%46تخفیف

دانلود پروژه: اثر افزودن سيليسيم بر ريزساختار و سختی آلياژ برنج با 70 درصد وزنی مس

تعداد 96صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد رشته مهندسی مواد و متالورژی گرايش شناسايي و انتخاب مواد

اثر افزودن سيليسيم بر ريزساختار و سختی آلياژ برنج با 70 درصد وزنی مس

چکيده

سيليسيم خواص فيزيکی و مکانيکی آلياژهای برنج از جمله چقرمگی، مقاومت به سايش و مقاومت به خوردگی را بهبود میبخشد. بنابراين برنجهای سيليسيمدار به عنوان يک آلياژ برجسته و مهم در صنايع شناخته میشوند. بدينمنظور آلياژ برنج بدون سيليسيم و آلياژهای برنج دارای 1، 7/1، 2/2 و 1/3 درصد وزنی سيليسيم به روش ريختهگری آمادهسازی شدند. به منظور بررسیهای ريزساختاری از ميکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی مجهز به EDS استفاده شد. همچنين بررسی فازهای ايجاد شده در نمونههای برنجی با آناليز فازی XRD انجام شد. در اين پژوهش، تاثير سيليسيم بر اندازه دانه و کسر حجمی فازها بررسی شد. همچنين عمليات حرارتی تعادلی به منظور رسيدن به فازهای تعادلی و مقايسه سختی نمونههای ريختگی و عمليات حرارتی شده صورت گرفت. آناليز حرارتی ديلاتومتری به منظور بررسی دقيقتر استحالههای انجام شده و تاثير سيليسيم بر ضريب انبساط حرارتی آلياژ برنج صورت گرفت. نتايج اين پژوهش نشان داد که افزودن سيليسيم به برنج تکفازی α با 70 درصد مس موجب تشکيل برنج دو فازی ‘β+α میشود و انجام عمليات حرارتی تعادلی موجب تشکيل آلياژ برنج تکفازی ‘β میشود. همچنين سيليسيم موجب کاهش اندازه دانه و افزايش کسر حجمی فاز ‘β میشود و سختی نمونههای برنجی ريختگی و عمليات حرارتی شده با افزايش کسر حجمی فاز ‘β افزايش میيابد. افزايش سيليسيم باعث افزايش ضريب انبساط حرارتی نمونههای برنجی میشود.

کلمات کليدی: سيليسيم، برنج تکفازی α، اندازه دانه، کسر حجمی، سختی، ضريب انبساط حرارتی

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی مواد برچسب: اندازه دانه, برنج تکفازی α, سختی, ضريب انبساط حرارتی, کسر حجمی, کلمات کليدی: سيليسيمدانلود-پروژه-پایان نامه-کارشناسی-ارشد-فایل ناب

