گزارش كارآموزي شرکت ذوب فلزات زندیه(ريخته گري)

دسته بندي : فنی و مهندسی » صنایع
گزارش كارآموزي در شركت خدماتي كامپيوتري در 46 صفحه ورد قابل ويرايش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

تاريخچه 1

ماسه قالبگيري 3

منشاء پيدايش ماسه در طبيعت 5

هوازدگي 7

عوامل موثر در هوازدگي 11

انواع ماسه هاي طبيعي 13

آماده سازي ماسه 14

خواص فيزيكي ماسه قالبگيري 17

قالبگيري قطعات آلومينيومي (دو درجه اي) 27

ذوب ريزي 31

انواع بوته 32

مذاب مصرفي 36

قسمتهاي مختلف كوره زميني 36

انواع مدل 37

چدن ريزي 38

افزودن منيزيم به مذاب 40

قالبگيري قطعات سنگين 44

قالبگيري قطعات سبك 45

ذوب 47

انواع سلاكس 47

مخلوط كن ماسه CO2 48

تاثير سرعت سرد كردن بر روي اعوجاج 54

نتايج 50

اهميت سرعت هاي سرد كردن بر چقرمگي فولادهاي كار گرم 54

تاثير سرعت سرد كردن به چفرمگي قالب 55

بهداشت و ايمني در واحدهاي ريخته گري 57

كلياتي راجع به مواد منتشره 57

نوع سوخت مورد استفاده 59

تنظيم مشعل 59

روشهاي تهويه براي كوره هاي شعله اي 60

مواد منتشره از كوره هاي ذوب در فرايند توليد فلزات غير آهني 61

برنج ، برنز و ساير آلياژهاي مس 61

آلياژ آلومينيوم و منيزيم 64







تاريخچه :

اين شركت ريخته گري در سال 1368 آغاز به كار كرده است . از همان ابتدا كار خود را با ذوب آلومينيوم توسط يك كوره زميني شروع كرده و درصدد بود تا بتواند محصولات توليدي خود را هر چه بيشتر توسعه داده و در زمره شركت هاي ريخته گري مطرح ايران قرار دهد اين شركت با توليد قطعات ريختگري سبك وزن آلومينيومي كار صنعتي خود را شروع كرد و هم اكنون علاوه بر ذوب آلومينيوم ،چدن داكتيل يا SG نيز توسط كوره هاي دوار ذوب كرده و قطعات مختلف صنعتي را توليد و به بازار عرضه مي كند. امروزه ذوب چدن بسيار زياد در صنعت مطرح است و روز به روز قطعات مختلف را با آلياژهاي متفاوت چدن ريخته گري شده و عرضه مي شوند.

1- اره چدني – لوله هاي چدني (در سايزهاي مختلف )– دريچه فاضلاب(در سايزهاي مختلف) – پمپ – واترپمپ – رنده – مني فولد – اگزوز – سر سيلندر- قطعات سايپا ديزل-


تجهيزات شركت :

1- 2 عدد كوره زميني

2- تعداد 7 عدد كوره دوار

3- جرثقيل ذوب ريزي

4- بوته هاي مختلف با ظرفيت ههاي متفاوت

5- دستگاه مخلوط كن ماسه Co 2

6- دستگاه آلات تراشكاري

7- ريل مخصوص بوته

8- دستگاه شات بلاست

محصولات شركت

1- لوله هاي چدني شامل زانويي –سه راهي و ….

2- اره هاي چدني

3- دريچه هاي فاضلاب

4- پمپ

5- واتر پمپ

6- رنده

7- مني فولد

8- اگزوز

9- سر سيلند

10- قطعات مختلف سايپا ديزل

11- كلاهك چراغ

12- پايه صندلي

13- پوسته گيربكس شيرهاي گاز با اينچ بالا

اين كارخانه داراي قسمتهاي زير مي باشد :

1- محل توليد قطعات ،آلومينيومي

2- گود ماسه دان جهت قالبگيري قطعات آلومينيومي

3- محل توليد قطعات چدني كوچك

4- محلي براي قرارگيري كوره هاي دوار

5- انبار مخصوص مواد اوليه ريخته گري

6- گود ماسه دان بزرگ براي قالبگيري قطعات چدني سبك

7- قسمت توليد قطعات چدني سنگين وزن

8- قسمت تراشكاري

ماسه قابگيري

بخش عمده توليد قطعات ريختگري در قالب هاي ماسه اي انجام مي شود براي توليد يك تن قطعه ريختگي ممكن است به 4 تا 5 تن ماسه قالبگيري نياز باشد.نسبت ما بين مقدار ماسه – فلز مي تواند از 10 به 1 تا 1 به 25/0 متفاوت باشد كه اين نسبت به اندازهقطعات ريختگي و روشن قالبگيري مورد استفاده ،بستگي دارد . در هر حال مقدار ماسه اي كه بايد دريك كارگاه ريخته گريبا ماسه نگهداري شود زياد است و كيفيت آن نيز بايد كنترل شود تا قطعات ريختگي سالم توليد شود.

