تحقیق در مورد آلیاژهای آلومینیم

اختصاصی از فی ژوو تحقیق در مورد آلیاژهای آلومینیم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحه16

عملیات کیفی ریخته‌گری آلیاژهای آلومینیم و محاسبه میزان موادبری 

 

 آلومینیم و آلیاژهای آن به دلیل نقطه ذوب کم و داشتن سیالیت خوب و همچنین پذیرفتن عملیات حرارتی و مکانیکی برای افزایش خواص مکانیکی در صنایع مختلف بخصوص در صنعت خودرو کاربرد بیشتری داشته و روز به روز موارد مصرف این آلیاژها توسعه می‌یابد. آلیاژهای آلومینیم به دو گروه ریختگی و کار شده یا نوردی تقسیم می‌شوند. آلیاژهای ریختگی در صنعت خودرو بیشتر مورد استفاده قرار گرفته و با توجه به خودروهای موجود در ایران خودرو این آلیاژها در قالب استاندارد پژویی B541120 و استاندارد انگلیسی BS1490 تعریف و دسته‌بندی شده‌اند. عناصر مختلف مانند سیلسیم، منیزیم و مس در خواص ریخته‌گری و مکانیکی این آلیاژها شدیداً تاثیر گذاشته و باعث ایجاد آلیاژهای صنعتی مصرفی در صنعت شده‌اند. آلیاژهای Al-Cu در قدیم کاربرد و اهمیت زیادی داشته‌اند، ولی بتازگی آلیاژهای Al-Si به دلیل ریخته‌گری آسان و خواص بهتر، کاربرد بیشتری پیدا کرده‌اند. به‌طور کلی برای تحقق فرایند ریخته‌گری مناسب، باید سه اصل مهم را در نظر گرفته و رعایت کنیم:

1. شناسایی عوامل و پارامترهای موثر
2. پیشگیری از ایجاد معضلات و پدیده‌های مضر
3. اصلاح و بهسازی فرایند با رعایت مسائل فنی و اقتصادی

مواد شارژ مورد استفاده برای ریخته‌گری آلیاژهای آلومینیم شمش‌های اولیه

این شمش‌ها بیشتر در کارخانه‌های بزرگ تولید آلومینیم، نظیر شرکت ایرالکو و المهدی در ایران تولید شده و معمولاً وزن آنها بیشتر از شمش‌های دیگر است. برای ساخت شمش‌های اولیه آلیاژهای مختلف آلومینیم، عناصر مطلوب را به مذاب Al خالص که از پودر Al2O3 تهیه می‌شود، می‌افزایند. شمش‌ها معمولاً در ساخت قطعاتی که به کیفیتی بالا نیاز دارند، استفاده شده و قیمت آنها حسب درجه خلوص و تقلیل ناخالصی‌ها، به‌صورت تصاعدی افزایش می‌یابد.

شمش‌های ثانویه یا دوباره ذوب

این شمش‌ها از ذوب و تصفیه قراضه‌ها و آلیاژهای برگشتی تهیه شده و معمولاً حاوی ناخالصی‌های معمولی مانند آهن، مس و سیلسیم هستند.

برگشتی‌ها

از برگشتی‌های خود قطعه نظیر راه‌گاه‌ها، تغذیه و ... با درصد مناسب به همراه شمش اولیه استفاده می‌شود.

آمیژان‌ها

تحقیق فورج آلیاژهای آلومینیم 16 ص - ورد

اختصاصی از فی ژوو تحقیق فورج آلیاژهای آلومینیم 16 ص - ورد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه :

با توجه به اینکه تا به حال مقاله‌ای در مورد فورج فلزات غیر آهنی به چاپ نرسیده است سعی گردیده تا با ترجمه متن فوق کمکی به صنعت کشور در زمینه فورج آلومینیم بشود. این سلسله مقالات شامل قستمهای مختلفی از جمله فورج پذیری آلومینیم، تجهیزات فورج آلومینیوم، تکنولوژی طراحی قالب و آلیاژهای مختلف آلومینیوم می‌باشد. در نخستین بخش در مورد روشهای مختلف شکل دادن آلیاژهای آلومینیوم بحث خواهد شد.

آلیاژهای آلومینیوم در انواع و اشکال مختلف و در طیف وسیعی برای کاربردهای مختلف می‌توانند فورج شوند. فورج آلیاژ آلومینیوم، مخصوصاً در فورج Close-die ، شکل نهایی قطعه فورج تولید شده را صافتر و شفافتر از فورج گرم آلیاژ فولاد می گرداند. آلیاژ آلومینیوم بازتاب های مختلفی در حرارتهای زیاد در خلال فورج از خود نشان می‌دهد. صنعتگرائی که به آلومینیم دسترسی دارند، می توانند از آلیاژهای آلومینیم به جای فولاد اسفتاده کنند چون این دو در خیلی از موارد قابل مقایسه با یکدیگر می‌باشند. برای شکل دادن قطعات آلیاژ آلومینیم، فشار مورد نیاز در فورج می‌تواند مختلف باشد که بستگی به ترکیبات شیمیایی آلیاژ، مراحل فورج به کار رفته، نرخ تغییر قطعه در فورج، نوع قطعه فورج، شرایط روانکاری و حرارت قالب دارد.

دانلود مقاله مشخصات عمومی آلومینیم و آلیاژهای آن

اختصاصی از فی ژوو دانلود مقاله مشخصات عمومی آلومینیم و آلیاژهای آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

1-1 مشخصات فیزیکی :
آلومینیوم یکی از عناصر گروه سدیم در جدول تناوبی است که با تعداد پروتون 13 و نوترون 14 طبقه بندی الکترونی آن به صورت زیر می باشد

که در نتیجه می توان علاوه بر ظرفیت 3،ظرفیت 1را نیز در بعضی شرایط برای آلومینیوم در نظر گرفت
آلومینیوم از یک نوع ایزوتوپ تشکیل شده است وجرم اتمی آن در اندازه گیرهای فیزیکی 1099/26 در اندازه گیرهای شیمیایی 98/26 تعیین گردیده است . شعاع اتمی این عنصر در c o 25برابر 42885/1 آنگسترم و شعاع یونی آن از طریق روش گلداسمیت برابر A 57/0بدست آمده است که در ساختمان FCC وبدون هیچ گونه تغییر شکل آلوترو پیکی متبلور می شود .
مهمترین آلیاژهای صنعتی و تجارتی آلومینیوم عبارت از آلیاژهای این عنصر و عناصر دوره تناوبی سدیم مانند (منیزیم ، سلیسیم ) و عناصر دوره وابسته تناوب مانند مس ویا آلیاژهای توامی این دو گروه است .

سیلیسیم و منیزیم با اعداد اتمی 14و12 همسایه های اصلی آلومینیوم می باشند و بسیاری از کار بردهای تکنولوژیکی آلومینیوم بر اساس چنین همسایگی استوار است .ثابت کریستالی آلومینیومْ A 0414/4a= و مطابق شرایط فیزیکی قطر اتمی آن فرمول8577/2 dAl = می باشد . بدیهی است حلالیت آلومینیوم به نسبت زیادی به قطر اتمی آن بستگی دارد و مطابق آنچه در مباحث متالورژی فیزیکی بیان می گردد اختلاف قطر اتم های حلال ومحلول نباید از 15%تجاوز نماید،در حالی که شکل ساختمانی و الکترونهای مدار آخر نیزدر این حلالیت بی تاثیر نیستند .
در موردمنیزیم و سیلیسیم فاکتور اندازه اتمی نسبت به آلومینیوم مطابق روابط زیر است


و اختلاف الکترونی مدار آخر نیز به ترتیب( 1+) برای منیزیم و(1ـ)برای سیلیسیم می باشد. در مورد تشابه ساختمانی نیز در حالی که عدد همسایگی آلومینیوم 12است اعداد همسایگی منیزیم وسیلیسیم به ترتیب (6و6) (منشور فشرده )و(4ساختمان الماس)هستند که در مجموع می توان انتظار داشت که حلالیت جامد سیلیسیم در آلومینیوم ناچیز وحلالیت منیزیم از مقدار بیشتری برخودار باشد.
حلالیت نفوذ عناصر در آلومینیوم تابع قطر دهانه نفوذ جانبی

