سنتز سمنتیت توسط فرآیندهای مکانیکی- حرارتی و ذوب جزئی مخلوط هماتیت- گرافیت

پایان نامه

نویسنده امیرپیمان سلیمانی
استاد راهنما محمود مرآتیان مسعود پنجه پور
سال انتشار 1392

چکیده

در سال¬های اخیر سمنتیت خالص (fe3c) به عنوان ماده اولیه تولید قطعات با کاربری در دمای بالا (با استحکام بالا) و ماده¬ای کمکی درکوره¬های قوس الکتریکی مورد توجه محققین قرار گرفته است. به همین منظور، در تحقیق پیش¬رو مخلوطی از پودر هماتیت و گرافیت با سه نسبت استوکیومتری 1:1، 25:1/1 و 5:1/1 (نسبت استوکیومتری میزان کربن مصرفی در رابطه با واکنش تبدیل هماتیت به سمنتیت)، در سه دمای 800، 850 و °c 900، به مدت 6 ساعت و نسبت گلوله به پودر 40:1 تحت فرایند فعال¬سازی همزمان مکانیکی- حرارتی (stma) قرار گرفت. بررسی ریز ساختار محصول، با نسبت استوکیومتری 1:1 که در دمای °c800 آسیاب شده بود، با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آزمون طیف¬سنجی تفکیک انرژی (eds) حاکی از حضور پرلیت، سمنتیت پرویوتکتوئیدی و کربن آزاد فعال¬شده داشت. آنالیز تصویری این محصول نیز حاکی از حضور بیش از wt% 1/2 کربن محتوی بود. حضور این مقدار کربن محتوی با نمایان شدن پیک گرماگیر مربوط به استحاله یوتکتیکی، طبق نمودار فازی آهن- سمنتیت، در آنالیز حرارتی (dsc) محصول نیز تایید شد. به منظور افزایش میزان کربن محتوی از طریق انحلال سریع کربن آزاد فعال¬شده در ساختار محصول آسیا¬کاری داغ، فرایند ذوب جزئی (fm) در دمای c°1180 به مدت 25 دقیقه و در اتمسفر خنثی روی محصول مذکور انجام گرفت. بررسی ریز ساختار این محصول نیز نشان دهنده حضور بیش از wt% 75 سمنتیت پرویوتکتیکی و در حدود wt% 7/5 کربن محتوی بود. در ادامه نمونه¬های با نسبت استوکیومتری بالاتر و دمای آسیا¬کاری بیشتر، تحت فرایند ذوب جزئی قرار گرفت. بررسی ریز ساختار این محصولات نیز با استفاده از میکروسکوپ نوری و محلول¬های اچ رنگی ومتمایز¬کننده، sem و eds انجام گرفتند. آنالیز تصویری نشان داد که با افزایش دمای آسیا¬کاری و افزایش میزان کربن، میزان سمنتیت در محصول ذوب جزئی افزایش می¬یابد، به¬گونه¬ای که در دمای c°800 و نسبت استوکیومتری 5:1/1 ،از طریق مکانیزم افزایش منبع کربنی، ساختاری متشکل از زمینه سمنتیتی به همراه گرافیت کرمی شکل حاصل می¬شود. این در حالی است که در دمای c°900 و با نسبت استوکیومتری 25:1/1، و از طریق خرد شدن و توزیع گرافیت در ساختار، محصولی مشابه حالت قبل تولید می¬شود. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده می¬توان کوپل فرایند فعال¬سازی همزمان مکانیکی- حرارتی/ ذوب جزئی را به عنوان روشی نوین در تولید سمنتیت خالص از هماتیت معرفی نمود.

منابع مشابه

عملیات حرارتی همگن سازی چدنهای نشکن از طریق ذوب جزئی

یکی از مشکلات اساسی حین انجماد چدنهای نشکن جدایش عناصر آلیاژی می باشد جدایش عناصر آلیاژی منجر به افت خواص چدنهای نشکن به منظور نشکن آستمپر شده می شود در این پژوهش ضمن بررسی نحوه توزیع عناصر آلیاژی گرافیت زا و کاربید زا در زمینه چدنهای نشکن به منظور همگن نمودن توزیع عناصر آلیاژی در زمینه چدنهای نشکن برای اولین بار عملیات حرارتی همگن سازی از طریق ذوب جزئی به کار گرفته شد . نتایج SPOT- EDS نمونه ه...

متن کامل

بررسی اثر آهن بر فعال سازی مکانیکی و احیای مخلوط هماتیت -گرافیت

چکیده در این تحقیق اثر آهن بر فعال سازی مکانیکی, تغییرات ساختاری و رفتار احیای مخلوط هماتیت-گرافیت بررسی شده است. مقادیر مختلف آهن (0 تا 10 درصد وزنی) به مخلوط پودری هماتیت-گرافیت (با نسبت 1 = c/o) اضافه گردید. سپس عملیات آسیا کاری در اتمسفر خنثی بر روی مخلوط های هماتیت-گرافیت و آهن برای مدت زمان های متفاوت (0 تا 50 ساعت) توسط آسیای گلوله ای سیاره ای انجام گرفت. آزمون پراش پرتو ایکس (xrd) نش...

15 صفحه اول

بررسی اثرفعال سازی مکانیکی بر چگونگی احیای مخلوط پودری هماتیت و گرافیت در دمای بالا

سینترکردن هماتیت آزمایشگاهی باعث نزدیک شدن ساختار آن به ساختار مواد معدنی و ایجاد تخلخل در آن می شود . در نتیجه دمای احیای آن با گرافیت پیش از آسیا کردن مخلوط پودری به شدت کاهش می یابد . آسیا کردن پر انرژی هماتیت سینتر شده همراه با گرافیت در محیط آرگون موجب کاهش بیشتر دمای احیا می شود . تاثیر آسیا کردن در اتمسفر آرگون روی دمای احیای مخلوط پودری بیش از آسیا کردن در هوا است .

15 صفحه اول

بررسی اثر فعال سازی مکانیکی بر سینتیک احیای مخلوط هماتیت-گرافیت در حضور آهن

چکیده در این تحقیق اثر فعال سازی مکانیکی بر تغییرات ساختاری، رفتار احیایی و نیز بر سینتیک احیای مخلوط هماتیت-گرافیت در حضور آهن بررسی شده است. بدین منظور مخلوط پودری هماتیت-گرافیت (با نسبت استوکیومتری c/o=1) در حضور مقادیر مختلف آهن (0، 5 و 10 درصد وزنی) به مدت زمان های 0 تا 50 ساعت آسیاب کاری شد. به منظور مطالعه تغییرات ساختاری ایجاد شده در روند آسیاب کاری، آزمون پراش پرتو ایکس بر روی نمونه ه...

15 صفحه اول

بهینه نمودن شرایط عملیات حرارتی آستمپرینگ چدن نشکن همگن شده توسط عملیات حرارتی همگن سازی از طریق ذوب جزئی

متن کامل

عملیات حرارتی همگن سازی چدنهای نشکن از طریق ذوب جزئی

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}

نوع سند: پایان نامه

کلمات کلیدی

سمنتیت کوره قوس الکتریکی هماتیت گرافیت کاربید آهن ذوب آسیاب کردن گلوله ای احیای کربوترمی پرلیت

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com