پديد آورنده :
بهادران، عليرضا
عنوان :
آلياژسازي و كامپوزيت سازي سطحي چدن خاكستري به روش درجا
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 84ص.: مصور(رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
بهزاد نيرومند، علي مالكي
توصيفگر ها :
چدن خاكستري , ريخته گري , آلياژسازي , كامپوزيت سازي , درجا , آلومينيوم
استاد داور :
رحمت الله عمادي، حميدرضا سليمي جزي
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/11/20
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/11/20
چكيده فارسي :
1 چكيده پژوهشهاي مختلف نشان داده است كه خصوصيات سطحي و مقاومت سايشي چدنهاي خاكستري را ميتوان بهروشهايي چون افزودن عناصر آلياژي و يا افزودن ذرات تقويتكننده به كل قطعه بهبود داد ولي اين روشها ممكن است بر خواص ديگر اين آلياژها از جمله چقرمگي تأثير نامطلوب بگذارند هدف از اين پژوهش بررسي امكان بهبود خواص سطحي چدن خاكستري با آلياژسازي و كامپوزيت سازي سطحي بهروش درجا با افزودن آلومينيوم به سطح قطعه در قالب در حين ريختهگري است به اين منظور قالبي دو حفرهاي به روش سيليكات سديم آماده و ميلههاي آلومينيومي به قطر 5 ميليمتر در كف آن قرار داده شد و مذاب چدن خاكستري هيپويوتكتيك با كربن معادل 80 4 در دماي 0141 درجه سانتيگراد در آن ريختهگري شد سپس مشخصات ريزساختاري و خواص مكانيكي نمونهها با استفاده از بررسيهاي ميكروسكوپي نوري و الكتروني روبشي و آزمونهاي طيفسنجي انرژي پرتو ايكس پراش پرتو ايكس ريزسختيسنجي سختيسنجي سايش رفت و برگشتي و زبري سنجي مورد مطالعه قرار گرفتند نتايج بررسيها نشان داد كه باوجود نقطه ذوب بسيار پايينتر آلومينيوم نسبت به دماي ريختهگري بخشي از ميلههاي آلومينيومي در كف قالب شكل ظاهري خود را حفظ كرده و فقط در ناحيهاي محدود به ابعاد ميلههاي آلومينيومي ساختاري متفاوت با چدن خاكستري تشكيل شد بررسيهاي ريزساختاري تشكيل تيغههاي ريز و درشت بينفلزي سخت عمدتا از نوع Al2Fe ناشي از نفوذ عناصر آهن و سيليسيم را در اين ناحيه نشان داد همچنين در زمينه چدني با نزديك شدن به نواحي متأثر از حضور آلومينيوم گرافيتهاي اليهاي از نوع A درشت به A ريز و D تغيير كرده درصد پرليت در ساختار افزايش يافت نتايج ريزسختيسنجي نشان داد كه تيغههاي بينفلزي تشكيل شده در ناحيه آلومينيومي نزديك به كف قالب تا 01 برابر نسبت به آلومينيوم سختتر هستند همچنين در نواحي نزديك به كف قالب و نزديك به ناحيه آلياژي سختي زمينه چدني تا 56 درصد نسبت به نمونه چدن شاهد افزايش يافته تا 112 برينل رسيد ولي با حركت به سمت داخل نمونه سختي به تدريج كاهش يافته و به مقدار سختي نمونه شاهد حدود 031 برينل بازگشت همچنين مشاهده شد كاهش جرم در آزمون سايش در نواحي آلياژي تا 01 برابر كمتر از كاهش جرم در نواحي چدن خاكستري بود مكانيزم غالب سايش سايش ورقهاي تشخيص داده شد همچنين با نزديك شدن به كف قالب به علت سختي باالتر و در اثر ايجاد سايش سه جسمي سايش تشديد شد كلمات كليدي چدن خاكستري ريختهگري آلياژسازي كامپوزيتسازي درجا آلومينيوم
چكيده انگليسي :
85 Isfahan University of Technology Department of Materials Engineering In Situ Surface Alloying and Compositing of Gray Cast Iron Alireza Bahadoran alirezabahadoran1992@gmail com Date of Submission 2020 18 01 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Behzad Niroumand behzn@cc iut ac irAbstractVarious studies have shown that surface properties and wear resistance of gray cast iron can beimproved by addition of alloying elements or reinforcing particles to the whole bulk of a component However these methods may have adverse effects on other properties such as toughness Thepurpose of this study was to investigate the possibility of improving the surface properties of graycast iron by in situ surface alloying and compositing by in situ addition of aluminum to the castingsurface during casting For this purpose double cavity molds were prepared by sodium silicatebonded silica sand method where 5 mm diameter aluminum rods were planted on its lower side Molds were then poured by molten hypoeutectic gray cast iron with a carbon equivalent of 4 08 attemperature of 1410 C Microstructural and mechanical properties of the specimens were thendetermined using optical and scanning electron microscopy EDS XRD micro and macro hardness abrasion and roughness tests The results showed that despite the much lower melting point ofaluminum than the casting temperature some of the aluminum rods retained their appearances at thebottom of the mold and only in areas limited to the dimensions of the aluminum rods differentstructures from the gray cast iron was formed Microstructural studies revealed the formation of fineand coarse grained inter metallic particles mainly showing Al2Fe characteristics due to the diffusionof iron and silicon in this area Also in the cast iron field by approaching the areas affected by thepresence of aluminum the coarse grained A type graphites changed to fine A and D type graphites and the perlite content in the structure increased Microhardness tests showed that the intermetallicparticles formed in the aluminum area near the mold floor were up to 10 times harder than thealuminum matrix In the areas near the mold floor and near the alloyed area the hardness of cast ironincreased up to 65 compared with the control cast iron sample reaching 211 brinels But by movingtoward the inside of the sample the hardness gradually decreased and returned to the hardness of thecontrol sample about 130 brinels It was also observed that the mass reduction in the wear test inthe alloy areas was 10 times lower than the mass reduction in the gray cast iron areas The dominantmechanism of wear was recognized as delamination wear Also approaching the bottom of the mold the abrasion was exacerbated due to both the higher sample hardness and start of three body wearingmechanism Key words Gray cast iron casting alloying compositing in situ aluminum
استاد راهنما :
بهزاد نيرومند، علي مالكي
استاد داور :
رحمت الله عمادي، حميدرضا سليمي جزي