وقطر دهانه نفوذ مرکزی

بنابراین اتم های با قطر کوچک (کربن54/1،ازت40/1،بر 75/1،ئیدروژن 74/0و اکسیژن20/1)را می توان پیش بینی نمود که از طریق بین نشینی ونفوذی در آلومینیوم محلول جامد تشکیل دهند ولی تاثیر انرژی آزاد مناسب در تشکیل ترکیبات بین فلزی غیر فلزی مانع حلالیت عناصر فوق (به جز ئیدروژن)در آلومینیوم میگردد و تشکیل ترکیباتی مانند را باعث میشوند .
از بحث فوق نتیجه می شود که عناصر با قطر اتمی بیشتر از 17/1 آنگسترم نمی توانند در فلز آلومینیوم به طریق بین نشینی حل شوند و ئیدروژن تنها عنصری است که حلالیت آن در حالت جامد مسلم میباشد.
از آنجا که انرژی آزاد ترکیبات آلومینیوم به سهولت تامین می گردد بسیاری از اتمهای کوچک حتی در حالت مذاب نیز با آلومینیوم ترکیب می شوند که همین امر باعث حضور ترکیبات مختلفی در ذوب و ساختمان ریخته گری آلومینیوم می شود.
از مباحث متالوژی و ترمودینامیکی استنباط می شود که ضریب نفوذ عناصر در آلومینیوم
که در آن
ثابت نفوذی
Q انرژی انتقال بر حسب Cal/mol
R ثابت گازها 987/1 Cal/mol
T درجه حرارت مطلق می باشد
مطالعات تجربی ثابت کرده است که D (ضریب نفوذی) شدیدا تحت تاثیر درجه حرارت قرار دارد و مقدار Q و در مورد عناصری که آلیاژهای صنعتی را تولید می کنند مشخص است که از جداول ترمودینامیکی استخراج می شود.
ثابت کریستالی آلومینیوم در اثر درجه حرارت انبساط می یابد، بطوری که ضریب انبساط خطی این عنصر که در C ْ20 برابر است در درجه حرارت C 200 ، و در C ْ 500 برابر می باشد. از طرف دیگر انبساط ثابت کریستالی این عنصر در مقابل محلولهای جامد در هر حالت از قانون و گارد تبعیت می کند.
نقطه ذوب آلومینیوم C ْ 659 و نقطه جوش آن C ْ 2057 است ولی فشار بخار آلومینیوم C ْ 1000 تقریبا برابر میلیمتر جیوه می باشد که از رابطه کلی زیر استخراج می شود.
به دلیل ایجاد فشار بخار و شدت اکسیداسیون عملا کاربرد آلومینیوم مذاب در حرارتهای بیش از C ْ 1000 غیر ممکن است. گرمای نهان گداز آلومینیوم برابر 2480 کالری بر اتم گرم می باشد و بر طبق روابط فیزیکی آنتروپی گداز آن
مقایسه انتروپی گداز و تغییرات انتروپی از درجه محیط تا نقطه ذوب نمایشگر تغییرات وسیعی است که در انتقال فاز از مایع به جامد وبالعکس در ساختمان کریستالی فلز حاصل می گردد.
نسبت تغیرات مذکور برای چند عنصر در زیر نشان داده شده است
انتروپی گداز تغییرات انتروپی تا نقطه ذوب فلز

