متالوگرافی آلیاژهای غیرآهنی

متالوگرافی آلیاژهای غیرآهنی

مقدمه

موادفلزی،ازدیدگاه کلی به دو گروه بزرگ تقسیم می شوند،آهنی وغیرآهنی.پایه موادآهنی،آهن،وپایه مواد غیر آهنی عنصردیگری به جزآهن است.بخش عمده مواد غیرآهنی را آلیاژهای مس،آلومینیم،منیزیم،نیکل،قلع ،سرب وروی تشکیل می دهند.دیگرفلزها وآلیاژهای غیرآهنی که مصرف کمتری دارندعبارتند ازکادمیم،مولیبدن،کبالت،زیرکنیم،برلیم،تیتانیم ونیزفلزهای قیمتی یعنی طلا،نقره وگروه پلاتین ها.

درگذارش به فلزها وآلیاژهای غیرآهنی مهم می پردازیم.

مس وآلیاژهای مسی

مس

خواص مهم مس عبارتند از رسانندگی الکتریکی وگرمایی زیاد،مقاومت در برابر خوردگی خوب،ماشین کاری پذیری،استحکام وسخولت تولید.به علاوه مس غیرمغناطیسی است،رنگ زیبایی دارد،قابل جوشکاری،لحیم کاری سخت ولحیم کاری است وبه آسانی پوشش کاری ولاک کاری می شود.بعضی از این خواص با افزودن عنصرهای آلیاژی مناسب بهبود می یابند.بخش عمده مسی که برای رسانه های الکتریکی مصرف می شود حاوی بیش از99/99% مس است وبه نام مس چغرمه الکترولیتی یا مس بی اکسیژن با رسانندگی زیاد شناخته می شود.مس چغرمه الکترولیتی در ساخت سقف،ناودان،فواره،رادیاتوروواشر اتومبیل، کتری،خمره،مخازن تحت فشار،دستگاه تقطیرودیگر وسایل به کار می رود. چغرمه الکترو لیتی حاوی 5/%-2/%اکسیژن است که با مس ترکیب می شود ومس اکسیدتشکیل می دهد.مس اکسید بامس درحالت سیاه تاب یک مخلوط اوتکتیک بین شاخه ایی تشکیل می دهد بعدازآهن کاری وتاب کاری،شبکه بین شاخه ایی خورد شده واستحکام افزایش میابدمس بی اکسیژن درلوله های الکترونیکی یا وسایل مشابه کاربرددارد،زیرا با شیشه کاملا آب بندی می شود.

مس آرسنیکی حاوی تقریبا 3/% آرسنیک،دارای مقاومت خوبی در محیط های خورنده خاص است ودر ساخت بعضی ازانواع چگالنده ومبادله کن گرما به کارمی رود.

مس آسان تراش با حدود6/% تلوریم دارای ماشین کاری پذیری عالی است وبرای ساخت پیچ ها،پیچ های دوسررزوه،نک های جوش کاری،وقطعه های الکتریکی نظیر پین های اتصال ،کلیدها،رله ها ولوازم دقیق الکتریکی به کارمی رود.

مس نقره دار حاویgr/ton 850-200نقره است.نقره دمای تبلورمجدد مس را افزایش می دهد،بنا براین ازنرم شدن کموت توردرحین لحیم کاری جلوگیری می کند.

در ساخت موتورهای الکتریکی قطاروهواپیما استفاده از این نوع مس ترجیح داده می شود.

تغییرحالت مس به آلیاژهای مس

چون مس وبیشترآلیاژهای آن،تک فازوهمگن اند،مستعد عملیات گرمایی نیستند واستحکام آنها تنها با سردکاری تغییر می کند.دونوع حالت کلی برای آلیاژهای عملیات گرمایی نشوی کارپذیروجوددارد:سردکاری شده،ونرم یاتاب کاری شده.

حالت های مختلف سرد کاری درجدول زیر نشان داده شده که باانجام مقدار معیینی کار سردبرمواد تاب کاری شده به دست می آید.

درصد تقریبی کاهش باسردکاری
تسمه	سیم
9/10	7/20
7/20	1/37
4/29	0/50
1/37	5/60
0/50	0/75
5/60	4/84
7/68	2/90

درصدکاهش درتسمه ها براساس اختلاف ضخامت ودرسیم بر اساس اختلاف سطح مقطع است.

