تحقیق در مورد جوش فولاد

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 23 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

ابزارهای مورد استفاده در آماده سازی فولادهای زنگ نزن باید مخصوص این فولادها بوده و در مورد دیگر فلزات استفاده نشوند . آلودگی ابزار به فلزات دیگر میتواند باعث ایجاد خوردگی در فولادهای زنگ نزن گردد . اکسید های سطحی بوجود آمده در اثر جوشکاری باید با روشهای مناسب حذف شوند . قطعات مورد استفاده برای آغاز و اتمام قوس جوشکاری باید از جنسی مشابه فلز پایه انتخاب شوند . در صورتیکه قطعه فقط از یکطرف جوشکاری شود پاس ریشه باید از طرف مقابل تحت حفاظت گازهای محافظ قرار گرفته و پاس اول توسط TIG یا پلاسما اجرا شود . در صورت استفاده از پشت بند دائم ، این پشت بند باید از جنس فلز پایه باشد . همچنین در صورت امکان ایجاد خوردگی شیاری نباید از پشت بند دایم استفاده شود . در صورت استفاده از پشت بند موقت مسی باید سطح پشت بند در قسمت ریشه جوش شیاری ایجاد گردد تا احتمال نفوذ مس در جوش کاهش یابد . می توان از آبکاری کرم یا نیکل نیز استفاده کرد . در صورت استفاده از گاز محافظ در سمت ریشه جوش باید زمان اعمال گاز بدرستی رعایت گردد تا احتمال اکسید شدن ریشه از بین برود . تمیز کاری پس از جوش باید حتما" اجرا گردد تا مقاومت خوردگی فولادها کاهش پیدا نکند . تمیز کاری را می توان بروشهای مختلف انجام داد : - برس زنی با برس سیمی از جنس فولاد زنگ نزن - بلاست با ذرات شیشه یا گوی های فولاد زنگ نزن - سنگ زنی با سنگ های تمیز و مخصوص فولاد زنگ نزن - اسید شویی - پرداخت الکترولیتی

جوشکاری فولادهای آ ستنیتی : تمامی فرآیندهای قوس الکتریکی را می توان برای این نوع فولادها بکار برد . حرارت ورودی را باید تا جای ممکن پایین نگه داشت تا باعث پیچیدگی ، ترک گرم و حساس شدن فلز پایه نگردد . همچنین از پیش گرم این فولادها باید اجتناب شود . آرایش لبه ها مانند فولادهای کربنی می باشد . در مورد ورقهای نازک می توان با ذوب کردن لبه ها بدون نیاز به فلز پرکننده جوشکاری را انجام داد . فلز پرکننده باید بر اساس توصیه سازنده انتخاب شود . این مواد را می توان بر اساس استاندارد های EN 12073 , EN 12072 , EN 1600 انتخاب کرد . مواد مصرفی در جوشکاری فولادهای آستنیتی معمولا" فلز جوشی شامل مقادیری فریت تولید می کنند تا احتمال ایجاد ترک گرم را کاهش دهند . گاز محافظ در فرآیند TIG اغلب آرگون ، آرگون هیدروژن و یا آرگون هلیوم می باشد . فولادهای آستنیتی دارای ضریب انبساط بالا و هدایت حرارتی کم هستند لذا بسیار مستعد یچیدگی هستند . بنابراین این موضوع باید کنترل شود . عملیات حرارتی پس از جوش در اغلب موارد برای این فولادها نیازی نمی باشد . البته ممکن است جهت کاهش تنش پسماند یا افزایش خواص مطلوب عملیات حرارتی آنیل اجرا گردد . همچنین می توان جهت C گرم کرد .(تنش زدایی قطعه را تا 450

جوشکاری فولادهای فریتی : این فولادها را نیز می توان با انواع فرآیندهای قوس الکتریکی جوشکاری نمود . این فولادها مستعد رشد دانه می باشند لذا باید حرارت ورودی کم باشد . گاهی ممکن است پیش گرم 200 – C در فولادهای نیمه فریتی با ضخامت بیشتر از 3 mm نیاز باشد . از ورود کربن و(300 نیتروژن به درون جوش باید جلوگیری شود . مواد مصرفی آستنیتی بدلیل داکتیلیتی بیشتر نسبت به فلز پایه برای جوشکاری این فولادها ترجیح داده می شود . در صورتیکه خطر ورود سولفور از محیط به درون قطعه باشد ، لایه نهایی جوش که با محیط در تماس است باید از مواد فریتی انتخاب شود . جهت جلوگیری ازخوردگی نباید مقدار کرم فلز جوش کمتر از فلز پایه باشد . مواد مصرفی فریتی را نیز در مواقعی که نیاز به انبساط حرارتی برابر و یا نمای ظاهری یکسان سطح باشد ، انتخاب نمود . گاز محافظ باید با پایه آرگون باشد و بهیچ وجه نباید شامل CO 2 ، هیدروژن یا نیتروژن باشد . در فولادهای فریتی بدلیل ضریب انبساط کم و هدایت حرارتی بالا مشکل پیچیدگی بسیار کمتر از فولادهای آستنیتی است . C انجام(آنیل قطعه پس از جوشکاری در دمای 700 – 800 می گیرد تا علاوه بر افزایش داکتیلیتی منطقه HAZ و کاهش تنشهای پسماند ، مقاومت به خوردگی بین دانه ای نیز بهبود می یابد .

جوشکاری فولادهای دوبلکس : جوشپذیری فولادهای دوبلکس با تنظیم درصد آستنیت - فریت و افزایش نیتروژن بهبود یافته است و احتمال رشد دانه و یا ایجاد بیش از حد فریت در ناحیه HAZ کاهش یافته است . برای جوشکاری این فولادها از تمامی فرآیندهای قوس الکتریکی میتوان

فولاد مارایجینگ

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

فولاد مارایجینگ

فولاد مارایجینگ از آلیاژهای آهنی می‌باشد که بدلیل دارا بودن استحکام بالا بدون از دست دادن قابلیت چکش‌خواری، معروف است. آهن با مقادیر بالای نیکل آلیاژ می‌شود تا محصول عملیات حرارتی شده بسیار ویژه‌ای تولید گردد. دیگر عناصر آلیاژی مهم عبارت‌اند از مولیبدن، آلومینیوم، مس و تیتانیم که برای ایجاد ترکیبات بین‌فلزی افزوده می‌شود. کبالت حدود ۱۲درصد برای افزایش سرعت واکنش رسوب‌سختی و نیز یکنواختی و افزایش میزان رسوبات اضافه می‌شود. فولاد مارایجینگ ذاتاً فاقد کربن می‌باشد و این خصیصه‌ای است که آن را از سایر فولادها متمایز می‌سازد. نتیجه این موارد محصولی است شرایط زیر را داراست:

استحکام و چقرمگی بالا

قابلیت ماشینکاری آسان با کمترین اعوجاج

تغییر ابعاد یکنواخت در حین عملیات حرارتی

نیتریدایز آسان

مقاومت به خوردگی و انتشار ترک

قابلیت پلیش عالی

این فولاد جزء کلاس فولاد کم‌کربن با استحکام فوق بالا دسته‌بندی می‌شود که استحکام آنها بدلیل کربن نیست بلکه بدلیل رسوب ترکیبات بین‌فلزی می‌باشد. ایده توسعه این آلیاژها از فولادی با ۲۵-۲۰درصد نیکل که مقادیر اندکی آلومینیم، تیتانیم و نایوبیم داشت ایجاد شد. نمونه شناخته شده این آلیاژ که گرید زنگ‌نزن نمی‌باشد دارای ۱۹درصد نیکل، ۱۲-۸درصد کبالت، ۵-۳درصد مولیبدن و ۶/۱-۲/۰درصد تیتانیم است. گرید زنگ‌نزن وابسته به عنصر کروم می‌باشد البته نه تنها به دلیل جلوگیری از زنگ زدن بلکه بدلیل تقویت قابلیت سختی‌پذیری آلیاژ که با وجود نیکل کاهش یافته‌است. این مورد تغییر فاز به مارتنزیت را در حین عملیات حرارتی تسهیل می‌کند. برخلاف آلیاژهای پرکروم که مارتنزیتی هستند، آلیاژهای با درصد نیکل بالا دارای ساختار اوستنیتی بوده و توانایی استحاله مازتنزیتی در آنها وجود ندارد.

خواص و ویژگیهای آلیاژ

بهترین ترکیب ممکن از استحکام تسلیم و استحکام کششی فوق بالا بهمراه چکش‌خواری و چقرمگی بالا در بین آلیاژهای آهنی موجود.

توانایی حفظ استحکام تا حداقل ۳۵۰ درجه سانتیگراد

بدلیل دارابودن مارتنزیت کم‌کربن، دارای ساختار انعطاف‌پذیر می‌باشد. این آلیاژ پیش از عملیات پیرسازی می‌تواند ۹۰-۸۰درصد تغییر شکل توسط نورد سرد را بدون ایجاد ترک تحمل کند (تغییر شکل نیز بهمین ترتیب ممکن است).

قابلیت ماشینکاری پیش از عملیات پیرسازی. تغییر ابعاد بسیار کم پس از عملیات پیرسازی

قطعات دارای سختی یکنواخت در تمام سطح مقطع می‌باشند که دلیل قابلیت سختی‌پذیری بالای آلیاژ می‌باشد.

بدلیل سیکل عملیات حرارتی نسبتاً ساده، کمترین اعوجاج در قطعه ایجاد می‌شود.

قابلیت جوشکاری خوب. خواص منطقه جوش (HAZ) با عملیات حرارتی پس از جوشکاری قابل بازگشت است.

بدلیل شکل‌گیری مارتنزیت انعطاف‌پذیر FeNi در حین انجماد، ترک شکل نمی‌گیرد و یا قابل اغماض است.

قابلیت سختی سطحی توسط نیتروره کردن را داراست.

کربن پایین، که در نتیجه آن مشکل دکربوره شده سایر فولادها در آن دیده نمی‌شود.

مقاومت به خوردگی، خوردگی تنشی و تردی هیدروژنی از ویژگیهای این آلیاژ می‌باشد.

قابلیت حفاظت توسط پوشش کادمیم یا فسفاته‌کردن.

سیکل عملیات حرارتی

آلیاژ ابتدا در دمای ۸۲۰درجه سانتیگراد بمدت ۳۰-۱۵ دقیقه برای مقاطع نازک و یک ساعت به ازای هر ۲۵میلیمتر برای مقاطع بزرگ‌تر، آنیل می‌شود تا ساختار کاملاً اوستنیتی ایجاد گردد. سپس آلیاژ تا دمای محیط در هوا خنک می‌شود تا ساختار مارتنزیتی آهن‌ـ‌نیکل شکل گیرد. در ادامه عملیات حرارتی ثانویه پیرسازی روی آلیاژ انجام می‌شود. سیکل عملیات پیرسازی برای آلیاژهای متداول تجاری ۳ساعت در دمای ۵۰۰-۴۸۰ می‌باشد تا پراکندگی یکنواختی از ترکیب بین‌فلزی Ni۳(X,Y) در طول نابجاییهای حاصل از تشکیل مارتنزیت ایجاد شود که در این ترکیب، X و Y عناصر محلول هستند که بمنظور ایجاد رسوبات اضافه شده‌اند که از جملهٔ آنها می‌توان به مولیبدن، تیتانیم، آلومینیم، مس، سیلیسیم و... اشاره کرد. ترکیبات جدیدتر فولادهای مارایجینگ ترکیبات استوکیومتری بین‌فلزی و همچنین روابط کریستالوگرافی دیگری را بین تیغه‌های مارتنزیت نشان داده‌است که شامل شبکه رومبوهدرال و کمپلکس بزرگ Ni۵۰(X,Y,Z)۵۰ می‌شود. Overaging‌‌ موجب کاهش خواص آلیاژ خواهد شد. در این فرایند رسوبات همبسته و شبه‌پایدار در جهت کاهش انرژی حل شده و به یکدیگر می‌پیوندند. به عبارت دیگر رسوبات کوچک‌تر حل شده و به سمت روسوبات بزرگ‌تر نفوذ می‌کنند. در نهایت در ساختار رسوبات نیمه‌همبسته با ترکیب Fe۲Ni/Fe۲Mo ایجاد خواهد شد. عملیات حرارتی بیش از حد موجب حذف مارتنزیت از ساختار و تبدیل آن به اوستنیت می‌شود.

کاربرد

استحکام و چکشخواری فولاد مارایجینگ پیش از عملیات پیرسازی این امکان را می‌دهد که به پوسته‌های نازک تغییر شکل داده شود که آن را برای استفاده در پوستهٔ راکت و موشک مناسب می‌سازد. در صورت استفاده از این آلیاژ بجای سایر فولادها در راکت و موشک، بدلیل نسبت استحکام به وزن بالای این آلیاژ، وزن محصول کاهش قابل توجهی خواهد داشت. فولادهای مارایجینگ دارای خواص میکروساختاری بسیار پایداری می‌باشند و در صورت Overaging به دلیل دمای کاری بالا، بکندی نرم می‌شوند. این آلیاژها در شرایط دمایی مناسب خواص خود را کاملاً حفظ کرده و در دمای کاری بالای ۴۰۰ بیشترین عمر سرویس را داراست. این آلیاژها بیشتر برای قطعات داخلی موتورها مورد استفاده قرار می‌گیرند که از این جمله می‌توان به میل‌لنگ و دنده‌ها که در شرایط گرم کار می‌کنند، اشاره کرد. سوزن آتش اسلحه‌های اتوماتیک که دارای سیکل گرم و سرد شدن کوتاه و نسبتاً سریع، هم‌زمان با اعمال نیرو و ضربه می‌باشند از دیگر

فولاد ساختاری

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 6

*فولاد ساختاری :

فولاد ساختاری نوعی ماده ساختمانی در فلزات است که با یک برش خاص و نوعی استاندارد ویژه از ترکیبات شیمیایی به شکل خاصی تشکیل یافته است . شکل خاص فولاد ساختاری ، اندازۀ آن ، ترکیبات و مخازن آن در بیشتر کشور های صنعتی به یک ترتیب تنظیم شده است .

فولاد میله ای شکل در مواردی برای محافظت تیرک های چوبی در منزل بکار می رود .

نوع میله ای شکل فولاد احتمالاً عنصری است که بارز تراز موارد دیگر سازه های ساختمانی است .

نوع میله ای فولاد و انواع فوق الذکر آن در سازه های که کاملاً فلزی باشند و نیز سازه های که همراه فلز چوب و دیگر عناصر نیز بکار می رود کاربرد گسترده ای دارد.

فولاد در برخی موارد به عنوان دریائی از الکترون ها خوانده می شود

پروتونها بطور مجازی اطراف الکترون ها فرض شده اند .

بسیار ساده است که تاثیر گرما را بر انبساط فلز و سپس نرم و انعطاف پذیر شدن و سرانجام بر گداخته شدن فلز مشاهده کنیم این روشن است که محصولات فلزی و فولادی طی آن بدست می آید و نیز فرآیندی است که فلز و عناصر فولادی پس از گذر ----

محفظه ای پر از آتش دارای خواص شایسته و مناسب شده و به شکل نسوز در می آید .

بایستی مراقب باشیم تا اطمینان حاصل کنیم که توسعۀ ساختارهای فلزی به دیواره ها و کف ساختمان خسارتی وارد نکند و توجه ویژه ای صرف منافذی کنیم که برای دیواره های نسوز و سیم کشی های بکار رفته در سازه های ضد آتش مورد استفاده قرار می گیرد .

فولاد ساختاری در ساختمان ها :

یک شمش خام یا اولیۀ فولاد که یک طبقه را بالا نگه می دارد شامل ضمائم فلزی ( Q-DECK ) که صفحه فلزی صافی بر روی آن گذارده شده است .

دیواره های ساختمانی صافی به سمت راست این صفحه متصل شده و از کف توسط یک سیستم نگهدارندۀ آتش به صفحه چسبیده است. این صفحه از پشم و شیشه و ترکیبات آلی آب بندی شده مشتمل شده است و آنچه که برای یک سیستم محافظت کننده از آتش در سطح خارجی نیاز است را دارا می باشد .

با ایجاد چنین سیستم محافظی در برابر آتش می توان به نسوز بودن میله فولادی و سطح نگه دارنده اطمینان پیدا کرد .

میله فولادی نفوذ کننده:

سیستم محافظ کننده از آتش حصاری است اطراف میله فولادی که البته در این حالت مجموعه ای ناقص بوده و بعنوان بازاری برای بتونه کاری مورده استفاده قرار می گیرد .

میله فلزی خودش به عنوان وسیله ای ضد حرارت یا نسوز برای ممانعت از پیچ تاب خوردن و خسارت های احتمالی به دیواره ی اجاق و هنگامی که آتش روشن است به کار میرود .در وقع میله یا شمش در اینجا نقش رسوخ کننده را بر عهده دارد .

دیواره ضمیمه و نسوز همچنین OWSJ ( دیواره آزاد فولادی ) هر دو این ویژگی پوشش و روکش ضد آتش را توسط سطحی گچی مانند و ضد آتش را بر روی آنها افشانده شده بدست می آرند ؛ این سطح نسوز شامل سنگ ، گچ و مادۀ خمیر مانند پلی استر بوده که این در واقع محصول عملکرد آزمایشگاه های متعهدی است که دارای گواهینامه تولید این پوشش ها هستند .

OWSJ به مقدار زیادی افشانۀ ضد آتش نیاز دارد چون خیلی دارای حالت متراکمی نبوده و بصورت آزاد و متحرک می باشد.

همین ویژگی باعث شده که در طی فرایند تولید این صفحات مقدار زیادی خمیر ضد آتش یا نسوز براوی این صفحه افشانده شود .

اشکال ساختاری متداول :

در بیشتر کشور های توسعه یافته اشکالی که هم اکنون در دسترس قرار دارد را در بیشتر نشریه های استاندارد موجود هستند با وجود این تعدادی از بخشهای اختصاصی هم این نمونه ها را در اختیار متخصصین امر قرار داده اند که عبارتند از :

شمش میله ای شکل ( شکل واسطۀ فولاد – در بریتانیا این فولاد شامل شمش های جهانی ( UB ) و نیز ستون های جهان شامل ( UC ) می باشد ؛ در اروپا چنین فراورده ای شامل نمونه های IPE، HE ، HL ، HD می باشد و در ایالات متحده این محصول به شکل عریضه آن یا ( WE ) و فرم H آن در دسترس می باشد . )

فرم Z مانند این فراورده یا نیم لبه های منظم که در جهان ضد یکدیگر قرار دارند .

شکل HSS یا نوع ساختاری میا تهی فولاد که به نام SHS نیز خوانده می شود و به آن ساختار میان تهی یا سوک گوئیم دارای اشکال مختلفی چون مربع ، مثلث ؛ دایره یا لوله ای شکل و بخش های بیضی شکل هم می باشد.

نوع زاویه دار یا حد واسط L شکل فولاد .

نوع کانالی شمش که حدود واسط C شکل هم گفته می شود .

نوع تی مانند شمش یا شمش T شکل .

شکل ریل مانند که به شمش نا متقارن نیز معروف است .

نوع شمشی فولادی که همانند قطعه ای فلزی می باشد و به عنوان حد واسط مستطیلی معروف است . این نوع دارای سطحی صاف و طویل بوده ، اما به اندازه ای که بتوان آنرا صفحه نامید پهنا ندارد .

شکل عصایی شمش که دارای شکلی گرد یا مربعی است و قطعه ای طویل از فلز یا چوب بوده که البته به شکل شمش میله ای دیده می شود .

نوع لوح مانند که قطعه ای ضخیم فلزی و صفحه مانند است که ضخامت آن بیش از 6 میلیمتر یا 4/1 اینچ می باشد .

در صورتی که بسیاری از بخشها توسط رٌلهای داغ یا سرد ساخته شده اند دیگر بخشها توسط جوشکاری و اتصال صفحات صاف یا خمیده به یکدیگر تهیه می شوند . ( برای مثال بزرگترین قطعۀ مدور و میان تهی از صفحات صاف و خمیده ای به شکل دایره و توسط جوشکاری شکاف ها به هم ایجاد شده . )

فولاد های ساختاری :

بیشتر کشور های صنعتی محدوده ای خاص از استاندارد را برای درجات عیار فولاد تجویز می کنند که دارای خواص ویژه ای از نیرو و فشار ، مقاومت را در برابر تحلیل و فساد و دیگر ضایعات مناسب برای فولاد است .

ویژگی های ساختاری استاندارد برای فولاد در اروپا :

بیشتر فولاد های که سر تا سر اروپا مورد استفاده قرار می گیرند توسط مؤسسه استاندارد اروپایی EN 10025 تعیین شده اند .

گرچه هنوز هم بیشتر استاندارد های ملی به قوت خود باقی اند

از آن جمله می توان به ذر جان نمونه ای همچون S275J2 یا S355K2W به عنوان مثال توجه کرد .

در این مثال ها حرف S تفکیک کنندۀ ساختار فولاد بر نسبت به ساختار مهندسی آن است ؛ رقم 275 یا 355 مشخص کننده نیروی خمش یا انعطاف فولاد بر حسب نیوتن و در هر میلیمتر مربع می باشد که معادل میلیون یا پاسکال می باشد .

J2 یا K2 نیز مشخص کنندۀ خواص جنس یا مادۀ فولاد بر حسب تست های فشردگی چاری می باشد و ) W ) نیز معرف توان و تحمل فولاد می باشد .

به علاوه حروف می توانند بعنوان معین کننده ای برای خلوص و حالت عادی فولاد بکار روند که آنرا با N یا NL نشان میدهیم.

حالت فروشانده شده و ملایمت فولاد را با Q یا q نشان میدهیم و خواص مقاومت گرمایی ورق های رٌٍل مانند فولاد را با ( M ) یا ( ML ) نشان میدهیم .

درجات نیروی خمش یا انعطاف پذیری که هم اکنون در دسترس هستند عبارت اند از :

195 ، 235 ، 355 ، 420 ، 460 . گرچه برخی از این درجات از دیگران متداول تر هستند برای مثال در اوکراین تقریباً همۀ درجات فولاد ساختاری در محدودۀ S245 وS355 می باشد. درجات *-**در مورد ملایمت و فرونشاندگی جنس فولاد در نظر می گیریم عبارت اند از 500 ، 550 ، 620 ، 890 ، 960 که البته از میان درجات مذکور عیار 690 در حال حاضر کمتر برای فراورده ها بدست می آید .

ویژگی های ساختاری استاندارد برای فولاد در ایالات متحده :

فولادی که در سازه های فلزی در آمریکا بکار می رود دارای عیار و استاندارد شناخته شده ای است که توسط مؤسسه بین المللی ASTMاین عیار معرفی شده است .

این فولاد ها و درجۀ استاندار معین آنها از درجۀ A آغاز می شود و تا درجۀ 2 ، 3 ، 4 نیز ادامه پیدا می کند.

فولاد درجۀ 4 با عنوان AISI معمولاً برای امور مهندسی مکانیکی ، ماشین آلات و وسایل نقلیه بکار میرود و کاملاً سری متفاوتی نسبت به نمونه های دیگر می باشد .فولاد استانداردی که اکنون در سازه های مورد استفاده قرار می گیرد عبارتست از :

آهن و فولاد 24ص (تحقیق)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 24

آهن

اطلاعات اولیه

آهن ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Fe و عدد اتمی 26 وجود دارد. آهن فلزی است که در گروه 8 و دوره 4 جدول تناوبی قرار دارد.

آهن فلزی با عدد اتمی ۲۶، وزن اتمی ۵۵/۸۴۷ گرم بر مول، دمای جوش ۲۷۵۰ درجه سانتیگراد و چگالی ۷٫۸۶ گرم بر سانتی‌متر مکعب است.

تاریخچـــــه

اولین نشانه‌های استفاده از آهن به زمان سومریان و مصریان بر می‌گردد که تقریبا" 4000 سال قبل از میلاد با آهن کشف شده از شهاب سنگها اقلام کوچکی مثل سر نیزه و زیور آلات می‌ساختند. از 2000 تا 3000 سال قبل از میلاد ، تعداد فزاینده ای از اشیاء ساخته شده با آهن مذاب ( فقدان نیکل ، این محصولات را از آهن شهاب سنگی متمایز می‌کند ) در بین‌النهرین ، آسیای صغیر و مصر به چشم می‌خورد؛ اما ظاهرا" تنها در تشریفات از آهن استفاده می‌شد و آهن فلزی گرانبها حتی باارزش‌تر از طلا به‌حساب می‌آمد.

بر اساس تعدادی از منابع آهن ، بعنوان یک محصول جانبی از تصفیه مس تولید می‌شد - مثل آهن اسفنجی – و بوسیله متالوژی آن زمان قابل تولید مجدد نبوده است. از 1600 تا 1200 قبل از میلاد در خاورمیانه بطور روز افزون از آین فلز استفاده می‌شد، اما جایگزین کابرد برنز در آن زمان نشد.

کانی‌ها

آهن در اغلب رسها، ماسه‌سنگها و گرانیت‌ها وجود دارد. در میان کانه‌های مهم آن می‌توان از هماتیت، مگنتیت، پیریت و کالکوپیریت را نام برد.

آهن گاما

آهن گاما یکی از آلوتروپ‌های آهن است که در محدودهٔ دمایی ۹۱۲ تا ۱۳۹۴ درجه سانتیگراد پایدار بوده و ساختمان بلوری fcc (مکعبی مرکزپر) دارد.

آهن دلتا

آهن دلتا یکی از آلوتروپ‌های آهن است که از دمای ۱۴۰۱ درجه سانتیگراد تا ۱۵۳۹ درجه سانتیگراد (نقطهٔ ذوب آهن) پایدار است.

آهن دلتا دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) است. آهن دلتا دارای خاصیت پارامغناطیس بوده و ثابت شبکه‌ی آن بزرگ‌تر از آهن آلفا است.

ثابت شبکهٔ آهن دلتا، ‎۲/۹۳ آنگستروم است.

آهن آلفا

آهن آلفا یکی از آلوتروپ‌های آهن است. این آلوتروپ از دمای ۲۷۳- درجه سانتیگراد تا ۹۱۰ درجه سانتیگراد پایدار است. این آلوتروپ دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) است.

ثابت شبکهٔ آهن آلفای فرومغناطیس، ۲/۸۶ آنگستروم است.

آهن بتا

در دمای ۷۶۸ درجه سانتیگراد، آهن آلفای فرومغناطیس به آهن آلفای پارامغناطیس تبدیل می‌شود. این تحول، تحول آلوتروپیک نیست.

گاهی این آهن آلفای پارامغناطیس، آهن بتا خوانده می‌شود.

ثابت شبکهٔ این نوع آهن، ۲/۹ آنگستروم است.

تبر آهنی متعلق به عصر آهن سوئد در گاتلند سوئد یافت شده است. از قرن 10 تا 12 در خاورمیانه یک جابجایی سریع در تبدیل ابزار و سلاحهای برنزی به آهنی صورت گرفت. عامل مهم در این جابجائی ، آغاز ناگهانی تکنولوژیهای پیشرفته کار با آهن نبود، بلکه عامل اصلی ، مختل شدن تامین قلع بود. این دوره جابجایی که در زمانهای مختلف و در نقاط مختلفی از جهان رخ داد، دوره ای از تمدن به نام عصر آهن را بوجود آورد.

همزمان با جایگزینی آهن به جای برنز ، فرآیند کربوریزاسیون کشف شد که بوسیله آن به آهن موجود در آن زمان ، کربن اضافه می‌کردند. آهن را بصورت اسفنجی که مخلوطی از آهن و سرباره به همراه مقداری کربن یا کاربید است، بازیافت کردند. سپس سرباره آنرا با چکش‌کاری جدا نموده وم حتوی کربن را اکسیده می‌کردند تا بدین طریق آهن نرم تولید کنند.

مردم خاور میانه دریافتند که با حرارت دادن طولانی مدت آهن نرم در لایه ای از ذغال و آب دادن آن در آب یا روغن می‌توان محصولی بسیار محکم‌تر بدست آورد. محصول حاصله که دارای سطح فولادی است، از برنزی که قبلا" کاربرد داشت محکمتر و مقاوم‌تر بود. در چین نیز اولین بار از آهن شهاب سنگی استفاده شد و اولین شواهد باستان شناسی برای اقلام ساخته شده با آهن نرم در شمال شرقی نزدیک Xinjiang مربوط به قرن 8 قبل از میلاد بدست آمده است. این وسایل از آهن نرم و با همان روش خاورمیانه و اروپا ساخته شده بودند و گمان می‌رفت که برای مردم غیر چینی هم ارسال می‌کردند.

در سالهای آخر پادشاهی سلسله ژو ( حدود 550 قبل از میلاد) به سبب پیشرفت زیاد تکنولوژی کوره ، قابلیت تولید آهن جدیدی بوجود آمد. ساخت کوره‌های بلندی که توانایی حرارتهای بالای k 1300 را داشت، موجب تولید آهن خام یا چدن توسط چینِی‌ها شد. اگر سنگ معدن آهن را با کربن k 1470-1420 حرارت دهیم، مایع مذابی بدست می‌آید که آلیاژی با 5/96% آهن و 5/53% کربن است. این محصول محکم را می‌توان به شکلهای ریز و ظریفی در آورد. اما برای استفاده ، بسیار شکننده می‌باشند، مگر آنکه بیشتر کربن آنرا از بین ببرند.

از زمان سلسله ژو به بعد اکثر تولیدات آهن در چین به شکل چدن است. با این همه آهن بعنوان یک محصول عادی که برای صدها سال مورد استفاده کشاورزان قرار گرفته است،

مقاومت به خوردگی 15 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

افزایش مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن بوسیله ا عمال پوشش نانوذرات اکسید تیتانیوم با روش سل – ژل

چکیده : پوشش نانوذرات Tio2 به دلیل دارا بودن خواص اپتیکی ، مقاومت به اکسیداسیون ، خوردگی و سایش امروزه به میزان زیادی مورد توجه قرار گرفته است.در این پروژه پوشش نانوذرات Tio2 بوسیله روش سل - ژل تحت فرایند غوطه وری بر روی فولادزنگ نزن 316Lاعمال شده است. ساختارمورفولوژِی و ترکیب پوشش بوسیله XRD,SEM ,AFM مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین خواص خوردگی پوشش در محلول 3,5%NACL بوسیله روشهای الکتروشیمیایی مانند پلاریزاسیون تافلی و امپدانس ارزیاببی شده است نکته قابل توجه همگن ، یکنواخت و عاری از ترک بودن پوشش است. همچنین پوشش نانوذرات Tio2 اعمال شده روی فولادزنگ نزن ک 316L مقاومت به خوردگی را از 132,135 به 16412,096 (Kcm2) به میزان تقریبا 120 برابر بهبود بخشیده است.

کلمات کلیدی : پوشش نانوذرات Tio2 ، سل - ژل ، فولادزنگ نزن 316 ، خواص خوردگی ، پلاریزاسیون تافلی ، امپدانس.

مقدمه :

پوشش نانو ساختار اکسید تیتانیوم داریا کاربرد بسیار وسیعی می باشد که عبارتند از: فیلترهای ماوراء بنفش برای صنایع اپتیک و مواد بسته بندی [1,2] ، پوشش ضد انعکاس در سلول های خورشیدی ، فتوکاتالیست برای تصفیه آب و هوا، آند در باتری ها ، پوشش های شفاف و خود تمیز کننده برای کاشی ها و شیشه ها ، سنسورهای رطوبت ، سنسورهای گازی ، پوشش های مقاوم در برابر خوردگی و غیره. البته با ایجاد پوشش نانو ساختار تیتانیوم تمام خواص مذکور به میزات قابل توجهی بهبود پیدا می کند . روشهای مختلفی برای تولید نانوساختار اکسید تیتانیوم وجود دارد. همانند اسپاترینگ ، CVD ، لیزر پالسی و روش سل - ژل . در یان میان روش سل - ژل به دلیل کنترل ترکیب شیمیایی در سطح مولکولی و دمای اعمالی پایین ننسبت به روش های دیگر دارای مزایای ویژه ای است ، علاوه بر آن میکروساختار فیلم مذکور همانند سایز حفره ها و حجم آنها بوسیله تغییر پارامترهای سل - ژل قابل کنترل می باشد. مهمترین نکته در حفاظت از خوردگی فلزات وابسته به دو نوع فصل مشترک می باشد: 1- فصل مشترک بین فلز و پوشش 2- فصل مشترک بین پوشش و محیط. بنابراین کنترل واکنش بین این فصل مشترک ها هنگامی که در حد ملکولی انجام پذیرد ، تاثیر بالایی در حفاظت از خوردگی ایجاد شده توسظ پوشش اعمالی دارد. . در این مقاله پیش ماده آلکوکسیدی ، بدلیل در برداشتن خواص فیزیکی و شیمیایی مانند گروههای هیدروکربنی با طول زنحیره بالا و قابیلت مخلوط شدن در حد ملکولی با حلال های آلی و ایجاد فیلم آری از ترک انتخاب گردیده است.

بدلیل کاربرد بسسیار وسیع 316L در صنعت ، پوشش لایه نازک نانوساختار اکسید تیتانیوم به منظور بهبود خواص خوردگی برروی آن اعمال شده است و خواص ساختاری لایه نازک توسط XRD,SEM ,AFM ارزیابی شده است . همچنین منحنی پلاریزاسیون تافلی و امپدانس برای بررسی اثر پوشش های فوق الذکر برروی خواص خوردگی فولادزنگ نزن 316L مورد استفاده قرار گرفته است.

روش تحقیق :

2-1 سنتز محلول پوشش دهی :

پیش ماده ا ولیه آلکوکسیدی تترا- پوتیل ارتو تیتانات(TBT) همانطور که در مقالات گفته شده است. مطابق زیر در تهیه محلول سل - ژل استفاده می شود.

ابتدا 55 میلی لیتر اتانول و 5 میلیل لیتر اتیل استو استات(EAcAc) را در دمای اتاق به مدت 5 دقیقه با هم مخلوط کرده و سپس 13 میلی لیتر TBT را به محلول اضافه کرده و محلول به مدت 30 دقیقه به شدت همزده می شود. ، بعد از انجام این مراحل به منظور شروع واکنش هیدرولیز درصد کمی آب مقطر بصورت قطره قطره در مدت 30 دقیقه به محلول در حال همزدن اضافه شده است . ، پس از اضافه کردن آب مقطرهمزدن محلول به مدت 6 ساعت ادامه یافت ، برای انحام واکنشهای پلیمری محلول تیه شده در نهایت به مدت 6 ساعت پیرسازی می شود. . محلول نهایی دارای رنگ زرد ، شفاف ، و عاری از هرگونه رسوب می باشد. شماتیم مراحل تهیه سل و ا یجاد پوشش در شکل یک نشان داده شده است.

2-2 اعمال پوشش نانوذرات اکسید تیتانیوم :

زمینه مورد استفاده ورق 316L با ابعاد 50*30*2 میلی متر است که بصورت زیر تحت آماده سازی سطحی قرار گرفته است :

سنباده زنی با شماره های 320 تا 350

پولیش با پودرهای 0.1 تا 0.3 میکرون اکسید آلومینوم

تمیزکردن آلتراسونیکی نمونه در استون و الکل به مدت 5 دقیقه ، البته بعد از انجام هر مرحله نمونه ها با آب مقطر کاملا شستشو داده شده اند.

بعد از آماده سازی سطحی نمونه ها ، پوشش نانوذرات اکسید تیتانیوم بوسیله روش غوطه وری و با سرعت 140 میلی متر بر دقیقه داخل محلول فرو برده شده وبه مدت 1