علمی (مهندسی مواد)

خواص مکانیکی قطعات تولید شده
با توجه به ساختار میکروسکوپی قطعاتی تولید شده در قالب های فلزی و ماسه‌ای و طبق مطالعات و آزمایشهای انجام شده، خواص مکانیکی قطعات تولید شده در قالبهای فلزی به دلیل ریزتر بودن فازهای تشکیل دهنده ساختمان قطعه و یکنواختی توزیع آنها در زمینه به مراتب بالاتر از خواص مکانیکی قطعه مشابه تولید شده در قالب‌های ماسه‌ای است.
چقرمگی شکست
به طور کلی شکست قطعات در مرز دانه‌ها صورت می‌گیرد. عوامل موثر در چگونگی شکست قطعات چدن نشکن تولید شده در قالب های فلزی به شرح ذیل می‌باشد:

- میزان پرلیت
مهمترین عامل موثر در مقدار چقرمگی شکست قطعات چدنی تولید شده در قالب‌های فلزی مقدار پرلیت و یا فریت موجود در زمینه ساختار میکروسکوپی قطعه است. با افزایش مقدار پرلیت چقرمگی شکست قطعات کاهش می‌یابد. به عبارت دیگر با افزایش مقدار فریت در زمینه ساختار میکروسکوپی قطعه، مقدار چقرمگی شکست به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد.
- تعداد گرافیت
تاثیر تعداد گرافیت در واحد سطح (یک میلی‌متر مربع در بزرگنمایی 100) در چقرمگی شکست بسیار جزئی و نامشخص است. نتایج مطالعات انجام شده بر روی قطعات با مقدار پرلیت یکسان و تعداد گرافیت‌های نامساوی گویای این مسئله است که تاثیر تعداد گرافیت‌ها در چقرمگی شکست جزئی است و نمی‌تواند نتیجه مشخصی را به دست آورد.
- مقدار سیلیسیم
افزایش مقدار سیلیسیم سبب کاهش چقرمگی شکست قطعات ریختگی می‌شود و در صورتی که مقدار آن به بیش از حد مجاز برسد باعث تردی قطعات ریختگی خواهد شد از آنجائی که به منظور حذف کاربید در ساختار قطعه ریختگی استفاده از مقدار سیلیسیم بالاتر در تولید چدن در قالب فلزی الزامی است می‌توان گفت که این موضوع باعث کاهش ناخواسته چقرمگی شکست خواهد شد. به عبارت دیگر با تنظیم مقدار سیلیسیم می‌توان به حد مطلوب چقرمگی شکست دست یافت.
درجه حرارت
درجه حرارت محیط در میزان چقرمگی شکست تاثیر بسزایی دارد به طوری که پایین آمدن درجه حرارت باعث کاهش چقرمگی شکست می‌شود. بنابراین قطعاتی که در مناطق سرد سیر مورد استفاده قرار می‌گیرند باید طوری طراحی شوند که سرمای منطقه موجب شکست آنها نشود.
نتیجه‌گیری
همانگونه که از نتیجه تجارب انجام شده مشخص است، تولید قطعات چدن نشکن در قالب فلزی با استفاده از روش منیزیم در راهگاه امکان‌پذیر است و دستیابی به زمینه‌ای عاری از کاربید و بدون استفاده از روش عملیات حرارتی آنیل کردن از مزایای مهم این روش است.
تجارب عملی بیانگر این مطلب است که دستیابی به ساختار میکروسکوپی بدون کاربید و حذف عملیات حرارتی آنیل کردن تنها با استفاده از روش افزودن منیزیم در راهگاه امکان‌پذیر است و با به کارگیری روشهای دیگر نظیر روش ساندویچی و فروبری نمی‌توان قطعه ریختگی با زمینه فریتی پرلیتی در قالب‌های فلزی تهیه نمود.


منابع مراجعه:
1. مجلات و سمینارهای جامعه ریخته‌گران ایران
2. گزارش‌های مرکز پژوهش متالوژی رازی به کارخانه کلاج در زمینه تولید چدن نشکن در قالبهای فلزی
3. Metals Hand Book, Forging and casting
4. Source Book on Ductile Iron 1977
5. جزوه درسی قالبهای ریخته‌گری و آهنگری – دانشگاه تبریز



فهرست مطالب
بررسی تکنولوژی تولید چدن نشکن 1
مقدمه 1
مزایا و محدودیت‌های تولید چدن در قالب فلزی 2
محدودیت‌ها 4
نتیجه بررسی اقتصادی 5
تکنولوژی تولید قالب 6
روش تولید قالب 8