انواع تاب کاری شده برای شکل دادن دردمای محیط به کارمی روند وبا بیان گستره اندازه دانه ویا اندازه اسمی دانه به صورت اندازه میانگین دانه بر حسب میلیمتر مشخص می شوند.اندازه گیری ابعاددانه با استانداردASTM E79انجام میشود،که اندازه متوسط دانه مس وآلیاژهای مس کارشده راتخمین می زند.اندازه دانه مناسب برای هرکاربرد خاص به ضخامت فلز،عمق کشش ونوع سح مورد نیاز بعد از کششی بستگی دارد.اندازه های متداول درجدول زیر ذکر شده است.

اندازه دانه،MM	توصیه شده برای
05/0	عملیات شکل دادن مختصر،پرداخت کاری
025/0	کشش آسان،پرداخت کاری خوب هم چون قالپاق
035/0	کشش وپرداخت کاری خوب،مثلا برای کاسه چراغ پرژکتورها
050/0	کشش سنگین وچرخانش،پرداخت کاری آن دشواراست
100/0	کشش های شدید موادسنگین

آلیاژهای مس

مهم ترین آلیاژهای مس به صورت زیردسته بندی می شود:

1-برنج ها-آلیاژهایی ازمس وروی

الف- برنج های آلفا-آلیاژهای حاوی حداکثر36%روی

1-برنج های آلفای زرد-20تا36%روی

2-برنج های قرمز-5تا20درصدروی

ب-برنج هایa + B-54تا62%مس

2-برنزها-حاوی حداکثر12درصد عنصرهای آلیاژی

الف-برنزهای قلع

ب-برنزهای سیلیسیم

ج-برنزهای آلومینیم

د-برنزهای برلیم

3-کوپرونیکل ها-آلیاژهای مس ونیکل

4-نیکل نقره ها-آلیاژهای مس، نیکل وروی

برنج ها- تعریف کلی

برنج ها دراصل آلیاژهای مس وروی اند.بعضی ازاین آلیاژها مقدارکمی ازدیگرعنصرها همچون سرب،قلع یاآلومینیم دارند.تغییرترکیب شیمایی سبب ایجاد رنگ،استحکام،داکتیل بودن،ماشین کاری پذیری،مقاومت در برابرخوردگی مطلوب،ویاترکیبی ازاین خواص می شود.

نمودار فازی دوتایی مس-روی که آلیاژهای آن کاربردتجاری دارنددر شکل زیر نشان داده شده است.

حلالیت روی درمحلول جامدآلفا از5/32%در902درجه سانتی گرادبه حدود39% در454درجه سانتی گرادآفزایش میابد.چون مسf.c.cاست،محلول جامدآلفا نیزf.c.c است،فازبتا یک ترکیب الکترونیb.c.cاست ودمای بازآرایی آن با خط-نقطه درگستره 454-468درجه سانتی گراد نشان داده شده است.با سردکردن در این گستره دما،فاز بتاb.c.c با اتم های مس وروی که به طوراتفاقی درنقاط شبکه توضیع شده اند،به طور پیوسته به ساختار منظم بتا پریم b.c.c تبدیل می شود،اتم های مس درگوشه ها واتم های روی در مراکز هرسلول واحدقرار دارند.واکنش بازآرایی آنقدرسریع است که با آب دادن هم نمی توان آن را به تاخیر انداخت ویا ازآن جلوگیری کرد.

اثر روی برخواص کششی آلیاژمس تابکاری شده در جدول زیر نشان داده شده است.

BHN 10mm،500kg	طویل شدگی % در2in	استحکام کششی	% ،Zn
38	46	3200	0
49	49	36000	5
54	52	41000	10
58	56	42000	15
56	59	43000	20
54	62	45000	25
55	65	46000	30
55	60	46000	35
75	45	54000	40

دربیشترموارد افزودن عنصرها به محلول جامد داکتیل بودن را کاهش واستحکام را افزایش می دهد.طبق جدول بالا افزودن روی ،هم داکتیل بودن وهم استحکام را افزایش می دهد.بهترین ترکیب استحکام وداکتیل بودن در برنج Zn30- Cu70 بدست می آید.

برنج های آلفا

برنج های آلفا حداکثر36%روی دارند ومقاومت آنها دربرابرخوردگی نسبتا خوب است وکارپذیری خوبی دارند.رنگ برنج های آلفا بسته به مقدار مس ازقرمز،برای آلیاژهای پر مس،تازرد با حدود 62%مس تغییرمی کند.برنج های آلفا را می توان به دوگروه تقسیم کرد.برنج های آلفا زرد وبرنج های آلفا قرمز.

برنج های آلفای زرد.درحدود 20-36%روی دارند،مستحکم وداکتیل اند ودرنتیجه برای سردکاری شدیدمناسب اند.تاب کاری تنش زدا،پس ازسرد کاری شدید،برای جلوگیری از شکست بی موقع ازعملیات متداول در این برنج هاست.شکست بی موقع یا شکست براثرخوردگی ناشی ازتنش های باقی مانده زیادی است که براثر سرد کاری به وجودمی آید.این تنش ها برنج را به خوردگی بین دانه ایی،به ویژه درمحیط های آمونیاکی مستعد می کند انتخاب آلیاژهای مسی باحساسیت کمتر،خرشکست براثرخوردگی تنشی را به حداقل می رساند.

برنج های آلفای زرد دچارخوردگی حرفه ایی نیزمی شوند،که به آن روی زدایش می گویند.این نوع خوردگی معمولادرحین تماس برنج باآب دریا ویا آب تازه ایی که حاوی اکسیژن وکربن دی اکسیدزیادباشد پدیدمی آید.روی زدایش سبب تجزیه آلیاژوباقی ماندن مس متخلخل نامنسجم می شود.درصورتی که این عمل موقف نشودبانفوذ درمقطع فلزسبب نشت ازمیان لایه های متخلخل مس میشود.اگراین پدیده دریک نقطه متمرکزشودبه آن روی زدایش توپی شکل می گویند.مقدارکمی قلع یاآنتیموان روی زدایش را دربرنج های زردبه حداقل می رساند.

پرمصرف ترین برنج آلفای زرد،برنج فشنگ وبرنج زرداست.کاربرد های نمونه وارآن عبارتند ازرادیاتوراتومبیل،مخزن ها،کاسه چراق ،پوسته فلاش برقی،نگهدارنده لامپ،بدنه سرپیچ،یراق آلات،چفت وبست،واشر،پرچ،فنر،وسایل لوله کشی واجرای مهمات.

افزودن 3-5/% سرب،ماشین کاری پذیری را بهبودمی بخشد،به طوری که ازبرنج سرب دار برای ساخت قطعات تولیدی با ماشین پیچ تراش،صفحات حکاکی،کلیدها،اجزای قفل،فنرگلنگدن،چرخنده واجزای ساعت استفاده می شود.

دونوع برنج آلفای زردبرای مقاصدخاصی ابداع شده اند.فلزدریایی که با افزودن 1%قلع،استحکام ومقاومت دربرابرخوردگی آن افزایش یافته ودرچگالنده ولوله های مبادله کن گرمای نیروگاه های بخارمصرف می شود.برنج آلومینیم دارمقاومت بهتری دربرابرخوردگی دارد.این آلیاژلایه نازک،چسبنده وخودترمیم کننده ایی تشکیل می دهدکه لوله رادر برابرسرعت زیادآب سرد در نیروگاه های دریایی وزمینی محافظت می کند.

برنج های سرخ:این برنج ها 20-5% روی دارند وعموما مقاومت آن ها درمقابل خوردگی از برنج های زرد بهتذ است وتمایل به روی زدایش وشکست ناگهانی ندارد.مهم ترین برنج های کم روی عبارتندازفلز طلایی برنزتجاری،برنج قرمز،برنج کم عیار.

فلزطلایی: ازمس مستحکم تراست ودرسکه،مدال،نشان،درپوش فیوز،چاشنی انفجاری،نشانه ها،پلاک ها،وپوشش برای اشیایی که قراراست آب طلاداده شوند ویا خیلی صیقلی شوندبه کارمی رود.

برنزتجاری دارای قابلیت سردکاری وگرم کاری عالی است ودرتزئین لباس های محلی،اتصالات،لوله رژلب،لوازم دریایی،مهر،پیچ وپرچ به کارمی رود.برنج تجاری سرب داربرای ساخت پیچ ودیگر قطعات تولیدشده توسط ماشین تراش به کارمی رود.

برنج سرخ برای ساخت لوله های برقی،رول پلاک،شمع دان ها،یراق،لوله های چگال انده،ومبادله کن گرما،لوله کشی،لوله روژلب،اتصالات،پلاک نام،برچسب ورادیاتور به کارمی رود.