انواع مختلفي از ماسه براي قالبگيري به كار مي رود فرآيند هاي ريخته گري در ماسه (Sand – Casting Processes) متنوع هستند و هر يك بااستفاده از قالب هاي تهيه شده از ماسه تر (green sand) ماسه خشك (dry sand) ،ماسه ماهيچه (core sand) ، ماسه با چسب سيمان .

(Cement - bonded sand) ،ماسه قالبگيري پوسته اي (shell – molding sand) و قالبگيري بدون درجه (Flaskless molding) و نظاير آنها ،انجام مي شود . شكل (1)مقابل قالب هايي را كه براي ريخته گري قطعات فولادي تهيه شده است نشان مي دهد. در تصوير (2) ديگر قالبگيري در گودال كه از طريق مونتاژ ماهيچه هاي ماسه اي بزرگ آماده شده است ملاحظه مي شود.

منشأ پيدايش ماسه در طبيعت

در بسياري ا زنقاط پوسته جامد كره زمين محل هايي را مي توان يافت كه در آنها تجمعي از ماسه وجود دارد . اينگونه محل ها كه به معدن طبيعي ماسه موسوم هستندبواسطه عوامل مختلفي بوجود آمده اند . در معادن مختلف طبيعي مي توان ماسه هايي با شكل و اندازه و جنس متفاوت يافت . ماسه در زمره سنگهاي رسوبي است كه طي فرآيندهاي بيروني تغيير دهنده زمين وبر اثر يك سلسه . تحولات بواسطه خرد شدن و تجزيه سنگ ها و سپس انتقال و رسوب گذاري پديد آمده است . فرآيندهاي بيروني تغيير دهنده زمين شامل فرآيند هاي تخريبي و فرسايشي (erosion) مختلفي است كه طي آنها خرد شدن و تجزيه و تفكيك شدن و سپس حمل (transpor tation) مواد به نقاط ديگر انجام مي شود. بنابراين در ابتدا تحولات تخريبي – فرسايشي باعث خود و ريز شدن ،تجزيه و تفكيك شدن سنگ ها مي شود و سپس عوامل ديگر ذرات را به مناطق ديگر جابجا مي كنند و بر اثر رسوب گذاري (depostion) تجمعي از شن ، ماسه ، خاك رس و امثال آنها پديد مي آيد .















شكل(3) مقابل نموداري از تحولات و فرآيندهاي بيروني زمين را نمايش مي دهد.

فرآيندهاي بيروني تغيير دهنده زمين كه منجربه پيدايش تجمعي از ماسه و امثال آن در نقاط مختلف مي شود را مي توان با توجه به تحولات و عوامل زير مورد بررسي قرار داد.











هوازدگي

(Weathering) فرآيندي است كه مورد متراكم و پيوسته سطح زمين را به موادي نرم و ناپيوسته تبديل مي كند اين فرآيند اثر عوامل فرسايش ديگررا در جابجا كردن مواد آسانتر مي كند . به طور كلي «هوازدگي » عبارت است از «خرد شدن » و تجزيه شيميايي سنگ ها در محل خود به علت تأثيرات آب ،هوا و موجودات زنده .

فرآيند هوازدگي به سه گروه ،هوازدگي فيزيكي،هوازدگي شيميايي و هوازدگي زيستي تقسيم بندي مي شود.

1- هوازدگي فيزيكي

در اين نوع فرآيند هوازدگي ،عوامل فيزيكي باعث خردشدن و متلاشي شدن سنگ ها مي شوند .

الف – انجماد آب در شكاف سنگ ها

در اثر يخ بستن آب تقريباً‌ 9 درصد به حجم آن افزوده مي شود و در محيط بسته فشاري معادل 140 كيلو گرم بر سانتي متر مربع اعمال مي نمايد. اگر آب در شكاف سنگ منجمد شود و اين عمل به طور مكدر انجام مي شود . فشارهاي ايجاد شده بيش از مقاومت سنگ است و مي تواند سخت ترين و مقاوم ترين سنگ ها را نيز درهم بشكند . شايد مهمترين عامل خرد شدن سنگ ها ، يخ بستن آب در داخل حفره ها و شكاف هاي آنها باشد.

ب- تغييرات درجه حرارت

اغلب اجسام بواسطه بالا رفتن دما انبساط (expension) و بواسطه كاهش دما انقباض (contraetion) حاصل مي كنند. سنگ ها نيز بواسطه تغييرات شبانه روزي يا ساليانه درجه حرارت چنين واكنشي نشان مي دهند. انبساط و انقباض مكدر سنگ ها سرانجام به خرد شدن سطحي آنها منجر مي شود. زيرا اولاً قابليت هدايت حرارتي سنگ ها كم است و باز شدن درجه حرارت ،سطح يك سنگ بيش از قسمتهاي داخلي آن منبسط مي شود و ثانياً‌ كانيهاي گوناگون تشكيل دهنده يك سنگ ،داراي ضريب انبساط حرارتي يكسان نيستند و در نتيجه ، تغيير درجه حرارت موجب مي شود كه كانيهاي مختلف به مقدار متفاوتي تغيير حجم دهند.

تغييرات درجه حرارت به تنهايي عامل مهم هوازدگي نيست بلكه اين عامل به همراه آب نقش مهمي را ايفا مي كند.

ج – رشد بلورها

اگر محلول نمك ها به هر علتي به داخل شكاف يا منفذ سنگ ها راه يابد و در آنجا متبلور شود . احتمال دارد باعث خرد شدن سنگ شود . اگر چه تبلور يك محلول با انجماد ساده يك مايع كاملاً‌ متفاوت است ولي رشد بلورها در شكاف سنگ ها مي تواند اثري شبيه به يخ بستن آب ولي ضعيف تر به جا بگذارد.

د - تشكيل كانيهاي جديد

اگر كانيهاي يك سنگ به كانيهاي جديدي تبديل شود و حجم كانيهاي جديد پيش از كانيهاي اوليه باشد ،اين ازدياد حجم مي تواند سبب فشرده شدن ذرات كانيها به يكديگر و خرد شدن سنگ شود.

ه – فرسايش بخش سطحي توده سنگ ها
در پاره اي از سنگها يك سري درز به موازات سطح خارجي ديده مي شود . احتمالاً علت تشكيل اين گونه درزها آن است كه تا وقتي كه سنگ ها (مثلاً توده اي آذرين ) در زير زمين قرار دارند تحت فشار سنگ هاي بالايي هستند ولي اگر فرسايش سنگ هاي فوقاني باعث ظاهر شدن سنگ هاي زيرين در سطح زمين شود . آنجايي كه اين سنگ ها فشار طبقات فوقاني آزاد مي گردند ، قسمتهاي سطحي آنها انبساط پيدا مي كند .در نتيجه اين انبساط،يك سري درز به موازات سطح خارجي آنها به وجود مي آيد. اين نوع هوازدگي موجب ورقه شدن (exfolition) قسمت هاي سطحي توده مي شود . در شكل 4 چگونگي اين پديده نشان داده شده است .



















نتايج

با كوئنچ مستقيم ماده درC31 در هر دقيقه J19 حاصل شد و طبق استاندارد DC 9999-1 ،80% حد نهايي ،يعني J22 ،است .

روش كوئنچ منقطع در مقايسه با كوئنچ مستقيم كاهش اندكي را نشان داد ،ولي كماكان بالاي 80% حد نهايي مي باشد و يك تأثير به سزايي را براعوجاج داشته است .

جهت كنترل دقيق سيكل عمليات حرارتي ،يعني درجه حرارت سختي ،زمان ماندن در دماي داخل قالب كار گذاشته شوند. مورد نظر و سرعت سرد كردن ،سوراخ هاي ترموكوپل بايد به

بسيا رمهم است كه مغزه ترموكوپل در مركز مقطع حاكم قالب قرار داده شود؛بخصوص اگركوئنچ منقطع انجام شود كه بايد در قسمت هاي قطور قرار داشته باشد. استفاده از كانالهاي آب براي ترموكوپل به علت دقت لازمه در خواندن درجه حرارت مغزه توصيه نمي شود.

سرعت سرد كردن C 28 در هر مينيمم دقيقه جهت بهبود ،چقرمگي ماده ضروري مي باشد اعوجاج حاصله طي سريع سرد كردن مي تواند با مرحله كردن كوئنچ كاهش يابد كه خود اين عمل يكسان سازي درجه حرارت هاي سطح و مغزه ،قبل از كوئنچ با تشكيل منطقه مارتنزيتي و بدون كاهش چقرمگي را موجب مي گردد . اين مسئله لازم است در قسمت هاي قطور انجام شود.

مسلماً استفاده از سوراخ هاي ترموكوپل و به اين ترتيب ،كنترل صحيح و دقيق درجه حرارت هاي سطح و مغزه با عمليات هاي حمام نمك يا بستر سيال ممكن نمي باشد به اين دليل است كه عمليات كوئنچ در خلأ با فشار گاز در نظر گرفته مي شود.

علاوه بر اين ،امكان تعيين حد نهايي چقرمگي ماده وجود دارد. همچنين سيكل عمليات حرارت كنترل مي شود كه 80% از حد چقرمگي ايجاد شده و به اين ترتيب عمر قالب بهببود مي يابد.

نتيجه سختي 46 تا 47 راكول است . چهار آزمايش با استفاده از سرعت هاي مختلف سرد كردن در يك كوره خلأ انجام شد كه شكل 2 يك نمونه سيكل عمليات حرارتي را نشان مي دهد.

آنچه كه درپايان عمليات و درنتايج حاصله مشهود بود (شكل 3 را ببينيد) اين است كه افزايش سرعت سرد كردن سطحي ،چقرمگي ماده را بهبود مي بخشد . مشخص است كه ميزان سرد شدن سطحي C 8/28 به ازاء هر دقيقه ميزان چقرمگي را حدود 80% حد نهايي چقرمگي موجب مي گردد.

سريع سرد كردن از تشكيل كاربيدهاي مرزدانه اي جلوگيري كرده و امكان ايجاد فاز بينهايت را كاهش داده يا از توليد آن ممانعت مي كند .رسوب مرزدانه اي و تشكيل بينايت به عنوان دو عامل كاهش دهنده چقرمگي سطح قالب شناخته شده اند.

مقايسه ريز ساختارها نسبت به سرعت سرد كردن رد شكل 4 نشان داده شده اند. ريزساختار نمونه آزمايشي كه در C16 به ازاء هر دقيقه سرد شده است ،وجود كاربيد مرزدانه اي را نشان مي دهد كه اين امر خود كمابيش بر كاهش چقرمگي تأثير مي گذارد . دياگرام CCT براي مواد نمونه آزمايشي در شكل ? نشان داده شده است .

قابل توجه است كه درانجماد C40 به ازاءهر دقيقه ،افزايش مقاومت به ضربه را موجب نمي گردد. سرعت سرد كردن روغني در مقايسه باكوئنچ 5bar در نيتروژن مي تواند 10 بار سريع تر صورت گيرد . بنابراين ،افزايش جزيي در چقرمگي ممكن است تنها با افزايش قابل توجهي در سرعت سرد كردن حاصل گردد.







با انجام آزمايشي بر روي نمونه هاي مختلف همراه با عمليات حرارتي قالب ها ،مقاومت به ضربه بالايي با سرعت انجماد سطحي به ميزان C28 به ازاء هر دقيقه به دست آمده است.

عدم موفقيت در ايجاد مقاومت به ضربه بالا كه مدنظر مي باشد تنها يك بار اتفاق افتاد وبا انجام تحقيق و بررسي ،كاربيدهاي اوليه در ماده دليلي بوده است بر پايين بودن سطح چقرمگي كه درشكل 6 اين امر مشهود است .اين كاربيدهاي اوليه در ماده آنيل شده يافته شده اند.





اهميت سرعت هاي سرد كردن بر چقرمگي فولادهاي كار گرم

مقدمه

دستيابي به بهترين خواص گرم موجود در فولادهاي كارگرم مصرفي براي قالبهاي ريخته گري فشاري ،به كنترل دقيق و جدي فرآيند عمليات حرارتي نيازمند مي باشد.

جهت بهبود عملكرد قالب ؛درجه حرارت ،زمان نگهداري و سريع سرد كردن بايد طي فرآيند سختي به دقت عمل شده و كنترل گردند. با كنترل اين پارامترها ؛چقرمگي قالب مي تواند با كاهش اثرات اندازه دانه درشت ،كاربيدهاي مرزدانه اي و تشكيل فازهاي پرليت و يا بينيت و در آخر ،بهبود عملكرد قالب به بيشترين حد برسد. تأثير متقابل اين پارامترها بر يكديگر و عواملي كه موجب ايجاد بهترين روند كاري مي گردند مورد بررسي قرار گرفته است.انتخاب و كنترل درجه حرارت هاي سختي و زمان هاي نگهداري به آساني با كوره هاي پيشرفته خلأ هماهنگ مي شوند. با توجه به اين مسئله ،در اين مقاله عمدتاً سريع سرد كردن و اثر آن بر روي ريزساختار و چقرمگي مورد بررسي قرار مي گيرند.

تأثير سرعت سرد كردن به چقرمگي قالب

براي انجام آزمايشات قالبي با ابعاد 16×62×87 ميلي متر مورد استفاده قرار مي گرفت . براي تحليل مشخصات عمليات حرارتي 4 قالب داراي سوراخ هاي سطحي ترموكوپل به عمق 16 ميلي متر و قطر 3 ميلي متر و سوراخ هاي ماهيچه هاي دوقلو كه درمركز قطورترين قسمت كار گذاشته شده اند ،به كار رفت . دو نمونه آزمايشي در نزديكي سوراخ سطحي ترموكوپل به آنها جوش داده شد. (شكل 1 ) .