بخشی از مقاله
چکیده:
تولید به روش متالورژی پودر با تیراژ تولید بالا،دقت ابعادی مناسب، قیمت تمام شده پایین و امکان تولید قطعات پیچیده ، امروزه جایگاه ویژه ای در صنایع لوازم خانگی، نظامی و خودرو کسب نموده است. از آنجا که بهبود در خواص فیزیکی،مکانیکی و ریزساختاری قطعات از مهمترین فاکتورهای تولید در تیراژ صنعتی می باشد پارامترهای مختلف موثر بر این خواص شامل دما و زمان تف جوشی،افزودن عناصر آلیاژی،فشار فشردن و غیره هر روزه از مهمترین سوالات صنعتگران و صاحبان صنایع در این رشته می باشد.
در تحقیق اخیر تاثیر دماهای تف جوشی متفاوت به منظور تعیین فازها،ریزساختار و توزیع عناصر آلیاژی،خواص فیزیکی و سختی فولادهای کربن متوسط حاوی عناصر مس و منگنز به کمک میکروسکوپ نوری،سختی سنج و ریزسختی سنج مورد مطالعه قرار گرفته است.
نتایج حاکی از آن است که با افزایش دمای تف جوشی در این نمونه ها با بهبود خواص فیزیکی و افزایش دانسیته در قطعات،کاهش تخلخل مشاهده گردید که این کاهش تا حدودی سختی نمونه ها را منجر شد.عناصر مورد استفاده در فولاد مورد نظر ساختار فریتی، پرلیتی را پدید آورده که سختی های بدست آمده با حضور فازهای ذکر شده مطابقت دارد.
افزایش دما در قطعات متالورژی پودر همچنین باعث شد تا عنصر مس در ساختار حالت های متفاوتی از خود نشان دهد بدین شکل که در نمونه های با دمای تف جوشی پایین تر عنصر مس به صورت کاملا مشخص در ساختار موجود بود اما با افزایش دما مس در مرزدانه ها نفوذ و موجب بهبود خواص در قطعات از جمله دانسیته و سختی گشت.
-1 مقدمه:
در میان فناوری های گوناگون فلزکاری، متالورژی پودر از کارایی گسترده تری برخوردار می باشد. یکی از جاذبه های این فرآیند قابلیت آن برای تولید قطعات پیچیده ی با کیفیت بالا و خورندهای دقیق با رعایت جنبه های اقتصادی است. در اصل متالورژی پودر، یک پودر فلزی با ویژگی های شکلی، اندازه ای و انباشتی معین را انتخاب کرده و آن را به قطعه ای مستحکم، دقیق و با عملکرد بالا تبدیل می کند.
نگرش متالورژی پودر به قطعه سازی با روش های فلز کاری سنتی متفاوت است. به خصوص چند کارگی آن، امکانات و زمینه های به کارگیری مواد را گسترده تر کرده است. در این فناوری، شیمی ماده، عملیات حرارتی و ریز ساختار قابل تغییر بوده و توزیع فازها و ریز سازها - از جمله تخلخل و فازهای تقویت کننده - نیز قابل کنترل است.
تفت جوشی فرآیند گرمایی است که با ایجاد جوش بین دانه ای ویژگیهای حالت خام قطعه را بهبود می بخشد.به بیان دیگر تفت جوشی یا زینتر یکی از روش های شکل دهی است که برای مواد فلزی و سرامیکی کاربرد دارند. اساس کار این روش کاهش انرژی آزاد سطحی ذرات دراثر چسبیدن به یکدیگر است.
برای تفت جوشی پودر فلزات دراتمسفرهای تفت جوشی خاص معیارهای متعددی وجود دارد.اغلب فلزات،درخلال تفت جوشی،نیاز به نوعی حفاظت از اکسایش دارند زیرا اکسیدها ودیگر آلودگی ها اتصال دانه ها ازطریق نفوذ و گسترش ویژگی های مورد نظر را دچار وقفه می کند.اتمسفر مناسب روان سازها و هم گیرهای مورد استفاده درهنگام فشردن پودر را می زداید.
با توجه به وجود اکسیدهای سطحی،اتمسفر احیاء کننده نه تنها از اکسایش بیش تردانه های پودر جلوگیری می کند،بلکه هرگونه اکسید موجود رانیز احیاء می کند.[4] شرایط تف جوشی در مورد سرعت و چگونگی جوش خوردن ذرات و همچنین چگونگی گرد شدن تخلخل ها تصمیم می گیرد . همچنین در مورد چگونگی همگن شدن عناصر آلیاژی و یا اینکه بعضی از عناصر آلیاژی به اکسیداسیون حساس اند یا ، کاهش می یابند تحلیل می کند .
از جمله عوامل بسیار تاثیرگذار در شرایط و خصوصیات قطعه ی تولیدی به روش PM شرایط تفت جوشی قطعه و عوامل موثر بر آن می باشد. این بخش از تولید که تعیین کننده ی خواص نهایی قطعه - توزیع شیمیایی، توزیع سختی، دانسیته، چقرمگی، رسانایی الکتریکی و.. - می باشدمبحث بسیار گسترده ای می باشد. فرایند تفت جوشی به منظور افزایش چگالی و کاهش تخلخل قطعه، ایجاد استحکام کافی در قطعه، بهینه کردن سطح تماس ذرات و ایجاد باند بین اتم ها یا یون های متشکل انجام می شود.
در تحقیق اخیر تاثیر دماهای تف جوشی متفاوت به منظور تعیین فازها،ریزساختار و توزیع عناصر آلیاژی،خواص فیزیکی و سختی فولادهای کربن متوسط حاوی عناصر مس و منگنز به کمک میکروسکوپ نوری،سختی سنج و ریزسختی سنج مورد مطالعه قرار گرفته است.
-2 روش تحقیق
1-2 مواد مصرفی و تهیه نمونه های اولیه :
در تحقیق انجام شده مجموعه ای از ترکیبات مورد نظر به صورت سیستماتیک با اختلاط باپودرآهن خالص و عناصر آلیاژی نیکل ، کربن ، مس به همراه استئارات روی به عنوان روانساز به روش متالورژی پودر تهیه شده و از هر نوع ترکیب 100g از پودر خالص عناصر آلیاژی در یک میکسر از نوع Y شکل در زمان 30 دقیقه به صورت همگن تهیه گردید. نکته ی حائز اهمیت در عملیات مخلوط کردن پودرهای فلزی آن بوده است که پودرها در هر یک از مراحل نباید آزادانه در مجاورت هوا قرار گیرند