برنج کم عیار برای ساخت تزئینات فلزی ،مدال ها،ترموستات،وسایل موسیقی،شلنگ های انعطاف پذیرودیگراشیایی که به روش کاس گری تولیدمی شوند به کارمی روند.

برنج های آلفا به علاوه بتا

این برنج ها 62-54%مس دارند.این آلیاژها ازدوفازآلفا وبتا تشکیل شده اند.فازبتا دردمای محیط سخت تروتردتراز آلفا است،بنا براین سرد کاری این آلیاژها نسبت به برنج های آلفا دشوارتراست.دردما های زیاد،فازبتا بسیارموم سان می شود وچون بسیاری ازاین آلیاژها را می توان تا رسیدن به منطقه تک فازبتا گرم کرد،خواص گرم کاری آنها عالی است.پرمصرف ترین برنج بتا+آلفا فلزمونتزاست که استحکام زیادوخاصیت گرم کاری عالی دارد.ساختاردو فازی فلزمونتزتاب کاری شده است سریع سردکردن فلزازمنطقه بتامانع ازرسوب بخش عمده فازآلفا می شود.

ساختارفلزمونتزآب داده شده درآب از825 درجه سانتی گراداست.آب دادن باعث باقی ماندن بخش اعظمی فازبتا شده .ولی درمرزدانه ها مقداری آلفا نیزتشکیل شده است.گرم کردن مجددتادمایی کم سبب می شودکه بخش بیشتری ازفازآلفا بتواند ازمحلول فوق اشباع خارج شود.بنابراین عملیات گرمایی این آلیاژامکان پذیراست،فلزمونتزبه صورت ورق دربدنه کشتی ها،چگالنده ها،فلزمشبک،ومعماری به کارمی رود.موارد دیگر مصرف عبارتنداز بدنه شیرمفتول لحیم کاری سخت،ولوله های چگالنده باافزودن 8/-4/% سرب ،ماشین کاری پذیری فلزمونتزافزایش میابد.ماشین کاری پذیری ترین برنج،برنج آسان تراش است که خواص مکانیکی ومقاومت دربرابرخوردگی خوبی دارد.این نوع برنج درظروف،چرخنده ها وقطعلتی که توسط ماشین خودکاروسریع پیچ تراش تولید می شوند،به کارمی روند.

برنج آهن گری درمیان برنج ها،بهتری خاصیت گرم کاری رادارد وبرای آهن گری گرک،یراق واجزای لوله کشی مصرف می شود.

برنزمعماری دارای قابلیت آهن گری واتصال عالی است.کاربرد های نمونه وارآن عبارتند ازنرده ها،قطعات تزئینی،شبکه های فلزی،ویترین،لولا،قفل آویز وقطعات آن گری صنعتی.

برنج دریایی که برنزتوبین هم نامیده می شوند،دارای مقاومت بیشتری دربرابرخوردگی آب نمک بوده ودرساخت صفحه های چگال انده،مفتول جوش،محورپروانه،شاتون،وبدنه شیربه کارمی رود.برنج دریایی سرب داربا افزودن 75/1%سرب به دست می آید که ماشین کاری پذیرتراست ودرساخت سخت افزارهای دریایی به کارمی رود.فازبتا وفازآلفا روشن است.

برنزمنگنزبرنجی با روی زیاد،دارای استحکام بالاومقاومت عالی دربرابرسایش است ودردیسک کلاچ،شکل های خروج کاری شده،قطعات آهن گری شده،محورپمپ ها،محوربدنه شیر،ومفتول جوش به کارمی رود.

برنج های ریخته گی

دربخش قبل درباره برنج های کارشده که عمدتا آلیاژهای دوتایی مس وروی بودند بحث شد.

برنج های ریخته گی ظاهرا به برنج های کارشده شباهت دارند.ولی اغلب دارای مقدارقابل توجهی ازعنصرهای آلیاژی دیگراند.دراین آلیاژها 1-6%قلع،1-10%سرب وعنصرهای دیگری هم چون آهن،منگنز،نیکل وآلومینیم ممکن است وجود داشته باشد.

