تبلیغات
سایت سرگرمی تفریحی elmax - علم مواد...!
 
 
پیغام مدیر :
با سلام خدمت شما بازدیدكننده گرامی ، خوش آمدید به سایت من . لطفا برای هرچه بهتر شدن مطالب این وب سایت ، ما را از نظرات و پیشنهادات خود آگاه سازید و به ما را در بهتر شدن كیفیت مطالب یاری کنید.
 
 
علم مواد...!
نوشته شده در سه شنبه 28 آبان 1392
ساعت : 03:21 ق.ظ
نویسنده : sajjad
مقاومت مفرغ آلومینیوم دار و برنز برلیومی در مقابل خستگی و خوردگی خستگی
مقاومت مفرغ آلومینیوم دار و برنز برلیومی در مقابل خستگی و خوردگی خستگی   مقدمه  در بخش قبل نتایج آزمایش خستگی و خوردگی خستگی روی بعضی از برنز ها داده شد . برنزهایی که تحت تحقیق و پژوهش قرار گرفتند عبارت اند از : 1-    برنز فسفری 2-    برنز آلومینیومی 3-    برنز برلیومی 4-    برنز سوپر راستون   تمام چهار ماده ی بالا مورد آزمایش قرار گرفت در مورد دو تای آنها یعنی برنز آلومینیومی و برنز برلیومی شرایط منطبق با شرایط مورد استفاده در عمل نبود .  همچنین بسیار پذیرفتنی بود که این مواد در شرایط تحت قشار و شرایط گرمایی مورد آزمایش قرار بگیرند زیرا معمولا شرایطی که باعث ایجاد بالاترین مقدار استرس و خستگی در هوا است لزوما بهترین شرایط برای خوردگی خستگی نیست . ضمنا این مطلب نیز گفته شده بود که بعدا هر کدام از این مواد در دو حالت حرارت داده شده مورد آزمایش قرار بگیرند . مقاله ی حاضر نتایج چنین آزمایشهایی را توضیح می دهد . مشخصات مواد : برنز آلومینیومی که در آزمایش قبل مورد استفاده قرار گرفت اگر چه شراط و ویژگی های را تامین می کرد اما درارای 4/1 در صد روی – 15/0% آهن بود که این مقادیر در مقایسه با ماکزیمم مقدار ناخالصی یعنی 75/0% ناچیز بود ضمنا مقدار آۀومینیوم یعنی میزان 89/8% در مقایسه با مقدار 9% تا 8/9% مقدار کمی بود . در نتیجه محصولی با قطر 4/3 اینچ از این ماده به دست آمد . برنز برلیومی ماده ای بود که برای آژمایش قبل مورد استفاده قرار گرفت . مقدار حرارت و دمای اعمال شده به قرار زیر است : برنز آلومینیومی : 1- به مدت یک ساعت در دمای 880 درجه ی سانتیگراد حرارت داده شد و ناگهان در آب فرو برده شد . 2- سپس مجدا تا دمای 600 درجه ی سانتیگراد به مدت یک ساعت حرارت داده شد و اجازه داده شد که در هوا خنک شود . برنز برلیومی :  1- ماده آغشته به محلول گردید و سپس برای مدت 40 دقیقه در دمای 820-810 درجه ی سانتیگراد حرارت داده شد سپس به طور ناگهانی در آب سرد فرو برده شد . 2- همانند مورد یک دوباره به مدت یک ساعت در دمای 360 درجه ی سانتیگراد حرارت داده شد و سپس به طور ناگهانی در آب سرد فرو برده شد . تجزیه و تحلیل شیمیایی و بررسی میکروسکوپی مواد مورد ازمایش در بخش متالورژی آزمایشگاه انجام شد . نتایج مربوط به بررسی شیمیایی در جدول یک و نتایج میکروسکوپی از گزارش بخش متالورژی آزمایشگاه استخراج شد . ساختمان برنز برلیومی شامل ذرات و دانه های روشن است که توسط ذرات و دانه های تیره احاطه شده اند که در طی زمان حرارت دادن در 360 درجه ی سانتیگراد رسوب کرده اند . ( ذرات    نشانگر شروع ترسیب ( رسوب کردن ) ذرات    می باشد ) . این ساختار نمونه ای کاملا حرارت داده شده از این ترکیب می باشد . ساختار برنز برلیومی  شامل ذرات دانه دار  است که ذرات  به صورت رشته ای به طور پرا کنده در آن قرار دارد و این خصیصه و ویژگی در اثر کارکردن داغ است . برنز آلومینیومی که در حرارت 880 درجه ی سانتیگراد در آب غوطه ور شد نیز نشانگر ویژگی از ساخناری است که در آن ذرات  ( سفید رنگ ) و ذرات ماتنزیتی   در ان دیده می شوند. با حرارت دادن مجدد در 600 درجه ی سانتیگراد ماده ی تشکیل دهنده ی نوع   همانطور که در شکل 3 نشان داده شده تا حدی جذب می شود خصوصیات مفرغ آلومینیوم درا از نظر ترکیب و شرایط خنک کاری سریع  و همچنین با توجه به خصوصیات مکانیکی ( حدود 35 تن بر مجذور اینچ تحمل تنش و داشتن عدد برینل از 126 تا 179 ) یا ویژگی هایی            مطابقت می کند . انجام دو عملیات حرارتی بر روی برنز برلیوم دار باعث به وجود آمدن مواد با خلوص مکانیکی بسیار متنوع شده خنک کاری سریع و دوباره حرارت دادن باعث تنش نهایی و بسیار شدید و عدم چکش خواری فلز شد همچنین خنک کاری سریع به تنهایی باعث تنش نهایی کم و خاصیت چگش خواری شدید شد . 3- دستگاه مورد استفاده : آزمایش های خوردگی و خوردگی خستگی توسط ماشینهای نورد چرخان از نوع          انجام شدند . در نتیجه این کار در اثر اعمال با به طرف بالا و پایین تا نقطه ی انتهایی که وسعت یافته بود گشتاور و             یکنواختی در تمام طول نمونه ی مورد آزمایش ایجاد شد . فرکانس عملیات 2200 سیکل تنشی در دقیقه بود در حالیکه در کلیه ی کارهای قبلی خوردگی خستگی در فرکانس تحملی پایه 50 میلیون سیکل بود . دستگاه مورد استفاده برای آزمایش خوردگی خستگی همان دستگاه قبلی بود                                                      و نمونه در محیطی حاوی بخار نمک 3% ( نمک معمولی در آب مقطر ) قرار گرفته بود که به وسیله ی بخار فشرده به انجا تزریق می شد .     4-نتایج آزمایش های خستگی : نتایج آزمایشهای خستگی در محیط تزریق نمک و هوا در جداول 3 و 4 داده شده همچنین نمودارهای لگاریتمی مربوط به آن در شکل های 5 و6 رسم شده اند مقادیر نتیجه گیری شده برای خستگی و حد تحمل در جدول 5 خلاصه شده اند نتایج به دست آمده ی قبلی برای این مواد و مواد دیگر نیز در این جدول ثبت شده اند . 5-   تفسیر نتایج : نتایج آزمایشهای خستگی در هوا بیان می کند که حد خستگی به خصوص در برنز یا مفرغ آلومینیوم داربه حد تحمل 50 میلیون سیکل نرسیده است بنابراین حد تحمل بر آن اساس گزارش شده است . اگر چه در شرایط نهایی تنش تفاوت کمی وجود دارد حدود تحمل برای مفرغ آلومینیوم دار حاضر در شرایط گرما دادن 3/9% و در حالت خنک کاری سریع حدود        تن بر اینچ مربع و در شرایط  خنک کاری سریع و حرارت دادن مجدد         تن بر اینچ مربع است که به طور قابل ملاحظه ای کمتر از 9/8% در مفرغ آلومینیوم دار می باشد . نتایج تست خستگی در هوا بر روی برنز برلیومی بسیار جالب توجه است . به طور طبیعی اثر حرارت روی فلز صقیل یافته تقریبا باعث افزایش نیروی خستگی به نسبت تنش کششی نهایی خواهد شد و نسبت تحمل ( یعنی نسبت حد خستگی به تنش نهایی ) در اثر افزایش تنش نهایی کم کم کاهش می یابد . در برنز برلیومی تغییرات کم در نیروی خستگی و تغییرات زیاد در تنش نهایی از 32 تا 81 تن بر مجذور اینچ وجود دارد . بنابراین با افزایش تنش نهایی کاهش بسیار مشخصی در نسبت تحمل دیده می شود . در این شرایط انتظار می رود یک ماده ی حساس در مقابل شکاف در اثر تغییر شکل سریع هنگام وجود تنش وجود تنش متمرکز بسیار زیاد بدین صورت عمل نماید . دلایل موجود در این مورد به علت تنش داخلی یا مویه های ایجاد شده در زمان حرارت دادن ممکن است یکسان باشند هیچ نشانی از حضور این مویه ها مشاهده نشده است . به طور استثنا مقدار 54/0 برای نسبت تحمل این مواد در حالت نرم جهت فلزات غیر آهنی زیاد است . منحنی های ( شکل های 5 تا 8 ) برای مفرغ آلومینیوم دار در هر دو شرایط و برای برنز برلیومی در شرایط سرد کاری سریع خطوط راست با شیب اولیه ی کمی هستند و در یک مورد در نقاط تحمل کمتر از حدود دو میلیون می باشند . این مطالب موافق تمام آزمایش های خستگی قبلی در است . نتایج در مورد برنز برلیومی سردکاری شده و مجدد حرارت داده شده نشان دهنده ی مقداری پراکنده گی است اما توسط منحنی ( شکل 7 ) دارای شیب نسبتا مشخصی تا حدود 10 میلیون سیکل می باشد و در هیچکدام از دو ماده ی حرارت داده شده ی اخیر ( چه با سردکاری سریع توسط غوطه ورسازی و چه با سردکاری سریع و حرارت مجدد ) حد تحمل خوردگی خستگی به زیادی شرایط دیگر نیست . نسبت تحمل مفرغ آلومینیوم دار با حرارت دادن در محدوده ی کمی از تنش نهایی تغییرات زیادی نمی کند اما در مورد برنز برلیوم دار که در هوا آزمایش شده تغییر بسیار زیاد است . در مورد دو موقعیت حرارتی در حالتی که نمک پاشیده می شد حد تحمل 80% و در مورد حالت کشیدگی مقدار 7% بیشتر از حالتی است که در هوا قرار دارد . اثر ناچیز دادن حرارت در مقاومت خوردگی خستگی در هنگام تنش نهایی یا حد خستگی در هوا کمتر از هنگامی است که به وسیله ی ترکیب داخلی و تنش داخلی تحت تاثیر قرار میگیر در این حالت همانطور که در بالا گفته شد حد خستگی در هوا مستقل از اعمال حرارت است . جدول 5 نتایج آزمایشهای خوردگی خستگی روی تمام مواد در را خلاصه کرده است . هر کدام از فلزات آهنی و غیر آهنی بر حسب مقاومت خوردگی خستگی مرتب شده اند . نتایجی که از مقاله ی قبل به دست آمده تحت تاثیر نتایج حاضر قرار ندارند یعنی مقاومت خوردگی خستگی برنز به طور مطلوبی با فولاد زنگ نزن مقایسه می شود .نویسنده:سجاد                                                                                 

 



می توانید دیدگاه خود را بنویسید
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر