عنوان پایان‌نامه
کنترل ریز ساختار و خواص فیزیکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 38999;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 699
- تاریخ دفاع
- ۰۷ مهر ۱۳۸۷
- دانشجو
- بشیر حیدریان
- استاد راهنما
- محمود نیلی احمدآبادی
- چکیده
- چکیده از جمله دستاوردهای مهم فناوری نیمه‌جامد آلیاژهای فلزی، امکان فراوری آلیاژهای با نقطه ذوب بالا نظیرآلیاژهای آهنی و آلیاژ های پایه مس در حالت نیمه‌جامد می‌باشد. در این میان، چدن‌ها با داشتن بیشترین تناژ و حجم تولید در میان قطعات ریختگی دنیا هنوز هم موضوع تحقیقات هستند. روش سطح شیبدار به عنوان روشی مفید در فراوری نیمه جامد چدن ها به ویژه چدن نشکن که محدودیتهای زیادی در فراوری نیمه جامد آن وجود دارد شناخته می شود، مهمترین محدودیت این فناوری جهت چدن نشکن از بین رفتن منیزیم در فرایند های مرسوم نیمه جامد است. چدن نشکن آلیاژی دارای خواص منحصر به فرد نسبت به دیگر چدن هاست. برخی عوامل مانند ضخامت بحرانی پرکردن قالب، وجود ریز حفرات به ویژه در مقاطع نازک، انجماد دندریتی و جدایش عناصر آلیاژی، کاربرد های این آلیاژ مهندسی را محدود می سازد. از طرف دیگر چدن های نشکن به دلیل وجود گرافیت های کروی قابلیت کارگرم و شکل پذیری خانواده فولادها را نیز نداشته، لذا تولید قطعات نازک و بی عیب با مشکلاتی همراه می باشد. تا کنون تحقیقات چندانی بر روی شکل دهی نیمه جامد چدن ها به دلیل وجود مشکلاتی نظیر پیچیده بودن فرایند های انجمادی انجام نشده است. در حالی که به نظر می رسد با جایگزینی ساختار گلبولی به جای ساختار دندریتی و جلوگیری از ایجاد ریز حفرات در حین انجماد مقاطع نازک تحت فشار بتوان تا حد زیادی نقایص چدن نشکن را بر طرف ساخت و خواص مکانیکی آن را بهبود بخشید. مزیت مهم این روش امکان شکل دهی چدن نشکن بدون تغییر شکل گرافیت های کروی می باشد. در این تحقیق از آلیاژ چدن نشکن حاوی منگنز و مولیبدن تهیه شده به روش سطح شیبدار جهت ریخته گری تحت فشار نیمه جامد استفاده گردید. علاوه بر آن، جدایش عناصر آلیاژی, جدایش مذاب و جامد, وجود ریز حفرات در مقاطع نازک و تغییر شکل گرافیت ها در هنگام شکل دهی مورد بررسی قرار گرفت. پس از بهینه نمودن شرایط تزریق و تولید قطعات بدون عیب قطعات در شرایط مختلفی آستمپر و بهترین نمونه های آستمپر شده جهت تست کشش انتخاب شدند. نتایج حاصل از تست کشش نشان داد چدن نشکن فراوری شده به روش نیمه جامد با ساختار گلبولی پس از عملیات آستمپر تلفیق بی نظیری از استحکام و انعطاف پذیری را داراست.
- Abstract
- Abstract Semi-solid processing is believed as a developing technology which can enhance current standards of alloy castings. Cast irons along with other ferrous materials have been the subject of this new technology application. Inclined cooling plate is a new promising technique for successful production of semi-solid cast irons particularly ductile iron in which processing in semi-solid state subjects to serious limitations. Mainly, this method prevents Mg fading in contrast to conventional semi-solid processes. Ductile irons because of spherical graphite have specific properties such as good mechanical properties, strength and toughness together and suitable castability. This engineering alloy along with growing application has several shortcoming which had limited its applications such as non-formability, dendritic structure and alloying element segregation, micro-porosity resulted from solidification mode and fabrication of thin section parts. It seems that replacing dendritic structure with globular structure and thixoforming, results in improving of mechanical properties, controlling of alloying element segregation, decreasing of micro-porosity and increasing of ability to thin section filling. In this paper high pressure mold filling of ductile iron contains Mn and Mo in semi-solid state has been investigated. Filling properties, fluidity, liquid segregation, alloying element segregation and defects like shrinkages holes and cracks were characterized. After optimizing the injection and production conditions, specimens where austempered at different conditions and the best one obtained was chosen for the tensile test. Results of tensile test showed that the ductile cast iron which is processed using semi solid method with a globular structure after the mentioned treatment will have a unique and brilliant combination of strength and elongation.
