی شده ودر نتیجه ریز شدن دینامیکی دانه ها را در پی خواهد داشت . این روش را می توان برای ریخته گری فلزات و آلیاژهای غیرآهنی به خوبی مورد استفاده قرار داد . اگر چه موادی که بتوانند به عنوان ناقل مناسبی برای هگزاکلرور اتان در پوشش دادن قالب به کار روند متعددند ولی تجربه نشان داده است که بهترین مخلوط به عنوان ناقل هگزاکلرور اتان پودر آلومینا همراه با آب است. جهت فعال کردن مخلوط حداقل 10% هگزاکلرور اتان مورد نیاز است. اگر چه برای اطمینان از ایجاد شدن کامل حبابهای گازی مقدار 50% هگزا کلرور اتان توصیه می شود تجربه نشان میدهد که هیچ تمایزی نمی توان بین گازهای متصاعد شده از پوشش فوق و گازهایی که از مواد دیگر بدست می آید قایل شد . اثر پوشش مورد بحث دراین فرآیند در فوق گدازهای پایین زیادتر بوده و به تدریج با افزایش دیواره قالب فوق گداز ثابت می ماند هنگامی که فوق گداز افزایش می یابد با وجود آن که در ابتدای دیواره قالب مقدار ناچیزی از نواحی ستونی وجود دارد اما به تدریج اثر ریز کنندگی دانه ها از بین خواهد رفت . دامنه فوق گداز جهت موثر بودن این روش از مقادیر خیلی کم تا 80 درجه سانتیگراد مشاهده شده است. [9] 2- روش آزمایش عملی بررسی اثر لرزانش مذاب بر روی ریزدانگی :جهت ریختن نمونه های آزمایشی از شمش Al-5%Si استفاده شده است.ذوب شمش در بوته گرافیتی و در كوره زمینی صورت گرفت. پس از اینكه شمش در بوته ذوب گردید با قرار دادن ترموكوپل در آن دمای ذوب كنترل شده و طی تمام آزمایشات دمای 750oC بوده است.قالبهای تهیه شده از جنس ماسه CO2 بوده كه جهت طولانی بودن زمان انجماد از آنها بهره گرفته شده است. طی این آزمایش 6 نمونه ریخته گری شد كه سه تای آنها در حالت Static (عادی) و سه تای دیگر در خالت لرزش ریخته گری شدند. برای ایجاد لرزش قالب بر روی دستگاه ویبره قرار داده می شد. دستگاه ویبره مورد استفاده در این آزمایش دارای فرکانس Hz15 و ارتفاع موج 5 میلیمتر بود.پس از عملیات ریخته گری نمونه ها را از وسط بریده وپس از پولیشكاری نمونه ها آنها رادر محلول اچ با تركیب شیمیایی زیر اچ كرده و نمونه ها را ماكرو اچ نمودیم :H2O 25ml , HNO3 45mlHCL 25ml , HF 25 ml نحوه تعیین درصد تخلخل به این صورت بوده است که ابتدا قسمتی از نمونه تعیین شده و سپس نسبت سطح تخلخل را به سطح کل قسمت مذکور محاسبه نمودیم و تعیین اندازه دانه ها به این شکل بوده است که نمونه هایی که ویبره نشده بودند راتوسط خط کش و نمونه هایی را که عمل ویبره روی آنها انجام شده بود در زیر میکروسکوپ وبا بزرگنمایی 50× اندازه آنها را بدست آوردیم. 3-نتایج آزمایش: نمونه های متالوگرافی شده در شکل (2) و (3) مشاهده میگردد. شکل (2) ساختار ماکروسکپی نمونه شماره 3 ( ریخته گری Static ) شکل (3) ساختار ماکروسکپی نمونه شماره 1 ( ریخته گریVibrated ) چنانچه مشاهده میکنید اسنفاده از لرزش اثر شدیدی در کاهش اندازه دانه داشته است. نتایج حاصل از اندازه گیری های ساختار نمونه های ریخته شده در جدول(2) خلاصه شده است. جدول (2) اندازه دانه و درصد تخلخل در نمونه های مورد آزمایش 3-1-نتیجه گیری از آزمایش:پژوهش حاضر نشان می دهد كه لرزانش مذاب در حین انجماد اثرات قابل ملاحظه ای بر ساختار ماكروسكوپی