ريخته گري در آلياژهاي پايه آلومينيوم
- 
مقدمه:
آلومینیم %8 از پوسته زمین را تشکیل می دهد که مقدار زیادی است و فقط سیلیسیم با %26.5 فراوانی ، از این عنصر پیشی میگیرد. (آهن %5 ، منیزیم %2 ، مس %0.01 ، روی و قلع هر یک حدود %0.04 فراوانی در پوسته زمین دارند ) آلومینیم نیز مانند اغلب فلزات بصورت فلز آزاد در طبیعت موجود نیست و فقط بصورت ترکیبی در کانه (سنگ معدن ) یافت می شود. از کانه هایی برای استخراج استفاده می شود که حداکثر مقدار ممکن آلومینیم را داشته باشند. تنها سنگ معدنی که استخراج آلومینیم از آن نسبتا براحتی صورت می پذیرد ، بوکسیت (نام مکانی بنام بوکس در فرانسه که برای اولین بار در آن یافت شد) نام دارد. که این کانه حاوی اکسید آلومینیم (آلومینا) بوده و تعاریف متعددی برای آن شده است . آلومینیم یكی از عناصر گروه سوم در جدول تناوبی است که در بازار جهانی آلومنیم پس از آهن در ردیف دوم فلزات پر مصرف قرار دارد.خواصی از قبیل :وزن کم ، مقاومت به خوردگی ،هدایت الکتریکی و حرارتی مناسی ، قابلیت انعکاس جرقه نزدن و مغناطیس نبودن ، قابلیت شکل پذیری بالا ،سمی نبودن ،قابلیت شکل پدیری بالا ، سمی نبودن ، بالا بودن قیمت قراضه آن ، قابلیت جوشکاری مناسب ، نسبت استحکام به ورن بالا و ... موجب شده تا آلومنیم به عنوان بک فلز اصلی در صنایع هواپیمایی ، اتومیبل سازی ،ساختمان ، صنایع عدایی و بسته بندی ، تزئینات و ... مورد استفاد قرار می گیرد. فعل و انفعالات شیمیایی در مذاب: 1- فعل وانفعالات با هوا : باعث تشكیل انواع حباب های گازی ونیترورها میشوند. 2 –فعل انفعالات با سوخت : باعث تشكیل انواع اكسیدها كربورها وحباب های گازی میشوند. 3 –فعل وانفعالات با مواد نسوز : كه اكسیدها ونا خالصیهای فلزی را شامل میشود . 4 –فعل وانفعالات باوسایل ذوب : كه انواع اكسیدها وتركیبات فلزی را حاصل مینماید . 5 –فعل وانفعالات با مواد قالب : كه جذب گاز واكسیداسیون را تشدید میكند . 6 –دخول مكانیكی عناصر و وسایل ذوب وقالبگیری در اثر عدم دقت . .مهمترین آلیاژهای آلومینیم : آلیاژهای Al در اولین مرحله به دو دسته تقسیم میگردند: ١- آلیاژهای نوردی -2آلیاژ های ریختگی آلیاژ ریختگیAl از طرق مختلف ریختهگری (ماسهای، پوستهای، فلزی، تحت فشار) شكل میگیرند و بطور مستقیم و یا بعد از عملیات حرارتی در صنعت استفاده می شوند . مواد مختلفی كه در ریختهگری آلیاژهای Al بكار میروند، بر اساس نوع تركیب خواسته شده و شرایط ترمودینامیكی عبارتند از: شمشهای اولیه، شمش های دوباره ذوب، قراضهها، برگشتیها، و آلیاژسازها. تفاوت عمده بین شمش های اولیه و شمش های دوباره ذوب آن است كه شمش های اولیه كه از كارخانجات ذوب بدست می آیند حاوی مقادیر زیادی ناخالصی و گاز می باشند كه تاثیر منفی و نامطلوب در قطعه ایجاد می كنند، در حالی كه شمش های ثانویه در اثر خروج ناخالصی ها و سایر موارد (بر اساس تصفیه)از كیفیت تركیبی برتری برخوردار میباشند.