فازها و ساختارهای تعادلی
اسلاید 1: فازها و ساختارهای تعادلی
اسلاید 2: دسته بندی کلی مواد
اسلاید 3: دیاگرام فازی آهن- کربن
اسلاید 4: Taxonomic classification of ferrous alloys
اسلاید 5: فولادهاآلیاژهای آهن، کربن و عناصر دیگر بوده که دارای کمتر از 2 درصد کربن باشند.
اسلاید 6: فازهای موجود در دیاگرام Fe-C1- آستنیت2- فریت3- سمانتیت4- پرلیت5- بینیت6- مارتنزیت
اسلاید 7: آستنیتمحلول جامد بین نشین کربن در آهنساختار بلوری FCC محدوده پایداری 1394 – 912 درجه سانتیگرادماکزیمم حلالیت کربن درC° 1148 و 11/2 %اين فاز تا دماي اتاق پايدار نيست اما با افزودن عناصري چون Ni,Mn مي توان آنرا پایدار ساخت.محدوده آستنيت محل انجام كار گرم براي فولادهاست.10% ازدياد طول دارد. سختي آن متوسط و در حدود HRC 40مي باشد.
اسلاید 8: دلیل نامگذاریآستنیت (Austenite): این فاز به یادبود Sir William Chandler Roberts-Austen متالورژیست انگلیسی تبار(1843-1902) نامگذاری شده است. Robert-Austen اولین کسی بود که دیاگرام اولیه آهن – کربن را در سال 1897 (شکل زیر) و فرم نهایی آن را در سال 1899 منتشر کرد. او همچنین اولین دانشمندی است که اندازه گیری کمی (Quantitative ) نفوذ در حالت جامد (طلا در مس ) را با توجه به قوانین نفوذ فیک انجام داد.
اسلاید 9: فریتمحلول جامد بین نشین کربن در آهنشبکه بلوری آن bccماکزیمم حلالیت کربن دردمای c° 727به میزان 02/0 %عناصری چون Si,Ni,Mn,Mo,Cr,Ti موجب پایداری فریت می شوند.فازی بسیار نرم بودهاستحكام پاييني داردشكل پذيري كمي دارد سختي آن 0HRC
اسلاید 10: دلیل نامگذاریفریت (Ferrite): Ferrum ریشه لاتین برای بیشتر لغات جدید ساخته شده در خصوص آهن و ترکیبات آن می باشد که احتمالا ریشه سامی دارد.
اسلاید 11: سمانتیتدر صورتی که درصد کربن در فولادها بیشتر از حد حلالیت آن در آستنیت یا فریت باشد(حدود 67/6 % كربن )ساختار كريستالي آن ارتورومبيك مي باشد.ترکیبی ناپایدار است که تحت شرایط خاص تجزیه می شود.سختي بسيار بالايي دارد بیش از 800 برینلفازي ترد بوده كه استحكام فشاري خوبي دارد اما استحكام كششي ندارد.انعطاف پذیری آن فوق العاده کم و عملا صفر می باشد.كاربرد آن در طراحي هايي است كه مقاومت به سايش بالايي دارنددر دماهاي پايين به مقدار بسيار كم خاصيت آهنربايي دارد اما در دماهاي بالاتر از 217 خاصيت آهنربايي خود را از دست مي دهد.
اسلاید 12: دلیل نامگذاریسمانتیت (Cementite): حدس زدن این مورد شاید آسان باشد. این لغت برگرفته از کلمه Cement در زبان انگلیسی به معنای ماده ای است که مواد مختلف را به هم می چسباند، می باشد. در سال 1855 Osmond و Werth تئوری سلولی را ارائه دادند که در آن نه تنها وجود گونه های آلوتروپیک آهن( که امروزه به نام آستنیت و فریت معروف هستند) را پیشنهاد دادند، بلکه در این تئوری نگاه تازه ای به تشکیل کاربید ها شده بود. تحقیقات آنها در خصوص فولادهای پرکربن نشان داد که مخلوطی شامل سلولهای و دانه های آهن وجود دارد که توسط لایه ای از کاربید آهن محصور شده است.در حین انجماد ابتدا گلبولها یا سلولهای آهن تشکیل شده و رشد می کنند و باقیمانده مذاب به صورت کاربید آهن منجمد می شود. بدین ترتیب کاربید تشکیل شده با قرار گرفتن در اطراف سلولهای قبلی شکل گرفته، آنها را به هم می چسباند. از این شرح می توان دریافت چرا Osmond کاربید تشکیل شده را از لغت فرانسوی Ciment نامگذاری کرد. این فاز در زبان آلمانی با Zementit و در انگلیسی با Cementite نشان داده می شود.