آلیاژهای Al – Si دارد در این آلیاژها لرزانش مذاب سبب تشكیل دانه های محوری ریز به جای دانه های درشت و ستونی در ساختار ماكروسكوپی می گردد. (جدول 2) از طرف دیگر مشاهده می گردد که با ریز شدن دانه بندی، میزان تخلخل بشدت افزایش یافته و از چند درصد به بیش از 10 درصد افزایش یافته است. این امر باعث میگردد که بهبود خواص مکانیکی که از ریز بودن دانه بندی انتظار میرود بدلیل وجود تخلخل زیادتر حاصل نگردد. این بدین معنا است که ریز کردن دانه ها به وسیله لرزانش باعث افزایش تخلخل نیز می گردد و در نتیجه در مجموع باعث میگردد خواص مکانیکی افزایش نیابد و در نهایت قطعات تولیدی دارای کیفیت کمی باشند. این موضوع (ایجاد تخلخل) محدودیتی است که گسترش استفاده از لرزانش را در تولید قطعات تا ده ها سال پس از دست یابی بشر به این دانش فنی در دهه 1930 میلادی به تاخیر انداخت. در دهه 1960 میلادی تکنولوژی استفاده از (Hot Isostatic Press) HIP به منظور مسدود کردن تخلخل ها پس از ریخته گری باعث گسترش استفاده از لرزانش در تولید قطعات ریخته گری گردید.[10] HIP روشی است که در آن قطعات در دماهای بالا تحت فشار همه جانبه بالایی قرار میگیرد و طی آن تخلخل های درونی قطعه از بین می رود.اندازه متوسط دانه ها بشدت به دامنه ارتعاشات بستگی دارد و با افزایش دامنه ارتعاشات اندازه دانه ها كاهش می یابد. از طرف دیگر لرزانش مذاب سبب ریزتر و كروی تر شدن فاز سیلیسیم می گردد این عملیات در صورت كم بودن دامنه ارتعاشات سبب كاهش مقدار تخلخل می گردد ولی در نمونه ریخته شده به دلیل زیاد بودن دامنه ارتعاشات افزایش میزان تخلخل مشهود می باشد.   تشکر و قدردانی:در پایان لازم می دانیم از همکاری صمیمانه تکنسین های کارگاه ریخته گری و آزمایشگاه متالورژی دانشگاه شهید رجایی بخصوص آقای مهندس کلانتر نیستانکی که در انجام این پروژه ما را یاری دادند، تشکر و قدردانی می نماییم. در ضمن اصل پروژه فوق جهت استفاده علاقه مندان در دانشگاه شهید رجائی موجود می باشد. منابع :1-دکتر سعید شبستری،مهندس سعید کاظمی،مهندس حامد علی اکبرزاده،مهندس توحید نیک آمیز، بررسی تاثیر سرعت سرد شدن وجوانه زایی بر اندازه دانه و DAS آلیازآلومینیومAS5U3G ،مجله جامعه ریخته گران ایرن-سال بیست ودوم شماره شصت وهفتم،صفحه262- فخر الدین اشرفی زاده، آلومینیوم ریختگی با كیفیت بالا، مجله جامعه ریخته گران –صفحه 343- دكتر حمید رضا هاشمی و دكتر پرویز دوامی و دكتر حسین عاشوری، بررسی ساختاری آلیاژی از گروه Al-Zn-Mg-Cu تحت فرایند ریخته گری كوبشی ، مجله جامعه ریخته گران ایران – سال بیستم شماره شصت ودوم،صفحه37 4- حمید مهدوی، جوانه زنی و مكانیسم ریز شدن دانه های الومینیوم و آلیاژهای آن، مجله آلومینیوم پائیز 76،صفحه31 5– F.A.Fasoyinu, D.COUSINEAU, P.Newcombe, T.CASTLES and M.Sahoo,”Grain Refinment of Alloy 356with Scandium,Zirconium,and a combination of Titanium and Born”,2001,American Foundry Socity 6- دكتر جلال حجازی و دكتر یوسف خرازی، استفاده از پودر فلزات به عنوان جوانه زا در آلیاژهای 7075 آلومینیوم مجله جامعه ریخته گران ایران –سال پانزدهم شماره 1 ،صفحه17- دكتر سید مهدی میر اسماعیلی، بررسی اثرات لرزانش مذاب در خلال انجماد بر خواص آلیاژهای ریختگی،ویزه نامه جامعه ریخته گران ایران –بهار هشتاد وچهارشماره 29،صفحه118- اردشیر طهماسبی ، ریز كردن دانه ها از طریق هم زدن مذاب با استفاده از حبابهای گاز در خلال انجماد، مجله ریخته گری، سال ششم–بهار 64–شماره 4 – صفحه182 9- مهندس مهدی اعتزاری، ریز كردن دانه ها با استفاده از پوششهای فرار در ریخته گری آلومینیوم،مجله جامعه ریخته گران ایران–صفحه8010- “Superalloys, supercomposites and superceramics”, J.K.Tien and T. Casulfield, Academic Press, Inc., London, 1989.نرمی آلومینیم در حالت سرد اغلب عملیات شکل دادن آلومینیم در حالت سرد انجام می گیرد زیرا وقتی پوفیلی با رویه نازک و روق های نازک حرادت داده می شوند امکان تاب خوردن آنها وجود دارد نیروی لازم برای تغییر شکل آلومینیم کمتر از فولاد است نرمی آلومینیم به خود ماده ( نوع آلیاژ ) و حالت آن بستگی دارد وضعیت آلومینیم مانند هر فلز دیگری در اثر کار سرد تغییر می کند تاثیر کار سرد بر آلومینم از این قرار است ماده مستحکم تر و سخت تر می شود در قطعه تنش تولید می شود اگر تغییر شکل از ظرفیت تغییر شکل پذیری فلز بیشتر شود کار سرد مممکن است باعث ترک خوردن آن شود راحت ترین ماده آلومینیمی از نظر تغییر شکل و نرمی آلویمینم حالص آلومینیم تصفیه شده و آلیاژ Al-Mn در حالت نرم آ« است آلومینیم خالص و آلیاژهای آلومینیم در حالت نیمه سخت و آلیاژهای پیر سختی پذیر در حالت نرم در حال کار پذیر هستند گر چه کارپذیری آن ها کمتر از موادبیشتر شاد شده است آلیاژ های آلومینیم در حالت سخت یا حالات کاملا پیر سهت شده به مقدار کمی کار پذیرند و به طور کلی کارپذیری آنها بسیار مشکل است منابع و ماخذ 1- جلال حجازی ( اصول ریخته گری ) دانشگاه علم و صنعت ایران 2- عملیات کارگاهی آلومینیم ( همگن ویلهام ) ترجمه اردشیر طهماسبی3- اصول علم مواد ( تالیف حسن تویسرکانی )4- متالورژی فیزیکی ( ترجمه مهندس علی اکبر آهنی ( نوشته س. هـ . اونر مسمعمولا این نوع آلیاژ ها در صنایع الكترونیك و برق استفاده می شود كه تا حدود 2 درصد شامل ناخالصی می باشد و جود ناخالصی باعث كاهش هدایت الكتریكی آلیاژ می شود ناخالصی های موجود شامل روی آرسنیك كادمیم سیلیسیم كرم ونقره می باشد به علت قابلیت اكسیداسیون بالا و انجماد خمیری و سیالیت پایین ریخته گری این آلیاژ مشكل می باشد برنج آلیاژ مس – روی (برنج) ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;..فاز B و B’ دارای سختی و مقاومت به سایش بالا می باشد و باعث افزایش استحكام و سختی آلیاژ می شود افزایش بیشتر روی در آلیاژ باعث تشكیل فاز گاما می شود Cu5Zn8 این فاز فوق العاده شكننده بوده و باعث ایجاد ترك و كاهش خواص مكانیكی در آلیاژ می شود وجود ناخالصی ها در برنج ها باعث تشكیل فاز های میانی Cu2ZnAl و Cu2ZnSn,Cu5ZnMg این فاز ها به شكل ناخالصی و آخال باعث كاهش خواص آلیاژ می شود . نوع آلیاژ رنگ و مشخصات مس Cu>98 رنگ و مشخصات مسبین 98 تا 90 طلایی تیره زرد تیره بین 85تا 80 رنگ سرخ مس بین 65 تا 70 رنگ زرد – زرد روشن كمتر از 60 رنگ زرد متمایل به سفید آلیاژ مس قلع( برنز) ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;..