توضیحات

فهرست مطالب

عنوان………………………………………………………………………………..صفحه

1………………………………………………………….. فصل اول: مقدمه 1

2……………………………… فصل دوم: مروری بر منابع تحقيق 4

2-1- ريزساختار و استحالهها در آلياژ برنج…………………………………………….. 5

2-2- آلياژ برنج خاص………………………………………………………………….. 7

2-3- نقش عناصر آلياژي روي برنجهاي خاص…………………………………………8

2-3-1- نقش سيليسيم……………………………………………………………… 8

2-3-2- نقش آلومينيوم…………………………………………………………… 10

2-3-3- نقش آهن……………………………………………………………….. 11

2-3-4- نقش سرب………………………………………………………………. 11

2-3-5- نقش ديگر عناصر آلياژی………………………………………………… 11

2-4- روي معادل……………………………………………………………………… 12

2-4-1- عوامل موثر بر پارامتر روي معادل سيليسيم……………………………….. 13

2-5- خوردگي آلياژ برنج خاص……………………………………………………… 13

2-6- خواص مکانيکي آلياژ برنج خاص………………………………………………. 14

2-7- قابليت ماشينکاری آلياژ برنج خاص……………………………………………. 14

2-7-1- قابليت ماشينکاری براساس نيروی مصرفی………………………………. 15

2-7-2- قابليت ماشينکاری براساس زبری سطح………………………………….. 16

2-7-3- قابليت ماشينکاری براساس نوع براده تشکيل شده……………………….. 17

2-8- آلياژ برنج سيليسيمدار……………………………………………………………. 18

2-9- فازهاي ايجاد شده در آلياژهاي برنج سيليسيمدار………………………………. 19

2-10- فاز مارتنزيت درآلياژهاي برنج سيليسيمدار………………………………….. 21

2-11- فازهاي نيمه پايداردرآلياژهاي برنج سيليسيمدار……………………………… 22

2-12- خواص مکانيکي آلياژهاي برنج سيليسيمدار………………………………… 23

2-13- عمليات حرارتي آلياژ برنج سيليسيمدار……………………………………… 23

2-14- ترموديناميک آلياژ برنج سيليسيمدار………………………………………… 29

3…………………………………….. فصل سوم: مواد و روش تحقيق 33

3-1- مواد اوليه………………………………………………………………………. 32

3-2- عمليات آمادهسازي قبل از ريختهگري…………………………………………. 32

3-2-1- آمادهسازي قالبهاي ريختگي…………………………………………… 32

3-2-2- انتخاب سرباره ساز مناسب……………………………………………….. 33

3-2-3- انتخاب همزن مناسب…………………………………………………….. 33

3-3- فرايند ريختهگري……………………………………………………………….. 33

3-4- آناليز اسپکتروسکوپي نشري…………………………………………………….. 34

3-5- عمليات متالوگرافي……………………………………………………………… 34

3-6- بررسي هاي ريزساختاري و آناليز فازي…………………………………………. 34

3-6-1- ميکروسکوپ نوري (LOM) و ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM)…. 34

3-6-2- پراش پرتو ايکس (XRD)……………………………………………….. 35

3-7- عمليات حرارتي تعادلي…………………………………………………………. 35

3-8- اندازه دانه……………………………………………………………………….. 36

3-9- تست سختيسنجي………………………………………………………………. 37

3-10- تست آناليز حرارتي (ديلاتومتري)……………………………………………. 37

4………………………………………………………. فصل چهارم: نتايج 38

4-1- آناليز اسپکتروسکوپی نشری…………………………………………………….. 39

4-2- مشاهدات ميکروسکوپي نمونههای ريختگی…………………………………….. 39

4-2-1- نتايج حاصل از ميکروسکوپ نوري………………………………………. 39

4-2-2- نتايج حاصل از ميکروسکوپ الکترونی روبشي…………………………… 41

4-3- نتايج آناليز فازی………………………………………………………………… 49

4-4- اندازه دانه و کسر حجمی فازها…………………………………………………. 50

4-5- نتايج عمليات حرارتی تعادلی…………………………………………………… 51

4-6- نتايج سختیسنجی………………………………………………………………. 54

4-7- نتايج آناليز حرارتی (ديلاتومتری)………………………………………………. 55

4-7-1- ضريب انبساط حرارتی طولی…………………………………………….. 57

5…………………………………. فصل پنجم: بررسی نتايج و بحث 59

5-1- بررسی ريزساختار……………………………………………………………….. 60

5-2- بررسی نتايج اندازه دانه………………………………………………………….. 62

5-3- کسر حجمی فازها و پارامتر روی معادل………………………………………….. 64

5-4- بررسی نتايج عمليات حرارتی……………………………………………………. 65

5-5- بررسي نتايج سختیسنجی……………………………………………………….. 66

5-6- بررسی نتايج آناليز حرارتی………………………………………………………. 67

6…………………… فصل ششم: نتيجهگيری کلی و پيشنهادها 70

7………………………………………………………………… فهرست منابع 73

فهرست شکلها

عنوان………………………………………………………………………………..صفحه

شکل ‏2‑1: دياگرام فازی مس- روی [1]… 5

شکل ‏2‑2: ساختار دانه هاي چندوجهي فاز α (راست) و اندازه و جهت دانهها (چپ) در برنج کشش عميق با 70% مس [6]… 6

شکل ‏2‑3: دانه هاي بنفش رنگ فازα (راست) و ساختار (‘β+α) (چپ) درآلياژ برنج با 37% روي [6]… 7

