ريخته گري چدن داکتيل به روش فرو بري:
چدن نشکن : چدن هاي نشکن يا چدن هاي با گرافيت کروي ،خانواده اي از چدن ها هستند و همانطور که از اسمشان پيداست ،شکل گرافيت در آنها به شکل کروي است.همين کروي بودن گرافيت ها ، باعث افزايش استحکام و چقرمگي در مقايسه با چدن هاي خاکستري مي گردد. اصولا چدن نشکن با افزودن منيزيم در مذاب ، توليد مي شود(چون منيزيم در دماهاي بالا تبخير مي شود معمولا از آلياژهاي منيزيم استفاده مي شود)براي کروي شدن قطعاتي که درقالب هاي ماسه اي توليد مي شوند مقدار 0.04 تا% 0.07 منيزيم باقي مانده کافي مي باشد و در قطعاتي که در قالب هاي فلزي توليد مي شوند (مانند لوله ريزي)مقدار 0.02 در صد منيزيم باقي مانده کافي است . چدن نشکن در مقايسه با چدن خاکستري تمايل به تبريد بيشتري دارد و براي بدست آوردن ساختاري عاري از کاربيد ، مخصوصا در مقاطع نازک ، لازم است جوانه زني با فرو سيليسيم انجام شود.
اندازه گرافيت ها به دو پارامتر بستگي دارد:
1-آهنگ سرد شدن يا اندازه سطح مقطع
2-جوانه زايي با فروسيليسيم در حين ريختگري مي توان چدن هاي نشکني با ساختار زمينه فريتي،پرليتي،مخلوط فريت-پرليت،آستنيت،بينيتي،مارتنزيتي را توليد نمود
. چدن هاي نشکن پرليتي داراي استحکام بالايي هستندولي چقرمگي آنها کمتر است. چدن هاي نشکن فريتي استحکام کمتري دارند ولي ازدياد طول نسبي بيشتر و مقاومت به ضربه شان خوب است.عناصري همچون سديم،کلسيم،ليتيم،تيريم نيز مي توانند عمل کروي کردن را انجام بدهند.همچنين افزودن سزيم (Ce) به مقدار جزيي در آلياژ منيزيم شکل گرافيت را بهبود مي بخشند.
تاثير عناصر روي چدن نشکن :
1- کربن:مقدار کربن در چدن نشکن ما بين 4/3 -6/3 % در نظر گرفته مي شود.تعداد گرافيت هاي کروي بستگي به مقدار کربن دارد.افزايش کربن سبب بهتر شدن قابليت ريختگري از طريق افزايش سياليت مذاب مي گردد.همچنين در چدن هاي نشکن هيپو يوتکتيک هر قدر مقدار کربن بيشتر شود نياز به تغذيه گذاري قطعات کمتر مي گردد. مقدار کربن معادل در اين نوع چدن ها برابر است با CE=%2C +0.31(Si+P) +0.03 MN
2-سيليسم: مقدار معمول آن در چدن نشکن ما بين 8/1 -8/2 % مي باشد. افزايش سيلسيم در چدن باعث بيشتر شدن گرافيت هاي کروي مي شود.سيلسيم در چدن سبب ترغيب تشکيل فريت مي گردد. نقش مهم و ديگر سيلسيم در مرحله تلقيح است. افزايش سيلسيم در چدن نشکن موجب افزايش مقدار فريت و گرافيت کروي خواهد شد اما با افزايش آن استحکام کششي و در صد ازدياد طول نسبي کاهش مي يابد.همچنين عيب انتخاب سيلسيم پايين در چدن لزوم استفاده از تغذيه هاي بزرگتر و کاهش بهره برداري قطعات ريختگي مي باشد. افزايش سيلسيم دماي تبديل شکست نرم به ترد را افزايش مي دهد.شروع تبديل شکست نرم به ترد در چدن هاي نشکن با افزايش سيلسيم از دماي اتاق بالاتر است.
