بررسی تأثیر ارتعاشات فراصوت بر خواص مکانیکی ورق دو لایه فولاد کم کربن-تیتانیوم خاصل در فرآیند شکل دهی افزایشی

بررسی تأثیر ارتعاشات فراصوت

شکل دهی افزایشی ورق، یکی از فرایندهای تولید قطعات ورقی بدون استفاده از قالب است. که به منظور نمونه سازی سریع، کاهش زمان و هزینه های ساخت قطعات گسترش یافت. در این فرایند نیز همانند، دیگر فرآیندهای شکل دهی کاهش نیروی شکل دهی و بهبود خواص مکانیکی قطعه حاصل مدنظر می باشد. که برای این منظور روش های مختلفی گسترش یافت.

یکی از این روش ها، استفاده از ارتعاشات فراصوت و اعمال آن بر روی فرآیند می باشد. در این مطالعه به منظور بهبود خواص مکانیکی قطعه تولیدی در فرآیند شکل دهی. نموی از اعمال ارتعاشات فراصوت بر روی ابزار استفاده گردید. هدف از انجام این مطالعه، بررسی تأثیر ارتعاشات فراصوت بر خواص مکانیکی قطعات تولیدی در فرآیند شکل دهی نموی است.

برای این منظور تجهیزات مناسب برای انجام این فرایند طراحی و تولید شد. و آزمون های سختی و کشش بر روی نمونه های تولیدی انجام پذیرفت. نتایج مورد حاصل نشان داد که تحت تأثیر ارتعاشات فراصوت، سختی 50 درصد و استحکام کششی 30 درصد افزایش یافت. مطالعات ریزساختاری بر روی نمونه ها نشان داد که به دلیل افزایش دمای نمونه ها. در نتیجه تبدیل ارتعاشات فراصوت به گرما فرآیند تبلور مجدد پیوسته در ساختار میکروسکوپی نمونه ها به وقوع پیوسته است. که این فرآیند منجر به ریز شدن دانه ها و در نتیجه بهبود خواص مکانیکی گردید.

پیشگفتار

شکل دهی افزایشی ورق (ISF) یکی از فرآیندهای تولید قطعات فلزی ورقی بدون استفاده از قالب است. در این فرایند، یک ورق فلزی با استفاده از یک قید و بند در طول محیط آن محدود میشود. و به طور مداوم با یک ابزار فلزی با یک سر نیم کروی تغییر شکل داده می شود. در واقع در این فرآیند یک ابزار سر کروی در طول یک مسیر از پیش تعیین میشود . و بر روی سطح ورق حرکت کرده تا شکل مورد نظر به دست آید.

مسیر حرکت ابزار با استفاده از روش های طراحی و ساخت به کمک کامپیوتر (CAD-CAM) طراحی میشود و توسط دستگاه فرز CNC کنترل می شود. این فرآیند در مقایسه با دیگر فرآیندهای شکل دهی ورق فلزی مانند کشش عمیق و مهر زنی دارای مزایای بیشتری است. عدم نیاز به تجهیزات پیچیده، هزینه های پایین تر، شکل پذیری بهتر. انعطاف پذیری بیش تر و توانایی نمونه سازی سریع، از مزایای عمده این فرآیند است. که می تواند محققان را جذب کند. شکل (1) جزئیات فرآیند ISF را نشان می دهد. در چند دهه اخیر تحقیقات گسترده ای در مورد این فرایند و بهبود آن انجام گردید.

یکی از روش های مورد استفاده جهت بهبود فرآیندهای شکل دهی. استفاده از ارتعاشات فراصوت و اعمال آن بر روی ابزار و یا قطعه می باشد. که منجر به کاهش نیروی شکل دهی بو بهبود خواص مکانیکی قطعه کار می گردد. هدف از انجام این مطالعه، بررسی تأثیر ارتعاشات فراصوت. بر خواص مکانیکی ورق دو لایه جوش انفجاری شده فولاد کم کربن – تیتانیوم خالص در فرآیند شکل دهی افزایشی می باشد. تاریخچه استفاده از ارتعاشات فراصوت در فرآیندهای شکل دهی فلزات به دهه 50 میلادی باز می گردد. در این دهه نخست دو محقق به نام های بآلاهاه و لانجینکر کاهش تنش سیلان. تحت تأثیر ارتعاشات فراصوت را با انجام تست کشش بر روی تک کریستال های آلومینیوم و فولاد زنگ نزن مشاهده نمودند.

