اثر استفاده از پرك در بهبود برد تغذيه در چدنهاي نشكن

كارشناسي ارشد

پرك‌هاي خنك‌كننده با داشتن سطوح انتقال حرارت گسترده، باعث ايجاد شيب دمايي مناسب در قطعه شده و از ايجاد حفرات‌انقباضي جلوگيري مي‌كنند و باعث افزايش برد تغذيه مي‌شوند. در اين پژوهش به بررسي نقش پرك در بهبود برد تغذيه در قطعه‌اي از جنس چدن نشكن پرداخته شده است. تغذيه از نوع استوانه‌اي كناري و نمونه صفحه‌اي شكل و داراي ابعاد ۶۰۰×۱۲۰×۲۰ ميلي‌متر بوده است. مدل در دو حالت بدون پرك و با ۸ پرك متقارن در دو طرف قسمت مركزي آن، درون ماسه تر قالب‌گيري شد. دماي بارريزي ℃۱۳۵۰ و تركيب چدن نشكن شامل C%۳/۳۸، Si%۲/۲۱ و Mg%۰/۰۴ با كربن معادل ۱/۴ درصد بود. براي بررسي برد تغذيه در دو نمونه‌ي پرك دار و بدون پرك، حفرات به وجود آمده در دو نمونه به‌طور كمّي و كيفي به‌وسيله‌ي آزمايش‌هاي چگالي سنجي، راديوگرافي و بررسي سطح شكست مورد ارزيابي قرار گرفتند. همچنين براي تحليل بهتر برد تغذيه از معيار كسر جامد بحراني و شيب دمايي اصلاح شده استفاده شده است. نتايج متالوگرافي نشان داد كه قطر متوسط كره‌هاي گرافيتي و تعداد آن‌ها در نمونه‌ي پرك دار به ترتيب μm۲۳/۵۵ و ۱۷۷ كره در واحد سطح و در نمونه‌ي بدون پرك μm۳۱/۳۱ و ۱۵۸ كره در واحد سطح شده است. اندازه‌ي و تعداد گرافيت‌ها در تمام مقاطع نمونه‌ي پرك دار تقريباً ثابت بوده است ولي اندازه‌ و تعداد گرافيت‌ها در مقطع مركزي نمونه‌ي بدون پرك به ترتيب μm۳۹/۰۶ و ۱۰۸كره در واحد سطح شده است. شبيه‌سازي حرارتي نيز نشان داد كه زمان توقف دما در استحاله‌ي يوتكتيك براي تمام قسمت‌هاي نمونه‌ي پرك دار نسبت به نمونه‌ي بدون پرك نزديك به ۱۰۰ ثانيه كاهش داشته است. همچنين بررسي كسر جامد بحراني و شيب دمايي اصلاح شده، نشان‌دهنده‌ي وقوع انقباض در مقطع مركزي نمونه‌ي بدون پرك است. تصاوير راديوگرافي و سطح شكست نمونه‌ي بدون پرك نشان داد كه در مركز نمونه، حفرات انقباضي لايه‌اي به وجود آمده است ولي در نمونه‌ي پرك دار حفرات انقباضي مشاهده نشده است. با مقايسه‌ي دو نمونه، مشخص شد كه افزودن پرك باعث افزايش فاكتور برد تغذيه از ۵/۹ به ۶/۷ شده است. به‌عبارت‌ديگر در اين تحقيق برد تغذيه بيش از ۱۳% افزايش يافته است كه نشان دهنده‌ي بهبود برد تغذيه در اين آلياژ است.

191055

دانشگاه علم و صنعت ايران

ريخته گري

دكتر سيد محمد علي بوترابي - دكتر سيد حسين رضوي