3-گوگرد : مهمترين تاثير منفي گوگرد در چدن هاي نشکن نياز به استفاده از مقدار بيشتري منيزيم است.مقدار گوگرد قبل از افزودن منيزيم به مذاب زير% 0.03 در نظر گرفته مي شود که با افزودن منيزيم به مذاب مقدار آن به % 0.01 يا کمتر کاهش مي يابد.
4-فسفر: از آنجايي که فسفر فاز شکننده استديت را تشکيل مي دهد لذا در بيشتر موارد مقدار آنرا در چدن هاي نشکن زير% 0.05 در نظر مي گيرند در قطعاتي که نياز به استحکام بالا ،قابليت انعطاف پذيري و چکش خواري عالي دارند مقدار فسفر را زير % 0.02 در نظر مي گيرند .
5- منگنز : اگرچه منگنز استحکام چدن را بالا مي برد اما قابليت انعطاف پذيري و چکش خواري قطعات را کاهش مي دهد. لذا در بيشتر موارد مقدار منگنز را زير % 0.4 در نظر مي گيرند. تاثير عناصر آلياژي بر روي پرليت : نيکل ،سيلسيم و منگنز عناصر اصلي هستند که در توليد چدن نشکن پرليتي استفاده مي شوند.اين عناصر با ايجاد ورق هاي سمنتيتي در پرليت ، ساختار پرليتي را بوجود مي آورند.نيکل و منگنز در کاهش دماي استحاله آستنيت به پرليت موثر هستند.
چگونگي افزودن منيزيم به مذاب و مشکلات ناشي از آن:
امروزه براي کروي کردن گرافيت ها در چدن نشکن از منيزيم استفاده مي شود. در ضمن عناصر جزيي مانند سديم و عناصر خاکي نادر موجود در آلياژ فرو سيليس منيزيم Fe-Si-Mg براي خنثي کردن عناصر جزيي مضرو راندمان بهتر در عمل جوانه زايي ،اهميت زيادي دارند. منيزيم با نقطه ذوب 651 درجه سانتي گراد و نقطه جوش 1157 درجه سانتي گراد فلزي بسيار فعال است که در مجاورت هوا شديدا اکسيد مي شود . از مشکلات افزودن منيزيم خالص مي توان به وزن مخصوص کم – نقطه جوش پايين و ميزان حلاليت پايين در مذاب چدن ، اشاره کرد(منيزيم در آهن به صورت فرومنيزيم FeMg به هيچ وجه مورد استفاده قرار نمي گيرد.
انواع آلياژهاي منيزيم کروي کننده :
1 - فرو سيلسيم منيزيم:
الف)5 تا 7 % منيزيم ،%45 سيلسيم ، % 5/1 کلسيم و بقيه آهن
ب)5 تا 7 % منيزيم ،%45 سيلسيم ، % 5/1 کلسيم و 0.8 تا 5/1 درصد مش متال (سديم-لانتاليم)و بقيه آهن
2-نيکل منيزيم :
الف)15% منيزيم ،85% نيکل
ب)15%منيزيم ، 1 تا 0.2 % مش متال ،بقيه نيکل.
روش فروبري (راندمان 40 تا 50%) براي افزودن منيزيم به مذاب جهت ايجاد چدن با گرافيت کروي استفاده شد.
در اين روش مواد كروي كننده داخل محفظه از جنس گرافيت جاسازي شده و هنگامي كه پاتيل از مذاب پر شده محفظه داخل پاتيل مي شو د كه ميزان بازيابي منيزيم در اين روش 40 تا 50 درصد مي باشد . كه معمولا درجه حرارت ريخته گري را در اين روش 1560 درجه در نظر گرفته همچينن افت درجه حرارت در اين روش 50 درجه سانتيگراد مي باشد . متن مقاله :
ارسالي از طرف کاربر محترم : the_holl_virus