پایان نامه بررسی تاثیر تیتانیم و کربن بر ریز ساختار و خواص سایشی کامپوزیت Fe – TiC پروژه کارشناسی علم مواد و متالل

 فصل اول :  مقدمه

مقدمه    ۱

 فصل دوم : مروری بر منابع

۱-۲- عوامل مؤثر بر خواص کامپوزیتها     ۶

۲-۲- تقسیم بندی کامپوزیتها    ۷

۳-۲- تریبولوژی و تریبوسیستم    ۹

۱-۳-۲- تعریف سایش و عوامل اثر گذار روی آن    ۱۰ 

۲-۳-۲- انواع مکانیزم های سایش  ۱۰

 ۱-۲-۳-۲- سایش چسبان ۱۰

    ۲-۲-۳-۲- سایش خراشان      ۱۱

   ۳-۲-۳-۲- سایش خستگی      ۱۲

۴-۲-۳-۲- سایش ورقه ای۱۲  

     ۵ -۲-۳-۲- سایش اکسایش  ۱۲

  ۳-۳-۲- پارامتر سایش  ۱۳

۴-۳-۲- رابطه بین مقاومت به سایش و سختی ۱۳

 ۵ -۳-۲- منحنی سایش  ۱۴                                                    

۴-۲- کامپوزیت فروتیک    ۱۴

              ۱-۴-۲- انواع کامپوزیت های فروتیک                                                                        ۱۵

       ۱-۱-۴-۲- کامپوزیت هایی که با کوئینچ سخت می شوند                                                  ۱۵

     

 

 ۲-۱-۴-۲- کامپوزیت هایی که با پیر سختی سخت می شوند                                                ۱۶

     ۲-۴-۲- روشهای ساخت فروتیک                                                                                      ۱۷                                             

 ۱-۲-۴-۲- ساخت کامپوزیت به صورت غیر همزمان                                                            ۱۸

                   الف) پراکنده کردن ذرات فاز دوم                                                                  ۱۸

                   ب) روش پاششی                                                                                            ۱۹

                   ج) تزریق مذاب فلزی                                                                                     ۱۹

۲-۲-۴-۲- ساخت فروتیک به صورت همزمان (  insitu)                                                       ۲۰

                    الف) سنتز خود احتراقی (SHS)                                                                            ۲۰

                     ب)       XD                                                                                                ۲۶

                     ج) دمش گاز واکنش دهنده                                                                         ۲۶

                     د) اکسایش مستقیم فلز( DIMOX)                                                                 ۲۷

                     ه) primex                                                                                                  ۲۸

                    و) واکنش حین تزریق                                                                                   ۲۸

                    ز) واکنش شیمیایی در داخل مذاب                                                                ۲۸

                   ح) روش آلیاژسازی مکانیکی                                                                           ۳۱ 

                   ط) متالورژی پودر                                                                                         ۳۴

                   ی) احیای کربوترمال                                                                                     ۳۵

                  ک) احیای ترمیت                                                                                            ۳۵

                   ل) روش سطحی                                                                                             ۳۵

     ۳-۴-۲- خواص کامپوزیت های فروتیک                                                                           ۳۶

 ۱-۳-۴-۲- سختی                                                                                                            ۳۶

 ۲-۳-۴-۲- استحکام                                                                                                         ۳۷

 ۳-۳-۴-۲- مدول الاستیکی                                                                                              ۳۷

۴-۳-۴-۲- مقاومت به سایش                                                                                              ۳۷

          پارامترهای موثر روی سایش                                                                                     ۳۸

      

 

                الف) کسر حجمی کاربید تیتانیم                                                                             ۳۸

                ب) اندازه ذرات و شکل آنها                                                                              ۳۸

                ج) نوع زمینه                                                                                                   ۳۹

                د) کاربید های ریخته گری                                                                                ۴۰

                

                    ه) عملیات حرارتی و سرعت سرد کردن زمینه                                                      ۴۰

                     و) نیرو در دستگاه pin on Disk                                                                    ۴۰

                     ز) عیوب در قطعات                                                                                       ۴۱

                      ح) اثر ذوب مجدد                                                                                                ۴۱

                ۵-۳-۴-۲- ماشین کاری                                                                                              ۴۱

         ۶-۳-۴-۲- عملیات حرارتی                                                                                        ۴۱

          ۷-۳-۴-۲- جذب ارتعاش                                                                                           ۴۱

          ۸-۳-۴-۲- دانسیته                                                                                                      ۴۲

          ۹-۳-۴-۲- فرسایش                                                                                                    ۴۲

فصل سوم : مطالعه موردی

     ۱ -۳- روش تحقیق                                                                                           ۴۳
  ۱-۱-۳ – مواد اولیه                                                                                                                  ۴۴
 ۲-۱-۳- عملیات ذوب و ریخته‌گری                                                                                        ۴۵
۳-۱-۳- آماده سازی نمونه‌ها                                                                                                      ۴۵
۴-۱-۳- آنالیز نمونه‌ها                                                                                                                ۴۶
۵-۱-۳- متالوگرافی                                                                                                                   ۴۷
۶-۱-۳- آزمایش سختی                                                                                                              ۴۷
۷-۱-۳- تست سایش                                                                                                                   ۴۸

   ۲-۳-بیان نتایج

۱-۲-۳- ریزساختار نمونه‌های حاوی مقادیر مختلف کربن با تیتانیم ثابت                                     ۴۹

۲-۲-۳- ریزساختار نمونه‌های حاوی مقادیر مختلف تیتانیم با کربن ثابت                                     ۵۲
۳-۲-۳- تاثیر درصد کربن بر خواص نمونه‌ها                                                                              ۵۵
۴-۲-۳- تاثیر درصد تیتانیم بر خواص نمونه‌ها                                                                             ۵۵
 ۵-۲-۳- نتایج پراش اشعه ایکس                                                                                   ۵۶
۶-۲-۳- تأثیر درصد کربن بر خواص سایشی نمونه‌ها                                                                   ۵۹
۷-۲-۳- تأثیر درصد تیتانیم بر خواص سایشی نمونه‌ها                                                                  ۶۰
         ۳-۳- بحث نتایج
       ۱-۳-۳- بررسی تشکیل فاز کاربید تیتانیم                                                                                                  ۶۱
          ۲-۳-۳- مطالعه مسیر انجماد در کامپوزیت Fe-TiC                                                                               ۶۵
          ۳-۳-۳-  تأثیر درصد کربن بر ریزساختار کامپوزیت فروتیک                                                                  ۶۶
       ۴-۳-۳-  تأثیر درصد تیتانیم بر ریزساختار نمونه‌ها                                                                                 ۷۳
        ۵-۳-۳- تأثیر درصد کربن بر چگالی کامپوزیت Fe-TiC                                            ۷۸
        ۶-۳-۳- تأثیر مقدار کربن بر سختی کامپوزیت Fe-TiC                                            ۷۸
        ۷-۳-۳- تأثیر مقدار کربن بر خواص سایشی کامپوزیت Fe-TiC                                    ۷۹
        ۸ -۳-۳- تأثیر مقدار تیتانیم بر چگالی نمونه‌ها                                                       ۸۰
        ۹-۳-۳- تأثیر مقدار تیتانیم بر سختی کامپوزیت Fe-TiC                                           ۸۱
       ۱۰-۳- ۳-تاثیر مقدار تیتانیم بر خواص سایشی کامپوزیت                                             ۸۲
       ۱۱-۳-۳- بررسی سطوح سایش                                                                                         ۸۶
   فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادها

۱-۴ نتیجه گیری                                                                                                              ۹۲

       ۲-۴پیشنهادها                                                                                                                            ۹۴

منابع و مراجع                                                                                                             ۹۵

 

 

 

 

فهرست اشکال

 « شماره شکل»                                                                           « صفحه»

فصل اول :مقدمه

 شکل  (۱-۱)        برخی کاربردهای فروتیک                                                                            ۴ 

فصل دوم : مروری بر منابع
شکل (۱-۲)            دسته بندی کامپوزیتها                                                                             ۸
شکل (۲-۲)           خراش در وضعیتهای مختلف                                                                   ۱۱
شکل (۳-۲)           رابطه بین سختی و مقاومت به خراش                                                       ۱۳
شکل (۴-۲)           خواص کامپوزیت فروتیک                                                                     ۱۵
شکل (۵-۲)           دسته بندی روشهای ساخت کامپوزیت فروتیک                                         ۱۷
شکل (۶-۲)           نحوه توزیع ذرات TiC در روش SHS                                                   ۲۱
شکل (۷-۲)           افزایش دما در SHS                                                                             ۲۱
شکل (۸-۲)           تغییرات دمایی احتراق بر حسب زمان در SHS                                         ۲۲
شکل (۹-۲)           اثر دمای پیش گرم روی سرعت و گرمای واکنش در                         SHS24
شکل (۱۰-۲)          تغییرات دما بر حسب زمان به ازای مقادیر مختلف Al                                 ۲۵
شکل (۱۱-۲)       اثر درصد Fe  روی دمای احتراق در روش SHS                                 ۲۵