اسلاید 13: دلیل نامگذاریپرلیت(Pearlite): برگرفته از ظاهر درخشنده مروارید شکل (Pearl) و رنگین کمانی این فاز می باشد.علت اینکه ساختار این فاز به صورت مروارید این است که تیغه های تشکیل شده با داشتن خاصیت انعکاس نور متفاوت به علت جهت گیری مختلف، تشکیل کریستال های متفاوت نوری می دهند.
اسلاید 14: مارتنزیتاستحاله ای برشي بوده كه با جابجايي دسته جمعي اتمها همراه است.ساختار BCT دارد محلول جامد فوق اشباع کربن در آهن می باشد.فازي ناپايدار بوده كه در اثر حرارت تجزيه مي شود.در فولادهاي با %C< 0/3 ديده نمي شود.زمانی این فاز بوجود می آید که آستنیت به سرعت تا دمای اتاق سرد شده باشد.wq) )
اسلاید 15: دلیل نامگذاریمارتنزیت (Martensite): به افتخار Adolf Martens(1850-1914) نامگذاری شده است. وی کارش را در آزمایشگاه مکانیکی رویال در برلین به عنوان مهندس شروع نمود. امروزه یک جایزه مشهور به نام او اهدا می شود.
اسلاید 16: دسته بندی ماتنزیت1- مارتنزيت لايه اي 2- مارتنزيت بشقابيمارتنزيت مختلط
اسلاید 17: مارتنزيت لايه اي Lath Martensiteمارتنزيت كم كربن 0 <C< 0/6قابلیت سختی پذیری بالایی دارند در نتیجه کاربرد صنعتی بالایی خواهند داشت.تعداد زيادي از صفحات مارتنزيت به صورت موازي در نواحي وسيعي از دانه هاي آستنيت وجود دارند.
اسلاید 18: مارتنزيت بشقابيPlate Martensite در فولادهاي پركربن ديده مي شوند. 4/1 >%c >1تيغه هاي درشت مارتنزيت توسط مقدار زيادي آستنيت باقيمانده احاطه مي شوند.بی نظمی تیغه های مارتنزیت بسیار است.در اثر برخورد تيغه ها با يكديگرتركهاي مويي بوجود مي آيد.
اسلاید 19: مارتنزيت مختلطدر تركيبات با ميزان كربن0/3<%C<1 يافت مي شوند.
اسلاید 20: بینیتطبیعتی دوگانه دارد.بينيت يك فاز نيست بلكه مخلوطي از دو فاز فريت و سمانتيت مي باشد.پرليت در نهايت به صورت كروي در ساختار مشخص مي باشد در حالي كه بينيت به صورت صفحه ديده مي شود.تركيبي از دگرگوني نفوذ و برشي مي باشد.
اسلاید 21: دلیل نامگذاریبینیت (bainite): این فاز به یادبود E.C. Bain شیمیدان آمریکایی نامگذاری شده است. تاریخچه آستمپرینگ به سال 1930 بر می گردد، زمانی که Grossman و Bain در آزمایشگاه های فولاد ایالات متحده بر روی ارزیابی پاسخ متالورژیکی فولادهای سرد شده با سرعت زیاد از دمای 1450 درجه فارنهایت (788 درجه سانتیگراد) به دماهای متناوبا بالا و نگهداری در این دماها به مدت زمانهای مختلف های در حال کار بودند. نتیجه تحقیقات آنها چیزی است که ما امروزه به عنوان دیاگرامهای استحاله همدما (Isothermal Transformation Diagram) می شناسیم. Grossman و Bain با ساختارهای معمول متالورژیکی فریت، پرلیت و مارتنزیت آشنا بودند. چیزی که آنها کشف کردند ساختار دیگری بود که در بالاتر از دمای آغاز تشکیل مارتنزیت (Ms) و پایین تر از دمای تشکیل پرلیت بود. در فولادها این ساختار شکل ساختارهای سوزنی (بشقابی) با ظاهری پر مانند را داراست. تحقیقات X ray نشان داد که بینیت شامل فریت و کاربید فلزی است.
اسلاید 22: دسته بندی بینیت1- بينيت بالايي2- بينيت پاييني
اسلاید 23: بینیت بالاییبينيت پرشكلشامل فريت و ذرات نسبتا ریزسمانتيت مي باشد.T ~ 300-540°C
اسلاید 24: بینیت پایینیبينيت سوزنيشامل فريت همراه با ذرات ريز سمانتيت مي باشد که تحت زاویه 55 درجه با محور طولی در داخل صفحات فریت تشکیل می شود.T ~ 200-300°C
اسلاید 25: ©2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.The time-temperature-transformation (TTT) diagram for an eutectoid steel
اسلاید 26: Thank you for your attentio
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.