یکی ازنمونه های برنج ریخته گی برنج سرخ سرب داراست که برای ساخت قطعات ریخته گی سالم با استحکام متوسط وماشین کاری پذیری خوب هما نند شیرهای کم فشار،اتصالات لوله ها،چرخنده های کوچک،وپمپ های کوچک مصرف می شود.ساختاربرنج سرخ سرب داری که به روش پیوسته ریخته گری است این ساختارشامل شاخه های جدا نشسته یا هسته دارآلفا،که ازسرعت نسبتا زیادسردشدن ناشی می شوند،وذره های کوچک سرب با توضیع یکنواخت است.

برنزها- تعریف کلی

واژه برنزنخست برای آلیاژهای مس-قلع به کاررفت،ولی اکنون درمورد تمام آلیاژهای مس،به جزمس-روی،که حاوی حداکثر12% عنصرآلیاژی باشند به کارمی رود.نام برنزحاکی ازبرتربودن این آلیاژ ازبرنج است،وهمان طورکه دربخش های قبل نیزدیدیم به غلط برای بعضی آلیاژ هایی که درواقع برنج های مخصوص اند به کاررفته است.برنزهای تجاری دراصل آلیاژهای مس با قلع،آلومینیم،سیلیسیم یا برلیم اند.برنز ممکن است حاوی فسفر،سرب،روی یا نیکل نیزباشد.

برنزهای قلع

این برنزها عموما به نام فسفربرنزشناخته می شوند،زیرا درریخته گری آن ها همواره فسفر به عنوان اکسیدزدا افزوده می شود.گستره معمول فسفر01/-5/% وقلع1-11 درصد است.

بخش غنی ازمس سیستم آلیاژی مس-قلع درنمودارزیر نشان داده شده است

فازبتا درنتیجه واکنش پریتک تیک دردمای797درجه سانتی گراد تشکیل می شود دردمای 586 درجه سانتی گراد فازبتا تحت واکنش اوتکتوئید،مخلوط اوتکتوئید را تشکیل میدهد.در520درجه سانتی گراد گاما هم از طریق واکنش اوتکتوئید تشکیل می شود.درنمودارتجزیه فاز دلتا هم مشاهده می شود،فازآلفا ازطریق واکنش اوتکتوئید در350درجه سانتی گراد وتشکیل تجزیه می شود.این واکنش به اندازه ایی کنداست که درآلیاژهای تجاری فاز اپسیلن وجودندارد.درپایین ترازدمای 520درجه سانتی گراد شیب خط حدحلالیت نشان دهنده کاهش قابل ملاحظه حلالیت قلع درفازآلفا است.رسوب فازهای دلتا یا اپسیلن به سبب این تغییردر حلالیت،چنان کند است که درعمل خط حدحلالیت درزیردمای 520درجه سانتی گراد را به صورت نقطه چین نشان می دهند.به این علت برنزهای قلع ریخته گی با حداکثر7%قلع،که آهسته سرد شده باشند،دارای ساختارتک فازمحلول جامد آلفا هستند.دراغلب قطعات ریخته گی حاوی بیش از7%قلع مقداری فازدلتا تشکیل می شود.درساختارقطعه ریخته گی فسفر برنز10% که سزیع سرد شده باشد ذره های کوچک فازدلتا درزمینه ایی ازآلفای ظریف شاخه ایی مشاهده می شود.

برنزهای آلومینیم

بخش پرمس سیستم آلیاژی مس آلومینیم درنمودارزیرنشان داده شده است.دردمای 565 درجه سانتی گراد حداکثرحلالیت آلومینیم درمحلول جامدآلفا تقریبا 5/9%است.فازبتا دردمای 565درجه سانتی گراد درنتیجه واکنش اوتکتوئید به مخلوط تبدیل می شود.بیشتر برنزهای آلومینیم تجاری 4-11% آلومینیم دارند.آلیاژهایی که حداکثر5/7%آلومینیم دارند تک فازی وآنهایی که حاوی 11-5/7% آلومینیم هستنددوفازی اند.گاهی عنصرهای دیگری همچون آهن،نیکل،منگنز وسیلیسیم نیزبه برنزآلومینیم افزوده می شوند.آهن استحکام وسختی را افزایش می دهد وباعث ریزی دانه ها می شود،اثرنیکل همچون آهن ولی ضعیف ترازآن است،سیلیسیم ماشین کاری پذیری را افزایش می دهد.منگنز درهنگام ریخته گری با گازها ترکیب شده،باعث سلامت قطعه ونیز افزایش استحکام می شود.

