صفحه 1:
تحقیق و توضیحی جامع در
مورد مس و آلیاژ های آن
آلیاژ مس و نیکل
صفحه 2:
0
مقدمه:
نيكل براى تشكيل يك سرى آلياز محلول جامد به مس اضافه
مى شود . براى اين منظور مقادير AD 90 و 90900 به
مس اضافه شده و آلیاژی به نام مفرغ نيكلى تشكيل مى شود.
افزايش JSS استحکام و مقاومت به خوردگی و اکتنای را
افزایش می دهد . از آنجا که استحکام آلیاژهای مس - نیکل
نسبتا زیاد استو نسبت به خوردگی و سایش ناشی از آب پرفشار
و دریا مقاوم اند » برای مبردهای دریایی و لوله های انتقال آب
دریا به کار کی روند . چون آلیآژهای مس - نیکل به سرعت
كار سخت نمی شوند» برای لوله ها وصفحات مبرد » مبدلهای
حرارتی و طبف گسترده ای از تجهیرات فرایندهای شیمیایی به
کار می روند
صفحه 3:
نیکل کاملا در مس مخلوط و دیاگریام تعادل آن کاملا کلاسیک
می باشد و آلباژ حاصل در هر نسبتی شامل یک فاز. است .
اضافه کردن نیکل به الیاژ باعث می شود که خواص جلب
توجهی پدیدار. گردد. مهمترین اين خواص تغییر انبساط حراریتی
آلیاژ بامقدار نیکل است و بدین ترتیب می توان آلیاژهای ساخت
که انبساط حرارتی آنها کاملا معلوم و معین باشد. وجود نیکل
در آلباژ باعث سختی شده و آلیاژ سختی خود را تا حرارت های
نسبتا بالا حفظ میکند ( تا حدود 6000 درجه سانتیگراد )
آلیاژهای مهم دو تایی مس و نیکل بقرار زیراند .
آلیاژ ۳0200 اين آلیاژ 96900 نیکل و 0672 مس دارد .
شبکه آلیاژ بصورت آلفا بوده و دارای خواص چکش خواری و
مقاومت به خوردگی عالی است .
صفحه 4:
یک آلیاژ دیگر از این دوعنصر آلیاژ معروف به کنستانتانت می
باشد که ترکیب آن 9606 مس و ۳6 لیکن است .
شبکه آلیاژ بصورت الفا بوده و خواص کسی آنرا دارا می باشد
مهمترین خاصیت این آلیاژ مقاومت الکتریکی زیاد آن می باشد .
نبساط طوفی آن بسیار نلچیز می لد
آلیاژ خواص مکانیکی خود را تا 2000 درجه سانتیگراد حفظ
می کند و در نتیجه می توان انرا این درجه حرارت گرم نمود
بدون آنکه در خواص مکانیکی آن تغییر موثری حاصل شود .
مورد مستعمل اين الیاژ در ساختن سیم های مقاومت الکتریکی و
هم چنین در ساختن پیرومترد می باشد . آلیآژهای مس و نیکل
اکثرا حاوی عناصر دیگری هستند که می توان الیاژهای زیر را
نام برد
صفحه 5:
Componiion Gat md
صفحه 6:
الف - آلیاژٍ مس و نیکل آلومینیم دار.
شبکه آلیاژ اصورت آلفا بوده و قابل نورد می باشد . خواص
مکانیکی آلیاژ تا 6000 درجه پدیدار بوده .
اين آليال مقاومت عالى به خوردكى و در موارديكه آليال بايد
دركرما كار كند به كار مى برد.
ب- آلیاژ مس و نيكل با آلومينيم و كرم :
شبكه آليلثى از آلفاوبتا تشكيل شده است و در كرما كاملا
جكش خوار مى باشد . اين آلياز بسيار سخت بوده و در اثر
آب دادن و بازگشت در 600 درجه سختى آن بحدود
0 بریش می رسد. مقاومت به خوردگی آلیتاژ در اصر.
حضور آلومینیم و کرم تشدید شده و بسیار, عالی است و مورید
استعمال آن در سوپاپ وغیره می باشد .
صفحه 7:
1900
1800
1700
g 1600
z 1500
1400
1300
1200
1100 9
1000 en ou
Te
400 80 60 0 20 3 هم
cr Weight percent Cu
Cr-Cu Crystal Structure Duta
1. Saunders; Mat tot Teh, Vol & (1087) pp 671-679.
صفحه 8:
ج -آلیاژ مس ونیکل با قلع :
مهمترین مشخصه این الیاژ سختی آنها می باشد که بحدود
SOOO می رسد .
اگر آلیاژ حاوی کمی سلسیم نیز ( 9۵0-6 ) باشد میزان سختی تا
0 بریتل نیز می رسد مقدار قلع اين آلیاژ در حدود 00-
9 و نیکل آنها 20 9000 میباشد .
اگر روی آلیاژ کار انجام شود حد گسیختگی تا 100 می رسد و
در اين حالت مقدار درصد اضافه طول در حدود 9۵۵ خواهد بود
این آلیاژ سختی و مقاومت مکانیکی خود را تا 6000 درجه
سانتیگراد حفظ می کند.
تهیه اين آلیاژ مشکل تر است زیرا نیکل خاصیت جذب گازها
بخصوص كاز را دارد و لذا هنكام ذيب در محيط نبايد كربن يا
كاز وجود داشته باشد .
