سختی و تراكم رفتار پودرهای مس و مفرغ ایزواستاتیك
سختی و تراكم رفتار پودرهای مس و مفرغ ایزواستاتیك – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه متالورژی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات رایگان
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
سختی و تراكم رفتار پودرهای مس و مفرغ ایزواستاتیك
شماره | 6 |
کد مقاله | MTL06 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | سختی و تراكم رفتار پودرهای مس و مفرغ فشرده شده با قالب تك محوره و فرآیند پرس كاری سرد ایزواستاتیك |
نام انگلیسی | HARDNESS AND DENSIFICATION BEHAVIOUR OF COPPER AND BRONZE POWDERS COMPACTED WITH UNIAXIAL DIE AND COLD ISOSTATIC PRESSING PROCESSES |
تعداد صفحه به فارسی | 19 |
تعداد صفحه به انگلیسی | 6 |
کلمات کلیدی به فارسی | پرسكاری ایزواستاتیك سرد، پرسكاری تكمحوری، تراكم، ریزسختی |
کلمات کلیدی به انگلیسی | cold isostatic pressing, uniaxial pressing, densification, microhardness |
مرجع به فارسی | كالج مهندسی و معماری، دانشگاه مرسین، تركیه |
مرجع به انگلیسی | Faculty of Engineering and Architecture, Çukurova University- Faculty of Technical Education , Mersin University, Tarsus, Turkey |
سال | 2004 |
کشور | تركیه |
سختی و تراكم رفتار پودرهای مس و مفرغ ایزواستاتیك
سختی و تراكم رفتار پودرهای مس و مفرغ فشرده شده با قالب تك محوره و فرآیند پرس كاری سرد ایزواستاتیك
در این مطالعه سختی و تراكم رفتار پودرهای مس و مفرغ تحت فرآیندهای كیسه مرطوب ایزواستاتیك سرد و پرس قالب تك محوره مورد بررسی قرار گرفت. در پرس كاری تك محوره نمونهها تا میزان فشار 800 Mpa فشرده گردیدند. پرس كاری ایزواستاتیك سرد(CIP) نتیجه بهتری از تراكم را برای هر دوی پودرهای مواد تحت مطالعه به همراه داشت. چگالی یا تراكم بدست آمده برای پودر مس 94% و برای پودر مفرغ 82% بوده است. در پرس كاری قالب تك محوره میزان فشار بیشتری مورد نیاز بود تا همان میزان چگالی را كه به وسیله CIP بدست آمده ، تحصیل نمود. ریزسختی هر دوی مواد تحت مطالعه قبل و بعد از فرآیند پرس كاری مورد اندازهگیری قرار گرفت. فشار بیشتر باعث جابجایی (دیسلوكاسیون) و سختی كشش و افزایش سختی پودرها گردید.
كلماتكلیدی: پرسكاری ایزواستاتیك سرد، پرسكاری تكمحوری، تراكم، ریزسختی
مقدمه
در فرآیند متالورژی پودر روشهای گوناگونی برای تحكیم پودرهای فلزی در شكلهای ساختاری مورد استفاده قرار گرفته است. روشهای پرسكاری قالب تك محوره و پرسكاری ایزواستاتیك سرد (CIP) دو روش از جمله روشهایی هستند كه بطور گستردهای برای ساخت تركیبات ریخت شبكه نزدیك (NNS) از آنها استفاده میشود.
در این تحقیق سختی و تراكم رفتار پودرهای مفرغ و مس بوسیله قالب تك محوره و روشهای پرسكاری ایزواستاتیك سرد كیسه مرطوب مورد بررسی قرار گرفته است. در فرآیند پرس كاری قالب، هیدرولیك اتوماتیك یا پرسهای مكانیكی با توانایی 10 الی 1000 تن مورد استفاده قرار گرفتند تا آنكه تراكمهای ”سبز“ یا ”پرس-خام“ را با نرخ معمول بین 250 الی 1250 در ساعت تولید نمایند.