برنزآلومینیم تک فاز،دارای قابلیت سردکاری،استحکام خوب،ومقاومت دربرابرخوردگی درجوودرآب است.این خواص برای لوله های چگالنده،قطعات سرد کاری شده،مخازن مقاوم دربرابرخوردگی،پیچ ومهره،وقلاف های محافظ درمحیط های دریایی مناسب است.

برنزهای آلومینیم آلفا+بتا به سبب عملیات گرمایی پذیری وایجادساختاری شبیه فولادها قابل توجه اند.برنزآلومینیم سیاه تاب با10%آلومینیم با آهسته سرد کردن درکوره از دمای بالاتر از دمای اوتکتوئید،ساختارلایه لایه ایی شبیه پرلیت تشکیل می شود اگرآلیاژدوفازی ازدمای 870-815درجه سانتی گرادآب داده شود،ساختارسوزنی شکلی شبیه مارتنزیت تشکیل می شود.آلیاژهای آب داده در گستره 595-370 درجه سانتی گراد بازپخت می شوند تا استحکام وسختی آنها افزایش یابد.ازبرنزآلومینیم عملیات گرمایی شده برای ساخت چرخنده ها ،توپی پره ها،تیغه ها،اجزای پمپ،یاتاقان،بوش،ابزارهای جرقه نزن،قالبهای کشش وشکل دادن استفاده می شود.

آلومینیم وآلیاژهای آن

آلیاژهای آلومینیوم حاوی سیلیسیوم به عنوان آلیاژی اصل به علت سیالیت زیاد كه ناشی از وجود حجم نسبتا زیاد‌‌‌Al-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 اینكه سیلیسیوم ضریب انبساط حرارتی را كاهش می دهد در هر حال به علت وجود ذرات سخت سیلیسیوم در زیر ساختار ماشین كاری این آلیاژ مشكل است.

حلالیت سیلیسیوم در آلومینیوم در درجه حرارت محیط ناچیز و حدود 0.05% می باشد یوتكتیك بین محلول جامد آلومینیوم حاوی بیش از یك درصد سیلیسیم خالص به عنوان فاز دوم تشكیل می شود. تركیب دقیق یوتكتیك هنوز مورد شك و تردید است ولی امروزه تقریبا تركیب Al-12/7% si به عنوان یوتكتیك قابل قبول است.

انجماد آهسته یك آلیاژ ‌‌Al-Si خالص تولید ریزساختار بسیار درشت می كند كه در آن یوتكتیك به صورت صفحات یا سوزنی های بسیار بزرگ سیلیسیوم در یك زمینه ی پیوسته ی آلومینیومی تشكیل می شود.

خواص آلیاژ :

تاثیر سیلیسیوم درخواص مكانیكی آلیاژ آلومینیم به ساختمان میكروسكوپی وچگونگی انجماد ان بستگی دارد واز این رو ،آلیاژ در شرایط مختلف تولید (ماسه وفلزی وتحت فشار)خواص متفاوتی دارد. كه قالبهای فلزی بهترین نتیجه رادر ریخته گری این آلیاژ دارد.

این الیاژها عملیات حرارتی بخصوصی ندارند وخواص مكانیكی آنها تغییرات عمده ای در اثر عملیات محلولی وزمان پیر سختی ندارد. سیلیسیم با افزایش سیا لیت آلیاژ (تركیب یوتكتیك) و كاهش درصد جذب گاز وتسهیل انجماد پوسته ای وخواص ریخته گری آلیاژ رابهبود می بخشد و ازاین نظر آلیاژ بسیار مناسبی است . گر چه آلیاژهای Al – Si به دلیل آن که فاز آلومینیم در سرد کردن سریع قابلیت فوق اشباع شدن با سیلیسیوم را دارد در مقابل عملیات حرارتی از خود عکس العمل نشان می دهد، ولی با افزودن برخی از عناصر دیگر مانند مس و منیزیم مقاوم شدن بسیار زیادتری قابل حصول است. مس استحکام را افزایش می‌دهد و قابلیت ماشینكاری را بهبود می‌بخشد گر چه این امر با کاهش سیالیت انعطاف‌پذیری و مقاومت خوردگی توام است. سالها است که آلیاژ Al – Si- Cu در دسترس بوده ویك حالت بهینه بین خواص مختلف حاصل شده است.

روی

مصرف اصلی روی پوشش دادن فولادبرای جلوگیری ازخوردگی است،زیرا ازفولاد آندی تر است ودرمحیط خورنده به نام آند فدا شونده عمل می کند.بنابراین روی خورده می شودوفولاد را ازهرگونه حمله ایی محافظت می کند.پوشش دادن روی به روش های مختلفی انجام می شود،مثلا رویینه کاری ازطریق قوطه وری درروی مذاب،رویینه کاری الکترولیتی،رنگ کاری،فلزپاشی ورویینه کاری خشک یا جانشین کردن روی.قطعات فولادی که معمولارویینه کاری می شوند عبارتند ازپیچ مهره ها،زنجیرها،حصار،ابزار ویراق،لوله ها،پیچ ها،ورق ها،مخازن،سیم وتوری.

درفرآیند رویینه کاری خشک قطعات درجعبه حاوی گرد رو قرارمی گیرند وجعبه کاملا درز بندی می شود،سپس آن را ضمن چرخاندن تا دمایی زیرنقطه ذوب روی گرما می دهند.درنتیجه گرمایش،روی به سطح تلقیح می شود وبه فولادنفوزمی کند تا پوشش نازک ویک نواخت تشکیل شود.روی اکسید درتولیدسیمان دندان پزشکی،لعاب،ساخت کف پوش،شیشه ،لعاب شیشه،کبریت؛رنگ به کار می رود.

شرح آزمایش متالوگرافی آلیاژهای مس،آلومینیم و روی

درابتدا طبق لیست داده شده نمونه ها را انتخاب می کنیم،که این نمونه ها به شرح زیر است:

1-مس خالص

2-برنج تک فاز

3-برنج دو فاز

4-برنزقلع

5-برنزآلومینیم

6- آلومینیم خالص

7-آلومینیم سیلیسیم

8-روی (ماکروسکپی)

براي بررسي و مطالعات سطح مقطع يك فلز بايد مراحل زير را طي كرد :

1-نمونه برداري از قطعه ي مورد نياز

2-آماده كردن سطح نمونه ( سنگ زني، سنباده زدن، پوليش كردن و اچ كردن)،

بررسي سطح مقطع به طريق ميكروسكوپي و ماكروسكوپي.

1-نمونه برداري از قطعه­ي مورد نظر:

براي سطح مقطع يك فلز بايستي از آن نمونه برداري كرد.نمونه بايد از قسمتي از قطعه برداشته شود كه با ساير مناطق مشابهت دارد.به طوري كه با توجه به آن بتوان روي خواص كلي قطعه اظهار نظر كرد.

مشاهدات ميكروگرافي بر نمونه هايي بنام مقطع كوچك Micrisection انجام مي گيرد.اين كار با برداشتن نمونه ي كوچكي به شكل مكعب و به ابعاد 10 ميلي متر و يا پولكي به قطر 15 و ارتفاع 15 ميلي متر از فلز صورت مي گيرد.پس اولين مرحله براي مطالعات متالوگرافي شامل نمونه برداري از قطعه كار است كه اين كار با كمك اره دستي يا ماشين نمونه برداري صورت مي گيرد.در اين جا بايد دقت شود كه در ضمن عمل نمونه داغ نشده و سطح برش حتي الامكان عمود بر محور نمونه باشد

2-آماده کردن سطحنمونه:

آماده كردن سطح نمونه همان طور كه گفته شد شامل مراحل زير مي باشد :

سنگزدن:

نمونه پس از بريده شدن مورد سنگ زني قرار مي گيرد تا گوشه هاي تيز و خطوط عميق حاصل از اره محو شده و بدين ترتيب از خراب شدن سنباده ها و صفحه ي پوليش جلوگيري شود.دستگاه سنگ زني معمولاً داراي دو سطح خشن و نرم است.

ابتدا نمونه را روي سطح خشن گرفته و بعد از صاف شدن نسبي آن را روي ديسك نرمتر مي گيريم تا سطح نمونه صاف تر گردد.

سنبادهزني:

بعد از آن كه نمونه سنگ زني شد و خطوط عميق و ناهمواري هاي اوليه ي آن بر طرف گرديد آن را روي سنباده60 كه بر روي ديسكي سوار شده است مي گيرند تا سطح اش قدري صاف تر گردد.سپس عمليات سنباده زدن اصلي در 4 مرحله معمولاً به ترتيب بر روي سنباده هاي (1200 1000و800و600و420و320و220و120و100و80) صورت مي گيرد که در آزمایشگاه ما از سمباده های 100 و 320 و 600 و 800 و 1000 و 1500 و 2500 استفاده شد.هر اندازه كه سنباده نرم تر باشد فشردن نمونه برروي آن آهسته تر صورت مي گيرد.عمل سنباده زني را ابتدا بر روي كاغذ سنباده ي خشن شروع كرده و سپس به ترتيب به سنباده هاي نرم تر مي روند.جهت سنباده زدن از يك ديسك به ديسك بعدي تغيير كرده و هر بار نمونه به اندازه ي90درجه چرخانده مي شود تا خطوطي كه از سنباده ي قبلي حاصل شده است كاملاً محو گردد و هر بار خطي عمود بر خطوط قبلي ايجاد شود.در پايان هر مرحله سنباده زدن و پيش از شروع مرحله ي بعدي بر روي سنباده نرم تر لازم است نمونه به دقت شسته شود تا ذرات درشت تر سنباده مرحله ي قبل، صفحه ي سنباده ي مرحله بعدي را آلوده نكنند.حال اگر كه سنباده زني بر روي سنباده هايي صورت گيرد كه جريان آب از روي آن ها عبور مي كند، ديگر لزومي به تميز كردن نمونه بعد از هر مرحله نخواهد بود.

اچ کردن:

اچ كردن عبارتست از خوردگي سطح فلز به وسيله ي يك مايع خورنده كه معمولاً نوعي اسيد است.بعضي از فلزات بدون اچ كردن تا حدودي ساختمان خود را نشان مي دهند.(مانند چدن خاكستري و يا گرافيت كروي كه بدون اچ كردن گرافيت هايش مشخص است.)

هنگام اچ كردن مرز دانه ها و مناطق پرانرژي سطح خورده شده و دانه بندي قطعه كار مشخص مي شود.همچنين دانه ها و فازهاي مختلف ماده در مقابل مواد خورنده با شدت هاي متفاوتي خورده مي شوند و اين خود موجب تشخيص آن ها از يكديگر مي گردد.

هدف از انجام اچ شيميايي ظاهر كردن فازهاي مختلف تشكيل دهنده ي نمونه مي باشد.گاهي اوقات اچ شيميايي براي نشان دادن نا هماهنگي هاي ساختماني، تصوير فازهاي تشكيل دهنده، نقايص سطحي و غيره به كار مي رود.به جز برخي از موارد عمل اچ كردن معمولاً به روش غوطه وري انجام مي گيرد.نمونه بايد از طرف سطح پوليش شده به داخل محلول اچ وارد شود و در طي مدت اچ كردن به آرامي در داخل محلول حركت داده شود و در طي اين مدت نبايد نمونه را با انبر گرفت.

مشاهده نمونه مس خالص

مشاهده نمونه برنج تک فا

مشاهده نمونه برنج دوفاز

مشاهده نمونه برنزقلع

مشاهده نمونه برنزآلومینیم

مشاهده نمونه آلومینیم خالص

مشاهده نمونه آلومینیم سیلیسیم

مطالب مشابه :

استاندارد پیچ و مهره

استاندارد پیچ و مدیر گروه نقشه کشی و طراحی صنعتی در آموزشکده طراحی قالبهای

---

روشهای تولید پیچ

فرآیند کار به این صورت است که قطعه ای که باید پیچ ومهره از طراحی قالبهای رزوه زنی

---

پیچ و روش های تولید ان

فرآیند کار به این صورت است که قطعه ای که باید پیچ ومهره از طراحی قالبهای رزوه زنی

---

متالوگرافی آلیاژهای غیرآهنی

مخازن مقاوم دربرابرخوردگی،پیچ ومهره،وقلاف های محافظ طراحی ورفع عیوب قالبهای

---

فهرست بهاي واحد پايه رشته ابنيه فصل ششم

معماری/سنگ/طراحی دو سر رزوه و واشر ومهره به منظور مقابله با پیچ و مهره لازم

---

سوالات تستی درس حرفه وفن پایه دوم

دانلود قالبهای سایت وبلاگ و طراحی ب) مواد و کدام اتصال به وسیله ی پیچ ومهره به هم متصل می

---

برچسب :
طراحی قالبهای پیچ ومهره