54/0 46/2 53/4 کادمیوم
47/0 55/2 45/5 روی
37/0 75/2 51/7 آلومینیوم
31/0 32/2 54/7 منیزیم
24/0 30/2 79/9 مس
23/0 21/2 78/9 طلا
13/0 2 50/15 آهن
باید توجه داشت که رابطه برای فلزات خالص و ترکیبات فلزی که نقطه تجانس در منحنی مایع و جامد پدید می آید صادق است و در سایرموارد نمی تواند مورد استفاده قرار گیرد. آلومینیوم در حالت مذاب انبساط زیادی پیدا می نماید بطوریکه وزن مخصوص آن از 69/2 در درجه حرارت محیط به 38/2 در حالت مذاب تقلیل می یابد و از این رو انقباض حجمی آن حدود 10% می باشد که با توجه به وزن مخصوص جامد در درجه حرارت C ْ650 ، که برابر 50/2 است انقباض در فاصله انجماد به 8/6 % تقلیل می یابد.
آلومینیوم جامد با ساختمان کریستالی FCC و عدد همسایگی حدود 11 و فاصله همسایگی 12 و فاصله همسایگی ْ A 86/2 ، بعد از ذوب دارای عدد همسایگی حدود 11 و فاصله همسایگی بیش از ْ A 3 می گردد و از این رو ضریب انبساط خطی آن در مرحله ذوب نیز ، حدود 4% است .
گرمای نهان گداز این عنصر 5/2 کیلو کالری بر مول می باشد که در مقایسه با گرمای تبخیر آب 6/69 کیلو کالری بر مول نسبت آن حدود 27 و به همین دلیل در جریان ذوب ، امکان تبخیر و تصعید آلومینیوم بسیار کم است. این نکته در مورد عناصری مانند منیزیم، روی و کادمیوم که گرمای نهان گداز آنها به ترتیب 08/2، 72/1 و 53/1 کیلو کالری بر مول و نسبت آنها از 16 کمتر است حائز اهمیت است که امکان تبخیر و تصعید چنین عناصری در مرحله ذوب را افزایش می دهد.
2-1 مشخصات ریخته گری وذوب :
آلومینیوم و آلیاژهای آن به دلیل نقطه ذوب کم و برخورداری از سیالیت بالنسبه خوب و همچنین گسترش خواص مکانیکی و فیزیکی در اثر آلیاژسازی و قبول پدیده های عملیات حرارتی و عملیات مکانیکی، در صتایع امروز از اهمیت زیادی بر خوردارند و روز به روز موارد مصرف این آلیاژ ها توسعه می یابد. عناصر مختلف مانند سلیسیم ، منیزیم ، مس ، در خواص ریخته گری و مکانیکی این عنصر شدیدا تاثیر می کنند و یک رشته آلیاژهای صنعتی را پدید می آورند که از مقاومت مکانیکی، مقاومت به خورندگی و قابلیت ماشین کاری بسیار مطلوب برخوردارند. قابلیت جذب گاز و فعل و انفعالات شیمیایی در حالت مذاب از اهم مطالبی است که در ذوب و ریخته گری آلومینیوم مورد بحث قرار می گیرد و از این رو مستقلا در بخش سوم این کتاب مطالعه می شوند.
1-2-1 تقسیم بندی آلیاژها :
آلیاژهای آلومینیوم در اولین مرحله به دو دسته تقسیم می گردند :
الف ـ آلیاژهای نوردی Wrought Alloys که قابلیت پذیرش انواع و اقسام کارهای مکانیکی نورد ، اکستروژن ، وفلزگری را دارند.
ب ـ آلیاهای ریختگی Casting Alloys که در شکل ریزی و ریخته گری های آلومینیوم با گسترش بسیار مورد استفاده اند . آلیاژهای نوردی که در مباحث شکل دادن فلزات مورد مطالعه قرار می گیرند از طریق یکی از روش های شمش ریزی (مداوم ، نیمه مداوم ، منفرد ) تهیه می گردند و پس از قبول عملیات حرارتی لازم تحت تاثیر یکی از روش های عملیات مکانیکی به شکل نهائی در می آیند . مشخصات عمومی و ترکیب این نوع آلیاژها در جدول 2-1 درج گردیده است.
آلیاژهای ریختگی آلومینیوم که مورد بحث این کتاب نیز می باشند از طرق مختلف ریخته گری (ماسه ای ،پوسته ای ،فلزی و تحت فشار ) شکل می گیرند و مستقیما ویا بعد از عملیات حرارتی (در صورت لزوم ) در صنعت استفاده می شوند ،این آلیاژها در جداول 3-1 درج گردیده اند .
در مورد آلومینیوم و( سایر آلیاژها ) کشورهای مختلف استانداردهای متفاوتی بکار می برند که مشخصه درجه خلوص و یا میزان نا خالصی ها و سایر ترکیبات آلیاژ می باشد استاندار آلیاژهای آلومینیوم علاوه بر مشخصه های ارقامی که در جداول 2-1 و3-1 درج گردیده است به کمک رنگهای اصلی نیز انجام می گیرد .نمونه چنین رنگ هائی در استاندارد انگلیسی عبارتست از :
آلومینوم خالص رنگ سفید
آلومینوم –مس رنگ سبز
آلومینوم –منیزیم رنگ سیاه
آلومینوم –مس-نیکل رنگ قهوه ای
آلومینوم –روی –مس رنگ آبی
آلومینوم-سیلیسیم (منیزیم ) رنگ زرد
آلومینوم-سیلیسیم (مس) رنگ قرمز
