آزمایش جامینی روشی برای تعیین میزان سختی و سختی پذیری فولادهاست. دراین روش پس از تهیه نمونه استاندارد جامینی آنرا تا درجه حرارت سخت کردن فولاد حرارت داده وبه مدت تقریبآ 20min در آن دما نگه می دارند...
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه33
مقدمه
رابرت هوک، فیزیکدان شهیر انگلیسى روز هیجدهم ژوئیه سال 1635 میلادى در دهکده فرش واتر واقع در ساحل جنوبى انگلیس چشم به جهان گشود.پدرش کشیش همان محل بود و در خانه کوچکى زندگى مىکرد. هوک از بدو تولد بسیار ضعیف و لاغر بود و چنانچه از یادداشتهاى دوران جوانى او بدست مىآید، کمتر غذایى به مزاجش سازگار بود، به علت التهاب سینوسهاى پیشانى اش، همواره سردرد و سرگیجه داشت، دائما مبتلاء به زکام بود و از این بیمارى به شدت رنج مىبرد، شبها نمىتوانست بخوابد و اگر هم ساعتى مىخوابید، در خواب با رویاهاى ترسناک و کابوسهاى وحشتناکى دست به گریبان مىشد و درد و بى خوابى سبب تندخویى و بىحوصلگى هوک و در نتیجه باعث گله و شکایت دیگران و رنجش دوستانش مىگردید.علاوه بر این، هوک از جمال و زیبایى بهرهاى نداشت، دماغش بسیار بزرگ و دهانش گشاد بود و قیافه مضحک او هر بینندهاى را از آینده وى ناامید مىساخت!
هوک سیزده ساله بود، که پدرش را از دست داد. او پس از مرگ پدر به لندن رفت و به عنوان شاگرد، پیش سر پیتر للى یکى از نقاشان معروف مشغول به کار شد، اما بوى رنگهاى نقاشى، سردرد او را افزایش داد، ناچار نقاشى را ترک کرد و وارد مدرسه شهر وست مینستر شد. طولى نکشید که مورد توجه دکتر بوسیاى استاد مدرسه قرار گرفت و بوسیاى یار و همدم زندگى او شد. با آموختن هندسه و آشنایى جزئى با زبانهاى لاتینى و یونانى در 18 سالگى وارد دانشگاه عجیب او در حکاکى روى چوب و فلز مورد توجه قرار گرفت و با آشنایى به موزیک، به عنوان آوازه خوان در دانشکده کرایست چرچ دانشگاه آکسفورد مشغول به کار شد.هوک در این دانشکده، پیش خدمت شخصى به نام گودمن بود و با پولى که از پیش خدمتى و آوازخوانى به دست مىآورد، زندگى خود را اداره مىکرد.در دانشگاه آکسفورد، عده معدودى از جوانان با استعداد، که علاقه خاصى به علوم آزمایشگاهى داشتند، دست به یک رشته مطالعات تازهاى زدند.رابرت بویل جزء گروه فوق بود، که در زندگى هوک تاثیر فراوانى داشت. ولى هفت سال از هوک بزرگتر بود و مال و ثروت زیادى در اختیار داشت.رابرت بویل در سال 1655 هوک را که هنوز محصل بود، به عنوان معاون آزمایشگاه خود استخدام کرد.هوک در این آزمایشگاه، پمپ باد را اختراع نمود. در سال 1661 کتابى درباره خاصیت لولههاى موئین و صعود مایعات در لولههاى موئین نوشت و در این باره بررسى بیشترى نکرد، اما کتاب او مملو از نظریات تیز و داراى روح آزمایش بود.هوک دریافت که حرکت اجسام ریز، روى سطح مایعات و بالارفتن نفت از فتیله چراغ و حرکت شیره خام و پرورده ذرختان بر اثر خاصیت لولههاى موئین است.در سال 1662 هنگامى که انجمن سلطنتى امتیاز خود را دریافت کرد، هوک را به عنوان کتابدار و متصدى انجمن استخدام نمود. در اینجا هوک اجازه داشت فقط هر هفته هنگامى که انجمن تشکیل مىشود، چهار آزمایش مهم انجام دهد.او در سال 1665 کتابى درباره میکروگرافیا نوشت، این کتاب باعث شد که نام هوک جزء علماء بزرگ در تاریخ علوم ثبت گردد. کتاب او در انجمنهاى علمى انگلستان مورد توجه خاصى قرار گرفت و بعدها اسم هوک جزء دانشمندان مطالعه میکروسکپى بیولوژى ثبت گردید.هوک با میکروسکوپى که اختراع کرده بود، پس از مطالعات زیادى، شرحى درباره چشم مرکب مگس و دگردیسى حشرات و ساختمان پر پرندگان نوشت.وى در شرح ساختمان چوب پنبه براى اولین بار لغت سل به معناى سلول را به کار برد و آن را کوچکترین جزء چوب پنبه نامید.هوک به وسیله میکروسکوپ نه تنها در دنیاى موجودات جاندار مطالعات فراوانى نمود، بلکه روى ساختمان اجسام جامد نیز مطالعه کرد. و اشکال مختلف بلورهاى برف را تشریح و نقاشى نمود. با کمک آن دستگاه بیش از 60 نوع اشیاء را مشاهده مىنمود.او در تمامى رشتههاى علوم، آزمایشهاى دقیقى داشت. اولین دستگاه سنجش نور در مایعات و هم چنین اولین بارومتر یا هواسنج چرخى و غلظت سنج الکلى و اولین رطوبت سنج را اختراع کرد.هوک اولین کسى بود که درجه صفر میزان الحراره را نقطه انجماد آب قرار داد. او بنیانگذار علوم مربوط به آثار جوى بود. تئورى مکانیکى گرما و حرارت را تشریح کرد و ثابت نمود که:
رابطه بین خواص رزنانسی ، رسیدگی و سختی هندوانه
چکیده
در تحقیق حاضر امکان استفاده از رزنانس هندوانه به عنوان شاخصی از رسیدگی برای مصرف کننده نهایی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور 60 عدد هندوانه رقم چیلیان بلاگ انتخاب و به سه گروه نارس، رسیده و بیش از حد رسیده تفکیک گردید. در ادامه فرکانس رزنانسی نمونه ها در دو سطح شدت ضربه، دو سطح محل اعمال ضربه و سه موقعیت نصب میکروفن اندازه گیری شد. سختی هر نمونه به کمک دستگاه اینستران اندازه گیری گردید. بررسی رابطه مراحل رسیدگی با فرکانس رزنانسی بیانگر آن است که فرکانس رزنانسی در مراحل رشد کاهش معنی داری پیدا کرده است و اثر موقعیت محل نصب میکروفن و موقعیت اعمال ضربه، بر فرکانس رزنانسی معنی دار بوده است. سختی هندوانه در مرحله بیش از حد رسیده نیزکاهش پیدا کرده است. مطالعه حاضر نشان داد که برای هندوانه رسیده ضریب همبستگی بین سختی و فرکانس تا حداکثر 60 درصد محاسبه گردید.
واژههای کلیدی: ارتعاش، سختی، مراحل رشد، شدت ضربه
چکیده :
پدیده سایش (Wear) یکی از معضلاتی است که صنعت از دیرباز با آن مواجه بوده است . برخورد منطقی در جهت رفع این مشکل ، مرهون بررسی دقیق پدیده و عوامل موثر بر آن می باشد . بدین منظور برخی از مواد مناسبی که با توجه به مبانی متالورژیکی در عمل قابل استفاده می بانشد مانند (چدنهای سفید کرم دار، Ni-hard) مورد بررسی قرار می دهیم .
- تعریف سایش و عوامل موثر بر آن
سایش عبارت است از تلفات مکانیکی ماده از سطح یک جسم بواسطة تماس آن با سطح یا جسم دیگر علیرغم مکانیکی بودن این پدیده ، گاه با واکنشهای شیمیایی نیز همراه می شود .
- فاکتورهای کلیدی موثر برسایش عبارتند از :
1) متغیرهای متالورژیکی نظیر سختی ، چقرمگی ( tough ness) ساختار میکروسکوپی و ترکیب شیمیایی
2) متغیرهایی نظیر مواد در حال تماس ( نظیر ساینده ها و مشخصات آنها ) نوع و روش بارگذاری (Loading) ،سرعت ، دما ، زمان ، خشونت سطحی ، روانکاری ( Lubrication) و خوردگی .