در ریختهگری آلیاژهای Al، بسیاری از عناصر به صورت ناخالصیهای فلزی، تركیبات بین فلزی، گازهاو اینكلوژنها از منابع متنوع و متعدد به مذاب افزوده میشود كه در صورت عدم كنترل دقیق برآنها ویا انجام عملیات خاص جهت حذف این مواد ویا تقلیل خواص مضر آن، آلیاژ ریخته شده از كیفیت مطلوب برخوردار نخواهد بود. وجود مواد اكسیدی، حبابهای گازی، و درشت بودن شبكه از جمله مسائلی است كه در ذوب Al همواره مورد توجه و بررسی قرار می گیرد. بطور کلی آلیاژهای آلومینیم را به صورت زیر تقسیم بندی می کنند: 1)آلیاژهای ریخته گری: معمولا با یک عدد مخصوص نظیر 43 ، 85 و... نشان داده می شوند. 2)آلیاژهای عمل آمده: با یک عدد چهار رقمی نامگذاری می شوند. نخستین رقم نوع یا گروه آلیاژ را مشخص می کند، ارقام بعدی معرف درصد عناصر آلیاژی می باشند .مانند: گروهXXX1 :(حداقل %99 آلومینیم ) هادی الکتریکی ، صنایع غذایی، داروئی و ساختمانی. گروه 2XXX : (مس) صنایع هوائی، ابزار آلات و قطعات ماشین. گروه 3XXX: (منگنز) مقاوم به خوردگی، تراشکاری خوب ، خواص مکانیکی خوب. گروه 4XXX: (سیلیسیم) شکل پذیری، سیالیت خوب. گروه :5XXX(منیزیم) مقاوم به خوردگی، مقاوم به خستگی و جوش پذیری خوب. گروه 6XXX: (منیزیم و سیلیسیم) صنایع هوائی، مقاوم به خوردگی، جوش پذیری و صنایع دریائی، لوله سازی. گروه 7XXX: (روی) مقاوم به خوردگی، استحکام بسیار بالا، صنایع هوائی. گروه 8XXX:(سرب) مقاوم به خوردگی در درجه حرارت بالا، خوش تراشی. گروه 9XXX:(سایر عناصر) بعضی از مصارف خاص. گاهی حرفی بدنبال اسم آلیاژ می آید و با یک خط فاصله از آن جدا می شود و مبین نوع عملیات حرارتی است که برای سخت کردن ، مقاوم کردن یا نرم کردن آلیاژ انجام می گیرد. مهمترین آلیاژهای آلومینیم عبارتند از : آلیاژ آلومینیم با منیزیم – مس و سیلیسیم و یا آلیاژهای با ترکیب این سه عنصر لذا در اثر آلیاژ نمودن خواص مکانیکی مقاومت به خوردگی و ماشین کاری آلومینیم افزایش می یابد . به هر حال آلومینیم و آلیاژهای آن به دلیل نقطه ذوب پایین ، سیالیت زیادی که دارد افزایش خواص مکانیکی در اثر آلیاژ سازی و همچنین قابلیت عملیات حرارتی را دارد.عملیات گاز زدایی با استفاده از گازهای فعال مثل کلر : اگر درجه حرارت 180 درجه برسد ترکیب فوق به شکل حباب در آمده ( فرار می باشد ) و هید روژن به داخل آن نفوذ می کند هر چه عمق مذاب بیشتر باشد گاز زدایی یا بازده ی آن بیشتر می شود. عملا باید 6/0 % گاز کلر مصرف شود که بستگی به نوع آلیاژ نوع کوره و شرایط وارد کردن گاز و روش تهیه قالب و رطوبت هوا دارد.گاز زدایی باکلر نسبت با ازت برتری دارد چون گاز کلر حباب کارید آلومینیم ریز و بیشتری تولید می کند.