شکل (۱۲-۲)       شماتیک تولید فروتیک به روش دمش                                                             ۲۷

 

 شکل( ۱۳-۲)        پروفیل نفوذی Ti و C  در روش Insitu                                                        ۲۹

 شکل (۱۴-۲)       اثر درصد Ti  روی اندازه TiC                                                                      ۳۰

 شکل(۱۵-۲)        شماتیک روش In mold    و رسم تغییرات دمایی آن                                      ۳۱

  شکل (۱۶-۲)      آسیاب ماهواره ای                                                                                          ۳۲

شکل (۱۷-۲)      تاثیر عملیات حرارتی رو ی دما و سرعت واکنش SHS                                      ۳۳

شکل(۱۸-۲)       شماتیکی از فرآیند و مراحل میانی و تکمیلی آن                                                ۳۴                                    

شکل(۱۹-۲)        مقایسه کاهش سختی بر اثر دما در سه ماده مختلف                                            ۳۶

شکل(۲۰-۲)        تصویر میکروسکوپ نوری مقطع اچ نشده دو نمونه                                            ۳۸

شکل (۲۱-۲)        تصویر میکروسکوپ نوری دو نمونه دیگر                                                          ۳۹

شکل(۲۲-۲)         تغییرات اندازه متوسط و تعداد ذرات   TiC  بر اثر سرعت سرد کردن              ۴۰

فصل سوم : مطالعه موردی
شکل (۱-۳)            مراحل عملی تهیه نمونه‌ها و انجام آزمایشها                                                                        ۴۴
شکل (۲-۳)           تصویر شماتیک نمونه‌های ریخته‌گری شده                                                                          ۴۶
شکل (۳-۳)           تصویر شماتیک از دستگاه سایش پین و دیسک                                                                 ۴۸
شکل (۴-۳)           تصاویر میکروسکوپ نوری از نمونه‌ها در حالت اچ نشده (تیتانیم ثابت)                         ۵۰
شکل (۵-۳)           تصاویر میکروسکوپ نوری از نمونه‌ها در حالت اچ شده (تیتانیم ثابت)                          ۵۱
شکل (۶-۳)           تصاویر میکروسکوپ نوری از نمونه‌ها در حالت اچ نشده (کربن ثابت)                           ۵۳
شکل (۷-۳)           تصاویر میکروسکوپ نوری از نمونه‌ها در حالت اچ شده (کربن ثابت)                             ۵۴
شکل (۸-۳)           الگوی پراش اشعه ایکس در نمونه‌های با کربن مختلف                                                       ۵۷
شکل (۹-۳)           الگوی پراش اشعه ایکس در نمونه‌های با مقادیر مختلف تیتانیم                                      ۵۸
شکل (۱۰-۳)          تصویر میکروسکوپ الکترونی از ریزساختار نمونه C 5/3-Ti 10-Fe                            ۶۲
شکل (۱۱-۳)          الگوی پراش اشعه ایکس از نمونه C 5/3-Ti 10-Fe                                                         ۶۳
شکل (۱۲-۳)         تصویر میکروسکوپ نوری از نمونه C 5/3-Ti 10-Fe در حالت اچ شده                       ۶۳
شکل (۱۳-۳)         گوشه‌ غنی از آهن دیاگرام سه‌تایی Fe-Ti-C                                                                      ۶۶
شکل (۱۴-۳)         تصویر میکروسکوپ الکترونی از نمونه C 5/3-Ti 10-Fe در حالت اچ نشده               ۶۸
شکل (۱۵-۳)         ریزساختار نمونه‌ها در حالت اچ شده (تیتانیم ثابت)                                                           ۶۹
شکل (۱۶-۳)         تغییرات میانگین اندازه ذرات با مقادیر مختلف کربن                                                         ۷۰
شکل (۱۷-۳)         تأثیر درصد وزنی کربن بر روی چگالی ذرات در واحد سطح                                               ۷۱
شکل (۱۸-۳)         تأثیر درصد وزنی کربن بر روی درصد کسر حجمی کاربید تیتانیم                                    ۷۲
شکل (۱۹-۳)         تصویر میکروسکوپ الکترونی از نمونه C 5/2-Ti 4-Fe                                     ۷۴
شکل (۲۰-۳)         ریزساختار نمونه‌ها در حالت اچ شده (کربن ثابت)                                                              ۷۵
شکل (۲۱-۳)         تغییرات میانگین اندازه ذرات در اثر تغییر درصد وزنی تیتانیم                                        ۷۶
شکل (۲۲-۳)        تأثیر درصد وزنی تیتانیم بر روی چگالی ذرات در واحد سطح                                          ۷۷
شکل (۲۳-۳)        تأثیر درصد تیتانیم بر روی درصد کسر حجمی کاربید رسوب کرده                                ۷۷
شکل (۲۴-۳)        تأثیر درصد وزنی کربن بر روی چگالی کامپوزیت فروتیک                                                ۷۸
شکل (۲۵-۳)        تأثیر مقدار کربن بر سختی کامپوزیت (تیتانیم ثابت)                                                         ۷۹
شکل (۲۶-۳)        نمودار تغییرات کاهش وزن بر حسب مسافت لغزش (تیتانیم ثابت )                                 ۸۰
شکل (۲۷-۳)        تأثیر مقدار تیتانیم بر چگالی کامپوزیت                                                                                ۸۱
شکل (۲۸-۳)        تأثیر مقدار تیتانیم بر سختی کامپوزیت                                                                               ۸۲
شکل (۲۹-۳)        تغییرات کاهش وزن نمونه‌ها بر حسب مسافت لغزش (کربن ثابت)                                  ۸۳
شکل (۳۰-۳)         تأثیر سختی به کاهش وزن کامپوزیت                                                                                   ۸۵
شکل (۳۱-۳)         تأثیر درصد حجمی کاربید تیتانیم به کاهش وزن کامپوزیت                                             ۸۵
شکل (۳۲-۳)        تغییرات کاهش وزن دیسک بر حسب مسافت لغزش                                                          ۸۶
 شکل (۳۳-۳)      تصویر میکروسکوپ الکترونی از سطح سایش نمونه C 5/3-Ti 10-Fe                       ۸۸
 شکل (۳۴-۳)       تصویر میکروسکوپ الکترونی از سطح مقطع عمود بر سطح سایش                                                 ۸۸
شکل (۳۵-۳)        تصویر میکروسکوپ الکترونی از سطح سایش نمونه C 5/3-Ti 10-Fe                                           ۸۹
شکل (۳۶-۳)        عیوب زیر سطحی در نمونه C 5/3-Ti 10-Fe پس از سایش                                                                                ۹۰

 

 

 

فهرست جداول

«شماره جدول»                                                                           « صفحه»

جدول (۱-۱)                   برخی کامپوزیتهای زمینه فلزی با استحکام دهنده غیر فلزی                     ۲
جدول (۲-۱)                   ترکیب خواص کامپوزیت فروتیک در مقایسه با فولاد و WC-Co              ۴
جدول(۱-۲)          فرآیندهای سنتز تقویت کننده به روش درجا                                                 ۹

جدول(۲-۲)           تقسیم بندی واکنشهای  SHS  برای سیستمهای دوجزیی                               ۲۳

جدول(۳-۲)           مقایسه مقاومت سایشی فروتیک با چدن سفید                                                ۳۷

جدول(۱-۳)             ترکیب شیمیایی مواد اولیه مصرف شده                                                       ۴۵

جدول (۲-۳)                  ترکیب شیمیایی نمونه‌های ریخته‌گری شده                                               ۴۶
جدول (۳-۳)                 تأثیر درصد کربن بر خواص نمونه‌ها                                                           ۵۵
جدول (۴-۳)                  تأثیر درصد تیتانیم بر خواص کامپوزیت                                                      ۵۶
جدول (۵-۳)                 تأثیر درصد کربن بر خواص سایشی نمونه‌ها و دیسک فولادی                     ۵۹
جدول (۶-۳)                  تأثیر درصد تیتانیم بر خواص سایشی نمونه‌ها و دیسک فولادی                    ۶۰

مشخصات:

جهت خرید مقاله/ پایان نامه بالا فرم زیر را تکمیل کنید

قیمت مقاله یا پایان نامه: به تومان
عنوان مقاله یا پایان نامه :
ایمیل :
شماره همراه:

چنانچه در واریز وجه با فرم بالا مشکلی وجود دارد از یکی از روش های زیر استفاده نمایید

پرداخت با استفاده از درگاه اینترنتی دوم

روش امن، سریع و جدید پرداخت با درگاه موبایلی

واریز کارت به کارت

آموزش رفع مشکل اتصال به درگاه بانک

توجه ویژه : مدت زمان ارسال مقالات حداقل 10 دقیقه بطور میانگین 20 دقیقه و حداکثر 40 دقیقه می باشد.

ساعات کار: همه روزه 9 صبح لغایت 12 شب