دانلود پایان نامه درمورد بهترین روش و پایداری

وانادیم
وانادیم ‌از عناصر کاربیدزای قوی می‌باشد. اضافه شدن کروم به زمینه به طور موثر مانع از پرلیتی شدن زمینه شده و پیدایش زمینه آستنیتی را ترغیب می ‌نماید. وانادیم ‌میتواند جایگزین کروم در کاربید شده و کروم را وارد زمینه کند. وانادیم ‌باعث ایجاد کاربید وانادیم ‌با سختیHV2800 در مقایسه با کاربید یوتکتیک ) HV1200-1800) در چدن پرکروم می شود . شکل کروی VC باعث جلوگیری از رشد ترک در زمینه شده که این باعث افزایش چقرمگی میشود. زمانی که درصد وانادیم ‌از 4 درصد بیشتر شود، رسوبات ثانویه کاربیدVC در آستنیت مشاهده میشود ]18،25[.
Widget not in any sidebars

تاثیر افزودن وانادیم ‌بر مقاومت سایشی درشکل (2-13) نشان داده شده است که با افزایش درصد وانادیم ‌مقاومت سایشی بهبود پیدا میکند. این به دلیل افزایش درصد کاربید نوعMC در ساختاربوده که باعث بهبود رفتار زمینه در برابر ذرات ساینده میشود اگر چه با افزایش وانادیم ‌درصد آستنیت باقیمانده افزایش می‌یابد، اما سهم بهبود مقاومت سایشی به صورت زیاد تابع مقدار کاربید نوع MC بوده و این موضوع ثابت می کند که شاخص سختی برای مقاومت سایشی کافی نیست ]15،18،26[.
تغییرات مقاومت سایشی نسبت به درصد وانادیم ‌[15،18]
منگنز
منگنز جزء پایدار کنندههای آستنیت بوده که هم در زمینه و هم در کاربید میتواند حل شده و باعث کاهش سختی و افزایش آستنیت باقیمانده ‌شود. حل شدن منگنز در کاربید سختی آنرا افزایش می‌دهد. در این مورد گزارش داده شده است که کاربید M3C بوجود نیامده، از این رو کاهش سختی کاربید، ارتباطی با تغییر نوع کاربید ندارد و میتوان انتظار داشت که با ورود منگنز به کاربید M7C3 ، سختی آن کاهش مییابد. با کاهش سختی فاز زمینه همراه با فاز کاربید، مقاومت سایشی قطعه هم کاهش خواهد یافت ]2،27،28[.
مس
مس معمولاً به عنوان عنصری که سختی ‌پذیری را افزایش میدهد، باعث افزایش سختی و افزایش آستنیت باقیمانده شده و مقاومت به خوردگی را کاهش میدهد. برای قطعات ضخیم، مس معمولاً برای جلوگیری از تشکیل پرلیت به کار میرود. مس همچنین دمای Ms را پایین میآورد ]2،10[.
سیلیسیم
سیلیسیم در چدنها تاثیر دوگانه دارد. درصد زیاد سیلیسیم ‌بیشترین تاثیر را بر شکل پرلیت گذاشته که می‌تواند برای مقاومت سایشی مضر باشد. درصد پایین سیلیسیم ‌باعث افزایش کاربید و در نتیجه افزایش مقاومت سایشی میشود. سیلیسیم ‌دمای MS را در استحاله تبدیل آستنیت به مارتنزیت در طول سرد کردن افزایش داده و باعث میشود تا ساختار مارتنزیت که بهترین مقاومت سایشی را دارد، به دست آید. در چدنهایی با 3-9 درصد کروم، مقدار سیلیسیم ‌مورد نیاز 7/1 درصد است. اضافه کردن سیلیسیم ‌بیش از 2 درصد باعث رسوب گرافیت به خصوص در محدوده کروم با درصد پایین و کربن زیاد، میشود. بنابراین سیلیسیم ‌برای رسیدن به نتیجه مطلوب در خواص مکانیکی چدن های نایهارد، در محدوده 2-8/1 درصد توصیه شده است ]2،5[.
جین جو و همکاران مقدار 5/1 درصد سیلیسیم ‌را برای چدن نایهارد 4 مقدار بهینهای بیان کرد ]20[.
در شکل های (2-14) و (2-15) تاثیر اضافه کردن سیلیسیم بر مقاومت سایشی و سختی نشان داده شده است.
اثر افزودن سیلیسیم ‌بر مقاومت سایشی (a) سخت کردن در دمای C820 (b) سخت کردن در C850]20[
اثر افزودن سیلیسیم ‌ بر سختی(a) سخت کردن در دمای C820 (b) سخت کردن درC850]20[
با توجه شکلهای نشان داده شده، درصد مفید سیلیسیم ‌برای چدن نایهارد4، مقدار 5/1 درصد میباشد ]20[.
بور
بور درصد کاربید را افزایش داده و باعث گل برگی شدن کاربید به جای سوزنی و میلهای می شود و اندازه کاربید را کوچک میکند. از آنجایی که بور باعث افزایش سرعت استحاله و افزایش هستهگذاری و سرعت رشد کاربید میشود، ساختار مارتنزیت را در حالت ریختهگری افزایش میدهد. با افزودن بور مقاومت سایشی چدن نایهارد4 افزایش پیدا میکند. تاثیر بور از عنصر مولیبدن و ‌بر مقاومت سایش بیشتر میباشد ]17،20[.
گوگرد
چنانچه گوگرد توسط منگنز خنثی شده باشد موجب پایداری کاربید شده ولی در مواردی که مقاومت به شوک مهم باشد گوگرد متناسب با مواد خام مصرفی و نحوه عملیات ذوب تا حد امکان پایین نگه داشته میشود. گوگرد همچنین موجب کاهش مقاومت به سایش چدن نایهارد میشود ]2،5[.
فسفر
چنانچه مقدار فسفر از 2/0 تجاوز کند موجب تردی ماده شده لذا باید تا حد امکان پایین نگه داشته شود. در واقع این عنصر به همراه گوگرد برای چقرمگی چدن نایهارد مضر میباشد ]2،5[.
نتیجه گیری
به طور کلی در مورد ترکیب شیمیایی میتوان گفت:
انتخاب ترکیب شیمیایی برای گرفتن حداکثر سختی توام با درصد کنترل شده‌ای از آستنیت باقیمانده برای حفظ چقرمگی و قابلیت کار سختیپذیری بعدی صورت میگیرد.
تعیین مقدار کمی تاثیر عناصر روی پارامترهای فوق دقیقاً مشخص نیست و بهترین روش برای نیل به بهترین شرایط کیفی، ریختن آلیاژ و اصلاح ترکیب آن تا گرفتن شرایط ایده ‌آل می‌باشد.