آهن و فرایند عملیات حرارتی آن چیست

آهن چیست؟

به طور کلی آهن خام از سنگ معدن اکسیدی در کوره های بلند بوجود می آید.می بایستی به صورت متناوب کک، سنگ معدن و مواد کمک ذوب را به کوره مورد نظر اضافه کنیم  تا اینکه کک و مواد فوق ذوب بسوزد و سنگ معدن احیاء شود به عبارت دیگر پیوندی که بین آهن و اکسیژن وجود دارد شکسته می شود و در نهایت آهن آزاد می شود. در بعضی از مواقع ممکن است اکسیژن سنگ معدن با کربن حاصل از گاز سوختی و یا بطور مستقیم با کربن کک ترکیب شود.

نکته: عنصرهای سیلیسیم و منگنز خصوصیات استفاده بعدی از آهن خام را به عنوان آهن خام سفید و یا آهن خام خاکستری تعیین می کنند.

عملیات حرارتی مواد آهن – کربن

از آنجایی که در روشهای مختلف ساخت همچون نورد، آهنگری، ریخته گری، براده برداری، جوشکاری و … این امکان وجود دارد که در قطعه تنشهایی بوجود بیاید که می بایستی این تنشها را از طریق عملیات حرارتی برطرف نمود.

عملیات حرارتی را می توان به آنیل کردن و سخت گردانی تقسیم نمود بدین وسیله قطعه های ساخته شده در کوره قرار گرفته و دمای آن تغییر داده می شود. لازم به ذکر است که دادن گرما تابعی از مقدار کربن و عناصر آلیاژی می باشد.

نکته: جهت کاهش سختی و افزایش میزان قابلیت شکل دادن(تغییر فرم پلاستیکی ) باید آنیل کردن در دمای پایینی انجام شود که در نهایت این امر باعث می شود عملیات ماشینکاری آسانتر شود.

تفاوت آهن خام سفید و آهن خام خاکستری

آهن خام سفید جهت فولاد سازی و چدن چکش خوار به کار می رود به این علت که منگنز موجود در آهن خام سفید زیاد است و کربن آن بصورت سمنتیت قرار می گیرد ولی از آنجایی که در آهن خام خاکستری مقدار سیلیسیم بالا هست و کربن ممکن است بصورت گرافیت آزاد در ساختار آن قرار گیرد موجب می شود که از این نوع آهن در تولید چدن استفاده به عمل بیاید.

در جدول ذیل تاثیر عناصر آلیاژی روی خواص فولاد، چدن و سایر مواد آهنی را مورد بررسی قرار می دهیم.

کاهش افزایش عناصر آلیاژی
دمای ذوب (خط مایع) قابلیت جوشکاری و آهنگری، تغییر طول نسبی استحکام، سختی، قابلیت سخت کردن کربن
قابلیت جوشکاری و آهنگری تشکیل گرافیت، قابلیت سخت کاری مغزی، الاستیسیته (فولادهای فنر)، استحکام، مقاومت به خوردگی (مقاومت به اسید) سیلیسیم
تشکیل گرافیت در چدن خاکستری، قابلیت براده برداری، قابلیت جذب انرژی(چقرمگی) تشکیل سمنتیت، سختی، استحکام، سایش،گوگردگیری منگنز
استحکام ضربه ای (شکنندگی سرد با بیش از ۰٫۰۳%)تغییر طول نسبی روان شدن چدن خاکستری، سختی، مقاومت به حرارت فسفر
استحکام، استحکام ضربه ای روان شدن مذاب چدن خاکستری، شکنندگی براده گوگرد
تغییر طول نسبی، قابلیت جوشکاری و آهنگری استحکام، سختی، دمای سخت کردن مقاومت به سایش، مقاومت به خوردگی کرم تنگستن
تغییر طول نسبی گرم استحکام، سختی، مقاومت به حرارت، مقاومت خوردگی نیکل
حساسیت به دمای بالا سختی، چقرمگی، مقاومت به حرارت وانادیوم
تغییر طول نسبی، قابلیت آهنگری سختی، مقاومت به حرارت مولیبدن
حساسیت به دمای بالا سختی کبالت
0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *