چگونگی افزودن منیزیم به مذاب و مشکلات ناشی از آن

چگونگی افزودن منیزیم به مذاب و مشکلات ناشی از آن:
امروزه برای کروی کردن گرافیت ها در چدن نشکن از منیزیم استفاده می شود. در ضمن عناصر جزیی مانند سدیم و عناصر خاکی نادر موجود در آلیاژ فرو سیلیس منیزیم Fe-Si-Mg برای خنثی کردن عناصر جزیی مضرو راندمان بهتر در عمل جوانه زایی ،اهمیت زیادی دارند. منیزیم با نقطه ذوب 651 درجه سانتی گراد و نقطه جوش 1157 درجه سانتی گراد فلزی بسیار فعال است که در مجاورت هوا شدیدا اکسید می شود . از مشکلات افزودن منیزیم خالص می توان به وزن مخصوص کم – نقطه جوش پایین و میزان حلالیت پایین در مذاب چدن ، اشاره کرد(منیزیم در آهن به صورت فرومنیزیم FeMg به هیچ وجه مورد استفاده قرار نمی گیرد.
انواع آلیاژهای منیزیم کروی کننده :
1 - فرو سیلسیم منیزیم:
الف)5 تا 7 % منیزیم ،%45 سیلسیم ، % 5/1 کلسیم و بقیه آهن
ب)5 تا 7 % منیزیم ،%45 سیلسیم ، % 5/1 کلسیم و 0.8 تا 5/1 درصد مش متال (سدیم-لانتالیم)و بقیه آهن
2-نیکل منیزیم :
الف)15% منیزیم ،85% نیکل
ب)15%منیزیم ، 1 تا 0.2 % مش متال ،بقیه نیکل.
روش فروبری (راندمان 40 تا 50%) برای افزودن منیزیم به مذاب جهت ایجاد چدن با گرافیت کروی استفاده شد.
در این روش مواد کروی کننده داخل محفظه از جنس گرافیت جاسازی شده و هنگامی که پاتیل از مذاب پر شده محفظه داخل پاتیل می شو د که میزان بازیابی منیزیم در این روش 40 تا 50 درصد می باشد . که معمولا درجه حرارت ریخته گری را در این روش 1560 درجه در نظر گرفته همچینن افت درجه حرارت در این روش 50 درجه سانتیگراد می باشد .

تاثیر عناصر روی چدن نشکن

1- کربن:مقدار کربن در چدن نشکن ما بین 4/3 -6/3 % در نظر گرفته می شود.تعداد گرافیت های کروی بستگی به مقدار کربن دارد.افزایش کربن سبب بهتر شدن قابلیت ریختگری از طریق افزایش سیالیت مذاب می گردد.همچنین در چدن های نشکن هیپو یوتکتیک هر قدر مقدار کربن بیشتر شود نیاز به تغذیه گذاری قطعات کمتر می گردد.

ریخته گری چدن داکتیل به روش فرو بری و به روش راهگاه (درون قالبی)

ریخته گری چدن داکتیل به روش فرو بری:

چدن نشکن : چدن های نشکن یا چدن های با گرافیت کروی ،خانواده ای از چدن ها هستند و همانطور که از اسمشان پیداست ،شکل گرافیت در آنها به شکل کروی است.همین کروی بودن گرافیت ها ، باعث افزایش استحکام و چقرمگی در مقایسه با چدن های خاکستری می گردد. اصولا چدن نشکن با افزودن منیزیم در مذاب ، تولید می شود(چون منیزیم در دماهای بالا تبخیر می شود معمولا از آلیاژهای منیزیم استفاده می شود)برای کروی شدن قطعاتی که درقالب های ماسه ای تولید می شوند مقدار 0.04 تا% 0.07 منیزیم باقی مانده کافی می باشد و در قطعاتی که در قالب های فلزی تولید می شوند (مانند لوله ریزی)مقدار 0.02 در صد منیزیم باقی مانده کافی است . چدن نشکن در مقایسه با چدن خاکستری تمایل به تبرید بیشتری دارد و برای بدست آوردن ساختاری عاری از کاربید ، مخصوصا در مقاطع نازک ، لازم است جوانه زنی با فرو سیلیسیم انجام شود.
اندازه گرافیت ها به دو پارامتر بستگی دارد:
1-آهنگ سرد شدن یا اندازه سطح مقطع
2-جوانه زایی با فروسیلیسیم در حین ریختگری می توان چدن های نشکنی با ساختار زمینه فریتی،پرلیتی،مخلوط فریت-پرلیت،آستنیت،بینیتی،مارتن زیتی را تولید نمود
. چدن های نشکن پرلیتی دارای استحکام بالایی هستندولی چقرمگی آنها کمتر است. چدن های نشکن فریتی استحکام کمتری دارند ولی ازدیاد طول نسبی بیشتر و مقاومت به ضربه شان خوب است.عناصری همچون سدیم،کلسیم،لیتیم،تیریم نیز می توانند عمل کروی کردن را انجام بدهند.همچنین افزودن سزیم (Ce) به مقدار جزیی در آلیاژ منیزیم شکل گرافیت را بهبود می بخشند.