وجود قلع در مس باعث افزایش استحكام و خواص مكانیكی می شود حد حلالیت قلع در مس در فاز آلفا حدود 135 درصد است و در درجه محیط مقادیر بسیار كوچك و صفر می رسد قلع در مس تشكیل فاز بین فلزی دلتا را می دهد Cu3Sn8 این فاز ، فاز سختی بوده و باعث افزایش سختی آلیاژ می شود عموما آلیاژ های مس قلع زیر 20 درصد قلع دارند و آلیاژ هایی كه 5 تا 10 درصد قلع دارند دارای فاصله انجماد بسیار طولانی 200درجه و لذا انجماد خمیری دارند یكی از آلیاژ های برنز آلیاژ زنگ می باشد كه دارای 20 تا 23 درصد قلع می باشد و سختی و شكنندگی زیاد دارد وجود سرب باعث افزایش خاصیت ماشین كاری می شود وجود آلومینیم در آلیاژ های مس قلع باعث افزایش سختی و شكنندگی این نوع آلیاژ ها می شود و همچنین وجود آهن در تركیب شیمیایی این نوع آلیاژ ها به ریز شدن شبكه كریستالی كمك می كند . آلیاژ های برنز در یاتاقان ها و نقاطی كه میزان خوردگی بالا می باشد استفاده می شود مانند اسكله ها و كشتی ها همچنین درجه حرارت ریخته گری برنز 1070 تا 1150 درجه می باشد (آلیاژ های مس نیكل ( ورشو;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;..ورشو آلیاژی از مس و نیكل بوده این آلیاژ جلای فلزی بالایی دارد و عموما در ساخت صنایع و اشیاء هنری و صنایع غذایی استفاده می شود همچنین این آلیاژ به نقره آلمانی نیز معروف می باشد آلیاژ مس – قلع روی بوده عموما 10 قلع و 20 درصد روی دارد این نوع آلیاژ مقاومت به خوردگی بالایی در آب دریا داشته لذا در صنایع دریایی از آن استفاده می شود . آلیاژ مس سرب .:;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;حلالیت سرب در مس پایین بوده كه حلالیت 0002 درصد می باشد وجود عناصر مانند قلع باعث افزایش حلالیت سرب در مس می شود حلالیت را تا 0005 افزایش پیدا می كند سرب به دلیل وزن مخصوص بالایی كه دارد تمایل به جدایی زیادی در آلیاژ دارد لذا در حین ریخته گری پایین عملیات مخلوط كردن و هم زدن انجام شود سرب در اكثر برنج ها و برنز ها تا حدود 2 درصد وجود دارد كه بعلت افزایش قابلیت ماشین كاری و روغن كاری می شود اما د رآلیاژ های یاتاقان میزان سرب تا 50% افزایش پیدا می كند معروف ترین آلیاژ مس سرب آلیاژ 85 % مس 5% روی 5% سرب 5% قلع كه آلیاژ معمولا برای ساخت قطعات هیدرولیكی استفاده می شود فوق ذوب در آلیاژ های مس سرب در حدود 150 درجه بوده كه برای جلوگیری از رسوب در فاز مذاب می باشد . مس بریلیم – مس لیتیم : این آلیاژ به علت دامنه انجماد خمیری مواد قالب گیری در ریخته گری مس : ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;.ریخته گری مس هم در داخل قالب های دائمی و هم قالب های موقت انجام می شود ریخته گری قالب های موقت به روش های ماسه ای تر ماسه ای خشك پوسته ای CO2 انجام می شود كه حسب مورد استفاده آن بنتونیت همراه مواد افزودنی می باشد كه آرد حبوبات به دلیل افزایش استحكام، خاك اره به جهت افزایش نفوذ گاز می باشد در آلیاژ های مس باید نفوذ گاز ماسه به دلیل انجماد خمیری بالا باشد همچنین گرد زغال باعث افزایش مقاومت به ماسه سوزی ماسه استفاده می شود . ریخته گری قالب های دائمی : ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;..