در ایران متاسفانه هنوز استانداری برای صنایع آلومینوم بکار نمی رود و به رابطه کارخانه با کشورهای مختلف سیستم های متفاوت انگلیسی ،آمریکائی ،بلژیکی
بستگی دارد .مقایسه استانداردهای مختلف جهانی تقریبا مشکل ودر مورد آلیاژهای نوردی مطابق جدول 4-1 می باشد .در مورد آلیاژهای ریختگی نیز با اندک تفاوت چنین مقایسه ای امکان پذیر می باشد
3-1 مواد شارژ وآماده کردن آنها
مواد مختلفی که در ریختته گری آلیاژ های آلومینوم بکار می روند بر اساس نوع ترکیب خواسته شده و شرایط ترمود ینامیکی عبارتند از :شمش های اولیه ،شمش های دوباره ذوب ،قراضه ها ،برگشتی ها و آلیاژ سازها H ardeners . تفاوت عمده بین شمش های اولیه وشمش های دوباره ذوب آنست که شمش های اولیه که از کارخانجات ذوب بدست می آیند حاوی مقادیر زیادی ناخالصی و گاز می باشند که تاثیر منفی ونامطلوب در قطعه ایجاد می نمایند در حالی که شمش های ثانویه در اثر خروج ناخالصی ها وسایر مواد (بر اساس تصفیه )از کیفیت ترکیبی برتری بر خودار می باشند
1-3-1شمش های اولیه :
این شمش ها در قطعات 5 تا 15 کیلوگرمی بر اساس درجه خلوص تهیه می شوند .
وزن شمش های خالصی که حاوی ترکیب دقیق شیمیائی می باشند معمولا از5کیلوگرم تجاوز نمی نماید .استاندار ومشخصات شمش های اولیه در جداول 3-1 درج گردیده اند .این شمش ها معمولادر مورد ساخت قطعات که از کنترل کیفی بسیار مطلوب بر خودارند استفاده می شوند و قیمت آنها نیز بر حسب درجه خلوص و تقلیل نا خالصی ها به صورت تصاعدی افزایش می یابد .
در ساخت آلیاژ های آلومینوم ،بسیاری از عناصر مستقیما به آلیاژ مذاب افزوده می شوند که در این مورد شمش های اولیه خالص این عناصر نیز مورد استفاده اند این شمش ها عبارتند از :
روی –شمش های روی با درجه خلوص7/98تا 5/99 درصد رویدر استاندارد های مختلف بین المللی تهیه می شوند و همواره حاوی ناخالصی ها ئی از قبیل مس،کا دمیوم ،آهن سرب وگاهی قلع و آنتیموان می باشند .در ذوب آلومینوم معمولا از شمش های روی با درجه خلوص 9/99 استفاده می شود تا میزان ناخالصی ها بخصوص آهن تقلیل یابد .نقطه ذوب روی c419 وزن مخصوص آن 1/7 گرم بر سانتیمتر معکب است منیزیم –در مواقعی که درصد کمی از منیزیم مورد نیاز باشد ،می توان مستقیما منیزیم را به مذاب آلومینوم اضافه نمود که شمش های آن با درجه خلوص 9/99 حاوی ناخالصی ها ئی از قبیل آهن ،سدیم ،آلومینوم ،پتاسیم ،مس ،نیکل میباشند .نقطه ذوب منیزیم C650 و وزن مخصوص آن 74/1 ودر شمش های 5/2 تا 15 کیلو گرمی تهیه می شوند .سیلیسیم – این عنصر به دو صورت سیلومین ویا سیلیسیم کریستالیزه به آلومینوم اضافه می شود ،ترکیبات سیلومینی با 10 تا 13 درصد سیلیسیم در جداول3-1 درج شده اند .شمش سیلسیم کریستالیزه با درج خلوص 5/99 تا 9/99در صد سیلسیم همراه ناخالصی ها ئی از قبیل آهن ،آلومینوم دارای نقطه ذوبی حدود C1400و وزن مخصوص آن 4/2 می باشد.منگنز ،مس ،آهن ،نیکل ،کرم مستقیمابه مذاب آلومینوم اضافه نمی گردند ودر مورد این عناصر معمولا از هارد نرهااستفاده می کنند
2-3-1شمش های دوباره ذوب (ثانویه )و قراضه:
شمش های ثانویه که از ذوب وتصفیه قراضه ها و آلیاژهای بر گشتی تهیه میشوند معمولا از کنترل کیفی مطلوب بر خودارند وحاوی مقداری ناخالصی های معمولی در آلومینوم مانند مس و آهن و سیلسیم هستند .قراضه ها و قطعات بر گشتی بایستی به دقت از نظر ترکیب شیمیائی کنترل و دسته بندی شوند .استفاده مستقیم از قراضه ها و قطعات کوچک (براده ،پلیسه و اضافات تراشکاری ) به دلیل افزایش سطح تماس و شدت اکسید اسیون عملا نامطلوب می باشند و ترجیحااین قطعات را تحت نیروی پرسهای هیدرولیکی فشرده ودر بلوک های مختلف به کار می برند .برگشتی ها هم چنین آغشته به روغن گریس،رطوبت و … می باشند که بایستی قبل از استفاده وذوب دقیقا تمیز و از کثافات روغن بر کنار باشند ومعمولا از دستگاههای دوار وخشک کننده در این مورد استفاده می کنند .از آنجا که قراضه ها معمولا ترکیبات ناشناخته ای دارند اغلب ترجیح داده می شود که ‌آنها رادر کارگاه ریخته گری ذوب وپس از کنترل وآنالیز کیفی مورد استفاده قرار دهند .

3-3-1 آلیاژسازها (Hardeners )
این عناصر که به نام های MasterALLOYS و TemperALLOYS نیز نامیده می شوند به مقدار زیادی در صنایع ریخته گری آلومینوم بکای می روند ،زیرا آلومینوم با نقطه ذوب کم اغلب قادر به ذوت و پذیرش مستقیم عناصر با نقطه ذوب بالا نیست( مسCْ1083،منگنز Cْ1244،نیکلCْ1455 ،سیلیسیمCْ1415،آهن Cْ1539،وتیتانیوم Cْ1660)همچنین عناصر دیگر یکه نقطه ذوب بالا ندارند .دارای فشار بخار و شدت تصعید و اکسید اسیون می باشند که در صورت استفاده مستقیم در صد اتلاف این عناصر شدیدا افزایش می یابد (منیزیم ،روی )ترکیب شیمیائی ونقطه ذوب از هاردنر که در صنایع آلومینوم بکار می روند در جدول 5-1 درج گردید هاست و مشخصات متالوژیکی آلیاژها در فصل جداگانه ای مورد مطالعه قرار خواهد گرفت .تهیه آلیاژها سازها معمولا در کار گاهها ی ریخته گری نیز انجام می گیرد در این مواقع اغلب روش های زیر مورد استفاده است .معمولا قطعات عنصر دیر ذوب را ریز نموده ودر فویل های آلومینومی پیچیده ویا در شناورهای گرافیتی قرار داده ودر داخل مذاب آلومینوم Cْ800 تا C ْ850 تحت فلاکس )فرو می برند وسپس آن را بهم می زنند .در بعضی موارد ودر صورت امکان از دو کوره ذوب استفاده می نمایند و بعد از ذوب دو عنصر آنها را با هم مخلوط می کنند .این عمل در مورد اجسامی که تا Cْ1100نقطه ذوب دارند مقرون به صرفه است ولی در مورد عناصر با نقطه ذوب بالا عملا مشکلاتی را فراهم می کند .در جریان ذوب و ساخت آلیاژو تنظیم شارژ علاوه بر مشخصات ترکیبی آلیاژ بایستی میزان اتلافات در جریان ذوب که به نوع کوره ، روش ذوب و روش تصفیه بستگی دارد ، مورد توجه قرار گیرد .
نقطه ذوب ترکیب نقطه ذوب ترکیب
560 11 89 AL-Mg 660 15-85 AL -Si
640 99 91 620 12-88
1046 50-50
830 11 89 570 50-50 Al-Cu
770 9 91 A L- Mg 600 45-55
915 25 75
600 3- 97 A l-Be
850 11 89
800 9 91 A L -Fe 80 11-89
1020 20 80 730 9 -91 Ni-A L
1150 50 50 765 20-80
مثال : برای تهیه آلیاژی از آلومینیوم با ترکیب 5% سیلیسیم ، 4/0 % منزیم ، 25/1 %مس و بقیه آلومینیوم مواد زیر موجود است .
الف ـ شمش آلومینیومی 99/99 تقریبا خالص
ب ـ سیلومین 13ـ 87
پ ـ هاردنر A l -Mg 10-90
ت ـ هاردنر A l -Cu 50-50
مطلوبست محاسبه درصد استفاده هر یک از شمش ها و روش ذوب در حالی که اتلاف کوره به ترتیب 1% سیلیسیم ،3% منزیم ، 1% مس و 1% آلومینیوم منظور شود .

حل :
الف – اتلافات درصد سیلسیم
منیزیم
مس
آلومینیوم
ب – فلز خواسته شده
جمع آلومینیوم مس منیزیم سیلسیم
100 35/93 25/1 4/0 5 ترکیب
007/1 93/0 012/0 012/0 05/0 اتلافات
007/101 283/94 262/1 412 /0 05/5 جمع
ج – محاسبه

% سیلومین
% هاردنر منیزیم
% هاردنر مس
مقدار آلومینیوم از شمش آل.مینیوم

و بنابراین ترکیب شارژ عبارتست از
513/55 شمش آلومینیوم
85/ 38 شمش سیلومین
12/4 هاردنر آلومینیوم ـ منیزیم
524/2 هاردنر آلومینیوم ـ مس
د- روش ذوب
ابتدا آلومینیوم را ذوب کرده وپس از استفاده از فلاکس های پوششی ، به ترتیب شمش های آلومینیوم ـ منزیم ،سیلومین و آلومینیوم ـ مس را در قطعات کوچک وارد مذاب می کنند و بهم می زنند تا بطور یکنواخت مخلوط شود .

بخش دوم
کوره های ذوب
بحث درباره کوره های ذوب وکوره های صنعتی در این کتاب در حد شناسائی با این کوره ها انجام می گیرد و اصول کلی وتشریح کامل آنها که بایستی بر اساس محاسبات معین و چگونگی انتقال حرارت از طریق مواد شارژ ومواد نسوز انجام گیرد در این کتاب موردتوجه قرار نخواهد گرفت .
کوره های ذوب در صنایع آلومینوم و به طور کلی در صنایع ریخته گری آلیاژها غیر آهنی به سه دسته اصلی طبقه بندی می گردند .-
1-کوره های ذوب با حرارت غیر مستقیم (سوخت گازی ویا مایع)
2-کوره های ذوب با حرارت مستقیم (سوخت گازی ویا مایع )
3-کوره های الکتریکی
کوره های ذوب با سوخت جامد (معمولاکک)در صنایع ذوب فلزات غیر آهنی اهمیت خود را از دست داده است وفقط در بعضی از کارگاههای سنتی ودر بعضی از کارخانجات که از کوره های بوته ای استفاده می کنند سیستم سوخت جامدهنوز برقرار می باشد .
کوره های بوته ای (ذوب با حرارت غیر مستقیم )
در این کوره ها سوخت ویا محصول احتراق (شعله )مستقیما با مذاب تماس ندارد بلکه حرارت به وسیله هدایت از دیواره بوته و محفظه کوره به مذاب انتقال می یابد ودر این حال به دلیل عدم تماس مستقیم سوخت وشعله با مذاب بسیاری از فعل و انفعالات ناشی از چنین تماسی انجام نمی گیرد و عیوب ناشی از آن کاهش می یابد .
این کوره ها در صنایع امروز در سه نمونه مشخص مورد استفاده قرار می گیرند که عبارتنداز:
کوره ها ی ثابت بوته ای ،کوره های ثابت بوته متحرک و کوره های گردان .
بوته که در این کوره ها مخزن اصلی ذوب آلیاژ می باشد در اندازه ها و ظرفیت های متفاوت از گرافیت و خاک نسوز ،کربور سیلسیم ویا فلزات دیر ذوب (معمولا چدن خاکستری )ساخته میشوند .
بوته های گرافیتی وکربور سیلسبی ،معمولا بدلیل قیمت زیاد کمتر مورد استفاده
صنایع بزرگ قرار می گیرند ،زیرا علاوه بر افزایش نسبی قیمت ،نسبت به بو ته های چدنی عمر مفید کمتری دارند ولی به دلیل بی اثر بودن در مقابل مواد مذاب آلومینیومی در ذوب قطعاتی که کنترل کیفی مطلوب تری مورد نیاز است بکار می روند . این بوته ها از استانداردهای معینی برخوردارند و معمولا ضخامت دیوار آنها 2تا6 سانتیمتر برحسب ظرفیت بوته تغییر می کند . در جدول 1-2 مشخصات عمومی بعضی از این بوته ها درج گردیده است . بوته های چدنی ، همان گونه که اشاره شد از عمر بیشتر و قیمت کمتر برخوردار و مهمترین اشکال آنها انتقال آهن به مذاب آلومینیوم می باشد ، برای جلوگیری از این امر معمولا از آلیاژهای چدنی استفاده می کنند که ضریب حلالیت آهن در آلومینیوم را کاهش دهد نمونه چنین آلیاژی عبارتست از :
کربن 5/2-25/3%
سیلسیم 5/1-2%
منگنز 6/0 –8/0%
کرم 5/0 -6/0%
نیکل 3/0 –4/0 %
آلومینیوم 7 - 8%
از طرف دیگر برای جلوگیری از ورود آهن به مذاب و افزایش عمر متوسط این بوته ها داخل آنها را با مواد زیر پوشش می دهند :
الف ـ (ماسه سیلسی یا منیزیت 5 میلیمتری ) 60% خاک نسوز 10% ،خاک نسوز 10% ، سیلیکات سدیم 10%

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله    19صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

مقاله اصول متالوژی آلومینیم و آلیاژهای آن

اختصاصی از فی ژوو مقاله اصول متالوژی آلومینیم و آلیاژهای آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

آلومینیم که در جدول تناوبی با علامت Al مشخص شده است ،‌بدلیل داشتن خواص مکانیکی و فیزیکی منحصر بفرد آن نسبت به سایر فلزات امروزه به عنوان یکی از متداولترین فلزات غیر آهنی مورد استفاده قرار می گیرد.

در جدول 2-1 خواص فیزیکی آلومینیم خالص ذکر شده است . از جمله خواص که سبب شده آلومینیم و آلیاژهایش به عنوان یک مادة‌ مهندسی برتر شناخته شوند می توان موارد زیر را برشمرد :

• آلومینیوم فلز بسیار سبکی است ،‌بطوریکه یک متر مربع از ورق آلومینیمی به ضخامت 1 میلی متر دارای 7/2 گرم وزن است . در حالیکه این رقم برای فولاد ( استیل )( 7/8) ، برنج ( 93/8) است . سبک بودن آلومینیوم سبب می شود، با وجود بالا بودن قیمت یک کیلوگرم آن در مقایسه با فولاد و سایر فلزات سنگین ،‌رقیب مناسبی در مقابل آنها محسوب شود.

