دانلود مقاله فرآیند ذوب

اختصاصی از اینو دیدی دانلود مقاله فرآیند ذوب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مشخصات این فایل
عنوان: فرآیند ذوب
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 15

این مقاله درمورد فرآیند ذوب می باشد.

خلاصه آنچه در مقاله فرآیند ذوب می خوانید :

فرآیند VAR
فرآیند VAR معروفترین روشی است که در آمریکا، به طور گسترده برای ذوب مجدد الکترودهای سوپر الیاژ VIM به کار می رود ]1،4[. نمایی از کوره VAR در فرآیند ذوب در یک بوته مسی که با آب خنک می‌شود در فشار   صورت می گیرد. حرارت مورد نیاز از قوس جریان بالا و ولتاژ پایین بین الکترود و فلز مذاب تامین می شود. نرخ ذوب برای این فرآیند به صورت تابعی از توان ورودی کنترل می شود و دماهای فوق ذوب پایین قابل دسترسی است. نرخ انجماد را می توان با نرخ ذوب و شدت خنک کاری بوته به وسیله آب کنترل کرد. نرخ انجماد کنترل شده VAR مضرات ویژه الکترودهای VIM را کم می کند. ولی، تنها می تواند آخالهای اکسیدی را که در اثر فلوتاسیون در فرآیند VIM اولیه به وجود آمده حذف کند.
فرآیند ESR
در سالهای اخیر به علت امکان تهیه و بهبود سوپر آلیاژهای بسیار تمیز ذوب ESR بسیار مورد توجه قرار گرفته است. ذوب ESR نیز در یک بوته مسی آبگرد صورت می گیرد. الکترود در یک سرباره تصفیه غوطه ور می شود و حرارت به وجود آمده در سرباره به وسیله جریان مستقیم الکتریکی که از میان الکترود و سرباره به حوضچه مذاب می رسد ایجاد می‌شود. اولین منرحله تصفیه و پالایش، از واکنشهایی که در حین تشکیل قطره بر روی نوک الکترود و فصل مشترک حوضچه مذاب- سرباره به وجود می آید نتیجه می شود. عمده ترین مزایای ESR عبارت است از:
1- بهبود تمیزی و کیفیت بالا.
2- فقدان مکانیزم هایی برای تشکیل «لکه های سفید» ]4[.
فرآیند ESR در مقایسه با VAR نسبت به کیفیت شمش (لوله انقباضی و تمیزی) کمتر حساس است. Klein و همکاران ]10[، تحقیقی بر روی شمش های IN718 تولیدی به دو روش VAR و ESR انجام دادند. نتیجه این تحقیقات نشان داد که شمش ESR از لحاظ یکنواختی ترکیبات شیمیایی بهتر، ریز ساختار دندریتی آن ریزتر و توزیع کاربیدهای آن بسیار یکنواخت تر است.
مضرات ESR نیز عبارت است از:
1- پتانسیل برای گیر کردن و به دام افتادن سرباره در مذاب
2- پتانسیل برای جدانشینی در شروع فرآیند
3- سرباره های ناپایدار

فرآیند EBCHR
فرآیند EBCHR اخیراً به عنوان بهترین روش برای به دست آوردن تمیزترین شمش ها در فرآیندهای ذوب مجدد تعریف شده است.
کوره شامل یک محفظه خلاء است که در آن یک یا بیشتر تفنگ الکترونی، یک قلب مسی آبگرد، یک سیستم برای معرفی و تعریف منبع تغذیه و یک قالب منبع تغذیه و یک قالب شمش قرار دارد. حرارت به وسیله میله های الکترونی انرژی بالا که به وسیله کویلهای روبشگر الکترومغناطیسی کنترل می شود به وجود می آید. هر دوی شکل میله و الگوهای روبش قابل کنترل هستند و این کنترل می توان دستی و یا کامپیوتری باشد. پالایش و تصفیه در قلب یا درون محفظه با چندین روش امکان پذیر است. گازها و برخی عناصر جزئی با فشار بخار بالا مانند Sb و Pb و Bi و Ag و Zn تبخیر می شوند. آخال های با دانسیته پایین در اثر برخورد با موانع مکانیکی با یک سر میله های الکترونی در محفظه باقی می مانند. آخال های با دانسیته بالا مانند کاربید تنگستن، در ته محفظه نشست کرده و در ته مانده و با قسمت انتهایی که ابتدا منجمد می شود به دام می افتند. مهمترین مزین EBCHR توانایی پالایش و حذف اکسیدهاست. علاوه بر این، کنترل دمای فوق ذوب مستقل از نرخ ذوب است. عمد زیان روش EBCHR نیز آن است که عناصر آلیاژی با فشار بخار بالا مانند Cr تبخیر می شوند این کنترل شیمیایی دقیق ترکیب را در مقایسه با VAR و ESR مشکل می‌کند. البته این مشکل را می توان با بالاتر در نظر گرفتن درصد این عناصر در شمش VIM حل نمود. ]11و4[
فرآیند VADER
در فرآیند VADER دو الکترود مصرف شونده از آلیاژ مورد نظر مقابل هم قرار گرفته و قوس ایجاد می کنند. این قوس منجر به ذوب قطره ای هر دو الکترود شده و قطرات مذاب می توانند به یک موقعیت ثابت، گردان و یا قالبی که به سمت پایین کشیده می شود بریزند. این قطرات قبل از اینکه منجمد شوند به محفظه قالب می‌ریزند. این روش بالاترین قابلیت کنترل دمایی را دارد زیرا به صورت طبیعی کنترل می شود، یعنی ترکیب ماده و نیروی جاذبه منجر می شوند تا فلز مذاب که از الکترودها کنده می شود همواره با همان دما به قالب بریزد.
اندازه گیری هایی که بر روی قطرات مذاب خروجی از الکترودها صورت گرفته نشان می دهد که دمای آنها تنها اندکی از دمای منحنی مایع پایین تر است.
مزایای این روش در مقایسه با روشهای VAR و ESR به ترتیب زیر است:
1- مقدار بسیار گرانرو است، زیرا مقادیر قابل توجهی جوانه های جامد وجود دارد که جریان سیال را کند می کنند. علاوه بر این، چون قوس در بالای ماده ذوب شده موجود در بوته قرار دارد، لذا اثرات الکترومغناطیسی بر همزدن به کمیته می رسد.
2- برخلاف VAR، هیچگونه رسوب و نشتی بخار بر روی دیواره قالب وجود ندارد تا به داخل حوض مذاب افتاده و عیوب داخلی یا سطحی در شمش ایجاد کند.
3- فرآیند، دانه هایی با ابعاد ASTM 8-4 که به طور طبیعی هم محور هستند تولید می کند. این فرآیند برای تولید و ذوب مواد با مقادیر آلیاژی بالا بسیار مناسب است. این آلیاژها اغلب به وسیله پودر و در فرآیندهای HIP یا اکستروژن تولید می شوند.
4- این فرآیند تنها به حدود 50% انرژی مورد نیاز در فرآیندهای VAR  معمولی نیازمند است.
5- شمشهای این روش را می توان با بازرسی اولتراسونیک کنترل و بازبینی کرد
]9-7[.

فرآیند ISM
ISM روشی است که در آن فلزات در یک محفظه مسی آبگرد و چند تکه تحت خلاء و یا اتمسفر محافظ در یک کوپل القایی ذوب می شوند. اصطلاحاً به این روش، ذوب فلز در فلز بدون آستر نسوز می گویند. بوته مسی از تکه های آبگرد به نام «انگشت» ساخته شده است. میدان مغناطیسی به وسیله کویل ایجاد می شود و با عبور از بوته و القاء حرارت به فلزات شارژ منجر به ذوب آنها می شود. علاوه بر این، این میدان حوضچه فلز مذاب را به شدت هم می زند.
از این روش برای تولید قطعات و یا شمش ها به دو روش سرریز و کف ریز استفاده می شود.
برای گاز زدایی مواد شارژ فلزی، تبخیر ناخالصی ها با فشار بخار بالا و تهیه ریختگی‌های بدون گاز از ISM می توان تحت خلاء استفاده کرد.
برای ذوب آلیاژهایی که دارای عناصر آلیاژی با فشار بخار بالا هستند می توان از ISM تحت گاز محافظ استفاده کرد تا مقادیر حذف آلیاژ و تبخیر آن به کمینه برسد. همچنین، بسیاری از آلیاژها را می توان در یک بوته بدون ترس از باقی ماندن هر نوع آلودگی در مقاطع ذوب کرد.
مزایای این روش عبارت است از:
1- هم خوردن عالی مذاب در اثر میدان مغناطیسی
2- رسیدن به دماهای ذوب خیلی بالا
3- همگن بودن مذاب از لحاظ ترکیب شیمیایی و دما
4- سرعت ذوب و انجماد بالا
5- قابلیت عالی پر کردن قالب
6- تولید محصول با کیفیت بالا
7- حذف ناخالصی های اکسیدی ناشی از حذف نسوز
8- راندمان بالای کوره
از این روش برای ذوب و فرآیند فلزات فعال و آلیاژهای آنها، سوپر آلیاژهای بسیار تمیز و سایر آلیاژهایی که باید آخال و ناخالصی بسیار کمی داشته باشند، استفاده می‌شود ]13،12[.
....

بخشی از فهرست مطالب مقاله فرآیند ذوب

مقدمه
تکنیک های ذوب
فرآیندهای ذوب اولیه
فرآیندهای پالایش
فرآیندهای ذوب ثانویه
فرآیند VAR
فرآیند ESR
فرآیند EBCHR
فرآیند VADER
فرآیند ISM
نتیجه گیری