در اینجا ما دو نوع ا زمواد مقاوم به سایش را مورد بررسی قرار می دهیم که عبارتند از چدنهای سفید پرکرم و چدنهای سفید Ni-hard که ابتدا چکیده ای از این دو نوع چدن سفید را در پایین می آوریم .
در اینجا دو نوع چدن سفید پرکرم و Ni-hard را مورد بررسی قرار میدهیم .
1- چدنهای سفید Ni-hard
Ni-hard چدن سفید آلیاژی نیکل – کرم داری است که مقاومت قابل ملاحظه ای در مقابل سایش دارد . بیش از 50 سال است که این آلیاژ وارد صنعت شده و موارد مصرف ، منحصر به فردی در صنایعی چون شکل دادن فلزات ، استخراج معدن ، نیروگاهها ، سیمان ، سرامیک ، رنگ، حفاری ، زغال سنگ و کک ، ریخته گری و دیگر صنایع پیدا کرده است این آلیاژ (که قیمت نسبی آن پایین است ) را می توان به جای چدن سفید معمولی در مواردی که به مقاومت در مقابل سایش مورد نیاز است و نیز به جای فولاد 12 درصد منگنز در مواردی که به مقاومت در مقابل آلیاژ، غلطک های نورد ، زره آسیاب ها ، رینگ های بولدوزر ، کلاهک غلطک ( Noll-heads)اجزاء پمپهایی که در گل و لای کار می کنند لوله و زانوها و خرد کننده ها می باشد .
در حالیکه Ni-hard نام مناسبی برای قطعات ریختگی این کلاس آلیاژی است ، و در حقیقت در پاره ای از کشورهای صنعتی جهان این نام بعنوان یک نام تجاری به ثبت رسیده است ، اما قطعاتی با ترکیب شیمیایی Ni-hard بوسیله تولید کننده هایی که در این زمینه تجربیاتی دارند تحت عناوین تجارتی خودشان از قبیل NI CROMAX , DIAMAX , BF954, ELVERITE, DIAMITE نیز تولید می شوند .
2- چدنهای سفید پرکرم
چدنهای سفید پرکرم از جمله پرمصرفترین آلیاژها در ساخت قطعات مقاوم به سایش هستند این آلیاژها اغلب با روش ریخته گری تولید می شوند و عملیات حرراتی عمدتاً باعث بهبود مقاومت سایشی انها می گردد ، لیکن گزارشاتی در ارتباط با قابلیت «کارسختی پذیری » آستنیت در حین سایش وجوددارد .
چدنهای سفید پرکرم یکی از مهمترین آلیاژهای مقاوم به سایش در صنعت می باشند و کاربرد وسیعی در ساخت گلوله وزره آسیاها و قطعات مقاوم به سایش دارند بکار گیری این آلیاژها رد صنعت اغلب بدلیل نتایج مطلوب خصوصاً در مورد گلوله های آسیا به علت نرخ سایش پایین تر آنها نسبت به سایر آلیاژهای مقاوم به سایش بوده است .
ما در اینجا این دو نوع از چدن سفید ( پرکرم و Ni-hard) را از جهات مختلفی مانند (ساختار میکروسکوپی ، پروسه تولید ، عملیات حرارتی ، ملاحظات متالورژیکی وغیره و...) مورد بررسی قرار دادیم .
فصل اول:
چدنهای کرم دار
مقدمه:
چدنهای کرم دار
در تجهیزاتی که عملیات سایش انجام می گیرد آلیاژهای آهنی با بیشترین کربن بهترین مقاومت سایشی را دارند. ولی بخاطر تنشهای متعددی که هنگام کار به وجود می آید باید ماده به کار رفته چقرمگی کافی برای جلوگیری از بروز عیوب گوناگون را داشته باشد. فولادهای غیر آلیاژی یا کم آلیاژ با کربنی حدود 4/0% در حالتی که ساختارشان مارتنزیتی است چقرمگی پائینی دارند. چدنهای سفید غیر آلیاژی که اغلب کاربید موجود در انها سمنیتت است سالها به علت مقاومتی که در مقابل سایش دارند مورد استفاده قرار گرفته اند. با این حال در موارد متعددی استفاده از انها رضایت بخش نبوده است. ضعف این چدنها در ساختارشان است. فاز کاربید یک شبکه پیوسته ای را در اطراف دانه های آستنیت تشکیل داده و موجب تردی و ترک خوردن می گردد. افزایش یک عنصر آلیاژی که کربن را به صورت کاربیدی غیر از سمنتیت با سختی بیشتر و خواص مطلوب تر در آورده و نیز مقدار کربن زمینه را کاهش دهد، موجب بهبود همزمان چقرمگی و مقاومت سایشی می شود. عنصری که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد کرم است، و کاربید آن بیشتر به صورت M7C3 می باشد. در خردکننده ها قطعاتی که تحت سایش هستند باید نه تنها در مقابل سایش بلکه در مقابل تنشهای دینامیکی هم که می تواند منجر به شکستهای ناگهانی شود مقاومت کنند. قطعاتی که در معرض تنشهای سنگین هستند مشکل بزرگی را به وجود می آورند و آن اینکه قطعه باید دو خاصیت متناقض را در کنار هم داشته باشد که عبارت است از مقاومت سایشی و چقرمگی.
مقاومت در مقابل شکست ناگهانی در این قطعات خاصییت پیچیده ای است که نه تنها به چقرمگی بلکه به شکل هندسی قطعه و نحوه توزیع تنشهای داخلی بستگی دارد. چقرمگی وابسته به پارامترهای متعدد مکانیکی، فیزیکی و متالورژیکی است. کربن مهمترین عاملی است که روی مقاومت سایشی و چقرمگی آلیاژهای آهنی به طور همزمان ولی در خلاف جهت هم اثر می گذارد. با افزایش مقدار کربن تأثیر آن روی مقاومت سایشی بیشتر می شود. انتخاب ترکیب شیمیائی و عملیات حرارتی برای کسی که درصدد یافتن راهی برای بهینه کردن مقاومت سایشی و چقرمگی باشد از بیشترین اهمیت برخوردار است. جهت بدست آوردن سختی پذیری کافی است برای ضخامت مشخص مقدار عنصر آلیاژی مناسب انتخاب شود. ساختار میکروسکوپی این گروه از چدنهای سفید شامل کاربیدهای آهن – کرم یوتکتیک ناپیوسته (Cr, Fe)7 C3 و کاربیدهای ثانویه غنی از کرم در زمینه ای از آستنیت یا محصولات استحاله آن می باشد. به کمک عملیات حرارتی می توان زمینه آستنیتی، مارتنزیتی، بینیتی و یا پرلیتی بدست آورد. مقاومت سایشی بهینه و بهترین ترکیب مقاومت سایشی – استحکام – چقرمگی در چدنهائی که زمینه مارتنزیتی دارند می آید. نامهای معروف چدنهای سفید آلیاژی تجارتی عبارتند از: چدنهای نیکل هارد CR (IV, II, I)12، CR15، CR20، CR25.
اثر ساختار میکروسکوپی
بیشترین مقاومت سایشی این چدنها نتیجه مستقیم ساختار میکروسکوپی آنهاست. اغلب فرایندهای سایشی را می توان یک عمل برشی یا فراشی تعریف نمود. نظیر عملیات ماشینکاری که یک ذره ساینده به سطح فلز فرورفته و خطوط سایش و تغییر شکل ایجاد کرده و ذراتی را از سطح جدا می کند. براده هائی که از محل سایش بدست آمده اند حاوی ذرات بسیار ریزی هستند که از قلم تراش در حین عملیات ماشینکاری جدا شده اند. برای عملی شدن مکانیزم سایش کاملاً ضروری است که وسیله ساینده از فلز سخت تر باشد. اگر این وسیله نرمتر باشد فرآیند بیشتر به خوردگی و اکسیداسیون شبیه خواهد باشد. اگر این وسیله نرمتر باشد فرآیند بیشتر به خوردگی و اکسیداسیون شبیه خواهد بود و فقط سایش ناچیزی انجام می گیرد. جدول 1 سختی میانگین تعدادی از مینرالها، کاربیدها و آلیاژهای پر آهن با ترکیبات مختلف زمینه را نشان می دهد. این مقایسه مشخص می کند که کوارتز که مهمترین ترکیب در اغلب مینرالهای ساینده می باشد از آلیاژهای آهن با هر نوع ساختاری که زمینه آنها داشته باشد سخت تر است به همین جهت می تواند به راحتی آنها را بساید. کاربید آهن (سمنیتت) که بیشترین کاربید در چدنهای سفید کم آلیاژ می باشد از کوارتز نرمتر است و کاربید کرم که بیشترین کاربید در چدنهای پر کرم است از کوارتز سخت تر است و به همین جهت در مقابل سایش مقاومت می کند. کاربیدهای زیادی هستند که از کاربید کرم هم سخت تر می باشند ولی متأسفانه بسیار گران هستند و این مسئله موجب محدود شدن کاربرد آنها شده است. در چدن سفید کاربیدها چیزی کمتر از 50- 40 درصد از کل حجم قطعه را نشان می دهند بقیه زمینه است و چون این زمینه از کوارتز نرمتر است سائیده می شود بنابراین ممکن است کاربیدها کنده شده و از زمینه خارج شوند و فقط از قسمتی از مقاومت سایشی آنها به طور کامل استفاده گردد.
جدول 1
انتخاب زمینه
بهترین زمینه ای که می توان انتخاب کرد مارتنزیت پر کربن و سختی است که سختی آن ناشی از کاربیدهای ثانویه پراکنده می باشد. دومین انتخاب خوب می تواند آستنیت ناپایدار کار سختی پذیر باشد. بهترین اتحاد بین استحکام و چقرمگی را می توان بر اساس ساختار میکروسکوپی توضیح داد. در چدنهای سفید پر کرم کاربیدها در زمینه پراکنده شده اند که این برخلاف حالتی است که در چدنهای سفید پر کرم کاربیدها در زمینه پراکنده شده اند که این بر خلاف حالتی است که در چدنهای سفید کم آلیاژ لدبوریتی وجود دارد. در این حالت ساختار را می تواند به صورت زمینه ای از سمنتیت با محصولات گوناگون استحاله آستنیت که فاز ترد کاربید بر استحکام و چقرمگی غلبه کرده است، توصیف نمود.
افزایش مقدار کربن حجم کاربیدها را در ساختار افزایش می دهد از آنجائیکه این کاربیدها سختی و مقاومت سایشی بالائی دارند افزایش کربن موجب افزایش مقاومت سایشی نیز می شود. به هر حال اگر مقدار کربن از مقدار یوتکتیک زیادتر شود کاربیدهای اولیه زیادی تشکیل خواهند شد که اینها ترد بوده و تحت ضربه ذرات ساینده منجر به شکست می شوند و در نتیجه باعث افزایش کاهش وزن در اثر سایش می گردند و این با یک کاهش در چقرمگی و خواص مکانیکی همراه است. به عنوان نتیجه حداکثر مقدار کربن مجاز برای اغلب کاربردها تا حد یوتکتیک است. تنها در حالتهائی که سطح چه در مقیاس میکروسکوپی و چه در مقیاس ماکروسکوپی تحت ضربه و تنشهای مکانیکی پائینی باشد مقدار کربن هیپریوتکتیک مفید خواهد بود.
درصد کربن یوتکتیک در مذابی با cr15% تقریباً 6/3% و در مذابی با CR20%، 2/3% و در CR25%، 3% می باشد. عناصر دیگری می توانند این مقادیر را تغییر دهند مخصوصاً سیلسیم که آن را کاهش می دهد.
...
104 ص فایل WORD
سختی برینل (Brinell Hardness) اولین آزمون استاندارد و مورد قبول است که در سال 1900 توسط ج. ا. برینل ارائه شد. در این آزمون در سطح فلز به وسیله یک گلوله فولادی به قطر ده میلی متر با نیروی 3000 کیلوگرم فرورفتگی ایجاد می شود. نیروی اعمال شده از طرف سنبه، برای فلزات نرم تا 500 کیلوگرم کاهش می یابد تا از عمیق شدن زیاد اثر فرورفتگی اجتناب شود و برای فلزات خیلی سخت از گلوله ای از جنس کاربید تنگستن استفاده می شود. پس از ایجاد فرورفتگی قطر آن توسط یک میکروسکوپ اندازه گیری می شود. برای بدست آوردن قطر دقیق فرورفتگی باید دو قطر عمود بر هم را اندازه گیری کرده و از آن ها میانگین گرفت. سطحی که مورد آزمون قرار می گیرد، باید صاف و تمیز باشد.
با فشردن متوالی دکمه سبز رنگ در تصویر زیر مراحل انجام تست قابل مشاهده خواهد بود.
شامل 5 صفحه فایل word قابل ویرایش