ریخته گری چدن داکتیل به روش راهگاه (درون قالبی) :
درون قالبی : بازیابی منیزیم در این روش در حدود 100 درصد می باشد که مدت زمان بین تلقیح مذاب و تخلیه مذاب در حداقل ممکن می باشد که هر چه این زمان کمتر باشد کروی سازی بیشتر و یکنواخت تر می شود در این روش مواد کروی کننده در داخل سیستم راهگاهی قرار گرفته و ضمن عبور مذاب از داخل سیستم راهگاهی عمل کروی سازی انجام می شود .

اندازه گیری سیالیت

از آن جا که سیالیت را نمیتوان جز یکی از خواص فیزیکی دانست از این رو آزمایشات مختلف برای تعیین سیالیت بر مبنای مقایسه و بیشتر بر اساس لوازم و موادی است که در هر کارگاه به کار میرود. در شرایط ثابت میتوان با تعیین اندازه طول یا سطح نمونههای پر شده توسط مذاب واحدی برای سیالیت تعیین نمود. آزمایشات اولیه سیالیت توسط Krynitsky , Clark انجام پذیرفت که مستقیما مذاب را در یک کانال افقی وارد میگردند و سپس این آزمایش جهت تقلیل طول کانال به سیستم مارپیچ Spiral درآمد که هنوز هم در صنعت مورد استفاده قرار میگیرد. در حالت کلی نوع آزمایش و تعیین ابعاد به تجربه و نوع متغیرهای مختلف بستگی دارد.

آلیاژ آلومینیم – سیلیسیم 2

آلیاژ آلومینیم – سیلیسیم
آلیاژهای آلومینیوم حاوی سیلیسیم به عنوان آلیاژی اصل به علت سیالیت زیاد که ناشی از وجود حجم نسبتا زیاد Al-Si است. مهمترین آلیاژهای ریخته گری محسوب می شود.مزایای دیگر این نوع آلیاژ ریخته گری مقاومت خوردگی بالا و جوش پذیری خوب است و اینکه سیلیسیم ضریب انبساط حرارتی را کاهش می دهد در هر حال به علت وجود ذرات سخت سیلیسیم در زیر ساختار ماشین کاری این آلیاژ مشکل است.
حلالیت سیلیسیم در آلومینیوم در درجه حرارت محیط ناچیز و حدود 0.05% می باشد. یوتکتیک بین محلول جامد آلومینیوم حاوی بیش از یک درصد سیلیسیم خالص به عنوان فاز دوم تشکیل می شود. ترکیب دقیق یوتکتیک هنوز مورد شک و تردید است ولی امروزه تقریبا ترکیب Al-12/7% si به عنوان یوتکتیک قابل قبول است. انجماد آهسته یک آلیاژ Al-Si خالص تولید ریزساختار بسیار درشت می کند که در آن یوتکتیک به صورت صفحات یا سوزنی های بسیار بزرگ سیلیسیم در یک زمینه ی پیوسته ی آلومینیومی تشکیل می شود.
خود یوتکتیک از شبکه های مجزا که در آن ذرات سیلیسیم ظاهرا بهم مرتبط شده اند تشکیل شده است. آلیاژهای دارای این نوع یوتکتیک درشت به علت طبیعت ترد صفحات سیلیسیم درشت دارای انعطاف پذیری پایین است . سریع سرد کردن آلیاژ در هنگام ریخته گری در غالب دائمی اتفاق میافتد که به شدت ریز ساختار را ریز کرده و فاز سیلیسیم به شکل الیاف در امده که در نتیجه آن انعطاف پذیری و استحکام کشش به مقدار بسیار زیادی بهبود می یابد. یوتکتیک را میتوان از طریق فرایند اصلاح کردن ریز نمود.

ریخته گری در آلیاژهای پایه آلومینیوم-1

تاریخچه کشف آلومینیم :
" فردریک وهلر " بطور کلی به آلومینیوم خالص اعتقاد داشت اما این فلز دو سال پیشتر بوسیله " هانس کریستین ارستد " شیمیدان و فیزیکدان دانمارکی بدست آمد. در روم و یونان باستان این فلز را بعنوان ثابت کننده رنگ در رنگرزی و نیز بعنوان بند آورنده خون در زخمها بکار میبردند و هنوز هم بعنوان داروی بند آورنده خون مورد استفاده است. در سال 1761 ، " گویتون دموروو " پیشنهاد کرد تا alum را آلومین (alumin) بنامند .