این مقاله به صورت  ورد (docx ) می باشد و تعداد صفحات آن 188صفحه  آماده پرینت می باشد

چیزی که این مقالات را متمایز کرده است آماده پرینت بودن مقالات می باشد تا خریدار از خرید خود راضی باشد

مقالات را با ورژن  office2010  به بالا بازکنید

مشخصات عمومی آلومینیم و آلیاژهای آن

اختصاصی از فی ژوو مشخصات عمومی آلومینیم و آلیاژهای آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مشخصات عمومی آلومینیم و آلیاژهای آن

مشخصات فیزیکی:

آلومینیوم یکی از عناصر گروه سدیم در جدول تناوبی است که با تعداد پروتون 13 و نوترون14  میباشد.

که در نتیجه می توان علاوه بر ظرفیت 3،ظرفیت 1را نیز در بعضی شرایط برای آلومینیوم در نظر گرفت

آلومینیوم از یک نوع ایزوتوپ تشکیل شده است وجرم اتمی آن در اندازه گیرهای فیزیکی 1099/26 در اندازه گیرهای شیمیایی 98/26 تعیین گردیده است . شعاع اتمی این عنصر در   c o 25برابر   42885/1 آنگسترم و شعاع یونی آن از طریق روش گلداسمیت برابر A 57/0بدست آمده است که در ساختمان FCC وبدون هیچ گونه تغییر شکل آلوترو پیکی متبلور می شود .

مهمترین آلیاژهای صنعتی و تجارتی آلومینیوم عبارت از آلیاژهای این عنصر و عناصر دوره تناوبی سدیم مانند (منیزیم ، سلیسیم ) و عناصر دوره وابسته تناوب مانند مس ویا آلیاژهای توامی این دو گروه است

سیلیسیم و منیزیم با اعداد اتمی 14و12 همسایه های اصلی آلومینیوم می باشند و بسیاری از کار بردهای تکنولوژیکی آلومینیوم بر اساس چنین همسایگی استوار است .ثابت کریستالی آلومینیومْ A 0414/4a= و مطابق شرایط فیزیکی قطر اتمی آن فرمول8577/2 dAl = می باشد

بدیهی است حلالیت آلومینیوم به نسبت زیادی به قطر اتمی آن بستگی دارد و مطابق آنچه در مباحث متالورژی فیزیکی بیان می گردد اختلاف قطر اتم های حلال ومحلول نباید از 15%تجاوز نماید،در حالی که شکل ساختمانی و الکترونهای مدار آخر نیزدر این حلالیت بی تاثیر نیستند .

اختلاف الکترونی مدار آخر نیز به ترتیب( 1+) برای منیزیم و(1ـ)برای سیلیسیم می باشد. در مورد تشابه ساختمانی نیز در حالی که عدد همسایگی آلومینیوم 12است اعداد همسایگی منیزیم وسیلیسیم به ترتیب (6و6) (منشور فشرده )و(4ساختمان الماس)هستند که در مجموع می توان انتظار داشت که حلالیت جامد سیلیسیم در آلومینیوم ناچیز وحلالیت منیزیم از مقدار بیشتری برخودار باشد.

اتم های با قطر کوچک (کربن54/1،ازت40/1،بر 75/1،ئیدروژن 74/0و اکسیژن20/1)را می توان پیش بینی نمود که از طریق بین نشینی ونفوذی در آلومینیوم محلول جامد تشکیل دهند ولی تاثیر انرژی آزاد مناسب در تشکیل ترکیبات بین فلزی غیر فلزی مانع حلالیت عناصر فوق (به جز ئیدروژن)در آلومینیوم میگردد و تشکیل ترکیباتی را باعث میشوند .

از بحث فوق نتیجه می شود که عناصر با قطر اتمی بیشتر از 17/1 آنگسترم نمی توانند در فلز آلومینیوم به طریق بین نشینی حل شوند و ئیدروژن تنها عنصری است که حلالیت آن در حالت جامد مسلم میباشد

از آنجا که انرژی آزاد ترکیبات آلومینیوم به سهولت تامین می گردد بسیاری از اتمهای کوچک حتی در حالت مذاب نیز با آلومینیوم ترکیب می شوند که همین امر باعث حضور ترکیبات مختلفی در ذوب و ساختمان ریخته گری آلومینیوم می شود.

مطالعات تجربی ثابت کرده است که D (ضریب نفوذی) شدیدا تحت تاثیر درجه حرارت قرار دارد و مقدار Q و در مورد عناصری که آلیاژهای صنعتی را تولید می کنند مشخص است که از جداول ترمودینامیکی استخراج می شود.

تعداد صفحات: 23