مشخصات این فایل
عنوان: کاربرد کامپوزیت جهت آب بندهای مکانیکی
فرمت فایل: word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 43
این مقاله درمورد کاربرد کامپوزیت جهت آب بندهای مکانیکیل می باشد.
بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات هر تیتر از مقاله کاربرد کامپوزیت جهت آب بندهای مکانیکی
- آلیاژ سازی مکانیکی
عملیات آلیاژسازی مکانیکی در یک دستگاه آسیاب غلتشی انجام شد. همان طور که در شکل 3-1 مشاهده می شود، آسیاب های غلتشی از یک محفظه استوانه ای حاوی تعداد زیادی گلوله تشکیل شده اند.
محفظه به طور افقی به وسیله دو غلتک چرخان می غلتد و از فولاد 37-St ساخته شده و به منظور افزایش مقاومت سایشی آن عملیات سمانتاسیون برروی آن انجام شده است. گلوله ها از جنس فولاد 521000 می باشند و قطری بین 5 تا 10 میلیمتر دارند. تعیین اندازه گلوله ها بستگی به قطر محفظه دارد، به طوریکه با افزایش قطر محفظه ، قطر گلوله هارا نیز می توان بزرگتر انتخاب کرد. گزارش شده است. نسبت بین قطر محفظه و قطر گلوله ها باید بین 24 تا 150 باشد . گلوله های خیلی ریز انرژی ضربه ای پایینی دارند؛ از طرف دیگر استفاده از گلوله های خیلی درشت، تعداد برخوردهای موثر در واحد زمان کاهش می یابد. از این رو نرخ آلیاژسازی مکانیکی و سرعت یکنواخت شدن ذرات پودر کمتر می شود. برای جلوگیری از اکسیداسیون و یا نیتراسیون پودر، عملیات آلیاژسازی مکانیکی می بایست تحت اتمسفر خنثی در آسیاب غلتشی بسته به سرعت چرخش و نیز قطر محفظه، گلوله ها تا مسافت مشخصی به جدازه محفظه چسبیده و با آن حرکت کرده و سپس با غلبه بر نیروی وزن خود، سقوط می کنند. با سقوط گلوله ها انرژی ضربه ای به ذرات پودر وارد می شود. عواملی نظیر زمان آسیاب کردن، قطر و سرعت چرخش محفظه آسیاب، اندازه و جرم مخصوص گلوله ها، نسبت وزنی...(ادامه دارد)
- احتراق نمونه
برای محترق کردن نمونه ها از دستگاه پرس اتوماتیک با ظرفیت 250 تن که به منظور انجام عملیات سنتز احتراقی طراحی شده بود و محفظه احتراقی استفاده شد که در شکل (4-5) نشان داده شده است. محفظه احتراقی، محفظه ای فولادی است که در آن پودر در حالت خشک و پس از آلیازسازی مکانیکی قرار می گیرد. این محفظه به همراه پودر متراکم شده زیر پرس قرار گرفته و عملیات سنتز احتراقی انجام می گیرد. مراحل انجام کار به صورت زیر است.
بر روی فک پائینی پرس، قسمت پایین محفظه احتراق قرار گرفته و ماسه نسوز داخل آن ریخته شد به نحوی که سطح ماسه به لبه محفظه رسید. دیسک نمونه خام بر روی سطح ماسه نسوز قرار گرفت و قسمت بالایی محفظه احتراق که دارای شکاف در قسمت بالایی آن بود، بر روی قسمت پایینی قرار گرفت. یک سیم از جنس تنگستن به صورت گلابی شکل به سنسور دستگاه اسپیرال متصل شد و سپس داخل شکاف قسمت بالایی محفظه احتراق به گونه ای قرار گرفت که سیم تنگستن بر سطح دیسک نمونه خام مماس باشد. برای انجام موفقیت آمیز واکنش سنتز احتراقی از ماده پیش گرم با احتراق بالا استفاده شد، که بر روی سطح دیسک و اطراف سیم تنگستن ریخته شد. ماده پیش گرم منیزیم و تفلون بود. پس ازآن ماسه نسوز اطراف دیسک پوشیده شده با ماده پیش گرم ریخته شده و در قسمت بالایی محفظه احتراق یک پین قرار گرفت. با روشن کردن دستگاه و فشار دکمه استارت مراحل زیر توسط دستگاه اسپیرال انجام شد.
درحین پائین آمدن فک بالایی پرس با اعمال جریان الکتریکی توسط اسپیرال، سیم تنگستن داخل سنسورمحترق شد و واکنش سنتز احتراقی توسط ماده پیش گرم و نمونه خام شروع شد. ضمن پیشرفت جبهه احتراق به سمت پائین نمونه خام و رسیدن دمای آن در حدود 2000 الی 3000 درجه سانتیگراد، فک بالایی پرس نیز بر روی سطح پین مماس شده و فشار اولیه ای را بر روی نمونه اعمال ...(ادامه دارد)
مکانیزم فرآیند آلیاژسازی مکانیکی
همان گونه که ذکر شد روش آلیاژسازی مکانیکی بر اساس آسیاب کردن مخلوطی از پورد مواد اولیه می باشد و بسته به آلیاژ مورد نظر می توان، مخلوطی از پودر دو یا چند نوع فلز و یا مخلوطی از پودرهای فلزی و غیر فلزی (نظیر کاربیدها، اکسیدها و ...) را استفاده نمود. در طی این فرآیند مجموعه ای از ذرات پودر مواد اولیه در بین گلوله های آسیاب قرار گرفته و در اثر برخورد گلوله ها با یکدیگر، نیروی ضربه ای شدیدی به ذرات پودر اعمال می گردد.
چنانچه تنش اعمال شده به ذرات پودر به اندازه کافی زیاد باشد ذرات پودر تغییر شکل پلاستیکی داده و برروی یکدیگر پهن می شوند. در حین فشرده شده ذرات پودر روی یکدیگر لایه اکسیدی موجود در سطح آنها شکسته شده و در نتیجه سطح فلز عاری از اکسید ذرات، در تماس با ذرات دیگر قرار گرفته و به این ترتیب ، اتصال فلز – فلز بین ذرات پودر برقرار می گردد . این نحوه اتصال ذرات پودر به یکدیگر اصطلاحاً جوش سرد نامیده می شود . از طرف دیگر در اثر تغییر فرم پلاستیکی زیاد، ذرات پودر کار سخت شده و با افزایش تردی ترک برداشته و نهایتاً شکسته می شوند. پدیده های فوق که به طور همزمان در حین آلیاژسازی مکانیک رخ می دهند باعث ایجاد تغییر و تحولاتی در ساختار میکروسکوپی و ساختمان داخلی ذرات پودر می گردند که اهم آن عبارتند از:
1- مخلوط شدن ذرات پودر مواد اولیه در اثر جوش سرد و شکست پی در پی ذرات پودر.
2- افزایش قابل ملاحظه نواقص کریستالی بالاخص نابجایی ها در اثر تغییر شکل پلاستیکی شدید ذرات پودر، نتایج نشان می دهد که در شرایط آلیاژسازی مکانیکی چگالی بالایی از نابجایی ها حتی ...(ادامه دارد)
سایش پین روی دیسک TiB-Ti
حفرات روی سطح نمونه TiB-Ti توسط مواد جدا شده از پین فولادی پر شد. شیارها یکنواخت و در جهت تحت سایش غالب است. اکسیدها روی کل سطح جدا از مناطقی که ذرات بوراید هستند ظاهر شدند. ذرات جدا شده روی نمونه همانند سایش خراشان سه جسمی عمل می کند. از اکسیداسیون حرارتی سطح مناطق تماس آسیب می بینند و سایش اکسیداسیون به دست می آید. مکانیزم سایش منجر به کاهش استحکام برشی از سطح اکسید- فلز می شود و باعث کاهش ضریب اصطکاک برای بارهای بالاتر و یا کاهش سایش در نمونه TiB یوتکتیک می شود.
اگر بار سبک باشد و اکسیداسیون خودبخود طبیعی از فلز انجام شود، سرعت سایش نسبتا˝ کم خواهد شد(اکسید مانند یک روانکار عمل می کند) و سایش متوسط است.
اگر بارها بالا باشند و اکسید محافظ قادر نباشد که بطور موثر تشکیل شود. تماس فلزی صمیمی و چسبیدن، را اجازه می دهد و سرعت سایش بالا خواهد رفت. تیتانیم اکسید محافظ تولید می کند که می تواند گسیخته شود و متعاقبا˝ روی قطعه چسبیده شود،که سایش نوسانی نام دارد. سایش متوسط مشخصه مواد لغزشی خشک است که اکسید محافظ طبیعی می تواند به طور پیوسته تغییر شکل دهد. بنابراین در سطوح لغزشی اکسید محافظ همانند روانکار خشک عمل می کند و سرعت سایش را کاهش می دهد. اگر همچنین با آلیازهای سخت شده (معمولا˝ فولادها) حتی تحت بار بالا و سرعت های بالا قرار گیرد، زمینه اکسید می تواند حمایت شود و از گسیختگی بوسیله تغییر فرم زیر آن...(ادامه دارد)
فهرست مطالب مقاله کاربرد کامپوزیت جهت آب بندهای مکانیکی
مطالعات مروری
2-1- فرآیند آلیاژ سازی مکانیکی
-1-1- متغیرهای فرآیند آلیاژسازی مکانیکی
کامپوزیتها
-3- کامپوزیتهای تحت بررسی برای کاربرد در آب بند های مکانیکی
Ti2-3-1- کامپوزیت.
روش انجام تحقیق
1- تولید کامپوزیت
1-1- مواد اولیه
2- تهیه نمونه خام
1-2-1- آلیاژ سازی مکانیکی
3-1-3- احتراق نمونه
-1-4- عملیات تکمیلی
3-2- بررسی قطعات (آب بندی های مکانیکی)
3-2-1- فاز شناسی محصولات
2- بررسی ساختار میکروسکوپی و آنالیز شیمیایی ساختار محصولات
3- بررسی رفتار و نوع سایش در آب بندی های مکانیکی
3-2-3-1- نحوه انجام آزمون روانکاری
- بررسی سختی آب بندهای مکانیکی
3-2-6- آزمون خوردگی
-7- بررسی عملکرد آب بند
-1-2- سختی سنجی
-2- نمونه برید تیتانیم-تیتانیم
4-2-1- فاز شناسی، آنالیز شیمیایی و بررسی ساختار میکروسکوپی
-3 - بررسی آب بند ها پس از عملکرد در پمپ
4-3-1- بررسی سطوح
3-2- آنالیز شیمیایی نمونه ها پس از کار در پمپ
-3-3- فاز شناسی
4-4- بررسی سطوح سایش پین روی دیسک در نمونه ها
- بررسی رفتار روانکاری
بررسی رفتار سایشی
-7- بررسی رفتار خوردگی
5- بحث
5-1- مکانیزم فرآیند آلیاژسازی مکانیکی
2- تغییرات ساختار داخلی ذرات پودر
روش سنتز احتراقی برای تولید TiB-Ti
سایش پین روی دیسک TiB-Ti
خوردگی در نمونه TiB-Ti
8- مراجع
دانلود مقاله کاربرد کامپوزیت جهت آب بندهای مکانیکی
