تحقیق مقدمه ای بر تغذیه گذاری قطعات ریختگی

بیشتر فلزات آلیاژها در زمان انجماد منقبض می شوند, این تغییر اندازه نتیجه انقباض مایع به جامد است . تغییرات اندازه ی ضمن انجماد برای فلزات, حدود ۳ تا ۶ درصد برای افردی دهای دیرگداز ( ) میزان بیشتری از این است . تغذیه گذاری عملی است به منظور جبران تغییرات اندازه ی فلز در حالت مایع و ضمن انجماد هدف از تغذیه گذاری تولید به احتمال زیاد ت ریهتگی عاری از معایب انقباضی است . این منظور با تعبیه محفظه ای اضافی از مذاب بنام تغذیه ( ) که در قالب پیش بینی می شود تأمین می گردد

انجام پایان نامه ارشدمدیریت










پایان نامه,انجام پایان نامه,انجام پایان نامه ارشد,انجام پایان نامه ارشد مدیریت,انجام پایان نامه مدیریت

انجماد مذاب بطور همزمان در قطعه و تغذیه شروع می شود, جریان مذاب هم از طرف تغذیه به طرف قطعه ریختگی برقرار خواهد شد . دلیل این امر آن است که تغذیه در سطح بالاتری از قطعه ریختگی قرار دارد .
کلا , تغذیه مناسب آن است که حفره های انقباضی را از به احتمال زیاد ت ریختگی به داخل خود انتقال دهد, یعنی این گونه معایب نباید از تغذیه به قطعه ریختگی امتداد یابند .
روشهای تغذیه گذاری حتمـا ت چدنی
همان گونه ی که قبلاً اشاره شد تبدیل حالت مایع به جامد در بیشتر فلزات همراه با کم شدن اندازه فلز بوده که اصطلاحاً این کم شدن اندازه را انقباض فلز می نامند .
از وقت ریختن مذاب به درون محفظه قالب تا رسیدن درجه گرما آن به درجه گرما کارگاه, به طور کلی سه نوع انقباض در حتمـا ت ریختگی بوجود می آید :
۱- انقباض مذاب ( )
از زمان ریختن مذاب به درون قالب آغازشده و تا شروع وهله انجماد ادامه می یابد .
۲- انقباض ضمن انجماد ( )
این نوع انقباض بلافاصله بعد از شروع انجماد مذاب در قالب شروع شده تا جامد شدن کامل مذاب بطول می انجامد .
۳- انقباض قطعه در حالت جامد ( )
انقباض اخیر بعد از انجماد کامل قطعه شروع شده تا رسیدن به درجه گرما کارگاه ادامه می یابد . این نوع انقباض در واقع با کوچک شدن تمام جانبه قطعه ریختگی همراه است طبیعی است که مد ساز می تواند انقباض جامد قطعه ریختگی را با بزرگتر در نظر گرفتن مدل جبران نماید .

انقباض در چدن ها :
کنترل مراحل مختلف ریخته گری فلزات نظیر انتخاب درجه گرما مناسب ریختن, توجه به عوامل مربوط به کنترل ترکیب شیمیائی و کیفیت متالوژیکی مذاب و مرغوبیت حتمـا ت ریختگی از اهم موارد ی هستند که در تعیین قیمت محصول تولیدی نقش مهم دارند . جهت تهیه و تولید به احتمال زیاد ت ریختگی با درصد بهره دهی بالا لازم است به موارد مربوط به انقباض فلز (در مراحل مختلف سرد شدن مذاب در قالب) بهمراه کیفیت متالوژیکی مذاب توجه کافی مبذول شود. رفتار مربوط به انقباض حاصل از انجماد چدن ها تا حدودی با فلزات آلیاژهای دیگر فرق دارد . اختلاف مهم در این زمینه به حضورکربن آزاد (گرافیت) در چدن های خاکستری و چدن با گرافیت کروی مربوط است, زیرا در این گونه آلیاژها انجماد با یک وهله انبساط حتمـا ت ریختگی همراه است .
فلز بیسموت و آب نیز شبیه چدن ها در سردشدن وهله انبساط هستند .
ی که آب را از درجه گرما اطاق بتدریج سرد کنیم تا ۴ درجه سانتی گراد به تدریج اندازه آن کاش می یابد . از این درجه گرما تا یخ زدن آب (صفر درجه سانتی گراد ) سرد شدن آب با انبساط همراه است . وقوع وهله انبساط در چدن ها به این دلیل است که در تبدیل حالت مذاب به جامد, کربن به صورت آزاد تشکیل می یابد . از آنجائی که کربن آزاد در حالت جامد اندازه زیادتری را در مقایسه با حالت مایع اشغال می نماید لذا تشکیل آن همیشه با انبساط قطعه ریختگی همراه است .
انبساط قطعه که نتیجه تشکیل کربن آزاد در چدن است سبب ایجاد فشار روی مذاب (در حال جامد شدن) می شود .
این فشار می تواند مذاب را به طرف حفره های انقباضی رانده وسبب پر کردن آنها شود . ضروری به یادآوری است که تمایل به ایجاد حفره های انقباضی در چدن خاکستری کمتر از چدن با گرافیت کروی است .
در زیر انواع تغییر اندازه هائی که در چدن های خاکستری و انواع چدن با گرافیت کروی (از زمان ریختن مذاب در قالب تا رسیدن به درجه گرما محیط) بوقوع می پیوندد اشاره شده است:
۱- انقباض مایع : چدن مذاب را می توان در درجات گرما ی مختلف ی به درون قالب ریخت . هرقدر درجه گرما ریختن مذاب بیشتر باشد انقباض آن نیزبیشتر خواهد بود . میزان درصد انقباض مذاب به ازاء هر ۱۰۰ درجه سانتی گراد کم شدن درجه گرما (تا شروع وهله انجماد) حدود ۲/۲ درصد (اکثرا بین ۰۱۶/۰ تا ۰۲۴۵/۰ میزان متوسط ۰۲۲/۰ درصد کم شدن اندازه مذاب به ازاء هر درجه سانتی گراد ) است . جهت مثال در صورتی که درجه گرما ریختن مذاب ۱۴۳۰ درجه سانتی گراد در نظر گرفته شود میزان انقباض مذاب تا رسیدن به نقطه انجماد چدن با ترکیب معلوم حدود ۲/۴ درصد خواهد بود .
تمام ریخته گـران به خوب ی با این نوع انقباض آشنا می باشند . آنها در وقت ریخته گری به احتمال زیاد ت خیلی بزرگ به این موضوع برخورد کرده اند که چگونه لحظه ای بعد از پر شدن قالب از مذاب, فلز را از راهگاه به طرف پائین یعنی به طرف محفظه قالب کشیده می شود هم چنین به خوب ی می دانند که برای حل این مساله کافی است قدری مذاب اضافی, مجدداً به داخـل راهگاه ریخته شود . تجربه به آنها می گوید که در ریخته گری به احتمال زیاد ت بزرگ همیشه خوب است بعد از پر کردن قالب از مذاب قدری صبـر کنند تا فلز از راهگاه به پائین کشیده شود و پس برای جبران مذاب به پائین کشیده شده مجدداً راهگاه را از مذاب پر کنند (اما شیوه صحیح در نظر گرفتن تغذیه برای قطعه ریختگی است) .
۲- انقباض ضمن انجماد : میزان درصد این انبساط برحسب ترکیب شیمیائی چدن متغیر بوده و اکثرا ٌ ً حدود ۳ درصد در نظر گرفته می شود .
۳- انبساط قطعه : همان گونه ی که قبلاً گفته شد, تشکیل کربن آزاد در چدن سبب انبساط قطعه ریختگی می شود . میزان این انبساط می تواند تا حدود ۱۰ درصد اندازه قطعه بوده باشد .
۴- انقباض ثانویه : این انقباض بدنبال انبساط چدن صورت گرفته میزان آن اکثرا ً بین ۷۵/۴ تا ۵/۵ درصد است .
۵- انقباض جامد : در اثر کم شدن درجه گرما قطعه در حالت جامد بوجود می آید . شکل (۳-۱) مراحل مختلف انقباض و انبساط نمونه ای از چدن محتوی کربن آزاد را نشان می دهد .

شکل (۳-۱) انقباض و انبساط چدن در جریان سرد کردن در محفظه قالب
نکته با اهمیت آن است که تغییرات اندازه ی در مراحل سرد شدن چدن ها نمی تواند کاملاً شبیه آنچه که در شکل فوق نشان داده شده انجام بگیرد, بلکه این تغییرات به عوامل دیگری نظیر استحکام قالب, میزان کربن آزاد در چدن, درجه گرما ریختن, ترکیب شیمیائی و کیفیت متالوژیکی مذاب عوامل دیگری بستگی دارد . بهرحال هرقدر میزان انبساط, در وهله آزاد شدن گرافیت, بیشتر باشد نیاز به تغذیه گذاری کمتر بوده حتی در موارد ی نیازی به تغذیه گذاری حتمـا ت ریختگی نیست . همان گونه ی که از ظاهر منحنی درجه گرما - تغییر اندازه ویژه چدن ها استنباط می شود چنانچه مذاب از درجه گرما ی زیر ۱۳۲۰ درجه سانتی گراد ریخته شود هیچگونه انقباضی در قطعه ریختگی پدید نمی آید . حال آنکه چنین مطلبی الزامی نبوده در شرائطی که بعداً به تفصیل خواهد آمد انقباض ثانویه علیرناراحتی این که از نظر میزان ی کمتر از انبساط چدن است می تواند منشاء عیوب انقباضی در حتمـا ت ریختگی چدنی باشد .
با توجه به آنچه که قبلاً گفته شد می توانروش های زیر را جهت تغذیه گذاری حتمـا ت چدنی به کار برد .