بررسی و بهینه سازی خواص مکانیکی قطعات متالورژی پودر پایه آهنی با افزودن مس و گرافیت

صنعت متالوژی بهعنوان شاخهای از علم جایگاهی مستقل یافت. امروزه علم متالوژی را به دو بخش کلی شامل متالوژی استخراجی و متالوژی صنعتی تقسیم میکنند که این دو بخش، اخیرا در دانشگاهها نیز بهعنوان گرایشهای رشته مهندسی متالوژی انتخابشدهاند. متالوژی صنعتی، شامل کار بر روی فلزات و مواد و تهیه محصول نهایی میباشد. منظور از کارکردن روی فلزات، روشهای مختلف تولید مصنوعات فلزی است که مهمترین شیوههای تولید عبارتاند از: متالورژی پودر، شکلدادن، جوشکاری و ماشینکاری. متالورژی پودر از قدیمیترین روشهای شکلدادن فلزات میباشد و قطعات متالورژی پودر پایه آهنی معمولا در قسمتهای گیربکس و موتور مورداستفاده قرار میگیرد با توجه به اینکه برای تولید برخی چرخدندهها و خارها نیاز به تیراژ بالا و کیفیت،دقت بالا لازم است روش متالورژی پودر برای تولید این نوع قطعات بهصرفه میشود. در این پروژه ابتدا با استفاده از نرمافزار Minitabو با استفاده از روش سطح پاسخ و )RSMنسبت به طراحی آزمایشها مربوطه پرداخته شد و مقادیر مس و گرافیت جزو متغیرهای اصلی طراحی آزمایش میباشد. متناسب با طراحی آزمایش صورتگرفته نمونههای متالورژی پودر در طی مراحل مختلف مخلوطکردن، تراکم و تفجوشی برای قطعات نمونه صنعت خودرو ساخته شد. آزمایشهای مختلفی مانند بررسی خوا ریزساختاری، خوا مکانیکی و خوا ابعادی بر روی قطعات تولیدی انجام شد و پس از استخراج نتایج و تحلیل آماری آنها، معادلات رگرسیون و همچنین مقادیر بهینه متغیرهای خروجی بهدستآمده و موردبحث و بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایجها کوره شماره 1با شرایو 1120و زمان 2ساعت و 45دقیقه نسبت به بقیه شرایو کورهها بنا به دلیل اینکه مرفولوژی حفرات تاثیر بسزایی بر خوا مکانیکی قطعات داشته است که با افزایش زمان تفجوشی به علت افزایش فرصت ترکنندگی فاز مذاب و انتقال، انتشار بهتر در بین ذرات آهن و آلیاژسازی بهتر ذرات در گلویی تف خوشی، خوا قطعات بهبود مییابد نتایج بهتری به دست آمد و در نمودار پارامترهای اصلی مس بهعنوان عنصر اصلی به دلیل خاصیت مویینگی در سطح نفوذ کرده و باعث افزایش ابعادی قطعه میگردد و کربن که به شکل پودر با پودر آهن مخلوط میشود و در دمای 1120درجه سانتیگراد با وریب نفوذ بالا بهسرعت در داخل فضاهای بین نشین شبکه آهن قرار میگیرد. ایجاد رشد ابعادی در قطعات به این دلیل است که با افزودن کربن به آهن، زمینه از فریت به پرلیت تغییر ساختار میدهد

کلیدواژه ها:

مس ، گرافیت ، سختی ، تلرانس ابعادی ، نیروی شکست شعاعی