جلوگيري از كاربيد زايي چدن خاكستري غير آلياژي در سرعت هاي سرد كردن بالا به روش جوانه زايي

Preventing of Carbidization of Non-alloyed Cast Iron in high Cooling Rates with Nucleation Method

در ارتباط با تركيبات قابل كاربرد به عنوان جوانه زا د رريخته گري چدن چهار موضوع مهم وجد دارد: نوع جوانه زاي بهتر، مقدار بهينه جوانه زا، نحوه ي افزودن آن به مذاب و دانه بندي مناسب . هدف از اين تحقيق انتخاب مناسب ترين نوع ماده جوانه زا ، مقدار بهينه و مناسب ترين نحوه افزودن آن به مذاب با يك دانه بندي يكسان در سرعت هاي سرد كردن بالاتر از حدود بحراني چدن خاكستري غير آلياژي است، بطوريكه مانع از تشكيل فاز كاربيدي در ساختار چدن شود. به اين منظور دو مدل تركيبي، يكي جهت بررسي روش جوانه زايي در محفظه فعل و انفعال قالب و ديگري براي بررسي روش جوانه زايي در پاتيل طراحي شد. براي بررسي تاثير سرعت سرد كردن د رمدل هاي تركيبي طراحي شده ، از مدل پله و گوه استاندارد استفاده شد. در اين تحقيق انواع جوانه زاهاي مختلف قابل كاربرد در چدن ريزي با درصدهاي وزني مختلف و به دو روش جوانه زايي، شامل جوانه زايي د رمحفظه فعل و انفعال قالب و جوانه زايي درون پاتيل، به مذاب اضافه شده و تصاوير ريز ساختارهاي حاصل با استفاده از نرم افزارهاي آناليز تصويري بررسي شدند و مطلوبو ترين شرايط براي توليد چدني كه ريز ساختار آن در سرعت هاي سرد كردن بالا فاقد هرگونه اثري از فاز كاربيدي باشد، شناسايي شد.

There are four important factors in the field of applicable compounds as nucleus in the casting of cast iron: better type of inoculants, the optimum amount of inoculants, the method of its addition to the liquid and proper grain distribution. The purpose of this research is the identification of different types of usual inoculants materials for non-alloy grey cast iron, the most proper type, obtaining the optimum amount of nucleus and the most proper method of its addition to the liquid with the same grain distribution in cooling rates above the critical limits, so that prevented the formation of carbide phase in the cast iron structure. Two compound models are designed for better comparison of these variables: one for the determination of the nucleation method in the die operation chamber and the other for studying the nucleation method in the pot. The standard wedge and step models with determined sizes are used in the design compound models for studying the effect of cooling rate or the thickness of the cast part. In this research different kinds of usable inoculants in casting with different weight percents and in two nucleation methods, including the nucleation in the die operation chamber and the other for studying the nucleation in the pot, were added to liquid. Finally the micro-structural images were analyzed from the viewpoint of distribution and the size of laminar graphite and the amount of carbide phase by using Clemex image analysis software, and the most favorable conditions were identified for the production of cast iron whose microstructure in high cooling rates is without any trace of carbide phase.