نرخهای واقعی بر حسب اندازه پرس ، فشردگی اندازه اجزا و پیچیدگی آنها میباشد. شماتیك سیكل پرس قالب تك محوره در شكل 1 نشان داده شده است. در مرحله اول تامین كننده پودر در قالب با پانچ پایینتر بحركت درآمده و وزن پودر مورد نیاز مشخص میگردد. پس از برداشت تامین كننده پودر پانچ بالا و پایین بترتیب در داخل قالب حركت كرده تا آنكه پودر را با فشار بین 400 الی Mpa800 فشرده نماید. پس از فشردگی پانچ بالا عقب كشیده و پانچ پایین بطرف بالا حركت داده میشوده تا پودر متراكم را به بیرون براند. در نهایت تامین كننده پودر برای بار دیگر در طول سطح بالای قالب بحركت در آمده ، آن را مجددا پر كرده و جزء سبز را بسوی یك تسمه در حال حركت مانند شكل 1 میراند. ابزارهای فشردگی اغلب از فولادهای سخت و مقاوم ساخته میشوند تا آنكه عمر بیشتری داشته باشند. به هنگام تراكم قالب ابزارها مجبور به تحمل فشار بالا و فرسودگی هستند. از اینرو ، شكستگی ابزار به هنگام تولید یك عامل هزینه به بحساب میآید كه احتمال وقوع آن مرتبط به پیچیدگی و سختی ابزارها میباشد. دیگر برگشت تراكم قالب بصورتی است كه نمیتوان به توزیع دانسیته سبز همگن درساختار اجزای فشرده دست یافت.
مواد و روشها
در این مطالعه رفتار سختی و تراكم پودرهای مفرغ و مس تجاری بوسیله قالب تكمحوره و فرآیند CIP نوع كیسه مرطوب مورد بررسی قرار گرفته است. هر دوی پودرهای بكار رفته در این آزمایشات بوسیله روش اتمیزه و با شكل كروی ساخته شدند. اندازههای ذرات پودرهای مس و مفرغ بوسیله Malvem Mastersize E تعیین گردیدند. اندازههای پودر اندازهگیری شده عبارت اند از dm=54.12 برای مس و dm=201.8 برای مفرغ. خصیصههای مواد پودر با جزئیات آن در جدول 1 آورده شده است.
جدول 1. خصیصههای پودرهای استفاده شده در آزمایشات
پرسكاری قالب تكمحوره
پودرهایی كه در مطالعات آزمایشی مورد استفاده قرار گرفت با تراكم تك محوره نظیر شكل 1 و CIP كیسه مرطوب نظیر شكل a3 متراكم گردید. در فرآیندهای تراكم جهت بدست آوردن بلندی یكسان نمونه برای مس و مفرغ ، میزان مشخصی از مواد پودر (g8) مورد استفاده قرار میگیرد. برای پودرهای مفرغ و مس متراكم قالب تك محوره ، ماشین پرس با میزان بار حداكثر ، اینسترون 1081 نوع kN200 (ماكس) ، مورد استفاده قرار گرفت. دستیابی به Mpa800 به هنگام فرآیند پرس قالب تك محوره ممكن بود. دستگاه قالب كه در تراكم قالب تك محوره مورد استفاده قرار گرفت ، از مواد استیل با اسپید كربن بالا ساخته شد. قطر محفظه تراكم در قالب mm10 و درازای آن mm70 بود. ابعاد نمونههای متراكم با فرآیند پرس قالب تك محوره دارای قطر mm10 و ضخامت mm5 بوده است. جداره قالب و سطوح هر دو پانچ بوسیله محلول استریك روی روغن كاری شده تا از بروز اصطكاك جلوگیری بعمل آید. پس از هر تراكم جدار دیوار و سطوح پانچ برای عملیات پرس بعدی تمیز و روغنكاری میگردد. در فرآیندهای تراكم قالب تك محوره، تراكم عمل دوبل جهت حصول توزیع تراكم بهتر مورد استفاده قرار میگیرد. پس از پروسه تراكم ابعاد (قطر و ضخامت) نمونههای متراكم بوسیله میكرومتر با دقت 0.001 g اندازهگیری شد. افزایش تراكم در فشار بكار رفته بوسیله روش اندازه گیری بعدی تعیین گردید. جایگزینی پانچها به هنگام افزایش فشار بكار گرفته بصورت مداوم ثبت گردیده شد. از داده جایگزینی آزمایشی دانسیته سبز بوسیله معادلات زیر محاسبه گردید.
CIP كیسه مرطوب
یك ماشین تست بتن (ELE) جهت ساخت تراكم مورد نیاز فرآیند CIP كیسه مرطوب مورد استفاده قرار گرفت. دسترسی به سطح فشار پرس قالب تك محوره (Mpa 800 ) با فرآیند CIP كیسه مرطوب امكان پذیر نیست.
نتایج و مباحثه
سختی و تراكم رفتار پودر مس و مفرغ تحت فشار كاربردی با روشهای فشار متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ریز سختی پودرهای مفرغ و مس در شكل 6 نشان داده شده است.
همانگونه كه در شكل دیده میشود روش فشار باعث تغییر نسبت سختی نخواهد شد. تقریبا مقادیر مشابه سختی افزایش یافته مشابه برای هر دو فرآیند قالب تك محوره و پرس CIP اندازه گیری شد. ریزسختی اولیه پودرهای برنز و مس بترتیب به میزان HV120 و HV72 اندازه گیری شد. افزایش فشار به میزان Mpa 500 برای هر دوی روش فشار اندازهگیری شده و 41% (HV5، 101) برای مس و 44% (HV173) برای مفرغ بدست آمد. مقادیر حداكثر سختی مس و مفرغ تحت فشار Mpa800 با پرس قالب تك محوره HV118 برای مس (64% افزایش در سختی اولیه) و HV192 برای مفرغ (60% افزایش در سختی اولیه) بوده است. افزایش مقدار فشار موجب جابجایی زیادی شده است. افزایش سختی پودر با كرنش سختی بعنوان نتیجه جابجایی آشكار میباشد. نسبت تراكم پودرهای مس و مفرغ تحت فشار كه در هر دو فرآیند بكار گرفته شده در شكل 7 و 8 بترتیب نشان داده شده است.
نتیجه گیری
از دلایل تجربی داده شده فوق میتوان به نتایج زیر دست یافت.
فرآیند CIP فشار را به تمامی مسیرها و نواحی بیشتر منتقل نموده بگونهای كه میتوان نسبت تراكم بیشتری را در مقایسه با پرس تك محوره بدست آورد. در فشار Mpa500 تراكم بهتری با CIP نسبت به پرس تك محوره بدست آمد. این میزان برای پودر مس 15% و برای پودر مفرغ 18% بوده است.
تقریبا تراكم كامل (94%) برای پودرهای مس در فشار Mpa500 با فرآیند CIP بدست آمده است. برای پودر مفرغ این میزان با همین شرایط 82% میباشد.
برای پرس قالب تك محوره ، میبایست میزان فشار 60% بیشتر را بكار برد تا آنكه تراكم مشابه CIP را با حالت Mpa500 بدست آورد.
روش فشار باعث تغییر نسبت افزایش سختی پودرها برای سطح مشخص شده فشار نمیگردد. مقادیر ریزسختی اندازهگیری شده در هر دو روش فشار با میزان فشار خاص برای هر دوی پودرهای تحت مطالعه به یك میزان بوده است. مقدار اندازهگیری شده ریزسختی در Mpa400 برای مس در حدود HV97 ، در هر دو فرآیند تك محوره و CIP ، بوده است. این میزان برای مفرغ HV170 میباشد.
در فشار Mpa800 ریزسختی نمونهها به نسبت 64% از سختی اولیه برای مس و 60% برای مفرغ افزایش مییابد. افزایش سختی را میتوان بوسیله جابجایی بواسطه فشار تشریح نمود.
سختی و تراكم رفتار پودرهای مس و مفرغ ایزواستاتیك