پیدایش و منابع :
اگر چه Al ، یک عنصر فراوان در پوسته زمین است(18%) ، این عنصر در حالت آزاد خود بسیار نادر است و زمانی یک فلز گرانبها و ارزشمندتر از طلا به حساب میآمد. بنابراین ، بعنوان فلزی صنعتی اخیرأ مورد توجه قرار گرفته و در مقیاسهای تجاری تنها بیش از 100 سال است که مورد استفاده است. در ابتدا که این فلز کشف شد، جدا کردن آن از سنگها بسیار مشکل بود و چون کل آلومینیوم زمین بصورت ترکیب بود، مشکلترین فلز از نظر تهیه به شمار میآمد .
آلومینیوم برای مدتی از طلا با ارزشتر بود، اما بعد از ابداع یک روش آسان برای استخراج آن در سال 1889 ، قیمت آن رو به کاهش گذاشت و سقوط کرد. تهیه مجدد این فلز از قطعات اسقاط (از طریق بازیافت) تبدیل به بخش مهمی از صنعت آلومینیوم شد. بازیافت آلومینیوم موضوع تازه ای نیست، بلکه از قرن نوزدهم یک روش رایج برای این کار وجود داشت. با اینهمه تا اواخر دهه 60 این یک کار کم منفعتی بود تا زمانیکه بازیافت قوطیهای آلومینیومی آشامیدنیها بالاخره بازیافـت این فلز را مورد توجه قرار داد. منابع بازیافت آلومینیوم عبارتند از: اتومبیلها ، پنجره ها ، درها ، لوازم منزل ، کانتینرها و سایر محصولات ... .

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 300-200 و سری 400 طبقه بندی می شوند که هر سری شامل چندین فولاد با رفتارهای مختلف می باشد.
فولادهای زنگ نزن سری 300-200 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 0.08 تا 0.25 درصد، میزان کروم 16 تا 26 درصد و میزان نیکل 6 تا 22 درصد است.
آنچه که در نوع 316 باعث تمایز آن نسبت به انواع دیگر فولاد S.S همچون 304 شده وجود میزان حداکثر 3 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 316 مهمترین فولادی است که در محیطهای دریایی استفاده میگردد.

کاربرد عایقهای حرارتی در صنایع پتروشیمی

عایق های حرارتی و خواص آنها

 

1- مفهوم عایق کاری

 

عایق ها به موادی ، یا تلفیقی از مواد گفته می شود که مانع انتقال حرارت و انرژی می شود و جهت یکی از اهداف زیر استفاده می شوند.

 

1-1- انرژی را حفظ کنند(با جلوگیری و کم کردن اتلاف انرژی)

 

2-1- دمای سطح را برای راحتی و ایمنی افراد کنترل کنند.

 

3-1- کنترل دمای فرآیند را امکان پذیر نمایند.

 

 4-1- از انتقال بخار و کندانس شدن آب روی سطوح خنک جلوگیری شود.

 

5-1- راندمان گرمایش، سرمایش و... را افزایش دهد.

 

6-1- از خطرات آسیب های خوردگی و آتش سوزی جلوگیری شود.

 

7-1- به سیستم های مکانیکی در رسیدن به نقطه مطلوب در صنایع غذایی و آرایشی کمک کند.

 

8-1- انتشار آلاینده ها را به اتمسفر کاهش دهد.

آنالیز حرارتی

آنالیز حرارتی روشی برای بدست آوردن اطلاعات کیفی و کمّی در مورد تأثیر حرارت بر انواع مختلف مواد، از جمله: ترکیبات شیمیایی، پلیمرها (لاستیک، پلاستیک و کامپوزیت)، سرامیک‏ها، آلیاژها، مواد معدنی، غذا و دارو است. است. طبق نظریة اتحادیة بین‏المللی، آنالیز حرارتی، گروهی از روش‏های تجزیه و تحلیل حرارتی است که در آن خواص فیزیکی یک ماده و یا محصولات واکنش آن بعنوان تابعی از دما در شرایطی که ماده تحت یک برنامة دمایی کنترل شده قرار دارد، اندازه‏گیری می‏شود و عبارتند از:


- Differential Thermal Analysis (DTA)
تجزیه گرمایی تفاضلی

- Differential scanning calorimetery (DSC)
گرماسنجی پویشی تفاضلی

- Thermogravimetric Analysis (TGA)
گرماوزن‏سنجی

- Thermomechanical Analysis (TMA)
تجزیه گرما مکانیکی

- Evolved Gas Analysis (EGA)
تجزیه آزادسازی گاز (جهت تعیین ماهیت یا مقدار محصولات فرار)

- Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMTA)
تجزیه گرمایی دینامیک-مکانیکی

فرآیند جوشکاری اصطکاکی FSW

فایل زیر حاوی مطالب آموزشی در مورد فرآیند جوشکاری اصطکاکی می باشد.
امیدوارم مفید واقع شود.
http://www.mediafire.com/view/1da7297kxtbt8sh/FSW.pdf