ارسال شده توسط the_holl_virus
آلومینیم %8 از پوسته زمین را تشکیل می دهد که مقدار زیادی است و فقط سیلیسیم با %26.5 فراوانی ، از این عنصر پیشی میگیرد. (آهن %5 ، منیزیم %2 ، مس %0.01 ، روی و قلع هر یک حدود %0.04 فراوانی در پوسته زمین دارند ) آلومینیم نیز مانند اغلب فلزات بصورت فلز آزاد در طبیعت موجود نیست و فقط بصورت ترکیبی در کانه (سنگ معدن ) یافت می شود. از کانه هایی برای استخراج استفاده می شود که حداکثر مقدار ممکن آلومینیم را داشته باشند. تنها سنگ معدنی که استخراج آلومینیم از آن نسبتا براحتی صورت می پذیرد ، بوکسیت (نام مکانی بنام بوکس در فرانسه که برای اولین بار در آن یافت شد) نام دارد. که این کانه حاوی اکسید آلومینیم (آلومینا) بوده و تعاریف متعددی برای آن شده است . آلومینیم یكی از عناصر گروه سوم در جدول تناوبی است که در بازار جهانی آلومنیم پس از آهن در ردیف دوم فلزات پر مصرف قرار دارد.خواصی از قبیل :وزن کم ، مقاومت به خوردگی ،هدایت الکتریکی و حرارتی مناسی ، قابلیت انعکاس جرقه نزدن و مغناطیس نبودن ، قابلیت شکل پذیری بالا ،سمی نبودن ،قابلیت شکل پدیری بالا ، سمی نبودن ، بالا بودن قیمت قراضه آن ، قابلیت جوشکاری مناسب ، نسبت استحکام به ورن بالا و ... موجب شده تا آلومنیم به عنوان بک فلز اصلی در صنایع هواپیمایی ، اتومیبل سازی ،ساختمان ، صنایع عدایی و بسته بندی ، تزئینات و ... مورد استفاد قرار می گیرد. فعل و انفعالات شیمیایی در مذاب: 1- فعل وانفعالات با هوا : باعث تشكیل انواع حباب های گازی ونیترورها میشوند. 2 –فعل انفعالات با سوخت : باعث تشكیل انواع اكسیدها كربورها وحباب های گازی میشوند. 3 –فعل وانفعالات با مواد نسوز : كه اكسیدها ونا خالصیهای فلزی را شامل میشود . 4 –فعل وانفعالات باوسایل ذوب : كه انواع اكسیدها وتركیبات فلزی را حاصل مینماید . 5 –فعل وانفعالات با مواد قالب : كه جذب گاز واكسیداسیون را تشدید میكند . 6 –دخول مكانیكی عناصر و وسایل ذوب وقالبگیری در اثر عدم دقت . .مهمترین آلیاژهای آلومینیم : آلیاژهای Al در اولین مرحله به دو دسته تقسیم میگردند: ١- آلیاژهای نوردی -2آلیاژ های ریختگی آلیاژ ریختگیAl از طرق مختلف ریختهگری (ماسهای، پوستهای، فلزی، تحت فشار) شكل میگیرند و بطور مستقیم و یا بعد از عملیات حرارتی در صنعت استفاده می شوند . مواد مختلفی كه در ریختهگری آلیاژهای Al بكار میروند، بر اساس نوع تركیب خواسته شده و شرایط ترمودینامیكی عبارتند از: شمشهای اولیه، شمش های دوباره ذوب، قراضهها، برگشتیها، و آلیاژسازها. تفاوت عمده بین شمش های اولیه و شمش های دوباره ذوب آن است كه شمش های اولیه كه از كارخانجات ذوب بدست می آیند حاوی مقادیر زیادی ناخالصی و گاز می باشند كه تاثیر منفی و نامطلوب در قطعه ایجاد می كنند، در حالی كه شمش های ثانویه در اثر خروج ناخالصی ها و سایر موارد (بر اساس تصفیه)از كیفیت تركیبی برتری برخوردار میباشند.