کوتاه از متالورژي (1)

[maede roshanali]

کوتاه از متالورژي (1)

1- نيتراسيون قطعات متالورژي پودر
قطعات توليد شده در صنايع گوناگون، با توجه به استانداردهاي طراحي شده و شرايط عملکردي قطعه، به دليل محدوديت هاي ماده و آلياژ به کار رفته و يا جهت افزايش عمر کاري، نياز به فرآيندهاي تکميلي سطحي خواهند داشت. از جمله اين قطعات مي توان قطعات توليد شده به روش متالورژي پودر را نام برد که با توجه به حضور تخلخل ها در سطح آنها، شرايط حساس تري را به نسبت ساير قطعات دارا می باشند. از جمله خصوصيات بارز و مهم قطعات متالورژي پودركه آن را از ساير قطعات مجزا مي‌دارد، حضور تخلخل ها با درصدهاي مختلف و شكلهاي گوناگون بوده كه علاوه بر تأثيردرخواص مكانيكي، بر شرايط سطحي و خواص تريبولوژيكي قطعه نيز اثرگذار است. به همين دليل انجام عمليات سطحي بر روي قطعات متالورژي پودر، امري مفيد و در برخي موارد ضروريست. از جمله اين فرآيندها مي‌توان به فرآيند مرسوم نيتراسيون اشاره نمود. فرآيند نيتراسيون از جمله روشهای اصلاح سطح با تغيير ترکيب شيميايی سطح، موسوم به فرآيند ترموشيميايی می باشد. پوشش هاي نيتريدي در سطح، عمدتا دو لايه به نام هاي لايه سفيد و منطقه نفوذي در زير اين لايه را تشکيل خواهند داد. اين لايه ها، فازهای مقاوم به سايش در سطح قطعه از جمله فاز (Fe_2-3N) ε را شامل شده و موجب افزايش مقاومت سطح در مقابل تنشهای سايشی می گردند. طبق بررسي هاي انجام شده بر روي فولاد ابزار گرم کار H13 به عنوان قالب فورج ميل لنگ که به صورت آزمايش هاي شبيه سازي شده آزمايشگاهي و توليد صنعتي انجام شد، مشخص گرديد با اعمال پوشش نيتراسيون در حمام نمک مذاب نرخ سايش کاهش يافته و سبب افزايش تيراژ توليد می گردد. همچنين در مورد فولادهاي ابزار، با به كارگيري فرآيند پوشش دهی به روش پلاسما، سعي بر بهبود خواص سطحي و افزايش مقاومت به سايش با تشكيل كربونيتريدهاي فلزي در سطح و با سختي بالا شده است.

2- سنتز خوداحتراقي در دماي بالا
بسياري از واكنش هاي غير كاتاليزوري كه بصورت جامد ـ جامد يا جامد ـ گاز انجام مي شوند، انرژي لازم را براي انجام واكنش، خود به خود بوجود مي آورند بطوري كه مي توانند پس از آغاز، با سرعت مناسبي پيش بروند. اين واكنش ها به طور موضعي و توسط منبع انرژي خارجي، فعال مي شوند. آغاز اشتعال موضعي نمونه، سبب ايجاد يك جبهه احتراق با سرعتی مشخص مي­شود. در سال 1972 ميلادي، مرزانوف، فرايند سنتز تركيبات غير آلي دير گداز از قبيل كاربيدها، بوريدها، نتيريدها، سيليكاتها و سولفيدها را تشريح كرد و روشي را كه مورد استفاده قرار داد، سنتر خود احتراقي در دماي بالا ناميد. با گذشت زمان تحقيقات بنيادي جاي خود را به تحقيقات كاربردي داده است. در اين روش پودرهاي مختلف، مخلوط و فشرده مي شوند سپس اين مخلوط فشرده در هوا يا اتمسفر خنثي مشتعل شده و با انجام يك واكنش شيميايي گرمازا جبهه احتراق ايجاد مي شود.براي فعالسازي واكنش هاي سنتز احتراقي از روش هاي مختلفي استفاده مي شود. از جمله اين روش ها مي توان انرژي اشعه ليزر، عبور جريان الكتريكي از پلت ، قرار دادن پلت در كوره الكتريكي، جذب تشعشعات ماكروويو و … نام برد. دو روش براي سنتز احتراقی مطرح است:
1- حالت خود انتشاري : در اين حالت، واكنش كننده ها بصورت موضعي از يك گوشه گرم مي شوند. با شروع واكنش شيميايي از يك گوشه، گرماي واكنش به لايه هاي بعدي انتقال يافته و انرژي فعالسازي لازم جهت ادامه واكنش را آماده مي كند. در حقيقت با آغاز واكنش در يك نقطه, موج حرارتي به تمام نقاط نمونه منتقل مي شود.
2- حالت انفجار حرارتي: در اين مدل، كل مخلوط خام از همه جهت در معرض انرژي حرارتي قرار گرفته و به دماي اشتعال مي رسد و واكنش شيميايي بصورت همزمان دركل قطعه اتفاق مي افتد.

3- ازبين بردن تنش­هاي پسماند جوشي در قطعات جوشکاري شده
تنش هاي پسماند به تنش هاي داخلي اطلاق مي­شود که در يک قطعه بعد از برداشته شدن تنش هاي خارجي هنوز موجود باشند. منابع تنش­هاي پسماند بسيار متنوع بوده و مي­توان آنها را در سه مجموعه کلي مکانيکي، حرارتي و متالورژيکي دسته بندي نمود. تنش هاي پسماند جوشي عمدتاً از نوع تنش­هاي حرارتي بوده که به واسطه حرارت دادن و انبساط و انقباض موضعي و تغيير فرم پلاستيک در جسم ايجاد مي شوند. تأثير تنش هاي پسماند جوشي بر شکست، رفتار خستگي و خوردگي تنشي سازه هاي جوشکاري شده در حال سرويس در اکثر مواقع نگران کننده است. به همين منظور در شرايط کاري حساس براي به حداقل رساندن اين تنش ها در هنگام جوشکاري و پس از آن از روش هاي مختلفي استفاده مي شود. روش عمومي براي کاهش تنشهاي پسماند، تغيير شکل پلاستيک قطعات جوشکاري شده مي باشد. اين تغيير شکل مي تواند به طريق گرمايي، مکانيکي و يا به کمک ترکيبي از اين دو اعمال گردد. يکي از روشهايي که اغلب براي کاهش تنش هاي پسماند بعد از جوشکاري سازه ها به کار مي رود عمليات حرارتي تنش زدايي مي­باشد. اين عمليات مي تواند در کوره يا به صورت موضعي به کمک هيترها، و تجهيزات ديگر انجام شود. بايد توجه شود که عمليات حرارتي تنش زدائي تمام تنش­هاي پسماند را حذف نمي­کند. مکانيزم تنش زدايي در طول عمليات حرارتي اغلب با يک رها شدن خزشي همراه است.

[M.A.A.H.R]

مرسی مائده جان