خرید و فروش بیلت / شمش چدن

فرایند متالوگرافی چدن - آنالیز شمش چدن 

روش های شمش ریزی چدن

شمش چدن به قطعاتی با اشکال هندسی ساده می گویند که به منظور شکل دهی از طریق عملیات مکانیکی یا ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرند و از لحاظ کاربردی به دو گروه تقسیم می شوند.

الف) شمش های ریخته گری

ب) شمش های نوردی

مکانیسم ماشین های شمش ریزی 

الف) انتخاب نوارنقاله و تنظیم سرعت حرکت از نظر زمان لازم برای دورۀ بارگیری، انجماد قطعه از محل بارگیری تا تخلیه و کاهش دمای قالب و آمادگی مجدد برای بارریزی

ب) تعبیه سیستم باردهی مداوم از کوره یا از نگهدارنده که باردهی با سرعت مناسب انجام گیرد و حداقل هزینۀ حمل و نقل برآورده شود.

ج)تعبیۀ سیستم خنک کنندگی قالب به منظور تسریع در انجماد مذاب و آمادگی مجدد قالب برای بارگیری

د)تعبیه سیستم انتقال شمش از محل تخلیه بهانبار با استفاده از نوار نقاله و تأمین حداقل نیروی انسانی لازم.

متالوگرافی چیست

متالوگرافی فرایندی است که در آن با بررسی میکروسکوپی نمونه ها به بررسی و تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی آن ها پرداخته می شود.

به منظور اجرای فرایند متالوگرافی مراحل و عملیات زیر لازم الاجراست:

• برش : برش نمونه باید به شکلی انجام گیرد که هم بر روی خواص نمونه تاثیری نگذارد و هم انجام فرایندهای دیگر بر روی آن امکان پذیر باشد.
• سنباده زنی خشن: این مرحله توسط سنگ های سنباده زنی انجام می شود به طوریکه تغییرشکل ایجاد شده هنگام فرایند برش حذف گردد.
• مانت: این مرحله جهت آسان تر شدن فرایند حمل و جابه جایی نمونه ها انجام می گیرد.
• سنباده زنی و پولیش: منظور از پولیش نمونه حذف خراش های ناشی از سنباده زنی است.
• اچ: به منظور اطلاع از میزان و نوع ترک خوردگی در نمونه مورد بررسی از اچ نمودن آن استفاده می شود.

روند تهیه شمش چدن سفید و خاکستری

جهت شارژ شمش چدن ها از قراضه آهن و فولاد، شمش آهن و مواد دیگر در کوره های القایی و بوته ای استفاده می شود.  ترکیب آلیاژ مورد نظر در کوره و سرعت سرد شدن مذاب حاصله تعیین کننده نوع آلیاژ تولیدی است. در صورتی که سرعت سرد کردن مذاب زیاد باشد، شمش چدن سفید حاصل می شود.

چدن سفید در درجه حرارت های بالا استحکام و سختی بالایی دارند.  شمش چدن سفید در نازل های ساچمه پاش، غلطک های نوردی، سنگ خورد کن و....... مورد استفاده قرار می گیرند.

از متالوگرافی و آنالیز شمش چدن خاکستری مقادیر قابل توجهی آهن و کربن به همراه عناصر دیگر نظیر سیلیس، منگنز، گوگرد و فسفر حاصل می شود. استحکام شمش چدن خاکستری به مقدار، اندازه، شکل و میزان پراکندگی گرافیت موجود در شمش چدن بستگی دارد. قابلیت ماشینکاری شمش چدن خاکستری پایین است و این مساله به دلیل پایین بودن مقاومت آن در برابر ضربه می باشد.

آنالیز شمش چدن خاکستری و تاثیر هر کدام از عناصر بر خواص آن

سیلیسیوم: سيليسيم تمايل چدن به گرافيت زائي را شديداً افزايش مي دهد. اثر آن به اين صورت است كه درجه حرارت تعادلي تشكيل گرافيت را افزايش و از آن سمنتيت (کاربید آهن، ماده شیمیایی با فرمول شیمیایی Fe₃C) را كاهش مي دهد. بهترین مقدار آن در شمش حدود 3 درصد می باشد. استفاده ازدرصد بیشتر سيليسيم باعث فريتي كردن زمينه و در نتيجه كاهش استحكام خواهد شد.

گوگرد: نقش گوگرد عبارت است از تثبيت و پايدار كردن سمنتيت. از اينرو وجود گوگرد در چدن ها، ميل به سفيد شدن آنها را تشديد مي كند. در چدن هـاي خاكستري معمولي، مقدار گوگرد به ندرت از 0.14 درصد تجاوز مي كند.

منگنز: منگنز عمدتاً براي خنثي كردن اثرات مخرب گوگرد استفاده مي شود. منگنز به تنهائي عامل تثبيت و پايدار كننده سمنتيت مي باشد، ولي در كنار گوگرد، چون يك عامل پايدار كننده قوي سمنتيت (يعني گوگرد) را از محيط خارج مي كند، به طور غيرمستقيم نقش گرافيت زائي دارد.

فسفر: در چدن هاي خـاكستري حاوي 0.2 درصد فسفر و يا كمتر، تشكيل آستنیت معمولاً محدود مي شود. اين مقدار فسفر اثر چنداني بر روي خواص مكانيكي چدن ندارد. در چدن هاي خاكستري با تقريباً 5 /0 درصد فسفر، يك شبكه تقريباً بسته از آستنیت در مرز بين سلول ها تشكيل مي شود. به علت تُرد و شكننده بودن آستنیت، اين ساختمان قابليت ماشينكاري و استحكام ضربه چدن ها را به نحو قابل توجهي كاهش مي دهد. از سوي ديگر، چدن هاي پرفسفر مقاومت به سايش بسيار خوبي دارند.

مهمترین خواص چدن های خاکستری

مهمترين خواص چدن هاي خاكستري كه آنها را به عنوان يكي از پرمصرفترين آلياژهاي صنعتي درآورده است عبارتند از:

• نقطه ذوب پائين، سياليت زياد، انقباض كم در حين انجماد،
• مقاومت در برابر سايش ( ناشي از وجود لايه هاي گرافيت) ، قابليت جذب ارتعاش،
• قيمت ارزان و قابليت ماشينكاري عالي،
• انعطاف پذیری کم، مقاومت به ضربه بسیار کم.

شرکت های مختلفی به شمش ریزی چدن مشغول هستند. در این میان به منظور اصلاح خواص فیزیکی و مکانیکی شمش چدن تولیدی آن ها درصدهای متفاوتی از عناصر مختلف را دارا هستند و همین امر سبب تفاوت قیمت شمش چدن تولیدی شرکت های مختلف از هم می شود.