در ریختهگری آلیاژهای Al، بسیاری از عناصر به صورت ناخالصیهای فلزی، تركیبات بین فلزی، گازهاو اینكلوژنها از منابع متنوع و متعدد به مذاب افزوده میشود كه در صورت عدم كنترل دقیق برآنها ویا انجام عملیات خاص جهت حذف این مواد ویا تقلیل خواص مضر آن، آلیاژ ریخته شده از كیفیت مطلوب برخوردار نخواهد بود. وجود مواد اكسیدی، حبابهای گازی، و درشت بودن شبكه از جمله مسائلی است كه در ذوب Al همواره مورد توجه و بررسی قرار می گیرد. بطور کلی آلیاژهای آلومینیم را به صورت زیر تقسیم بندی می کنند: 1)آلیاژهای ریخته گری: معمولا با یک عدد مخصوص نظیر 43 ، 85 و... نشان داده می شوند. 2)آلیاژهای عمل آمده: با یک عدد چهار رقمی نامگذاری می شوند. نخستین رقم نوع یا گروه آلیاژ را مشخص می کند، ارقام بعدی معرف درصد عناصر آلیاژی می باشند .مانند: گروهXXX1 :(حداقل %99 آلومینیم ) هادی الکتریکی ، صنایع غذایی، داروئی و ساختمانی. گروه 2XXX : (مس) صنایع هوائی، ابزار آلات و قطعات ماشین. گروه 3XXX: (منگنز) مقاوم به خوردگی، تراشکاری خوب ، خواص مکانیکی خوب. گروه 4XXX: (سیلیسیم) شکل پذیری، سیالیت خوب. گروه :5XXX(منیزیم) مقاوم به خوردگی، مقاوم به خستگی و جوش پذیری خوب. گروه 6XXX: (منیزیم و سیلیسیم) صنایع هوائی، مقاوم به خوردگی، جوش پذیری و صنایع دریائی، لوله سازی. گروه 7XXX: (روی) مقاوم به خوردگی، استحکام بسیار بالا، صنایع هوائی. گروه 8XXX:(سرب) مقاوم به خوردگی در درجه حرارت بالا، خوش تراشی. گروه 9XXX:(سایر عناصر) بعضی از مصارف خاص. گاهی حرفی بدنبال اسم آلیاژ می آید و با یک خط فاصله از آن جدا می شود و مبین نوع عملیات حرارتی است که برای سخت کردن ، مقاوم کردن یا نرم کردن آلیاژ انجام می گیرد. مهمترین آلیاژهای آلومینیم عبارتند از : آلیاژ آلومینیم با منیزیم – مس و سیلیسیم و یا آلیاژهای با ترکیب این سه عنصر لذا در اثر آلیاژ نمودن خواص مکانیکی مقاومت به خوردگی و ماشین کاری آلومینیم افزایش می یابد . به هر حال آلومینیم و آلیاژهای آن به دلیل نقطه ذوب پایین ، سیالیت زیادی که دارد افزایش خواص مکانیکی در اثر آلیاژ سازی و همچنین قابلیت عملیات حرارتی را دارد.عملیات گاز زدایی با استفاده از گازهای فعال مثل کلر : اگر درجه حرارت 180 درجه برسد ترکیب فوق به شکل حباب در آمده ( فرار می باشد ) و هید روژن به داخل آن نفوذ می کند هر چه عمق مذاب بیشتر باشد گاز زدایی یا بازده ی آن بیشتر می شود. عملا باید 6/0 % گاز کلر مصرف شود که بستگی به نوع آلیاژ نوع کوره و شرایط وارد کردن گاز و روش تهیه قالب و رطوبت هوا دارد.گاز زدایی باکلر نسبت با ازت برتری دارد چون گاز کلر حباب کارید آلومینیم ریز و بیشتری تولید می کند.
ارسال شده توسط the_holl_virus
توسط : mohsenshams - پنجشنبه 8 بهمن 1388 - 15:31:55 خواندن / ارسال نظرات :3