شکل ‏2‑4: سطوح هم دما دياگرام سه تايي مس- روي- سيليسيم. علامات رسم شده بين ترکيبات فازي نشان دهنده ترکيبات کلي آلياژ است. (a) دماي 670 درجه سانتيگراد. (b) دماي 720 درجه سانتيگراد. (c) دماي 760 درجه سانتيگراد [4]… 9

شکل ‏2‑5: مقاطع با بزرگنمايي بالا. خطچينها مربوط به دياگرام دوتايي مس- روي است. با اضافه کردن سيليسيم و يا آلومينيوم، واکنش پريتکتيک به سمت مقادير کمتر روي جابجا مي شود [4]… 10

شکل ‏2‑6: نيروی برشی (FZ) و نيروی تغذيه (Fy) به همراه مقدار مس موثر و آلومينيوم در سيستم آلياژی مس-روی-آلومينيوم [2]. 16

شکل ‏2‑7: زبری سطح برحسب مقدار مس موثر [2]… 16

شکل ‏2‑8: برخی از تراشههای بوجود آمده در حين ماشينکاری آلياژهای برنج با ترکيب شيميايي مختلف [2]… 17

شکل ‏2‑9: ريزساختار آلياژ برنج بعد از تبلورمجدد (a) آلياژ برنج در دمای 600 درجه سانتیگراد و زمان 1800 ثانيه (b) آلياژ برنج در دمای 600 درجه سانتیگراد و زمان 3600 ثانيه (c) افزودن آهن در دمای 500 درجه سانتیگراد و زمان 3600 ثانيه (d) افزودن سيليسيم در دمای 500 درجه سانتیگراد و زمان 3600 ثانيه [20]. 24

شکل ‏2‑10: کسر تبلورمجدد با زمان (a) نمونه برنجی و عنصر آهن (b) عناصر سيليسيم، آلومينيوم، منگنز [20]… 25

شکل ‏2‑11: تغيير انرژي نقص در چيده شدن به عنوان تابعي از نسبت الکترون-اتم در آلياژهاي پايه مس [18]… 26

شکل ‏2‑12: اندازه دانه نمونههاي آنيل شده در دماي تبلورمجدد براي آلياژهاي مس- روي- سيليسيم [18]… 27

شکل ‏2‑13: مقدار k درمعادله هال- پچ به عنوان تابعي از غلظت سيليسيم [18]… 28

شکل ‏2‑14: مقطع همدما محاسبه شده در قسمت غنی از مس سيستم Cu-Si-Zn در دمای 600 درجه سانتیگراد همراه با دادههای تجربی [24]. 29

شکل ‏2‑15: مقطع محاسبه شده سيستم Cu-Si-Zn به همراه دادههای تجربی (الف) با 1 درصد وزنی سيليسيم (ب) با 2 درصد وزنی سيليسيم (ج) با 4 درصد وزنی سيليسيم (د) با 6 درصد وزنی سيليسيم [24]. 30

شکل ‏4‑1: تصاوير ميکروسکوپی نمونههای برنجی ريختگي (الف) بدون سيليسيم (ب) 1 درصد وزنی سيليسيم (ج) 7/1 درصد وزنی سيليسيم (د) 2/2 درصد وزنی سيليسيم (ه) 1/3 درصد وزنی سيليسيم.. 40

شکل ‏4‑2: تصوير ميکروسکوپ الکتروني روبشی نمونه برنجی بدون سيليسيم. 42

شکل ‏4‑3: آناليز عنصری کمی (EDS) نمونه برنجی بدون سيليسيم. 42

شکل ‏4‑4: تصوير ميکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه برنجی دارای 1 درصد وزنی سيليسيم… 43

شکل ‏4‑5: آناليز کمی عنصری (EDS) نمونه برنجی دارای 1 درصد وزنی سيليسيم… 44

شکل ‏4‑6: تصوير ميکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه برنجی دارای 7/1 درصد وزنی سيليسيم… 44