صفحه 9:
2 آلیاژهای مس و نیکل و روی :
اين آليازها كه به ورشو ( نقره آلمانی ) معروفند دارای 960-0
نیکل بوده و مقدار روی آن ممکن است تا 9۵6-00 برسد ولی در
ورشو معمولی مقدار نیکل 00-9 و روی نیز 00-49 درصد
است .
آلیاژ کاملا در سرما و گرما چکش خوار بوده و دارای جلای زیادی
است . خواص مکانیکی الیاژ بستگی به مقدار نیکل دارد و هر قدر
مقدار نیکل بیشتر باشد آلباژ گرانتر و دارای خواص مکانیکی
بهتری خواهد بود .
در صنعت دونوع ورشو مورد استعمال دارد که بنوع معروفت در
هر دو نوع مقدار نیکل 9609 است ولی دراولی مقدار روی
۶ و در دومی مقدار روی 909*2 می باشد . خواص
مکانیکی نوع بقرار زیر است .
صفحه 10:
نوع معمولا سخت تر بوده و حد گسیختگی آن در حالت کارشده
تا 406 می رسد و 966 است
اين آلياز ها دارای موارد استعمال فراوان هستند . بصورت ورق
و بافتر با برای ساختن رئوستا و غیره بکار می روند.
ریز ساختار :
مس و نیکل در حالت جامد به هر نسبتی به طور کامل درهم
محلول اند. ریز ساختار آلیاژهای مس و نیکل شامل محلول جامد
آلفااست.
ج - خواص مکانیکی و الکتریکی :
نیکل و مس هر دو ساختارت۳ دارند . بنابراین آلیآژهای مس-
نیکل در تمام گستره ترکیبات آنها شکل پذیرند . نیکل به شدت
مقاومت الکتریکی مس را افزایش می دهد مقاومت الکتریکی
آلیاژ 559600۷9666 ]لا خیلی زیاد است . اما ضریب
تغییرات آن
صفحه 11:
نسبت به دما خیلی کم است . یعنی مقاومت الکتریکی
تغییرات کمی بر حسب دما دارد . بنابراین اين آلیاژ برای
مقاومتهای سیم پیچی شده در ابزار الکتریکی مفید است .
شرح آزمایش :
برای تهیه آلیاژ 20۸-1 باید مس و نیکل را با هم ذوب
کنیم زیرا دمای ذوب نیکل بالا می باشد و نمیتوان آنرا به
مس مذاب اضافه نمود . برای همین مس ونیکل را با هم
شارژ, وذوب میکنیم .برای مرحله اول 6 کیلو گرم مس
وه کیلو گرم نیکل را ذوب می کنیم تا آلیاژی با 9602
نیکل تهیه شود.سپس برای گروه 4و صره لیا SAP
نیکل را می پذیریم.و بعد برای تهیه آلیاژ 96900 نیکل
PIP ahs
صفحه 12:
کیلوگرم مس به آلیاژ اضافه کنیم و برای گروههای SUT SP
0 نيكل می ریزیم برای گروههایهرح با اضافه CS
20600 کیلوگرم روی » آلیاژ 0۷-10 با 96۵ روی و
0 نيكل تهيه كرده و مى ريزيم . بس از ريختن ذوب و تهيه
نمونه ها بايد آنها را وزن كرده و درصد دقيق نمونه ها را حساب
كنيم.لازم به ذكر است كه نمونه هاى ريخت شده شامل نمونه
مکعبی بزرگ برای بررسی ماکروسکوپی و یک نمونه کوچک
مکعبی برای بررسی میکروسکوپی می باشد که نموته
ماکروسکوپی را از جهت طول آن برش زده وبرای بررسی
ماکروسکوپی آماده می کنیم .برای اچ ماکروسکوپی از اچانت
ویژهای با ترکیب 00060 گرم سولفات آمونیوم و000 سی سی آب
استفاده شد و برای اچ میکروسکوپی از اچانت مخصوص 600
سی سی اسید نیتریک مولار و600 سی سی آب استفاده کردیم.
صفحه 13:
پس از انجام آزمایشات متالوگرافی عکس ها به صورت زیر
بدست آمد
صفحه 14:
مت 0۷ نمونه کوئينچ شدم
Carey
صفحه 15:
برنزها:
آلیاژهای مس و قلع به نام برنزهای قلع و یا به طور خلاصه
برنز معروفند که از زمانهای قدیم مورد استفاده بر قرار گرفته
اند و در ایران تحت عنوان مفرغ شهرت دارند.از طرفی نیز
آلیاژهای مس با حداقل 0 درصد مسی یکی از عناصرع8
AL, Pb, Ni; Mn; Si, و غیره حتی بدون قلع را نیز
برنز مینامند و تحت عنوان عنصر آلیاژی نامیده می شود مانند
برنز آلومینیوم»برنز»سرب و غیره,برنزها همانطوریکه شرح
داده شد آلیاژهای مس وقلع هستند كه مقدار قلع معمولا بين 6
G درصد تغییر میکند.قلع نسبت به مس دارای میل ترکیبی
بیشتری نسبت به اکسیژن است و باعث ميشود که آلیاژفاقد
اکسیژن گردد ولی از آنجایکه حاصل به
صفحه 16:
سختی از آلياق مذاب جدا مى شود و نيز باعث
شکنندگی می شود لذا عما احیا آلیاژ را در مرحله
آخر معمولا توسط عنصر دیگری انجام می
دهند. آلیاژهای دو تایی مس و قلع کمتر بکار میرود و
آلیلژهای صنعتی از تعداد بیشتری فلز تشکیل شده اند
.و برنزها به آلیژهایی اطلاق می شود که فلز قلع
پس از مس دارای غلظت ترکیبی بیشتری در آلیاژ
است. برنزها را بر حسب فلز دیگری که همراه با
مس قلع در آلیاژ وجود دارد دسته بندی می کنند
مهمترین برنزها به قرار زیراند
صفحه 17:
الف: برنز روی دار
-اغلب برنزها دارای فلز روی نیز میباشند.حداکثر مقدار
روی از 9۵0 تجاوز نمی کند مقدار معمولی آن در برنزها
در حدود 966 است.
