دانلود متن کامل این پایان نامه با فرمت ورد word
بررسی تاثیر تیتانیم و کربن بر ریزساختار و خواص سایشی کامپوزیت Fe – TiC
پروژه جهت دریافت درجه کارشناسی
رشته : مهندسی مواد – متالورژی صنعتی
استاد راهنما:
دکتر حمید احمد محرابی
تحقیق و نگارش:
امیر قلی بیگیان
سعید طالبی
فصل اول :
مقدمه
کامپوزیت مخلوطی از دو یا چند جز با خواص متفاوت است که خواص مجموعه از مجموع خواص ذرات یا اجزاء تشکیل شده برتر است. اجزای کامپوزیت از نظر شیمیایی، متفاوت و از نظر فیزیکی تفکیک پذیر است. فاز پیوسته را زمینه(matrix) و فاز توزیع شده را تقویت کننده(reinforcement ) گویند.
در دنیای امروز نیاز صنعت به مواد مهندسی نو ضروری است. در این میان کامپوزیت های زمینه فلزی از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. کامپوزیتهای پایه فلزی از مخلوط و یا ترکیب ذرات سخت سرامیکی و حتی الیاف کربنی در زمینه فلزی با روشهای مختلف بدست می آیند. متداولترین تقویت کننده ها SiC ، TiC , TiB , Al2O3 و … است. به طور مثال کامپوزیت
Al – SiC به جای آلیاژ آلومینیوم، سبب کاهش وزن و افزایش مدول الاستیسیته در پیستونهای دیزلی خواهد شد.
برتری هایی که کامپوزیت های زمینه فلزی نسبت به بقیه دارند عبارتند از :
1) استحکام و چقرمگی بهتر
2) هدایت حرارتی و الکتریکی عالی
3) پایداری حرارتی بهتر نسبت به کامپوزیتهای زمینه پلیمری
4) جوش پذیری و کار پذیری بهتر از بقیه کامپوزیتها
در میان کامپوزیتهای زمینه فلزی Fe/TiC ، کامپوزیتی منحصر به فرد است. اولین مطالعات در مورد این کامپوزیت در سال 1950 میلادی آغاز شد. حفظ استحکام در دمای بالا ، امکان ماشینکاری راحت در حالت آنیل با سختی 45 راکول C ، مقاومت سایشی بالا و مقاومت به خوردگی عالی از خواص برجسته این کامپوزیت است.
در این کامپوزیت، ذرات کاربید تیتانیم در داخل زمینه ای از آلیاژ آهن پراکنده شده است و دارای سختی حدودا V3200(ویکرز) می باشند. این نوع کامپوزیت در صنایع سیمان، خودرو و پلاستیک سازی ، هواپیما سازی و شیمیایی کاربرد دارد. همچنین از آن می توان به عنوان ابزار قالب، قالب های سرب ، سنبه و روتور و شفت موتور و هواپیما و قالبهای شکل دهی گرم و پیستون تزریق فشار بالا و غلطک های نورد استفاده کرد.
کامپوزیتFe – TiC با روشهای مختلفی ساخته می شود که معمولی ترین آن متالورژی پودر و ریخته گری است. البته در سالهای اخیر روشهای جدیدی برای تولید این کامپوزیت ابداع شده است مثل روش سنتز خود احتراقی دما بالا ( SHS )، آلیاژسازی مکانیکی، احیای کربوترمال و ترمیتی که جزء روشهای حالت جامد هستند
با توجه به اینکه حدود 80% هزینه کارخانه های دارای آسیاب های بزرگ ناشی از مصرف گلوله های سایشی است به طور مثال مجتمع مس کرمان، تعداد هشت آسیاب گلوله ای میلی متر و طول دارد که هر کدام 290 گلوله 80 میلیمتری دارند. 850 گرم گلوله می تواند یک تن مواد را خردایش کند و روزانه 40 تن عملیات خردایش در آن کارخانه صورت می گیرد. پس 34 تن گلوله در روز مصرف می شود. با توجه به این حجم بالای مصرف گلوله ها تعیین نوع گلوله ها با مقاومت سایشی عالی بسیار ضروری است واستفاده از Fe – TiC امکان کاهش هزینه های تولید را میسر می سازد. هدف از اجرای این طرح، مطالعه تاثیر تیتانیم بر ریزساختار و خواص سایشی کامپوزیتهای Fe – TiC است.
فصل دوم:
مروری بر منابع
1-2- عوامل موثر بر خواص کامپوزیتها :
خواص کامپوزیت ها به مقدار نسبی فازها و خواص اجزاء تشکیل دهنده آن بستگی دارد. قانون مخلوط کردن(در زیر) این خواص را پیشگویی می کند: [3]
(1-2) Pcom = Pmat . f + Prein(1-f)
Pcom : خواص کامپوزیت
Pmat : خواص زمینه
Prein : کسر حجمی فاز تقویت کننده
عواملی که روی خواص هر کامپوزیت اثر گذار است عبارتند از: [4]
1) مقدار، اندازه، توزیع ، شکل، نوع و فاصله بین ذرات تقویت کننده
2) سختی ، استحکام و چقرمگی ذرات تقویت کننده
3) ریز ساختار، سختی ، چقرمگی و استحکام زمینه
4) استحکام فصل مشترک بین زمینه و تقویت کننده
5) تنشهای باقی مانده در قطعه
2-2- تقسیم بندی کامپوزیتها
تقسیم بندی بر اساس موارد گوناگونی انجام می شود که عبارتند از :
الف) بر اساس نوع زمینه : 1- پلیمری 2- سرامیکی 3- فلزی 4- بین فلزی
ب) بر اساس فاز تقویت کننده :
1) فاز تقویت کننده پیوسته : 1- لایه ای (Laminar) 2- رشته ای (Filament)
2) فاز تقویت کننده ناپیوسته :
1- ذره ای ( Particulate) 2- الیافی جهت دار(Fiber) 3 – ویسکر
ج) بر اساس اندازه فاز دوم]1[ : 1) ریز 2) درشت
د) بر اساس روش ساخت ]3[ :
1) ریخته گری 2) متالورژی پودر 3) روشهای حالت جامد مثل SHS
ه) بر اساس نحوه ساخت فاز تقویت کننده :
1) ساخت همزمان : فاز تقویت کننده همزمان با زمینه تشکیل می شود.
2) ساخت غیر همزمان : فاز تقویت کننده با روشهای مخصوص ساخته شده و بعدا در زمینه جای داده می شود
متن کامل را می توانید دانلود نمائید چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
پایان نامه بررسی تاثیر تیتانیم و کربن بر ریزساختار و خواص سایشی کامپوزیت Fe – TiC
