تجزیه و تحلیل تعادل حرارتی کوره‌های آنیل و گالوانیزه در خطوط گالوانیزه مداوم

گزارش تحقیق و تست از نازل مشعل های کوره آنیل خط گالوانیزه

استیل st37 چیست و چه کاربردی دارد؟


استیل st37 چیست و چه کاربردی دارد؟

استیل st37 فلزی است که به طور گسترده در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می­گیرد. سبک، مقاوم در برابر خوردگی و رسانایی گرمایی خوب باعث می­شود که آلومینیوم به عنوان یکی ازمواد سازنده ماشین سازی، بدنه اتومبیل واسکلت ساختمان انتخاب شود. مصرف زیاد آلومینیوم در صنعت از فناوری ریخته گری جدا نیست.

تست خنک سازی با استف‍‍‍‍‍اده از تست کوره و سرد شدن با آب و روغن روان کننده  400 c SAE انجام می­شود.

آزمایش۱:

2عدد نمونه­های فولاد ضد زنگ در دمای 400 تا 8000 درجه سانتی گراد گرم می شوند، 33 دقیقه بعد نتیجه رنگ قرمز است و سپس آبی وسپس با خاکستر آب به رنگ قهوه ای خنک می­شود.

آزمایش 2:

2عدد نمونه­ی­ فولاد ضد زنگ در دمای 600 تا 8000 درجه سانتی­گراد در 5 دقیقه گرم شدند و نتیجه آبی قرمز رنگ سپس با آب سرد شد از خاکستری تا قهوه­ای.

آزمایش 3:

2عدد نمونه­ی فولاد ضد زنگ در دمای 7000 تا 8000 درجه سانتی­گراد گرم می­شوند، درعرض 2 دقیقه از رنگ آبی مایل به قرمز بدست می­آیند و بعد از سرد شدن با آب از خاکستری به قهوه­ای.

آزمایش 4:

2عدد نمونه­ی فولاد ضد زنگ در دمای 40 تا 8000 درجه سانتی­گراد گرم می­شوند 33 دقیقه بعد به آبی  بعد با روغن روان کننده ماده سیاه خنک می­شود.

آزمایش 5:

2عدد نمونه­ی فولاد ضد زنگ در دمای 6000 تا 8000 درجه سانتی­گراد در 5 دقیقه گرم شدند و نتیجه رنگ آبی متعاقباً با روغن روانکاری خنک شد و رنگ ماده سیاه.

آزمایش 6:

2عدد نمونه­ی فولاد ضد زنگ در دمای 7000 تا 8000 درجه سانتی­گراد حرارت داده می­شوند در دقایقی از آبی مایل به قرمز بدست می­آیند و بعداً با روغن روانکاری که سرد می­شوند رنگ سیاه بدست می­آید.

مقدمه

توسعه سریع صنعت در زمان حال حاضر به ویژه صنعت ماشین آلات همچنین باعث توسعه فناوری ساخت مواد اولیه مانند فولاد می­شود. با توجه به این شرایط خواص مکانیکی کافی و به طوری که می­توان طول عمر را افزایش داد. برای غلبه براین اجزای موتور معمولاً با عملیات حرارتی درمان می­شوند.

فولاد st37 معادل ALSL 1045 با ترکیب شیمیایی  0.8 درصد Mn ،0.5  درصدC ، 0.3 درصد Si یکی ازفولادهای تولید شده برای ساخت اجزای مختلف ساختمان سازی است. خواص مکانیکی فولاد st 37 تحت carburizing )کربن دهی- ذغال­کاری کربنی( تحت فرآیند عملیات حرارتی قرارمی گیرد. یکی از فرآیندهای سخت شدن سطح، کربوراسیون جامد است که هدف آن افزایش میزان کربن است.

سطح فولادی پوشش داده شده برای بدست آوردن سختی بیشتر ازسطح داخل.

فرآیند کربوهیدرات جامد می­تواند باعث بهبود خواص مکانیکی اجزای ماشین­کاری شود مانند:

  • افزایش سطحی سطح
  • افزایش مقاومت در برابر سایش در برابر سطوح در تماس

فولاد آلیاژ‌ی فولادی است که مطابق با هدف مورد نظربرای بهبود مکانیکی تشکیل شده است.

خواص یا ماهیت فولاد مطابق با عنصر پایه فولاد است.

فولاد آلیاژی به ۲ نوع تقسیم می­شود:

  • فولاد کم آلیاژ(عنصر آلیاژ ویژه< ۰.۸ درصد)
  • فولاد آلیاژی بالا(عنصر آلیاژ ویژه> ۰.۸ درصد)

 

مشخصات فولاد St 37 (AlSl 1045)

فولادی ملایم است که معادل AlSl 1045 است، با ترکیب شیمیایی  0.8 درصد Mn ،0.5  درصد C ، 0.3 درصد Si بعلاوه سایر عناصربا سختی 170 HB ومقاومت کششی 650-800 (N/mm2) به طور کلی از فولاد St 37 می­توان مستقیماً بدون عملیات حرارتی استفاده کرد، مگراینکه استفاده خاصی لازم باشد.

فر­آیند سخت شدن

فرآیند سخت شدن روی فلز انجام می­شود، تا فلز از سختی بیشتری برخوردار شود. سخت شدن یکی از فرآیند­های عملیات حرارتی است که در آن فولاد تا دمای مشخصی بالاتر از دمای بحرانی گرم می­شود(Ae3) و سپس برای مدت طولانی نگه داشته می­شود بعد در آب و روغن یا محلول آب نمک فرو رفته که بستگی به نوع فولاد دارد. برای فولاد Hypoeutektoid (هیپویوتکتوییدی: شامل فریت پرویوتکتویید به همراه پرلیت یوتکتویید که شامل فریت یوتکتویید وسمنتیت است می­باشند) در 300c – 500c بالاتر ازخط Ae3 بر روی این فولاد انجام می­شود. ساختارمیکرون آن فریت + پرلیت به ساختار آستنیت تبدیل شده است، در حالی که فولاد Hypoeutektoid هنگام گرم شدن در دمای  300-500بالاترازخط Ae1، ساختار پرلیت است. در شکل 2.1 نمودارخنک کننده برای فولاد Hypoeutektoid نشان داده شده است و از نمودار خنک کننده می­توان اثر سرعت خنک­سازی و ریزساختار ایجاد شده توسط تغییر نرخ خنک­سازی را نشان داد. اساساً نمودار خنک کننده هم­ دما ممکن است مکان آن را با توجه به ترکیب کربن تغییر دهد. هر ترکیب کربن بزرگتر باشد، دما منحنی از محور y فاصله خواهد داشت و بیشتر این امکان را به مواد می­دهد تا کاملاً به ساختار مورد انتظار تبدیل شوند، مانند ساختارسایتmarten که درآن نمودارIT برای فولادکربن Hypoeutektoid از نظر زمان بسیار باریک است تا در فرآیند خنک­سازی سریع خود یک ساختار مارتنزیت (درآلیاژهای آهن-کربن و فولادها، مارتنزیت از سرد کردن آستنیت بوجود می­آید دقیقاً همان ترکیب شیمیایی آستنیت اولیه را دارد)ایجاد می­کند.

فرآیند سخت شدن لایه سطح فولاد با اشباع سطح فولاد با کربن یا با مواد دیگر انجام می­شود. در آن زمان فولاد عنصر اشباع شده را جذب می­کند و محتوای کربنی را که در سطح فولاد ایجاد می­شود تغغیر می­کند. نفوذ عمیق­تر به توانایی این عنصر در تشکیل یک محلول جامد با فولاد بستگی دارد. عناصری که در حال حاضر در صنعت برای سخت شدن پوشش سطح باید انجام شود کربن، نیتروژن، سیلیکون و آلومینیوم است که می­تواند محلول جامد را تشکیل دهد. افزایش دما در پوشش سخت می­شود و برعکس ساختار فولاد را تحت تاثیر قرار می­دهد. در دمای بالا ساختار فلزی در داخل آسیب دیده است. در تصفیه پوشش سطح سخت شدن در دمای بالا تفاوت زیادی در توزیع کربن در لایه انتشار دارد. با افزایش دما نه تنها سرعت انتشار عناصر فولادی در حال افزایش، بلکه سرعت این عنصر نیز از محیط پیرامونی به سطح فولاد منتقل می­شود که با سرعت بیشتری افزایش می­یابد، به عبارت دیگر تعداد اتم­ها جذب شده روی سطح جسم از نوع گراتر است که می­تواند در فولاد پخش شود، به طوری که غلظت­های اتمی بسیار بالا منجر به آلیاژهای شیمیایی(کاربید­ها، نیتریدها و غیره) می­شود که باعث شکنندگی لایه سطح می­شود.

 

Carburizing(کربن دهی زغال­کاری کربنی)

فرآیند غنی سازی لایه قطعه کار با کربن از طریق عملیات ترموشیمیایی است. به طور کلی دوباره به نوع فولاد حاوی سطح 0.2 درصد کربن یا پایین­تر اعمال می­شود. تصفیه فولاد با کربن­زدایی می­تواند خواص مکانیکی فولاد را بهبود بخشد زیرا باعث مقاومت در برابر سایش می­شود زیرا سطح قطعه کار زیاد است.

فرآیند Carburizing(کربن دهی زغال­کاری کربنی)

در این فرآیند کربورزدایی جامد، محتوای کربن در لایه سطحی جسم باید بین 0.8 – 0.9 درصد باشد، در موارد دیگر بیش از 1محتوا کربن، بالاتر از1 نامطلوب است، زیرا با سطح نسبتاً زیاد کربن، لایه سطحی به دلیل تشکیل بافت سمنتیت (Fe3C ترکیب بین فلز آهنی و کربن است 6.67درصد کربن و 93.3درصد آهن دارد.) آسیب پذیر است. قرار دادن جسم نیاز به توجه دارد تا اطمینان حاصل شود که مخلوط مورد استفاده برای تأمین کربن مورد استفاده کافی است، جایی که سطح توسط مخلوط کارباریزاسیون جدا شده و هیچ اجزای مماس کناری جعبه وجود ندارد. فاصله بین اجزای ماده کاربوریزه کمتر از 20 میلی­متر تا 25 میلی­متر همان دیواره جعبه نیست. پس از اتمام درآمد و کم­فشردگی محیط کربوراسیون، جعبه بسته شده و تمام قسمت­های باز با خاک رس یا خاک­ رس مهر و موم می­شوند. این امر به منظور جلوگیری ار نفوذ هوا به داخل جعبه است و یا در اثر گرم شدن محیط کربوراسیون می­سوزد و ماده اکسید می­شود سپس جعبه به داخل آشپزخانه گرمایش خورانده می­شود و تا دمای 8600 تا 9200 گرم می­شود. دما به مدت چند ساعت در دمای کاربراتوری(مشعل) نگه داشته می­شود تا پوشش مورد نظر را بدست آورد.

برای اطلاع از قیمت سیم ‌جوش co2 و خرید سیم co2 و دیگر محصولات دلتاوایر با شماره ۰۹۱۲۱۱۴۷۷۹۳ به نام طبایی تماس بگیرید.

تاثیر عملیات حرارتی بر توزیع سختی مفتولهای فولادی کم کربن پس از فرآیند کشش سیم و پیر کرنشی استاتیکی

بهبود عملکرد خطوط آنیل مداوم با استفاده از مدل پیش بین کنترل