تحقیق موضوع فازها وساختارهای بلوری

لینک دانلود خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع :  .doc ( قابل ویرایش اماده پرینت )

تعداد : 88 صفحه

---

 قسمتی متن : 

فازها وساختارهای بلوری

1-1 مقدمه

فولادها گروهی الیاژهای اهن – کربن عناصر دیگرند که بیشترین کاربرد صنعت فن اوری دارند. یکی دلایل اصلی کاربرد وسیع فولادها خواص کاملا متنوعی که توان کمک روشهای مختلف عملیات حرارتی انها وجود اورد. شکل 1-1 اثر درصد کربن عملیات حرارتی مختلف میکروساختار، استحکام تسلیم انعطاف پذیری فولادهای کربنی ساده نشان داده شده است. افزایش کربن تقریبا صفر صد 8/0 درصد استحکام تسلیم 103 Mpa (1500psi) 448 Mpa (65000 psi) افزایش یافته انعطاف پذیری 62 درصد 14 درصد کاهش یابد. اگر فولاد یاد شده مدت یک ساعت 1000 درجه سانتگیراد حرارت داده شود سپس اهستگی (به عنوان مثال مدت 24 ساعت) 25 درجه سانتگیراد سرد شود، میکروساختار نشان داده شده شکل 1-1 (ج) دست اید. فولاد یاد شده دارای استحکام تسلیم 448 Mpa (6500 psi) انعطاف پذیری 14 درصد است. لیکن، اگر فولاد یاد شده مدت یک ساعت 1000 درجه سانتگیراد حرارت داده شود سپس خیلی سریع (سرد کردن اب) 25 درجه سانتیگراد سرد شود میکروساختار کاملا تغییر کرده مشابه شکل 1-1 (هـ) خواهد شد. حالت استحکام تسلیم 2070 Mpa (300000 psi) افزایش یافته انعطاف پذیری 1 درصد کاهش یابد. گرچه سرد کردن فولاد اب باعث افزایش استحکام شود، ولی شکنندگی افزایش دهد. اگر فولاد اب سرد شده مجددا حرارت داده مدت یک ساعت 500 درجه سانتگیراد نگه داشته سپس دمای اتاق سرد کنیم میکروساختار نشان داده شده شکل 1-1 (و) دست اید. حالت انعطاف پذیری 7 درصد افزایش یابد ولی استحکام تسلیم 966 Mpa (140000 psi) کاهش خواهد یافت. کاربرد وسیع فولادها ناشی خواص کاملا متنوع انهاست که کمک تغییر درصد کربن و/ تغییر درصد عناصر الیاژی و/یا تغییر نوع عملیات حرارتی امکانپذیر است. گسترده وسیع خواص متنوع فولادها ناشی نوع، مقدار، اندازه توزیع فازهای مختلف (به عنوان مثال سمنتیت کاربید اهن (Fe3C) است.

1-2 نمودار تعادلی اهن – کربن

نمودار تعادلی اهن – کرب (Fe-C) راهنمایی که کمک توان روشهای مختلف عملیات حرارتی بررسی مطالعه کرد. انجایی که بیشتر فولادها دارای عناصر الیاژی دیگری بجز اهن کربن اند عناصر موقعیت مرز بین نواحی فازی نسبت فولادهای کربنی ساده تغییر دهند، نمودار تعادلی اهن- کربن باید فقط عنوان یک راهنما استفاده شود. ساختارهای ناتعادلی حاصل بعضی روشهای عملیات حرارتی (به عنوان مثال سرد کردن فولادها اب) باعث شود که کاربرد نمودار تعادلی اهن – کربن عملیات حرارتی محدودتر شود. فولادها الیاژهای اهن-کربن عناصر دیگر بوده که دارای کمتر 2 درصد کربن (معمولا یک کمتر ان) اند. بنابراین، قسمتی نمودار که دارای کمتر 2 درصد کربن بیشترین اهمیت رابطه عملیات حرارتی فولادها دارد. خط ممتد، تعادل بین فازهای مختلف اهن سمنتیت (Fe3C) خط منقطع، تعادل بین فازهای مختلف اهن گرافیت کربن ازاد مشخص کند. گرافیت حالتی کربن بوده که بسیار پایدارتر سمنتیت صورتی که سمنتیت فرصت داده شود سرانجام گرافیت تجزیه خواهد شد. فولادها گرافیت زایی ندرت انجام همین دلیل نمودار اهن- سمنتیت جهت مطالعه بررسی عملیات حرارتی فولادها مناسبتر است. چدنها، وجود مقادیر کربن سیلیسیم نسبتا بالاتر تجزینه سمنتیت تشکیل گرافیت ترغیب کند. بنابراین فن اوری چدنها بیشتر اساس نمودار اهن- گرافیت استوار است.

نمودار شکل 1-2 فقط فشار یک اتمسفر صادق است. تحت فشارهای بیشتر فصل مشترکهای بین نواحی مختلف فازی تغییر مکان داده همچنین فازهای جدیدی وجود ایند. اهن خالص، تحت فشارهای زیاد، اهن شبکه بلوری منشور فشرده (hcp) موسوم اهن اپسیلن وجود اید. نقطه سه گانه بین اهن الفا، اهن گاما اهن اپسیلن 770 درجه کلوین 110 کیلوبار است.

1-2-1 ساختارهای بلوری خواص اهن خالص

اهن عنصری چند شکلیاست. بدین معنی که فشار یک اتمسفر افزایش دما، شبکه بلوری تغییر کند. اهن الفا اهن فریتی صفر مطلق 912 درجه سانتیگراد اهن گاما اهن استنیتی دماهایی بین 912-1394 درجه سانتیگیراد اهن دلتا 1394 درجه