اضافه نمودن روی به برنز اثرهایی به شرح زیر روی
خواص آلیاژدارد.
- سیالیت آلیاژرا بالا می برد ولی در ضمن باعث افزایش
انقباض حجمی در دامنه انجماد نیز می شود.
- اگر مقدار روی از 96 تجاوز کند در خواص مکانیکی
آلیاژ اثر نموده وحد گسیختگی را بال می برد.
- چون روی فلز ارزان قیمتی است لذا در بهای آلیاژ اثر
نموده و از قیمت آن می کاهد.
صفحه 18:
- مقاومت به خوردگی آلیاژ افزایش می يابد.
چون نقطه جوش فلز روی پایین است لذا
اضفه نمودن آن به آلیاژ باید در مرحله آخر
انجام كيرد زيرا در غير اين صورت روی
تبخير شده و مقدار آن در آلياز كم مى شود.
برنزهاى روى دار براى ساختن شيرهاى
تحت فشار و ياتاقان - بدنه بمب»جرخ دنده و
اجسا م مقاوم به خوردكى به كارمى رود.
صفحه 19:
ب: برنز سرب دار :
سرب در مس و قلع حل نشده و در آلیاژ به صورت فاز جداگانه
ای باقی می ماند و بایستیبطور یکنواخت در آلیاژ پخش شده و
ايت عمل هنكام ريختن آلياز بايستى توسط اعمال مكانيكى يا
فيزيكو شيميايى انجام كيرد . اكرمقدار سرب از ©90 كمتر باشد
قابليت تراش آلياز افزايش يافته و از ظرف ديكر سرب به دليل
ذوب بايين و عدم انحلال تمامى حفره ها را در آليلز هنكام سرد
شدن پر نموده و باعث حذف تخلخل و افزايش شكل بذيرئ
ميكردد.مقادير كم سرب در آلياز روى خواص مكانيكى بدون
اثر مى باشد ولی اگر مقدار سرب از 960 تجاوز کند روی
خواص مکانیکی آلیاژ اثر نموده و به طور کلی مقدار آنرا کاهش
میدهد.مقدار سرب آلیاژها یی که برای
صفحه 20:
ساختن یاتاقان بکارمی رود تا حدود 909 نیز می رسد.اين
ياتاقانها در سرعتهاى زياد و بار زياد بكار مى روند و در
حقیقت آلیاژ از دو فاز تشکیل شده است که یک قسمت سخت كه
آلياز مس وقلع بوده و بار زياد را تحمل مى كند و قسمت دیگر
نرم و از سرب تشكيل شده و مانع از خورده شدن محور در اثر
اصطلاك مى شود.اين آليازها نبايد حاوى فسفر باشند زيرا
وجود فسفر مانع از بخش يكنواخت سرب در آلياز مى شود . لذا
احيا آلياز در مرحله آخر بايد توسط عنصر ديكرى غير از فسفر
انجام كيرد.برنزهاى سرب دار معمولا براى ساختن ياتاقان بكار
مى رود اكر مقدار سرب برنز زياد باشد در اين صورت آلياز
در مقابل اسيدسولفوريك نيز مقاوم بوده واين مسله مورد
استعمال ديكر برنز با سرب زياد را بوجود مى آورد
صفحه 21:
(Pb) —>|
70 80 90 100
Pb
10 20 30 40 50 60
Mass % Pb
160
صفحه 22:
ج: برتزهای سرب و روی
افزایش کمی روی به برنز سرب دار که مقدار سرب
آن از 966 تجاوز نمیکند باعث می شود که خواص
مکانیکی آلیاژ بالا برود. وجود سرب باعث جزم شدن
آلیاژ می شود روی در ضمن آنکه اکسیدهای موجد
را تجزیه نموده و آلیاژ را احیا می کند خواص
مکانیکی را نیز بالا میبرد. امروزه تمامی برنزهای
سرب دار که سرب آنها کمتر از 960 است در حدود
9,92 نیز فلز روی خود دارند.اين آلیاژها در
ساختن شیرهای تحت فشار و شیرهای بخار مورد
استعمال فراوانی دارند.
صفحه 23:
ta برنز فسفر دار
فسفر خاصیت احیایی قوی داشته و اثرا برای احیا اکسیدها در
مرحله آخر به برنز اضافه می شود » اگر مقدار فسفر بکار رفته
برای احیا آلیاژ طوری باشد که در انتها حدودا 9000/0006فسفر
در برنز باقی بماند باعث می شود که میزان اکسیزن به کمترین
مقدار خور برسد . معمولا مقدار فسفر بکار رفته برای احیا آلیاژ
در حدود 760 می باشد و اگر اين مقدار اضافه شود عملا پس از
ريخته سدن در آلیاژ فسفر اضافی موجود نبوده و تمامی آن به
مصرف احیا کردن آلیاژ رسیده است. اگر مقدار فسفر اضافه شده
بیش از حد مذکور باشد مقدار اضافی در آلیاژ باقی مانده و باعث
سختی آن می گردد.برنزهای فسفر دار معمولا 9۵0/090/6
فسفر دارند وجود فسفر بر سختی آلیاژ اضافه نموده ولی از حد
گسیختگی کم می کند.
صفحه 24:
فسفر سیالیت آلیاژرا بالا برده و برنز فسفر دار در آثر
سرد شدن انقباض زیادی خواهد داشت و به خصوص
انقباض متمرکز (نا یچه) زیاد شده و در شمشها عمق
ترك افزايش مى يابد در نتيجه در ريخته كرى آن به
سر تغذيه بزرك كه تا 906:0 وزن آلياز را به خود
اختصاص مى دهد احتياج خواهد بود.تجربه نشان مى
دهد كه افزايش مقدار فسفر بيش از 0/6 به دليل
افزايش دامنه انجماد مقدار انقباض متمركز را كاسته و
از اين رو در بعضى موارد برنزهاى حاوى تا ©/0)
درصد فسفر نيز كاربرد مى يابند.
صفحه 25:
الف - آهن
- آهن بخویی در آلومینیم حل شده و سپس با مس تولیدآلیاژ می
کند وجود آهن در آلیاژ باعث به تاخیر انداوختن تحول شده و
بتابراین سرعت سرد کردن اثر خود را در خواص مکانیکی از
دست می دهد . به عبارت دیگر آلیاژ مس و آلومینیم آهن دارای
احتیاجی به عملیات حرارتی ندارد و وجود آن باعث می شود
دانه ها بسیار ریز شده و سرعت سرشدن در اندازه دانه ها ثر
چندانی ننماید. مقدار آهن این آلیاژها بستگی به ضخامت جسم و
نوع ریختن آن دارد. اگر جسم ضخیم و در قالب ماسه ی ريخته
شود مقدار آهن لازم در حدود خواهد بود در حالیکه اگر جسم
نازک و یا در قالب فازی ريخته ود در این صورت CAT Yo
کافی آست . آلياز آهن داز دازای خراص مکانیکی متوسط زیر
می باشد .
صفحه 26:
ب- نیکل
نیکل در مس حل شده و باعث ریز شدن دانه ها می
گردد. بطور کلی نیکل باعث بالا رفتن حد گسیختگی می
گردد. بدون آنکه از مقدار بکاهد. نیکل مقاومت به
خوردگی آلیاژ را به خصوص در مقابل آب دریا بالا
می برد . مقدار نیکل در اين آلیاژ در حدود > 968
است آلیاژهای نیکل دار رامی توان مورد عملیات
حرارتی قرارداد . یک الیاژ 969 نیکل دار در اثر آب
دادن و بازگشت حرارتی در POO PSO درجه
سانتیگراد دارای سختی در حدود 00000 برنیل و حد
گسیختگی درخواهد بود .
صفحه 27:
1600
1500
1400
1300
1200
1100
1000
Teenperalire Celsinus
cu Weight percent Fe
Cu-Fe Crystal Structure Data
صفحه 28:
ii
۶ ۶ 8 ۶ 8 6
THE >
i
:
صفحه 29:
ad ۰ ۰
mG منگنز
مقدار منگنز در آلیاژهای مس و آلومینیم در حدود است و گاه ممکن
است مقدار آن به حدود 966 نیز برسد.
منگنز اثر مشابهی با نیکل دارد ولی مقاومت به خوردگی این آلیاژها از
SUT نیکل دار کمتر است . وجود سایر عناصر اگر بمقدار کم باشد .
روی خواص آلیاژ تاثیری ندارد ولی اگر میزان آنها از حدمعینی بیشتر
باشد اکثرا ثرمضری روی آلیاژ دارد. مثلا حداکثر میزان قابل قبول
سرب در اين آلیاژ در حدود درصد و سلسیسم در حدود 0/0 درصد
می شود .
بطور کلی آلیاژهای مس و آلومینیم دارای 96000 آلومینیم و 960-4
آهن و 966-۴ نیکل و 969-4 منگنر هستند »اين الیاژها از نقطه
نظر خواص مکانیکی شبیه فولادهای معمولی می باشد . ولی مقاومت
به خوردگی در انها براتب بهتر از فولادست .
صفحه 30:
تهيه آلیاژ مس و آلومینیم مناسبت میل ترکیبی شدید آلومینیم با
اکسیژن و تشکیل آلومینیم با اکسیژن و تشکیل آلومینیم بایستی یا
احتياط انجام كيرد.
آلومين حاصل در اثر اكسيداسوين در آلياز باقى مانده و خواص
چکش خواری آنرا از بین می برد لذا باید قبل از ریختن آلیاژ اين
اکسید را جدا نمود . برای جدا نمودن آلومین معمولا مقداری
کلرور روی و کلرور منگنز به الیاژ مذاب اضافه نموده و آنرا
بهم می زند اینکلرو باعث جدا شدن آلومین از آلیاژ می گردند.
در هر حال برای آنکه مقدار آلومین در آلیاژ زیاد نباشد بایستی
عمل
گیرد. چون در سطح آلیاژ مذاب یک قشر آلومین ایجاد می شود
که مانع از نفوذ اکسیژن بداخل آلیلژ است لذا آلیاژ مذاب را حتی
صفحه 31:
الامکان نباید بهم زد قبل از پاره شدن قشر
آلومین محافظ جلوگیری بعمل آمد. فاصله
حرارتی انجماد آلبژهای مس و آلومینیم عملا
بسیار کم بوده و در نتیجه انقباض متمرکز
حاصل در جسم ريخته شده نسبتا عمیق خواهد
بود و بايستى تدابير لازم در اين مورد بيش بينى
شود . نيكل كاملا در مس مخلوط و دياكرام
تعادل آن کاملا کلاسیک می باشد و HT حاصل
در هر نسبتی شامل یک فاز است .
صفحه 32:
ساخنار میگروسگهی الماژ ۸۸۵ -اخثار مپگروسگیی الباژ ۰۸۵
قالب فلری , قالب ماسهای ,
اج امسلرل Alexander أي اسملول Alexamter
صفحه 33:
شرح آزمایش مس- آلمینیوم
در اين آزمایش هم مثل دوآزمایش پیش دو نمونه تهیه میکنیم
یکی نمونه بزرگ جهت بررسی ماکروسکوپی ولی دو نمونه
کوچک جهت بررسی میکروسکوپی . نمونه های مورد نظر
را با ماسه تر » قالب گیری میکنیم و سپس قالب تهیه شده را
خشک میکنیم و آنرا برای ذوب ریزی آماده میکنیم . قالب
تهیه شده روباز می باشد و در یک نیم درجه تهیه می شود.
یکی از دونمونه کوچک را از حالت سرخی در آب کویینچ
میکنیم تا اثر سرعت سرد شدن و ساختار مارتنزیتی را در
اين آلیاژ بررسی کنیم .
صفحه 34:
برای افزودن آلمینیوم به مس ابتدا مس را به
مقدار 0/0 کیلو گرم ذوب کرده بعد آلومنیوم را به آن
می افزاییم . برای گروههای 66 060۰ گرم
وبرای گروههایو6 ۰ 0۵00 گرم » برای
گروههای صرح هم می بایست که مقدار PS OOD
آلومینیوم به مذاب اضافه کنیم ولی چون دمای مذاب
کم شد به مقدار 1900 گرم اضافه کردیم. پس از سرد
شدن وزن نمونه های هر گروه را اندازه گیری کرده
ودرصد آلومینیوم را برای هر گروه محاسبه کردیم و
در جدول زير ارائه میکنیم.
صفحه 35:
درد وزن وزن کل وزن قطصه ردیف
آلومینیوم . آلومنیوم(گرم) آليائ(كيلوكرم)- (گرم)
0 ders, ao 9000 99
9 1900 9990 eee ROMP
9 195 99۶ fee ROMP
۰ 1990 9۶9/9 90۳ ۶۸9
6 ares 9990 90 RPO
9 190 6/9 99 EMO
8 POO 099 99 EMO
صفحه 36:
مقدمه آلباژ مس-آلمینیوم:
به طور کلی واردشدن یک اتم بیگانه در شبکه مس باعث
ek خواص مکانیکی وکم شدن هدایت الکتریکی می
دد.
اين تغيير خواص به حجم و تعداد اتم بیگانه بستگی دارید. هر
قدر اختلاف حجم با تعداد بیتر. باشد اثر اتم بیگانه بیشتر
نمودار خواهد بود .
مس دارای خاصیت حلالیت زیاد بوده و بسیاری از فلزات را
در خود حل مى كند . ساختار بلوری مس - مکعب با اتم در
مرکز, رویه است اگر ورود اتم های بیگانه شبکه مس و
مشخصات آترا تغییر ندهد . آلیاژه های حاصل » شبکه
نامیده می شود.
صفحه 37:
به عبارت دیگر محلول جامد مس يا سایر فلزات وقتی به صورت
است . که ساختار مس تغییر نکند و اتم های بیگانه در داخل شبکه یا
جانشین اتم های مس شده و سا آنکه بصورت بين نشين در داخل
شبکه وارد شوند. اين نوع شبکه دارای خاصیت چکشخواری بوده و
سختی آن مننتاسب باتعداد اتم های بیگانه خواهد بود وجود اين اتم ها
بطور منظم بر سختی آلیتاژ می افزاید .
اگر مقدار اتم های بیگانه به تدریج زیاد شود شبکه جدیدی بوجود می
آید که باز هم بصورت مکعب با یک اتم در مرکز هر صفحه بوده
ولی ابعاد و مشخصات این شبکه با شبکه مس متفاوت بوده و آنرا
شبکه می نامند. این شبکه سخت ت از شبکه بوده و خاصیت چکش
خواری آن نیز کمتر است. اگر تعداد اتم های بیگانه به طور پیوسته
زياد شود شبكه نيز به تدريج به حالت در آمده و آلیاژ مخلوطی از
شبکه خواهد بود و خواص مکانیکی الیاژ تابع آماری غلظت هر
یک از شبکه ها خواهد بود.
صفحه 38:
بالاخره به ازای بیشتر شدن اتم های بیگانه شیکه یک بتار دیگر
تغییر شکل داده و به صورت جدیدی که انرا شبکه ۷ می نامنددر
مى آيد . اين شبکه ها معمولا بسیار بزرگ است و هر واحد
ساختاری آن دارای تعداد زیادی اتم است . در این شبکه معمولا
بسیار بزرگ است و هر واحد ساختاری آن دارای تعداد زیادی اتم
است . در اين شبکه اتم ها مس و قلز بیگانه رئوس را اشغال
نموده در داخل ساختار بلوری نیز بطور نامنظم بصورت بين
نشین وجود دارند.
شبکه ۷ دارای مفاومت الکتریکی بسیار زیاد بوده و بهشدت
سخت و شکننده است . به طوریکه آلیاژهای مس هرگز به
صورت شبکه ۷ خالص مصف ندارند و حداکثر یک آلياق
صنعتی به صورت است که در آن مقدار باید بر حسب نوع
مصرف آلیاژ به دقت تعیین شود .
صفحه 39:
Pw
3
1
= :
سام ۱
۱ "Ou
هر یک از شبکه های LAS ممکن است به صورت یک ترکیب بین فلزی باشد .
خواص مکانیکی آلباژهای مس بستگی به اتم های بیگانه داشته و به طور کلی می
توان این خواص را به شرح زیر مورد مطالعه قرار داد.
صفحه 40:
آلومینیوم و مس:
آلومیبوم و مس دارای یک اکتیک و یک اتکتویید می باشند .
فاز در سرما و گرما چگش خوار بوده و آلیاژ تا 966/6
آلومینیوم در سرما به صورت فاز میباشد.
شبکه در گرما چکش خوار بوده ولی تا حرارت 500 درجه
سانتیگراد پایدار بوده و بس از آن میشودبدین ترتیب شبکه در
حالت تعادل در درجه حرارتی کمتر از 006 درجه نمی تواند
وجود داشته باشد. وجود اتکتوبید در دی گرا تعادل در فلز امکان
آب دلدن آلیاژ نشان می دهد و با آب دادن میتواتن شبکه را خاج
از دامنه پایدار بودن خود در سرما بدست آورد در حالت و
شرایط عادی فاز در درجه حرارت 000 تجزیه شده و تولید
شبکه - میکند .شبکه کاملا سخت و شکننده است.
صفحه 41:
از نقطه نظر خواص مکانیکی درمورد شبکه تمام خواص مکانیکی با
اضافه شدن مقداری آلومینیوم بالا می رود.ولی اگر مقدار آلیمینیوم از
حدودا 9662 تجاوز کند شبکه آلیاژ عملا دیگر تنها فاز نبوده بلکه شامل
مقدار نیز خواهد بود . در نتیجه سختی و حد گسیختگی آلیاژ به سرعت
بالا رفته و در صد اضافه طول به همان نسبت کم می شود.تجربه نشان
می دهد که خواص مکانیکی آلیاژ به سرعت سرد شدن نیز بستگی
دارد. وجود اتکتویید در دیا گرام تعادل اين تجربه را توجيه ميكند. هر
قدر سرعت سرد شدن سريع تر باشد خواص مكانيكى به خصوص حد
گسیختگی بالاتر خواهد رفت بر اثر سریع سرد کردن از فاز فاز
دیگری بنام که یک فاز تعادلی با شبکه کریستالی منشور که اتمها با
نظم خاص در آن قرار گرفته اند به وجود می آید.تشکیل اين فاز در اثر
یک واکنش مارتتزیتی صورت میگیرد(همانند فولاد).
صفحه 42:
آلیاژ مس و آلومینیم :
آلیاژ مس و — آلومینیم را برنز آلومینیم می
نامند . اگر چه برنجهای آلومینیم دار نام بهتری
ات ولی معمولا تحت اين نام شناخته می شوند .
اين آلیاژ کاملا سخت بوده » استحکام کششی
زیادی داشته و چقرمه می باشند . آنها به سایش
و خستگی مقاوم اند و به علت لایه سطحی «
خود جوش » اکسید آلومینیم ءمقاومت عالی به
خوردگی دارند
صفحه 43:
آلیاژ مس :
به طور کلی واردشدن یک اتم بیگانه در شبکه مس باحث بالا
رفتن خواص مکانیکی وکم شدن هدایت الکتریکی می گردد.
اين تغییر خواص به حجم و تعداد اتم بیگانه بستگی دارد. هر
قدر اختلاف حجم با تعداد بیتر باشد اثر اتم بیگانه بیشتر نمودار
خواهد بود .
مس دارای خاصیت حلالیت زیاد بوده و بسیاری از فلزات را در
خود حل می کند . ساختار بلوری مس - مکعب با اتم در مرکز
رویه است اگر ورود اتم های بیگانه شبکه مس و مشخصات
آترا تغییر ندهد . آلیاژه های حاصل 6 شبکه نامیده می شود. به
عبارت دیگر محلول جامد مس یا سایر فلزات وقتی به صورت
اسث ,
صفحه 44:
که ساختار مس تغییر نکند و اتم های بیگانه در داخل شبکه یا
جانشین اتم های مس شده و سا آنکه بصورت بين نشين در داخل
شبکه وارد شوند. اين نوع شبکه دارای خاصیت چکشخواری بوده و
سختی آن متنتاسب باتعداد اتم های بیگانه خواهد بود وجود اين اتم ها
بطور منظم بر سختی آلیتاژ می افزاید .
اگر مقدار اتم های بیگانه به تدريج زياد شود شبكه جدیدی بوجود
می آید که باز هم بصورت مکعب با یک اتم در مرکز هر صفحه
بوده ولی ابعاد و مشخصات این شبکه با شبکه مس متفاوت بوده و
آنرا شبکه می نامند. این شبکه سخت از شبکه بوده و خاصیت چکش
خواری آن نیز کمتر است. اگر تعداد اتم های بیگانه به طور پیوسته
زیاد شود شبکه نیز به تدریج به حالت در آمده و آلیاژ مخلوطی از
شبکه خواهد بود و خواص مکانیکی آلیاژ تابع آماری غلظت هر یک
از شبکه ها خواهد بود .
صفحه 45:
در جدول زیر عملیت های حرارتی آلیاژ و تغییرات
خواص دراثر عملیات مخثلف که سبب فازهای
متفاوئی شده نشان داده شده است . و به همین دلیل
اين آلیاژ برای ریختن اجسام نازک بسیار مناسب
است . اکثرا برای آنکه آلیاژها سریع سرد شود از
قالب های فلزی استفاده می کنند.
جدول تغییرات خواص آلیاژ مس و آلومینیم در آثر سرعت
سرد کردن
صفحه 46:
حد لاستیک حد گسیختگی اضافه طول
نحوه ريخته گری
آلیاژ بدون عملیات eo so BO
حرارتی
Sul & 700 هو )0 لت
درجه سانتیگراد
حرارت داده شده و
در کوره سرد شده
است .
آلیژ تا 4000 6ه هه e
درجه سانتیگراد
حرارت داده شده و
در آب سرد شده
صفحه 47:
همانطوریکه تشریح شد اين آلیاژ رامی توان
مورد عملیات حرارتی قرارداد و نتیجه کار
همراه با بالا رفتن خواص مکانیکی خواهد
بود . مثلا در مورد یک آلیاژ با 9600
آلومینیم اگر آنرا از 0000 درجه آب داده و
سپس مورد یک بازگشت حرارتی در 600
درجه قرار دهیم تغییر خواص مکانیکی بقرار
زیر خواهد بود
صفحه 48:
حدكسيختكى درصد تغيير سختى بريئل
شكل
آلیاژبدون as oO 10040
عمليات
حرارتی
آلیاژباعملیات ۰ 60 1042 160-0
حرارتی
صفحه 49:
اين آلیاژ را نیز معمولا بصورت نشان می دهند علامت مس وعلامت
آلومینیم و عددی است که مقدار درصد آلومینیم را نشان می دهد .
آلیاژهای دوتایی مس و آلومینیم در صنعت مورداستعمال فراوان دارند و
مهمترین اين توع آلیاژ ها بقرار زیراند.
5 االینآ از دارلیخولصعا لیچکشخوارودر سرما و گرما
بوده و مقاومتآنبه خوردگیی سیار خوبستو مورد لستعما (آنساختن
ورقو تسمه و غيره موياش.
- ۸810 اين آلیاژ از شبکهآلفا و مقداری گاما تشکیل شده است . اگر
از درجه حرارت بالا آب داده شود شبکه Uh بدون تغییر در آن باقی می
ماند . بازگشت حرارتی آلیاژ باعث می شود که شبکه بتا تبدیل آلفا به
اضافه بتاشود ودر نتیجه فازگاما بصورت بسیار ریز در تمام سطح آلیاژ
پخش شود . اين امر باعث می شود ه آلیاز سخت شده وی شکنندگی آن
چنان زیاد نمی شود . و در نتیجه آلیاژ حاصل سخت و باندازه کافی
چکش خواهد خواهد بود .
صفحه 50:
این آلیاژ درمقابل آب شور و هوامقاوم بوده و خورده نمی شود . و
در عين حال داراى خواص خوب مكانيكى است .
در اثر عمليات حرارتی حدگسیختگی در اين آلیاژها تا 696 و
سختی بریئل بحدود 0000 می رسد و بطوریکه ملاحظه می شود .
فولاد قابل مقايسه است . در حاليكه داراى خواص چکش خواری
عالى و مقاومت به خوردكى بمراتب بهترى از فولاد معمولى است .
ولى بهاى آن بسيار كرانتر از فولاد معمولى مى باشد . رنگ آلیاژ
طلائى و خوش رنگ می باشد . و از آن براى ساختن اشياء نيز
استفاده می کنند. مورد استعمال آلیاژ در جرخ دنده ها - بيج تمام
كرد محور تلمبه و قطعات مقاوم به خوردكى مى باشد .
وجود ساير عناصر در آليازهاى مس و آلومينيم خواص مكانيكى آنرا
تغيير داده و بطور كلى بالا مى برد . عناصريكه بطور معمول به
اين آليا اضافه مى شود - عبارتند از اهن - نيكل ومنكز كه اثرات
هر يك از اين عناصر در زير مورد بررسى قرار مى كيرد
صفحه 51:
به طور کلی سایر خواص مکانیکی بستگی به نوع شبکه و نوع
ناخاصیها و طرز توزیع آن و اندازه دانه ها دارد.
خواص ریخته گری:
این خواص که اهم آنها عبارت است از سیالیت و درجه حرارت
ذوب و انقباض حجمی در اثر انجماد به وجود اتمهای بیگانه
بستگی دارد.وجود فلزات دیگر در مس عملا باعث پایین آمدن
نقطه ذوب می شود.هر قدر دامنه انجماد کمتر باشد »سیالیت آلیاژ
بهتر خواهدبود ولی این امر معمولا با زیاد زیا د شدن حجم
انقباض متمرکز و نایچه همراه خواهد بود.به طور کلی وجود
اکسیژن در آلیاژ برای ريخته گری آن مضر می باشد.و در مورد
آلیاژهای مس همواره قبل از ریختن آلیاژ باید آنرا توسط فلزات و
عناصر احیا کننده » احیا نمود.
صفحه 52:
Weight Percent Copper
صفحه 53:
صفحه 54:
صفحه 55:
Atomic % Tin
$2 FER BS
صفحه 56:
شرح آزمایش 0۱-5۲:
در اين GEL GT هم مانند آزمایش مس- روى دو
نمونه تهیه میکنیم یکی نمونه بزرگ جهت بررسی
ماکروسکوپی ونمونه کوچک جهت بررسی
میکروسکوپی .نمونه های مورد نظر را با ماسه
تر » قالب گیری میکنیم و سپس قالب تهیه شده را
خشک میکنیم و آنرا برای ذوب ریزی آماده میکنیم
قالب تهیه شده روباز می باشد و در یک نیم
درجه تهیه می شود.
صفحه 57:
چگونگی آماده کردن ذوب:
ابتدا 0/0 کیلوگرم مس را ذوب کرده و پس از آماده شدن ذوب
آنرا از کوره خارج می کنیم .باید توجه داشت که فوق ذوب را
كمى بالا تر در نظر میگیریم تا بتوانیم قلع را در خارج از کوره
اضافه کنیم در مرحله اول0/0کیلوگرم قلع را به مس مذاب
اضافه می کنیم و آلیاژ مس-قلع با 096 قلع بدست می آید پس از
ریختن مذاب به داخل قالب گروه ۰0 6*60 گرم قلع به مذاب
اضافه میکنیم تا درصد بعدی آلیاژ به دست آید وسپس برای گروه
9 ریختگری انجام می شود و همینطور تا گروه هفت پس از هر
بار ریزی 60000 گرم قلع اضافه میکنیم. برای گروههای 6رح»
قبل از ذوب ریزی 400 گرم سرب به آلیاژ اضافه میکنیم تا
تاثیر این عنصر در آلیاژ را بررسی کنیم در نتیجه برای گروه 6
۰ 000)گرم سرب وبرای گروه ۰ 0000 گرم سرب در ذوب
خواهیم داشت.
صفحه 58:
بس از ذوب ریزی ؛ هر گروه باید وزن نمونه های خود را اندازه گیری کرده تا با استفاده از آن
درصد عملی قلع را بدست آوریم و آن را گزارش کنیم.
درصدهای بدست آمده به صورت زير گزارش می شود:
درصد سرب مقدار سرب (گرم) درصد مقدار مقدار کل ذوب وزن قطصه ردیف
قلم(گرم) .. (کیلرگرم) (گرم)
٩ ۰ 0 4۵ Coo 56 9 oO
© 0 ose . 9و ۵ 9 o
9 0 واه 0006 6 9 o
e aco جره 699 0 9 0
9
9 9 /©90 م066 0و9 0 ©
er
esos = are HET 100۵ 0 0 و
eo
7 190 aor 48۶8 ۷ we مش
صفحه 59:
نتیجه آزمایش:
نمونه های مس- قلع به علت حل شدن كاز در حين هم زدن به
خاطر كم كردن دماى مذاب داراى تخلخل بسيار زياد در حدى
كه با افتادن از دست باعث شکسته شدن نمونه می گردید شده
بود و به همين دليل براى آزمايش ماکروسکوپی مناسب نبود .
همانطور كه كفته شد سطح نمونه داراى تعداد زيادى حفره
كروى بود كه به علت انحلال گاز تشكيل شده بود و تعدادى
حفره كوشه دار و بى شكل هم كه بر اثر انقباض حين انجماد
تشكيل شده بودند در سطح نمونه ها مشهود بود.
رنك نمونه ها ى ماكروسكوبى به ترتيب افزايش قلع در آليا
از قرمز به سمت نقره اى تغيير يافته بود و نمونه هاى دارياى
قلع بيشتر كاملا نقره اى و براق بودند .
صفحه 60:
نمونه کوچک را جهت مشاهده ریز ساختار میکروسکوپی پولیش و از پرسولفات
سدیم (000 گرم) و آب(600 سی سی)جهت اچ کردن نمونه ها استفاده کردیم .
صفحه 61:
100x حفرات
گازی و انقباضی موجود در نمونه ماکروسکوپی مانع از اچ
شدن می شد