شکل ‏4‑7: آناليز کمی عنصری (EDS) نمونه برنجی دارای 7/1 درصد وزنی سيليسيم.. 45

شکل ‏4‑8: تصوير ميکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه برنجی دارای 2/2 درصد وزنی سيليسيم… 46

شکل ‏4‑9: آناليز کمی عنصری (EDS) نمونه برنجی دارای 2/2 درصد وزنی سيليسيم… 46

شکل ‏4‑10: تصوير ميکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه برنجی دارای 1/3 درصد وزنی سيليسيم… 47

شکل ‏4‑11: آناليز کمی عنصری (EDS) نمونه برنجی دارای 1/3 درصد وزنی سيليسيم… 47

شکل ‏4‑12: نتايج مربوط به آناليز فازی (XRD) نمونههای برنجی. 49

شکل ‏4‑13: تاثير افزودن سيليسيم بر اندازه دانه نمونههای برنجی با استفاده از روش تقاطع خطی… 50

شکل ‏4‑14: تاثير افزودن سيليسيم بر کسر حجمی فازهای نمونههای برنجی با استفاده از روش تقاطع خطی.. 51

شکل ‏4‑15: تصوير ميکروسکوپی نمونه های برنجی بعد از عمليات حرارتی تعادلی (الف) 1 درصد وزنی سيليسيم (ب) 7/1 درصد وزنی سيليسيم (ج) 2/2 درصد وزنی سيليسيم (د) 1/3 درصد وزنی سيليسيم… 52

شکل ‏4‑16: نتايج مربوط به آناليز فازی (XRD) نمونههای برنجی عمليات حرارتی شده… 53

شکل ‏4‑17: تاثير سيليسيم برسختی نمونه های برنجی ريختهگری شده و عمليات حرارتی شده… 54

شکل ‏4‑18: ميزان انبساط حرارتی نمونه های برنجی (الف) بدون سيليسيم (ب) دارای 7/1 درصد وزنی سيليسيم (ج) دارای 1/3 درصد وزنی سيليسيم 55

شکل ‏4‑19: نمودار منحنیهای تغيير طول بر زمان (dL/dt) نمونههای برنجی بر حسب دما با استفاده از آناليز حرارتی ديلاتومتری… 56

شکل ‏4‑20: منحنی تغييرات انبساط حرارتی و ضريب انبساط حرارتی نمونههای برنجی در گستره دمايي 520 – 250 درجه سانتیگراد. 57

شکل ‏4‑21: منحنی تغييرات انبساط حرارتی و ضريب انبساط حرارتی نمونههای برنجی در گستره دمايي650 – 520 درجه سانتیگراد… 58

فهرست جداول

عنوان……………………………………………………………………………………….صفحه

جدول ‏2‑1: پارامتر روی معادل عناصر مختلف [12]… 12

جدول ‏2‑2: داده هاي مربوط به فازهاي جامد در سيستم مس- روي- سيليسيم [15]… 20

جدول ‏3‑1:ترکيب شيميايي آلياژ برنج مورد استفاده (بر حسب درصد وزني)… 32

جدول ‏3‑2: ضريب نفوذ شيميايي عنصر روی موجود در فازهاي α و β در آلياژ برنج [4]… 35

جدول ‏3‑3: زمان محاسبه شده براي عمليات حرارتي تعادلي نمونههاي برنجي داراي سيليسيم در دماي 800 درجه سانتيگراد… 36

جدول ‏4‑1: ترکيب شيميايي آلياژهای برنج سيليسيمدار ريختگی حاصله از آناليز اسپکتروسکوپي نشری (درصدها بر حسب درصد وزنی میباشند). 39

جدول ‏4‑2: آناليز ترکيب شيميايي حاصل از آناليز EDS نمونههای برنجی. 48

جدول ‏5‑1: روی معادل نمونههای برنجی ريختگی دارای سيليسيم با استفاده از رابطه ژيله [30]. 64

جدول ‏5‑2: تاثير سيليسيم بر پارامتر شبکه فازهای α و ‘β در نمونههای برنجی… 68

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 39,000 تومان بود.قیمت فعلی 21,000 تومان است.

تاریخ ایجاد دی 28, 1399
تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
فروش 0
دیدگاه 0

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت