پایان نامه تاثیر کاربید سیلیسیم به عنوان جوانه زا بر روی ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل

پایان نامه

تاثیر کاربید سیلیسیم به عنوان جوانه زا بر روی ریز ساختار و خواص مکانیکی چدن داکتیل

چکیده

چدن‌ها ترکیبی سه‌تایی از آهن، کربن و سیلسیم هستند که در آن‌ها عناصری نظیر منگنز، فسفر و گوگرد نیز وجود دارد. علاوه بر آن فلزاتی مانند کرم، نیکل، مولیبدن، مس، منیزیم، سریم، لانتانیم و وانادیم در مقادیر کم یا زیاد هم می‌توانند در چدن‌ها موجود باشند.

در این تحقیق تاثیر کاربید سیلیسیم به عنوان جوانه زا بر روی ریز ساختار(میزان فریت و پرلیت، میزان کروی شدن و تعداد کره های گرافیت) و خواص مکانیکی چدن داکتیل بررسی گردید. برای تعیین جایگاه و مقایسه این ماده با مواد جوانه زای مورد استفاده در صنعت، آزمایشهای مشابهی با استفاده از فروسیلیسیم نیز صورت گرفت. پس از تهیه ذوب در کوره بوته ای، روش تک مرحله ای (one step treatment) جهت کروی کردن گرافیتها و انجام عملیات تلقیح مورد استفاده قرار گرفت.

از مطالعه و آزمایشاتی که بر اساس دو پارامتر حلالیت کامل و عدم میرایی در دما و زمان عملیات تلقیح تک مرحله ای صورت گرفت کاربید سیلیسیم با دانه بندی حدود ۲ میلیمتر استفاده گردید و سپس مقادیر ۱/۰ تا ۵/۰ درصد وزنی مذاب جهت تعیین مقدار بهینه آن به مذاب افزوده شد. فروسیلیسیم ۷۵% نیز با دانه بندی ۵-۳ میلیمتر و به مقدار ۵/۰% که در منابع جهت بدست آوردن بالاترین خواص مکانیکی توصیه می شود، مورد استفاده قرار گرفت. آزمایشات به این صورت انجام گرفت که ابتدا مدل Y-block با ابعاد استاندارد جهت تهیه نمونه های آزمایش و مدل پله ای برای بررسی اثر سرعت سرد شدن بر روی عملکرد جوانه زای کاربید سیلیسیم ساخته شد.

نتایج حاصل نشان می دهد که افزودن کاربید سیلیسیم به میزان ۳/۰ درصد وزنی مذاب منجر به بدست آوردن بهترین ساختار و بیشترین چقرمگی و انعطاف پذیری همراه با استحکام تسلیم و کششی مناسبتری در مقایسه با فروسیلیسیم ۷۵% می شود. بررسی ساختار و سختی نمونه های پله ای نیز نشان می دهد که با کاهش سرعت سرد شدن نقش مواد جوانه زا در ایجاد کره های گرافیت با ساختار و تعداد مناسب به دلیل افزایش زمان انجماد ضعیف تر می شود.