علم تکنولوژی مواد4

علم تکنولوژی مواد4
1-6-2- روش توماس بسمر:

مبدل توماس بسمر به شکل گلابی می‌باشد و به آن کنورتر نیز گفته می‌شود.

مبدل توماس جداره خارجی از فولاد و جداره داخلی از «دلمیت» است .

(دلمیت- کربنات مضاعف کلسیم و منیزیم) و چون پوشش آن خاصیت قلیایی دارد

برای اکسید یا تازه کردن آهن‌هایی استفاده می‌شود که خاصیت قلیایی (فسفر، گوگرد زیاد، سیلسیم کم ) دارند.

مبدل بسمر:

جداره خارجی از فولاد و جداره داخلی آن از آجر نسوز سیلیکات می باشد

و برای اکسید یا تازه کردن آهن های استفاده می شود که خاصیت اسیدی (فسفر، گوگرد کم، سیلسیم زیاد) دارند.

کنورتر به صورت عمودی بوده و هوا با فشار 2 بار از پائین به سمت بالا دمیده می شود.

برای جذب اکسیژن فسفر به آن آهک اضافه می کنند و به سرباره وارد می شود.

عبور هوا که حامل اکسیژن نیز می‌باشد باعث سوختن کربن، سیلسیم و منگنز شده و به سطح سرباره می‌آیند.

رسیدن هوا 15 تا 20 دقیقه ادامه دارد. و در جه حرارت آهن مذاب از 1300 درجه به 1600 درجه سانتی گراد افزایش می‌یابد.

از سرباره کنورتر توماس به دلیل داشتن فسفر زیاد برای تهیه کودشیمیائی استفاده می‌شود.

فولاد تولیدی به فولاد توماس معروف است و 05/0 تا 5/0 درصد کربن دارد

که قابلیت آهنگری و جوشکاری خوبی دارد و برای تهیه پروفیلها میله‌ها ، ورقها، نبشیها و تیر آهنها استفاده می‌شود.

عیب روش توماس بسمر این است که مقداری از ازت موجود در هوا جذب فولاد شده و باعث می‌شود

که قابلیت شکستگی فولادهای کم کربن در تغییر فرم در حالت سرد افزایش یابد.

به همین خاطر بهتر است از روش L-P استفاده شود.

2-6-2- روش L-D :

در این روش اکسیژن خالص با فشار 4 تا 12 بار از بالا به سطح مذاب دمیده می‌شود.

محتویات کنورتر عبارتند از آهن خام مذاب، آهک و حدود 30% آهن قراضه،

وجود اکسیژن باعث می‌شود که درجه حرارت کنورتر به حدود cْ200 برسد

و به دلیل درجه حرارت بالا و جلوگیری از سوختن مذاب از آهن قراضه استفاده می‌‌شود.

عمل تازه کردن یا اکسید کردن بین 20 تا 45 دقیقه انجام می‌گیرد؛

برای تهیه هر تن فولاد 85 متر مکعب اکسیژن نیاز می‌باشد، فولاد این روش مرغوب‌تر و بدون ازت می‌باشد.

3-6-2- روش زیمنس مارتین:

محتویات کوره عبارتند از: آهن خام سفید مذاب یا جامد، سنگ آهک، آهن قراضه و آهک.

برای تهیه حرارت از گاز و هوای گرم که از گرم کن‌ها عبور می کنند استفاده می‌ شود.

وقتی که یک سری از کوره‌ها بوسیله هوا و سوخت حرارت می‌دهند،

سری دیگر توسط دود خروجی گرم می‌شوند. درجه حرارت تا cْ 2000 بالا می‌رود.

عمل تازه کردن در حدود 6 تا 10 ساعت به طول می‌انجامد.

پوشش داخل آن می‌تواند اسیدی یا قلیایی باشد. فولاد تولیدی را فولاد زیمنس- مارتین (SM) گویند.

که می تواند آلیاژی یا غیر آلیاژی باشد. با ذوب نمودن عناصری مانند کرم،

نیکل ، وانادیم در کوره زیمنس مارتین فولاد آلیاژی به دست می‌آید که محکم‌تر و مقاوم‌ به خوردگی می‌باشد.

فولاد غیر آلیاژی این روش دارای قابلیت چکش خواری و جوشکاری است

و اگر مقدار کربن آن از 5/0 درصد بیشتر باشد قابلیت آبکاری و بهسازی دارد.

4-6-2- کوره قوس الکتریکی:

معمولاً با برق سه فاز کاری می‌کند و سه الکترود گرافیتی دارد.

در جه حرارت آن تا cْ3500 می‌باشد بار این کوره فولادهای تازه شده

کوره‌های توماس- بسمر، L-D و زیمنس مارتین می‌باشد.

برای جذب ناخالص از آهک استفاده می‌شود و به دلیل حرارت زیاد فلزاتی مانند و لفرام،

تانتال و مولیبدن را در کوره ذوب و با فولاد آلیاژی می‌کنند

و فولاد مرغوب یا فولاد نجیب بدست می‌آید که دارای استحکام بالا و مقاوم در مقابل خوردگی و حرارتی می‌‌باشد،

برای فولاد فنر نیز استفاده می‌شود.

فولادهای ابزار سازی آلیاژی از این روش تولید می‌شوند.

7-2- فرم دادن فولادها و چدن ها

1-7-2- فرم دادن چدنها:

فرم دادن بوسیله ریخته‌گری در قالبهای ماسه‌ای انجام می‌شود.

برای قطعات کوچک داخل درجه و برای قطعات بزرگ از زمین استفاده می‌شود .

اندازه مدل بایستی در چدن خاکستری 1% بزرگتر از قطعه سرد شده باشد.

برای ایجاد خلأ از ماهیچه استفاده می‌شود. اندازه مدل بایستی در چدن خاکستری 1% بزرگتر از قطعه سرد شده باشد.

برای ایجاد خلأ از ماهیچه استفاده می‌شود که ماهیچه از ماسه ماهیچه‌ای ساخته می‌شود.