به دو روش ریژه وتزریقی انجام می شود كه عمر قالب های دائمی در آلیاژ های مس در مقایسه با سایر آلیاژ های غیر آهنی كوتاه تر می باشد كه به دلیل درجه حرارت ریخته گری بالای مس ودانسیته بالای مس می باشد نكته : چگالی و دانسیته مس 84 می باشد جهت افزایش عمر قالب: 1- استفاده از انواع پوشش ها به جهت جلوگیری از شوك حرارتی به محفظه قالب جنس محفظه قالب از چدن یا فولاد می باشد كه در آلیاژ های مس در داخل فولاد تمركز حرارتی شدیدی وجود دارد كه به علت انتقال حرارتی كم فولاد می باشد به دلیل انتقال حرارتی شدید مذاب و انتقال حرارتی كم قالب تمركز حرارتی در قالب های فولادی به وجود می آید . سیستم های راهگاهی : ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;.كه با توجه به سیالیت پایین مذاب مس در مقایسه با آلیاژ های غیر آهنی دیگر معمولا ابعاد سیستم راهگاهی در آلیاژ های مس بزرگتر از آلیاژ های دیگر می باشد سیتسم راهگاهی در این نوع قالب ها به دو دسته تقسیم می شوند :;;;;;;;;;;;;;..قطعات كوچك با ابعاد یكنواخت : در این گونه قطعات سیستم راهگاهی به گونه ای طراحی می شود كه كار تغذیه را سیستم راهگاهی انجام می دهد و عملا نیازی به تغذیه گذاری نداریم نسبت به سیستم راهگاهی در این حالت 1-9-3 و 1-8-2 می باشد برای قطعات بزرگ و یكنواخت : در این روش نیاز به تغذیه گذاری می باشد كه نسبت سیستم راهگاهی در این حالت 2-3-2 و 1-8-2 می باشد تغذیه های به كار گرفته شده دراین سیستم هم به صورت گرم و هم به صورت سرد می باشد فرمول:محاسبات سیستم راهگاهی : ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;تغذیه گذاری : ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;.تغذیه گذاری در آلیاژ های مس بسته به نوع انجماد دارد انواع آلیاژ های مس بسته به نوع انجماد : ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;.. عموما به سه دسته تقسیم می شوند : 1- آلیاژ ها با دامنه انجماد كوتاه و انجماد پوسته ای مانند مس – آلومینیم در این گونه قطعات میزان مك و حفرات گازی پراكنده كمتر و بیشترین انقباض در قسمت وسط یا گرمترین نقطه انجماد در نظر گرفته می شود دارای 45 تا 4% انقباض می باشد 2- آلیاژ ها با دامنه و انجماد خمیری مانند آلیاژ های مس – روی ، برنز ها – مس –سرب این نوع آلیاژ ها دارای انجماد شدید خمیری می باشند میزان مك و حفرات انقباضی پراكنده در این گونه آلیاژ ها زیاد می باشد لذا تعیین محل تغذیه مشكل می باشد بنابراین باید با استفاده از مبرد و یا مواد اگزوترم مواد گرما زا انجماد جهت دار در قطعه به وجود آوریم تا حداقل میزان مك و حفرات انفباضی و گازی در قطعه تولید شوند كه معمولا در این قطعات از تغذیه گرم استفاده می شود 3- آلیاژ هایی با دامنه انجاد متوسط می باشد این نوع آلیاژ ها در حدفاصل دو حالت بالا قرار می گیرند معمولا در این نوع قطعات هم انقباضات متمركز و هم غیر متمركز دیده می شود كه این امر را می توان با اگزوتر و مبرد برطرف كرد مانند مس – بریلیممس و آلیاژ های مس مشخصات فیزیكی مس :;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;..مس دارای ساختار FCC بوده و تغیرات آلوتروپیك در آن وجود ندارد .در درجه حرارت 1083 درجه سانتیگراد ذوب شده و دانستیته در حدود 89 گرم بر سانتی متر مكعب دارد مس دارای پارامتر شبكه 36 آنگسترم بوده و دارای قطر اتمی 255 آنگسترم می باشد همچنین دارای مشخصات ریخته گری به شرح زیر می باشد . :1- دارای نقطه ذوب بالایی نسبت به آلیاژ های غیر آهنی می باشد 2- دارای سیالیت كم 3- اكسیداسیون بالا 4- آلیاژ مس دارای دامنه انجماد طولانی و انجماد خمیری می باشد به خصوص در آلیاژ های برنج كه این دامنه انجماد خیلی طولانی می شود مواد شارژی كه برای ساخت آلیاژ های مس به كار می رود شبیه آلیاژ های آلومینیم می باشد كه شامل :1- شمش های اولیه 2-شمش های ثانویه 3-قراضه ها 4- برگشتی ها 5- هاردنر ها قابل توجه است كه مس قابلیت انحلال اكثر عناصر را دارد بنابراین ساخت آلیاژ های مس همراه عنصری نظیر Ni,Si,Zn امكان پذیر می باشد .شمش های اولیه : ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;. اولین گزینه در مواد شارژ شمش های اولیه می باشد كه شامل شمش مس قلع سیلیسیم روی و سرب می باشد .نكته : شمش مس به شكل ورق یا مفتول استفاده می شود كه با درجه خلوص 999 تا 995 درصد معمولا دارای ناخالصی های نظیر قلع نیكل آهن آنیتموان سرب بیسموت می باشد كه معمولا بیشترین ناخالصی در این آلیاژ آهن و نیكل می باشد الف:شمش قلع : این شمش عموما برای ساخت برنز های قلع دار استفاده می شود كه دارای نقطه ذوب 232 درجه سانتیگراد می باشد كه وزن مخصوص آن در حدود 73 گرم بر سانتی متر مكعب می باشد . این عنصر دارای درجه خلوصی در حدود 995 تا 999 درصد می باشد كه دارای ناخالصی هایی نظیر مس آهن سرب آلومینیم بیسموت آنتیموان می باشد و عموما به شكل شمش های 25 كیلویی و یا مفتول استفاده می شود ب: شمش سیلیسیم كه عموما در ساخت عنوان برنج ها و برنز ها استفاده می شود و به شكل آمیژن و هاردنر به مذاب مس اضافه می شود . ج: شمش روی : این شمش عموما برای ساخت برنج ها استفاده می شود كه دارای وزن مخصوص 71 گرم بر سانتی متر مكعب می باشد و نقطه ذوب آن 420 درجه سانتی گراد می باشد د: شمش سرب : این شمش دارای نقطه ذوب 327 درجه سانتیگراد و وزن مخصوص 113 گرم بر سانتی متر مكعب می باشد و در صنعت به عنوان سنگین ترین عنصر شناخته می شود این عنصر عموما در برنز های سرب دار و برنج های استفاده می شود هـ : شمش نیكل : نیكل از لحاظ خواص فیزیكی بسیار شبیه مس بوده و دارای نقطه ذوب 1453 درجه سانتیگراد و دانسیته 89 گرم بر سانتیمتر مكعب می باشد .نیكل عموما در برنج های مخصوص استفاده می شود كه در اصطلاح به این برنج ها ورشو می گویند . 2- شمش های ثانویه : این شمش ها از ذوب مجدد و تصویه آلیاژ های مس به دست می آید كه از نظر كنترل تركیب شیمیایی مناسبت تر و مرغوب تر می باشد همچنین دارای عناصر آلیاژی می باشد معمولا شمش های ثانویه دارای 2 تا 7 درصد قلع 4 تا 10 درصد روی و 2 تا 6 درصد سرب می باشد .3- قراضه ها : كه معمولا ضایعات مس بوده كه قبل از استفاده باید پیش گرم شده و عملیات اسید شویی و چربی گیری بر روی آن ها انجام می شود 4- آمیژن ها : دلیل استفاده از آمیژن ها در آلیاژ های مس به این دلیل می باشد كه آلیاژ سازی كه علاوه بر كاهش نقطه ذوب از تبخیر عناصر آلیاژی و تلفات مذاب جلوگیری می كند . انواع هاردنر ها در آلیاژ های مس : ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;1- آمیژن مس – سیلیسیم : جهت تولید این آلیاژ ساز ابتدا مس را ذوب كرده سپس سیلیسیم را به شكل ذرات ریز به مذاب اضافه می شود معمولا تعداد دفعات اضافه كردن 7 تا 8 مرتبه می باشد كه بعد از هر دفعه اضافه كردن Si به مذاب Cu درجه حرارتش كاهش پیدا می كند تا از تلفات Si در Cu جلوگیری شود .2- آمیژن Al-Cu : روش تهیه این نوع آمیژن به این صورت می باشد كه در صورت وجود دو كوره Alو Cu را به طور جداگانه ذوب نموده سپس مس را به شكل باركه مذاب به Al اضافه می كنند اما روش دوم ساخت آمیژن به این صورت می باشد كه مس را ذوب كرده سپس Al را به مرور به مذاب اضافه می كنند كه پس از هر بار اضافه كردن Al درجه حرارت را كاهش داده تا از تلفات Alجلوگیری شود 3- آمیژن سه گانه Cu,Al,Ni: برای تهیه این هاردنر به علت آنكه اضافه كردن Niبه مس هیچ گونه مشكلی ندارد ابتدا هاردنر Cu.Ni را ایجاد كرده و سپس Al را به مرور به مذاب اضافه می كنند . پس از آماده سازی مواد شارژ و پیش گرم كردن قراضه ها با توجه به نقطه ذوب فشار بخار و درجه حرارت تصفیه عناصر آلیاژی به مذاب اضافه می شود . بهترین نوع كوره ها در ذوب Cu كوره های القایی می باشد اما از كوره های و روبربرگ نیز استفاده می شود عملیات كیفی تهیه مذاب Cu: ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; كه شامل مرحل : 1- اكسیژن زدایی 2 هیدروژن زدایی 3 كنترل تركیب شیمیایی 4- تصفیه1- اكسیژن زدایی : اكسیژن یكی از مهمترین عناصری كه میل تركیبی زیادی با مس و آلیاژ های مس دارد كه با افزایش درجه حرارت تا حدود 700 درجه مس با اكسیژن تولید اكسید مس دو ظرفیتی می كند . در 1050 تا 1100 درجه اكسید 2 ظرفیتی مس تبدیل به اكسید یك ظرفیتی می شود . اگر درجه حرارت از 1100 بیشتر شود مجددا اكسید مس تجزیه می شود به مس و اكسیژن محلول كه این اكسیژن در داخل مذاب حل شده و تولید اكسید می كند واكنش دیگری را كه انجام می دهد با هیدروژن می باشد كه تولید رطوبت و اكسید فلزات موجود در مذاب را می كند بخار مرطوب موجود به مرور از مذاب خارج شده و اكسید های موجود نیز به شكل ناخالصی در مذاب به وجود می آید برای حذف اكسیژن و اكسید های فلزی در آلیاژ های مس از سه روش استفاده می شود :1- استفاده از فلاكس های پوششی: این مواد مانع از ورود اكسیژن و هیدوژن به داخل مذاب Cu می شود . فلاكس های مورد استفاده معمولا تركیبات كربنی – خورده شیشه – و براكس می باشد( براكس كه تركیبات سدیم و پتاسیم كریولیت می باشد )و خورده شیشه نیز تركیبات سیلیسی بوده كه علاوه بر مانع شدن ورود اكسیژن به مذاب باعث افزایش سیالیت مذاب و سرباره گیری آسان می شود . 2- استفاده از مواد غیر محلول در مذاب جهت حذف اكسیژن:;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;..مواد غیر محلول در سطح مذاب قرار داده كه این مواد در روی سطح شروع به انجام واكنش شیمیایی كرده و در ضمن احیاء اكسید های مذاب به عنوان مواد پوششی در سطح مذاب از اكسید شدن مذاب جلوگیری می كنند كه مهمترین آن ها عبارتند از كاربید كلسیم CaO2، پراید منیزیم Mg3O2 فلاكس های مایع نظیر اسید بوریك زغال چوب این مواد ضمن خاصیت احیایی دارای وزن مخصوص پایین می باشد و روی مذاب قرار می گیرند بعضی از واكنش هایی كه این مواد انجام می دهند شامل:3 :استفاده از اكسیزن زداهای محلول در مذاب :;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;. این نوع اكسیژن زداهای محلول در مذاب : این نوع اكسیژن زداها در حد فاصل سرباره و مذاب واكنش می دهند معمولا احیاء كننده های قوی هستند كه عناصری مانند فسفر روی منگنز سیلیسیم لیتیم آلومینیم و در بعضی از مواد سرب شامل این دسته از اكسیژن زداها می باشد این عناصر قابلیت انحلال در مذاب مس را دارند و با توجه به قابلیت احیاء كنندگی قوی اكسید مس را احیاء می كنند و محصولات واكنش عموما وارد سرباره شده و یا به صورت گاز از مذاب خارج می شود واكنش هایی كه این عناصر انجام می دهند شامل : عناصر Al- لیتیم –سیلیسیم پس از پایان واكنش محصولات واكنش در آنها باقی می ماند لذا كمتر استفاده می شود و بهترین اكسیژن زدای محلول فسفر می باشد كه پس از واكنش از مذاب خارج می شود و با كاهش انحلال اكسیژن در مذاب از طرف دیگر انحلال هیدروژن افزایش پیدا می كند لذا بعد از مرحله اكسیژن زدایی باید عملیات ریخته گری بلافاصله انجام شود .هیدروژن زدایی : ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;این عنصر ماننداكسیژن از اتمسفر محیط و یا رطوبت موجود در مواد شارژ و محیط قالب وارد مواد شارژ می شود اگر داخل مذاب میزان اكسیژن بالا باشد باعث كاهش حلالیت هیدروژن می شود . هیدروژن در مرحله انجماد تبدیل به مولكول هیدروژن مولكولی در داخل حفرات انقباضی قرار گرفته و مانع از تغذیه حفرات انقباضی توسط مذاب می شود در نتیجه حفرات انقباضی تشدید می شوند. نكته : حفرات گازی هستند كه در مقطع برشی آن حفرات به صورت گرد و منظم می باشد اما حفرات انقباضی حفراتی می باشند كه در مقطع شكست آن شكل حفرات نامنظم و زبر بوده و حفرات سوزنی شكلی نیز در دور آن تشكیل شده است بخار آب موجود به سه شكل در قطعات تولیدی اثر می گذ ارد 1- مقدار بخار آب تولیدی كمتر از حد بحرانی باشد در این شرایط اگر درجه حرارت ذوب و یا فوق ذوب بالا باشد در زمان انجماد نیز بالا باشد بخار آب فرصت خروج از محیط را پیدا می كند 2- مقدار بخار آب تولیدی حدود حد بحرانی باشد در این شرایط در اثر افزایش دما و كاهش چگالی بخار آب و افزایش حجم بخار و همچنین افزایش فشار بخار سرعت خروج بخار از محیط قالب برابر با سرعت تولید گاز توسط مذاب است در این شرایط میزان عیوب گازی به حداقل می رسد. 3- میزان بخار آب تولیدی بیشتر از حد بحرانی باشد تشكیل بخار و عدم خروج بخار از محیط باعث افزایش مك تحلخل حفرات گازی و انقباضی در قطعه می شود . روش های حذف هیدروژن : ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;استفاده از فلاكس و سرباره های اكسیدی : این نوع سرباره ها با هیدروژن موجود در مذاب واكنش داده و تشكیل بخار آب می دهد این بخار از سرباره خارج شده و لذا عمل هیدروژن زدایی تشكیل می شود این روش در صنعت كمتر استفاده می شود كه به دلایل زیر می با شد 1- واكنش های ایجاد شده در سرباره باعث كاهش سرباره می شود . ادامه خواندن گزارش کارکارگاه غير آهني

نوشته گزارش کارکارگاه غير آهني اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.