فلزات

صفحه 1:
Oct Ort a ‏معد‎ 

صفحه 2:
Unit)! ‏شبکه های وا‎ aif cin (Cells Monoclinic Triclinic G27 £90", b= 90° Oe be 790° ۳8 Rhombohedral Hexagonal 20°, y= 120° 

صفحه 3:
انواع شبکه های کریستالی 

صفحه 4:
شبکه های کریستالی مهم مه و9 واه 7 2 2 ‎be 5‏ لسمصح یط حاط اصح حص اتم هر راس مشترك بين © اتم هر وجه مشترك بين سلول واحد © سلول واحد 

صفحه 5:
شبکه کریستالی مکعب مرکز پر(000) 5 Or, Ov, O, Pe, ‏:مثالها‎ 2 تفت میور م۸۵ ‎Vunit cell‏ فاكتور فشردكى اتمى 

صفحه 6:
[0 شبکه کریستالی مکعب وجوه مرکز پر (60) :مثالها ‎Ou, Ox, er,‏ ,1 ‎APF rec = —V™ =0, 74?‏ ‎Vunit cell‏ فاکتور فشردگی اتمی 

صفحه 7:
شبکه کریستالی هگزاگونال فشرده ‎(Loe) tlt‏ ‎ats, ,‏ ‎Ox, @v, Dr, aT‏ عتم ‎SIS‏ ‎ae‏ ‎APF nce = —Vatoms =9, 74?‏ 2 فاکتور فشردگی اتس 

صفحه 8:
ارتباط بین شعاع اتمى و طول يال شبکه مکعب وجوه مر کز پر شبکه مکعب م رکز پر ‎(ecco)‏ (۵00) bee 2 + 2م - قو ‎oa bate‏ 2م 2م د 2م ‎ae‏ ‎2a?‏ = 16,2 عه - و3 ده مه ‎aa‏ 3 

صفحه 9:
منحنیهای سرد شدن ۳ و11 | ‎XD, vtag Port)‏ 6 ‎Gokd Phar (ated)‏ دجاس" حك سا مسر God Phrase (Prd) Dive anpuadana |, aunpadlana), 

صفحه 10:


صفحه 11:


صفحه 12:
ریز ساختار قطعات ریختگی Chill zone “Golumnae zone (b) 

صفحه 13:
empostion Os) Lips tp Tine” Pura, ‘Compestion, ‏ت‎ Puree Liguidus, Temperature = Solidus Solid solution a x 8 Composition = % B 

صفحه 14:
دیاگرام تعادلی قانون اهرم 0 C ۱ ‏فاز‎ 3s wS = (Cy -C)/ (Cg - Oy) ۲ ‏کسر وزنی فاز‎ F (C - C4) / (Cy - C;). 

صفحه 15:
قانون اهرم ۷۷ +۷۷, - + ۷6< و ‎GG aR‏ 6 مالا ‎=_S‏ 66 "وا 005 6-62 

صفحه 16:
Liguidus Solidus Solid solution در نقطه 2 اطلاعات زیر حاصل می شود ‎X=36%B‏ wis i 1006=3333% bymas L=72%B Ww TE 10060۵079۵ ‏تحط روز‎ S,=18%B 

صفحه 17:
دیاگرام دو جزیی با حلالت کامل در حالت مذاب و جامد 3 ‏ال‎ 16 20 30 46 5۵ 50 78 80 30 &% Weight percentage copper 

صفحه 18:
|[ دباكرا دياكرام دو جزيى با حلالت محدود در حالت جامد 5 ‏(يوتكتيك)‎ ‏اما‎ ‎Xi ‏میت‎ ‎composition ‏دناوت‎ “YY i temperature, f 4 ; 1 ‏سا‎ ‎invwatia nile ie: ‏عط‎ Wi% B ‏كت‎ 

صفحه 19:


صفحه 20:
محاسبه مقدار فازها (سیستم دو جزیی با حلالیت محدود ) 

صفحه 21:
6 کسر جامد < (۶۵ -۵۸ ۲۰-۵۸-۹۲۱۱ 6 کسر مذاب< (۶۵-۹۲) ‎)۵۸-٩۲(/‏ - ۸۰ 

صفحه 22:
محاسبه مقدار فازها (سیستم دو جزیی با حلالیت محدود ) ۵ کسر جامد > (۴۸-۶۵ ۴۸-۸۷۱ ‎FR‏ ‏6ب کسر مذاب- ۵۶2۴۴-۱۰۰ 

صفحه 23:
بلس 98 < )80-9( / )60-98( = ‎psa‏ جات ار ys SBE ( -9)/ (00-9) = 80 werh% 

صفحه 24:
دیاگرام دو جزیی با حلالت جزیی در حالت جامد (يوتكتيكب ۳ ) ‎CO‏ هو هه هو یم ‎Crwprstion‏ ‎Cooling/ L— at B (revoke) ‎Solidification of eutectic ‎ ‎Jamneline ~ alteration layers of a and sredisteibution of Pb and Su by diffusion ‎(0) anrradenay, 

صفحه 25:
دیاگرام دو جزیی با حلالت جزیی در حالت جامد (پریتکتیک رای ) 0 Pertevtc rewivs (P) ۶ را+5 ‎jae yee‏ (©) مس لس ‎heat‏ ‎Temperature) ‎ ‎ 

صفحه 26:
دياكرام دو جزیی با حلالت جزیی در حالت جامد (پریتکتیکب9۳0) Atomic Percent Magnesium 0 0 © % © » 7 9 و Temperature °C 8 oe ee Al Weight Percent Magnesium Ma Temperature °C 

صفحه 27:
انواع دیاگرامهای دو جزیی با حلالت جزیی در حالت جامد Monotectic ‏لهل + و8 با‎ 

صفحه 28:
دیاگرامهای سه جزیی 

صفحه 29:
دیاگرام تعادلی دیاگرامهای سه جزیی Liquid ones ‏ورام دوگ‎ 7 Planar horizontal section through the B ternary diagram at temperature T. 

صفحه 30:
50% B ac Bis determined ram zero om onthe upper leftto 100% atthe lower right, yA Cle determine tm ar Snibe upper tattle 0% incloveriot is determined from zero.on the bottom to 100% at the top. B 

صفحه 31:
1. 60960۸ ۱209605 | 20% C = 100% 2. 25% A| 40% B| 35% C = 100% 3. 10% A| 70% B| 20% C = 100% 4. 0.0% A|25%B| & 75% C = 100% 

صفحه 32:
0 360 06 2 0 6. 2% AL 2% BI? 9660-1 Ls BEALE eB |? %C 8. ‏م‎ ‎%C 

صفحه 33:
دیاگرام تعادلی دیاگرامهای سه جزیی Stainless ‏مو‎ Ternary Phase Diagram Griese steel phase deren of OOO degrees Orbis 

صفحه 34:
Reinforced ‏نان‎ ‎‘Metal mari ‘Ceramic-matrix Laminates thers Ceramics and others Oxides Niltides ‏ای‎ ‎Glasses ‎Glass ceramics Graphite amend Epoxies Rubbers Phenolics Silicones Polyimides Polyurethanes Others 1 Acrylics ABS: Nylons Polyethylenes Pvc Others ‘Aluminum, Copper Titanium ‘Tungsten Others Steels Stainless steels ‘Tool and die steels ‘Cast irons 

صفحه 35:
1۳90 ۰0 Eutectic +, Fe ‏۵۰ج‎ ‎PotiteeaS 1 ation y 7 ۲ ‏و موم‎ Eutectoid ‏تیه‎ at Fe,C 

صفحه 36:
آلیآژهای آهنی 1- آهن (0>0.196)) 2- فولاد 4 960.1< 01.596 )2%( >CK<4.5% (6% (2%) gaz -3 

صفحه 37:
فولاد یوتکتونید Cooling Heating و 

صفحه 38:
مرو فولاد هیپو یوتکتوئید 

صفحه 39:
فولاد هيبو يوتكتوئيد 

صفحه 40:
فولاد هایپر یوتکتوئید ۳ 

صفحه 41:
فولاد هاپیر یوتکتوئید "و6 

صفحه 42:
فولاد هایپر یوتکتوئید 50 TOTO ° 00 900 0000 00 00 900 00١ 060.6 O% e 9 6 #۴ © %O (yuerd) 

صفحه 43:
ساختار چدنها (استفاده از دیاگرام دو بله) ‎FeFesCdiagram‏ سس ‎diagram‏ ۲۵-07201119 سس ‎ ‎ ‎ ‎1200 2.0896 11545 2119 148" ‏نينا‎ y+ graphite a4 graphite en ‎or ‎800 a+ carbide ‎600 ‎0 1 2 3 4 Weight percent carbon or carbon equivalent ‎Temperature °C 

صفحه 44:
چدن سفید ساختار: 20*90 ‏يرليت و فريت در زمينه‎ -١ ۲- آستئیت/ مارتنزیت در زمینه 60,0 ۳- م(, در زمینه مارتتزیت - خیلی سخت. ترد و از مقاومت به سایش بالا - -۳۵2۵00 ,01۳/۵2990-46000) 7۳ 

صفحه 45:
خواص - خواص مشابه چدن داکتیل و در موارد مشابه با آن بکار می رود. - استحکام بالا و انعطاف پذیری خوب باعث رقابت آن با فولاد شده است 

صفحه 46:
چدن خاکستری ترکیب شیمیایی: ‎1.0-9.0%Gi ad O.F1.O0% Ou%P.0-28.S‏ 6۵ عوامل موثر بر چدن خاکستری :این عوامل عبارنند از كربزعادل- سرعش ردشدن- SILT pele 

صفحه 47:
شاكيت ‎4g‏ ‏چدن خاکستری الات = 22 ‎i ۳‏ 1 7 os} ‎١6 ١5 20 25 30 35 40 45‏ 05 3 تست کربن معادل کربرم عادلن بسیانک ننده قابلی تولید گرافی للندازه و مقدار لاه های‌گرلفیک- و یا مشخص‌کننده تاثیر عناصرئنظير كرب سيليسيمو فسفر به صورته یکهند ‎CE (Corton ‏(مسلسج؟‎ 2)(۹۵+0/۵ ))5:96+ )۳۹6( ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 48:
كلاس ۳۰ - حداقل استحکام 01662 در هر مقطع - افزایش استحکام و سختی به ازای افزایش عناصر آلیاژی 

صفحه 49:
چدن خاکستری ی ‎eal at‏ كاربرهاى مهم جدن ] بل وكسيلالر موتور خودرو - درلم ترمن صفحانک اج - - بستر ماشین الات - قطعات کورهه قلبهای شمشها و شيشه 

صفحه 50:
چدن داکتیل 

صفحه 51:
چدن داکتیل خواص مکانیکی ‎Cropertes:‏ ‏00 < مس ‎viekl strech = PO-OO bei,‏ ‎Dewle siren =OO-WCO best‏ 

صفحه 52:
مهم ترین آلیاژهای غیر آهنی صنعتی عبارتند از : - آلباژهای آلومینیم - آلیاژهای مس - آلباژهای منیزیم - آليازهاى نيكل آلیاژهای آلومينيم :آليازهاى آلومينيم به دو كروه زير تقسيم مى شوند - آليازهاى تيتانيم الف- آلیاژهای کار مکانیکی شده اه مه 0- عملیات حرارتی پذیر(سختی رسوبی) ماهس ‎bed‏ ‏غیر قابل عملیات حرارتی تاتاس اسب بت آلیاژهای ریختگی صبرصاك رس 

صفحه 53:
مقایسه وزن مخصوص, استحکام و استحکام ویژه برخی از آلیاژهای صنعتی : - آلباژهای آلومینیم - آلیاژهای مس - آلیاژهای منیزیم - آلیاژهای نیکل - آليازهاى تيتانيم ‎Specific‏ ‎Strength‏ ‏5 ‏108 = 86 ‎x= 10%‏ 82 108 = 4.7 108 ~ 02 5 ره ‎x 105‏ 56 10° = 98 108 = 22 108 = 29 7.0 x 108 Tensile Strength (si) 83,000 55,000 150,000 10,000 55,000 180,000 160,000 150,000 75,000 200,000 (0.097) (0.067) (0.322) (0.410) (0.063) 263210 (0.163) (0.695) (0.287) (0.284) و 2.70 185 823 11.36 1.74 8.90 481 19.25 7.13 797 Metal Aluminum Beryllium: Copper Lead Magnesium Nickel Titanium, Tungsten Zine Steels 

صفحه 54:
آلیاژهای آلومینیم Not age-hardenable Age-hardenable Not age-hardenable ‘Age-hardenable if magnesium is prese Not age-hardenable Age-hardenable Age-hardenable ‘Age-hardenable Not age-hardenable ‘Age-hardenable Some are age-hardenable Not age-hardenable Not age-hardenable Age-hardenable ‘Age-hardenable Commercially pure Al (99% Al) ALCu and Al-Cu-Li ALMn ALSI and ALMg-Si ALMg ALMg-Si AbMg-Zn ALL, Sn, Zr, or Not currantly used Commercially pure Al دعام ‎u or ALMg-Si‏ AlMg-2n معام Not currently used TABLE 13-3 m Designation system for aluminum alloys Wrought alloys: alloys: Too 20x Box Aro Brox 60x Tax Box 200 Casting ocx Box, ‏مق‎ ‏ده‎ ‏دق‎ ‏او‎ ‎Bex, ‎xx ٩ The fist digit shows the main alfoying element, the second digit shows modification, and the last two digits shows the decimal % of the Al concentration (eg. 1060: vill be 99.6% Al alloy) product form, 1 oF 2 is ingot (depends upon purity) and Os for casting: Last digit incicat 

صفحه 55:
[ آلماژهای غیر آهنی ] آلیاژهای آلومینیم TABLE 19:5 m Properties of typical aluminum alloys Tensite Yield Strength strength 3 مه ما ی بعالم Non neattreatable wrought atloys: 3004-H18 “41,000 36,000 3 architectural uses, 1 7 20 47,000 68,000 الو اس ‎SiGandca) 19000 8.000 a Sguipmant ane! ms‏ 52% ‎S'000 20 faines.‏ 23,000 | 

صفحه 56:
% Elongation 2a 15 15 5 TABLE 13-9 m Properties of selected titanium alloys ۳ Strength (ps) 28,000 70,000 113,000 176,000 140,000 Tensi Strength Material (psi) Commercially pure Ti: 99.5% Ti 35,000, 99.0% Ti 80,000 Alpha Ti alloys: 5% AL2.5% Sn 125,000 Beta Ti alloys: 13% V-11% Cr-3% Al 187,000 Alpha-beta Ti alloys: 6% ALAS V 150,000 

صفحه 57:
آلیاژهای تیتانیم 13% V-11% Cr-3% AL (beta) Ti-6% Al-4% V (alpha-beta) Ti-S% A1-2.5% Sn (alpha) Ti ‘Bure ‏تسس‎ + oxygen 206 35300 406 ۰ 0 ‘Temperature CC) 200,000 150,000 100,000 50,000 Yield strength (psi) 

صفحه 58:
شکل دهی مکانیکی م ناحیه روشهای شکل دهی در حالت جامد ultimate necking tensile strength urs Strain ot <6 Hardening © Strength 

صفحه 59:
تغییر شکل مومسان نابجایی سک فحه لتمیاضافی‌که تسحتساثیر نش ‎sy.‏ ‎ESS ge Soh lag‏ ‎aa ole‏ نابجايى لبه اى(ساده) 

صفحه 60:


صفحه 61:
: دوقلويى 

صفحه 62:
کار- سختی (کرنش- سختی) ...راکو 

صفحه 63:
ee سختی: مقاومت در برابر فروروی» خراشید گی و یا مقاومت در برابر تییر شکل موضعی (فلزات) روشهای سختی سنجی: برفیل (اندازه گیری قطر 21 ‎Oricel Ducober Wardaess(‏ (a) (b) ‏اسب وج‎ 

صفحه 64:
روشهای سختی سنجی ویکرز (اندازه گیری قطر 31( ‎Ouwber Wardwos‏ سا - فرورونده یک هرم مربع القاعده نا زاوبه "02960 -نیروی اعمالی 18000650-۱ مر > 9 HV _1.854P L2 

صفحه 65:
روشهای سختی سنجی را کول(اندازه گیری عمق اثر) سرا ‎Rockwell Derober‏ - فرورونده یک مخروط الماسه برای روشهای 60 ,() و یک گوی فولادی به قطر 6020/48 - نیروی اعمالی به ترتیب 000 ,00000 ,190006 برای روشهای ‏ ,0,۵ 

صفحه 66:
روشهای سختی سنجی نوپ(اندازه گیری عمق اثر) لها جات سس - فرورونده یک مخروط الماسه کوچک برای اندازه گیری نمونه های از ک 

صفحه 67:
روشهای سختی سنجی TABLE 6-5 m Comparison of typical hardness tests, Test Indentor Load Application Brinell 0-mm ball Cast iron and stee! Brinell 10-mm ball Nonferrous alloys Rockwell A Brale Very hard materials Rockwall 8 ein. ball Brass, low-strength stoe! Rockwell © Brale High-strenath steel Rockwell Brale High-strength steel Rockwell E 1/830 ‏اما‎ Very soft materials Rockwell F W164i bal Aluminum, soft materials Viekers Diamond pyramia All materials Knoop Diamond pyrarnic All materials 

صفحه 68:
انرژی شکست ۱- رفتار فلزات در آزمایش کشش: ترم Ductile Stress - تردد Strain 

صفحه 69:
Direct reading of absorbed energy 

صفحه 70:
. خواص مکانیکی فلزات | رفتار فلزات در آزمایش ضربه: Transition Temperatur e (DBTT) Temperature (°C) Charpy Toughness (Jol) 

صفحه 71:
آزمایش ضریه 100 80 Stainless steel (FCC structure) 60 40 0.06% steel 20۳ (BCC structure) Temperature (°F) Absorbed energy (ft'lb) 

صفحه 72:
AG = AGv + AGs ۸1, 1 ۲3 + 40, 71 1۶ 20 ۸9 

صفحه 73:
Ov ماس موب در شرلیطب حرلنی6 ۸20 * AG _ op a. BY su ‏م‎ ‎ap ‏اه‎ ta * 2Y sz r= AG, ٠ _16 Yi Goon = Ae 

صفحه 74:
“AG, = surface free-energy change Radius of particle, r AG, + Snr? = volume free-energy change | <—Free energy change —> + 

صفحه 75:
Undercooling AT, 3 ‘Solid-Liquid ‘Typical Undercooling ‏للدم ممم‎ erat ‏ی‎ ‎Temperate Fusion ergy lesion 9 (wh) toa) isn) ‘Metal 0 ‏معي تمعن‎ 0 5 x ‏و رو‎ 1 27 ‏0و‎ 1 7 =I 3x10? 1 2 952 126*107 5 3 ‏م‎ 177107 ۳ 1 ss 256x107 ‏ص‎ ‎fe ‏هر‎ ax 107 a0 na ‏اه‎ ۳ 3 9 132 HO 0 40 

صفحه 76:


صفحه 77:
رشد صفحه ای: * _گرمای نهان از فصل مشترک از طريق جامد دفع می شود — Growth direction Distance from solid-liquid interface Temperature 

صفحه 78:


صفحه 79:


صفحه 80:
Columnar grains Equiaxed grains © 0 مامت مس بای ون سوه اوه ع ۴ه نامه( مپسا ماس ((0) (b) ke chil zoce Poros (C)prePerred qrowh prodwes te vohnoow ‏عمس‎ ‎(d)eddicod ‏تن مشاه‎ te equcned ‏عمد‎ 

صفحه 81:
تشکیلمحلول‌جامد -4 - اتم غربیه معمولا در شبکه عنصر اصلی به دو صورت جای می گیرد: الف - محلول جامد يبن نشينى 

صفحه 82:
ب- محلول جامد جانثینی 

صفحه 83:
مستحکم شدن استحاله ای الف- ریز کردن دانه ها ASTM GRAIN SIZE COMPARISON OF STEELS (MAGNIFICATION 100) ani. “GRAIN SIZE NO. WN GRAIN SIZE NO. 7 

صفحه 84:
تغییر حاسلتتعادلی- آرایش تعادلی اتمهای آهن در فولاد ‎Be‏ امکان استحاله نفوذی ‏مین + ‎Corte‏ يمينا 

صفحه 85:
ب- تغییر حالت غیر تعادلی عدم امکان استحاله نفوذی Osten 

صفحه 86:
تحکم شدن‌مکنیکی :0 > 10 20 30 40 50 60 AMOUNT OF COLD WORK, % PROPERTY 

صفحه 87:
مستحکم شدن رسوبی-6 ‘SOLUTION TREATED "AGING TIME (TIME AT TEMPERATURE AFTI QUENCHING) HARONESS OR STRENGTH: 2 4 6 8 Weight percent copper enperante (0) 8 9 ‏ف‎ 

مقدمه At lattice points: • Atoms • Molecules • Ions Unit Cell lattice point Unit cells in 3 dimensions مقدمه شبکه های واحد(Unit )Cellsهفت گانه مقدمه انواع شبکه های کریستالی مقدمه شبکه های کریستالی مهم ‏face-centered cubic اتم هر راس مشترک بین 8 سلول واحد ‏body-centered cubic اتم هر وجه مشترک بین 2سلول واحد مقدمه شبکه کریستالی مکعب مرکز پر()BCC :مثالها ‏Cr, Mo, V, Feα ?V atoms =0.68 ‏V unit cell = APF BCC فاکتور فشردگی اتمی مقدمه شبکه کریستالی مکعب وجوه مرکز پر ()FCC :مثالها ‏Ni, Cu, Mn, Feγ ?V atoms =0.74 ‏V unit cell = APF FCC فاکتور فشردگی اتمی مقدمه شبکه کریستالی هگزاگونال فشرده :مثالها ()HCP ‏Mg, Be, Zr, α-Ti ?V atoms =0.74 ‏V unit cell = ‏HCP ‏APF فاکتور فشردگی اتمی مقدمه ارتباط بین شعاع اتمی و طول یال شبکه مکعب وجوه مرکز پر )(FCC شبکه مکعب مرکز پر )(BCC دیاگرام تعادلی منحنیهای سرد شدن Liquid Phase Temperature Local Solidification Time Tm (Melting Point) Latent Heat of Fusion Solid Phase (Initial) Solid Phase (Final) Time Temperature Liquid Phase TL (Liquidus) Liquid + Solid TS (Solidus) Local Solidification Time Time Freezing Range دیاگرام تعادلی منحنیهای سرد شدن دیاگرام تعادلی منحنیهای سرد شدن دیاگرام تعادلی ریز ساختار قطعات ریختگی دیاگرام تعادلی Temperature Temperature دیاگرام تعادلی قانون اهرم ) = (C2 - C) / (C2 - C1کسر وزنی فاز 1 = (C - C1) / (C2 - C1).کسر وزنی فاز 2 دیاگرام تعادلی قانون اهرم WL  W 1 Co WL CL  W C C  CL  R W  o C  CL R  S C  Co  S WL   C  CL R  S Co CL R WL C S W  R R S T(°C) TA 1300 TB 1200 TD 20 A tie line L (liquid) R B S D 30 3235 C LC o  (solid) 4043 50 C  Wt% wt% Ni دیاگرام تعادلی کاربرد دیاگرام فازی در نقطه aاطالعات زیر حاصل می شود ‏X=36%B ‏Wl ‏L2=72%B ‏S2=18%B 72 36 ‏100% 66.67% by mass 72 18 ‏phase amount  ‏W ‏s دیاگرام تعادلی دیاگرام دو جزیی با حاللت کامل در حالت مذاب و جامد دیاگرام تعادلی دیاگرام دو جزیی با حاللت محدود در حالت جامد (یوتکتیک) آ لیاژهایI, II ‏liquidus ‏solidus ‏II ‏I ‏solvus دیاگرام تعادلی محاسبه مقدار فازها (سیستم دو جزیی با حاللیت محدود ) ‏A ‏B ‏C = 65 weight% B دیاگرام تعادلی محاسبه مقدار فازها (سیستم دو جزیی با حاللیت محدود ) ‏B ‏A ‏C = 65 weight% B ‏β دیاگرام تعادلی محاسبه مقدار فازها (سیستم دو جزیی با حاللیت محدود ) ‏B ‏C = 65 weight% B ‏A weight%کسر جامد = (20 = )58 - 92( / )58 - 65 weight%کسر مذاب= (80 = )58 - 92( / )65 - 92 دیاگرام تعادلی محاسبه مقدار فازها (سیستم دو جزیی با حاللیت محدود ) ‏A ‏B ‏C = 65 weight% B weight%کسر جامد = (44 = )48 - 87( / )48 - 65 weight%کسر مذاب= 56 =44-100 دیاگرام تعادلی محاسبه مقدار فازها (سیستم دو جزیی با حاللیت محدود ) ‏A ‏B ‏C = 65 weight% B ‏α = (91 - 65) / (91 - 9) = 32 weightکسر جامد اول %. ‏β= (65 - 9) / (91 - 9) = 68 weight%کسر جامد دوم دیاگرام تعادلی جزیی در حالتnدیاگرام دو جزیی با حاللت ) Pb-Snجامد (یوتکتیک Temperature (o C) 30 0 20 0 10 0 Pb 20 B E A 40 60 Composition Cooling/ Solidification of eutectic L 80 Sn α+ β (lamellae) دیاگرام تعادلی دیاگرام دو جزیی با حاللت جزیی در حالت جامد ) Cu-Zn(پریتکتیک Peritectic reaction (P) Eutectoid reaction (E) δ+L δ cool heat cool heat γ+ε ε دیاگرام تعادلی دیاگرام دو جزیی با حاللت جزیی در حالت جامد (پریتکتیک) Al-Mg دیاگرام تعادلی انواع دیاگرامهای دو جزیی با حاللت جزیی در حالت nجامد دیاگرام تعادلی دیاگرامهای سه جزیی دیاگرام تعادلی دیاگرامهای سه جزیی دیاگرام تعادلی دیاگرامهای سه جزیی دیاگرام تعادلی دیاگرامهای سه جزیی | • 1. 60% A | 20% B 20% C = 100% | • 2. 25% A | 40% B 35% C = 100% | • 3. 10% A | 70% B 20% C = 100% | • 4. 0.0% A | 25% B 75% C = 100% دیاگرام تعادلی دیاگرامهای سه جزیی ? | 5. ? % A | ? % B % C = 100% ? | 6. ? % A | ? % B % C = 100% ? | 7. ? % A | ? % B % C = 100% ? | 8. ? % A | ? % B % C = 100% دیاگرام تعادلی دیاگرامهای سه جزیی Stainless steel phase diagram at 900 degrees Celsius مواد مهندسی دیاگرام تعادلی کربن- دیاگرام آهن C 1600 O O  2800 Liquid 1400 Temperature F +  + Liquid 1200 1148o  1000 912o 2.11 + 2400 Liquid + Fe3C 2000 4.3  + Fe3C 800 1600 727o  1200 0.77 600  + Fe3C 0.02 800 400 0 1 Eutectic + Fe3C Peritectic + Eutectoid Fe3C 2 3 % C (by weight) 4 5 1490 oC L L 1148 oC 727 oC   + 6 7 کربن-آلیاژهای آهن آلیاژهای آهنی )C<0.1%( آهن-1 C<1.5% <%0.1 #) فوالد-2 (2%) <C<4.5% (6% (2%( چدن-3 C 1600 O O  2800 Liquid 1400 Temperature F +  + Liquid 1200 1148o  1000 912o 2.11 + 2400 Liquid + Fe3C 2000 4.3  + Fe3C 800 1600 727o  1200 0.77 600  + Fe3C 0.02 800 400 0 1 2 3 4 % C (by weight) 5 6 7 کربن-آلیاژهای آهن فوالد یوتکتوئید   + Fe3C + • 2 important points -Eutectic (A): -Eutectoid (B): Eutectoid steel T 1600  1400 1200 1000  + Fe3C 800  600 Cooling  Heating  + Fe3C 400 120m Result: Pearlite = alternating layers of  and Fe3C phases. (F آلیاژهای آهن-کربن فوالد هیپو یوتکتوئید کربن-آلیاژهای آهن فوالد هیپو یوتکتوئید  T(°C)  1600           800 w =s/(r+s) w =(1-w  )    r s +Fe3C 727°C R S Pearlite 600 400 0 Co pearlite L+Fe3C 1148°C  1000     +L  austenite) 0 .7 7  1200 Fe3C (c e m e n tite ) L 1400 1 wpearlite =w w =S/(R+S) wFe3C =(1-w ) +Fe3C 2 3 4 5 6 (Fe Sys 6.7 C o, wt% C 100m Hypoeute steel آلیاژهای آهن-کربن فوالد هایپر یوتکتوئید فوالد هاپیر یوتکتوئید T(°C) 1600  1200   1000   800 +L  austenite)  /(r+s)600 w Fe3C) 400 0 pearlite  L 1400 1148°C Fe3C  L+Fe3 +Fe3C s r R 0 .7 7  کربن-آلیاژهای آهن Fe3C S 1 wpearlite =w R+S) 1-w  ) Co +Fe3C 2 3 Pearlite 4 5 6 C o, w 60m H کربن-آلیاژهای آهن C 1600 Liquid  1400 + 1200 Temperature O 1000  912o  + 800  600 400  0.7 7 0.0 2 TOTA L Austenite O F Liquid  + Liquid 2.11 2800 2400 Liquid + Fe3C 1148o فوالد هایپر یوتکتوئید 2000 4.3  + Fe3C 1600 727o 1200  + Fe3C 3% 0 0.8% 1 1.4%2 4 C % C (by weight) 800 5 6 7 آلیاژهای آهن-کربن ساختار چدنها (استفاده از دیاگرام دو بله) آلیاژهای آهن-کربن چدن سفید ساختار: -1پرلیت و فریت در زمینه Fe3C -2آستنیت /مارتنزیت در زمینه Fe3C M7C3 -3در زمینه مارتنزیت خواص : خیلی سخت ،ترد و از مقاومت به سایش باال- ‏BHN=350-600, TS=2070Ksi آلیاژهای آهن-کربن چدن مالیبل خواص خواص مشابه چدن داکتیل و در موارد مشابه با آن بکار می رود. استحکام باال و انعطاف پذیری خوب باعث رقابت آن با فوالدشده است آلیاژهای آهن-کربن چدن خاکستری ترکیب شیمیایی: ‏C, 1.0-3.0%Si and 0.4-1.0% Mn%4.0-2.5 عوامل موثر بر چدن خاکستری :این عوامل عبارنند از ک ربنم عاد ل- س رعتس رد شدن- عناصر آ لیاژی- آلیاژهای آهن-کربن چدن خاکستری کربن معادل یت- ابلیت ولید گ راف یت(اندازه و م قدار ال یه هایگ راف ) ت ک ربنم عاد :ل ب یانک ننده ق ربنس یلیسیمو ف سفر ب ه ص ورت- عناصری ظیر ک ، ن و ی ا م شخصک ننده ت اثیر ی کع دد )CE (Carbon Equivalent) =C%+1/3(Si%+ P% آلیاژهای آهن-کربن چدن خاکستری کالس 30 حداقل استحکام 30Ksiدر هر مقطع ریختگی -افزایش استحکام و سختی به ازائ افزایش عناصر آلیاژی آلیاژهای آهن-کربن چدن خاکستری کاربرهای مهم چدن خاکستری ب لوکس یلندر موتور خودرو - درام ت رمز ،ص فحاتک الچ - بستر ماشین االت -قطعات کوره ،قالبهای شمشها و شیشه آلیاژهای آهن-کربن چدن داکتیل کربن-آلیاژهای آهن چدن داکتیل Properties: Elongation = 2-18% yield strength = 40-90 ksi, Tensile strength =60-120 ksi خواص مکانیکی آلیاژهای غیر آهنی مهم ترین آلیاژهای غیر آهنی صنعتی عبارتند از : آلیاژهای آلومینیم آلیاژهای مس آلیاژهای منیزیم آلیاژهای نیکل -آلیاژهای تیتانیم آلیاژهای آلومینیم :آلیاژهای آلومینیم به دو گروه زیر تقسیم می شوند الف -آلیاژهای کار مکانیکی شده ‏Wrought alloys -1عملیات حرارتی پذیر(سختی رسوبی) ‏Heat treatable -2غیر قابل عملیات حرارتیNon-heat treatable آلیاژهای ریختگی ب- ‏Casting alloys آلیاژهای غیر آهنی مقایسه وزن مخصوص ،استحکام و استحکام ویژه برخی از آلیاژهای صنعتی : آلیاژهای آلومینیم آلیاژهای مس آلیاژهای منیزیم آلیاژهای نیکل -آلیاژهای تیتانیم آلیاژهای غیر آهنی آلیاژهای آلومینیم آلیاژهای غیر آهنی آلیاژهای آلومینیم آلیاژهای غیر آهنی آلیاژهای تیتانیم آلیاژهای غیر آهنی آلیاژهای تیتانیم خواص مکانیکی فلزات کانیکیnشکل دهی م ناحیه روشهای شکل دهی در حالت جامد Yield Strength y Stress (F/A)  UTS Slo pe =E necking ultimate tensile strength Plastic Region Strain Hardening Fracture Elastic Region Strain ( ) خواص مکانیکی فلزات تغییر شکل مومسان نابجايي لبه اي(ساده) حت اثیر ت نش- ت ابجایی کص فحه اتمیاضافیک ه ت ی ن حرکت یک ند م رشی ا انرژیک می ب ب نابجايي پيچي نابجايي لبه اي(ساده) خواص مکانیکی فلزات تئوری نابجایی ‏Movement of an Edge Dislocation خواص مکانیکی فلزات :دوقلویی خواص مکانیکی فلزات کار -سختی (کرنش -سختی) ‏Work-Hardening خواص مکانیکی فلزات سختی و سختی سنجی سختی: مقاومت در برابر فروروی ،خراشیدگی و یا مقاومت در برابر تغییر شکل موضعی (فلزات) روشهای سختی سنجی: برنیل (اندازه گیری قطر اثر)Brinell Number Hardness خواص مکانیکی فلزات روشهای سختی سنجی ویکرز (اندازه گیری قطر اثر) Vickers Number Hardness فرورونده یک هرم مربع القاعده با زاویهØ=136o -نیروی اعمالی 120Kg-1 خواص مکانیکی فلزات روشهای سختی سنجی راکول(اندازه گیری عمق اثر) Rockvell Number Hardness فرورونده یک مخروط الماسه برای روشهای C, Aو یک گوی فوالدی به قطر ’’D=1/16 -نیروی اعمالی به ترتیب 150Kg, 100, 60برای روشهای C,B, A خواص مکانیکی فلزات روشهای سختی سنجی نوپ(اندازه گیری عمق اثر) Knoop Number Hardness -فرورونده یک مخروط الماسه کوچک برای اندازه گیری نمونه های نازک خواص مکانیکی فلزات روشهای سختی سنجی خواص مکانیکی فلزات انرژی شکست -1رفتار فلزات در آزمایش کشش: -تردد ‏Stress -نرم ‏Brittle ‏Ductile ‏Strain خواص مکانیکی فلزات آزمایش ضربه ‏Izod test ‏Charpy test خواص مکانیکی فلزات آزمایش ضربه Charpy Toughness (Jol) :رفتار فلزات در آزمایش ضربه Ductile Behavior Brittle Behavior Temperature (°C) Transition Temperatur e (DBTT) خواص مکانیکی فلزات آزمایش ضربه انجماد و ریزساختار ΔG = ΔGv + ΔGs ΔHf л r3 + 4σsl л r2 =0 4/3 انجماد و ریزساختار Homogeneous nucleation • ΔG= 0در ش رایطب حرانی 2SL r  Gv dG 0 dr * 2 2SL r  Gv * 3 16 SL * Ghom   3 Gv2 7 3 انجماد و ریزساختار 2SLTm * ‏r  ‏HGv انجماد و ریزساختار Undercooling ΔTsc *r انجماد و ریزساختار انجماد و ریزساختار رشد صفحه ای: • گرمای نهان از فصل مشترک از طریق جامد دفع می شود انجماد و ریزساختار دندریتی(شاخه ای): انجماد و ریزساختار انجماد و ریزساختار Development of the ingot structure of a casting during solidification: (a)Nucleation begins (b)the chill zone forms (c)preferred growth produces the columnar zone3, (d)additional nucleation creates the equiaxed zone مستحکم کردن فلزات تnnnشکیلمحلولجnامد 1- اتم غربیه معموال در شبکه عنصر اصلی به دو صورت جای می گیرد:الف -محلول جامد بین نشینی مستحکم کردن فلزات ب -محلول جامد جانشینی مستحکم کردن فلزات -2مستحکم شدن استحاله ای الف -ریز کردن دانه ها مستحکم کردن فلزات تnnnغییر حnاnnلتتnnnعnادلی- آرایش تعادلی اتمهای آهن در فوالد ‏Delta ferrite ‏Austenite ‏Ferrite سرد کردن آهسته امکان استحاله نفوذی ‏Ferrite + Pearlite ‏Austenite مستحکم کردن فلزات ب -تغییر حالت غیر تعادلی سرد کردن سریع ‏Martensite عدم امکان استحاله نفوذی ‏Austenite مستحکم کردن فلزات مستحکم nشnnدنمکانیکی3- مستحکم کردن فلزات مستحکم nشnnدنرسوبی4-