نتایج این محققان نشان داد که کاهش تنش تحت تأثیر ارتعاشات فراصوت مستقل از فرکانس ارتعاشات است. اما وابسته به دامنه ارتعاشات می باشد. این فرآیند به عنوان اثر بآلاها، اثرات حجمی و نیز اثر آکوستو پلاستیک شناخته شده است. این اثر به صورت کاهش در تنش سیلان در حین تغییر شکل پلاستیک. در یک نرخ کرنش ثابت و یا افزایش در نرخ کرنش در طول تغییر شکل پلاستیک. تحت یک تنش ثابت توصیف می گردد. در سال 1957 دو محقق به نام های نویل و بروتزن در هنگام کشش یک سیم از جنس فولاد کم کربن. تحت تأثیر اعمال ارتعاشات فراصوت اثر مشابهی را مشاهده نمودند.

در سال 1966 آیزومی و همکاران یک سری آزمایش برای مشاهده اثر ارتعاشات فراصوت بر روی رفتار تغییر شکل فشاری فلزات انجام دادند. نتایج نشان داد که تحریک ارتعاشات فراصوت بر روی ماده، باعث کاهش تنش سیلان فشاری و سختی ماده می شود. در سالهای اخیر مؤثر بودن ارتعاشات فراصوت در کاهش تنش سیلان. و بهبود خواص مکانیکی ماده توسط محققان دیگر. در فرآیندهای شکل دهی دیگری همچون کشش سیم، اکستروژن، خمکاری، سنگ زنی، ماشینکاری و سوراخکاری مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت.

علاوه بر کاهش در تنش سیلان، محققان مذکور آثار مثبت دیگری همچون کاهش در میزان زبری سطح. کاهش در اندازه دانه ها و افزایش سختی پس از اعمال ارتعاش را مشاهده نمودند. تسوجینو و همکاران گزارش دادند که ابزار قالب مرتعش در عملیات خمکاری، باعث کاهش میزان برگشت فنری. افزایش زاویه خم و بهبود در کیفیت سطح خمکاری می شود. سوها و همکاران از ارتعاشات فراصوت جهت افزایش سختی و استحکام خستگی انواع چاقو استفاده نمودند.

در این تحقیق که از روش آهنگری برای ساخت چاقو استفاده گردید. مشاهده شد که استفاده از ارتعاشات فراصوت، باعث کاهش اندازه دانه و افزایش سختی میشود و تنش های پسماند سطحی نیز کاهش یافت. در این مطالعه پیشنهاد شد که از ارتعاشات فراصوت به طور مؤثری می توان برای بهبود خواص مکانیکی در فرآیندهای شکل دهی استفاده نمود.

سی یو و همکاران ساختار نمونه های آلومینیومی که تحت تأثیر آزمون فشاری به کمک ارتعاشات فراصوت قرار گرفتند را مورد بررسی قرار دادند. مشاهدات حاکی از آن بود، نمونه هایی که تحت تأثیر ارتعاشات فراصوت تغییر شکل پلاستیک یافتند. را پس از فرآیند تغییر شکل دارای مقدار زیادی مرزدانه های فرعی در ساختار میکروسکوپی بودند که این خود دلالت بر آن است. که ارتعاشات فراصوت، باعث افزایش در تحرک نابجایی ها می گردد.

چانگ چنگ هانگ و همکاران به منظور بررسی مکانیزم های اصلی کاهش نیروی شکل دهی تحت تأثیر ارتعاشات فراصوت. آزمایشات پرچ کاری به کمک ارتعاشات فراصوت را بر روی آلومینیوم6061 انجام دادند. یافته های این تحقیق دلالت بر این موضوع بود که تحت شرایط اعمال ارتعاشات فراصوت. دمای نمونه ها افزایش می یابد و در نتیجه نیروهای شکل دهی کاهش و سطح نمونه ها در حین فرآیند پرچ کاری نرمتر می گردد.

تجزیه و تحلیل های مربوط به بررسی های ریزساختاری و آزمون های ریز سختی نشان داد. که جذب انرژی مربوط به نابجایی ها در حین فرآیند مذکور رخ داده است. که این عامل به کاهش نیروی شکل دهی منجر شده است. این تحقیق نتیجه گیری می کند. که مکانیزم های افزایش دما و جذب انرژی نابجایی ها به عنوان دو عامل تأثیر گذار بر خواص مواد. کاهش نیروهای شکل دهی را منجر میشود در سال 2007. چانگ مین سو و همکاران تأثیر ارتعاشات فراصوت بر خواص مکانیکی حاصل از فورج سرد یک فولاد ابزار را بررسی نمودند. در این تحقیق یک فرکانس 20 کیلو هرتز از طریق نوک ابزار. مرتعش همراه با اعمال نیروی ثابت 100 نیوتن بر روی سطح نمونه فولادی اعمال گردید.

در این فرآیند به دلیل اعمال چند ده هزار بار ضربه متناوب ابزار. بر روی لایه های سطحی نمونه فولادی، تغییر شکل پلاستیک شدیدی بر روی سطح اتفاق افتاد. که حاصل آن ایجاد یک ساختار نانو در لایه های سطحی بود. در سال 2008، وانگ تینگ و همکاران تأثیر ارتعاشات فراصوت را بر روی فرآیند نورد سطحی یک فولاد آلیاژی پر کروم بررسی نمودند. در این فرآیند با کمک گرفتن از ارتعاشات فراصوت و اعمال آن بر روی نورد سطحی. تغییر شکل پلاستیک سطحی شدید بر روی لایه های سطحی فلز اتفاق افتاد.

مشاهدات ریزساختاری بر روی لایه های سطحی، ایجاد لایه نانوساختار با اندازه دانه 3 تا 7 نانومتر را بر روی سطح نشان داد. همچنین آزمون های مکانیکی مورد انجام نشان داد. که سختی سطحی تا 52 درصد افزایش یافته و تنش فشاری باقیمانده بر روی سطح نیز به 864 – مگا پاسکال رسیده است. امینی و همکاران فرآیند شکل دهی افزایشی به کمک ارتعاشات فراصوت ورق آلومینیوم 1050 را به صورت عددی و تجربی مورد مطالعه قرار دادند. در مطالعه مذکور فرآیند شکل دهی افزایشی با و بدون ارتعاشات فراصوت با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج به دست آمده نشان داد. که اعمال ارتعاشات فراصوت، باعث افزایش شکل پذیری و کاهش پارامترهایی همچون نیروی لازم برای شکل دهی، زبری سطح و برگشت فنری می شود.

احمدی و همکاران تأثیر اندازه دانه بر نرم شدن ماده تحت تأثیر ارتعاشات فراصوت را بررسی نمودند. هدف از انجام این تحقیق، بررسی عامل اصلی اثرات حچمی ناشی از اعمال ارتعاشات فراصوت بر رفتار تغییرشکل پلاستیکی نمونه های آلومینیوم خالص بود. باقرزاده و همکاران اثر اعمال ارتعاشات فراصوت بر خواص مکانیکی. و ریزساختار آلیاژ آلومینیوم خالص در فرآیند اکستروژن د کانال های زاویه دار همسان را مورد بررسی قرار دادند.

نتایج مورد حاصل نشان داد که در اثر اعمال ارتعاشات فراصوت با دامنه ارتعاش 15 میکرومتر. 22 درصد سختی بالاتر، 10 درصد مقاومت فشاری بالاتر و همچنین 30 درصد نیروی شکل دهی پایین تر نسبت به روش متداول حاصل میشود. رسولی و همکاران اثر ارتعاشات فراصوت بر سختی و ریزساختار لوله های بدون درز. از جنس آلیاژ آلومینیوم 2024 را در فرآیند شکل دهی چرخشی بررسی نمودند. نتایج بررسی های ریزساختاری و آزمون میکروسختی نشان داد. که در حضور ارتعاشات فراصوت تشکل رسوب کاهش یافت. و همچنین شکل و توزیع رسوب در ریزساختار، خصوصاً در نزدیکی سطح بیرونی قطعه تا عمق 2 میلیمتر نیز تغییر می یابد. علاوه بر این، با استفاده از ارتعاشات فراصوت، علاوه بر سختی و عمق لایه های سخت شده. یکنواختی بیشتری در توزیع سختی در امتداد ضخامت حاصل شد.

سان و همکاران فرآیند نورد سطحی به کمک ارتعاشات فراصوت را بررسی نمودند. این روش، یک روش مؤثر برای بهبود کیفیت سطح مواد، از قبیل کیفیت سطح نهایی، ریزساختار و وضعیت تنش است. نتایج نشان داد که صافی و پیوستگی سطح توسط فرآیند مذکور بهبود می یابد. و بهترین کیفیت با سرعت تغذیه 0/1 میلیمتر بر متر حاصل می یابد. تحت شرایط مطلوب آزمایشی، زبری سطح به 0/059 میکرومتر کاهش یافت. و تنش های باقیمانده فشاری سطحی محوری و مماسی به ترتیب به 130/6- و 330/8- مگاپاسکال و مقدار میکروسختی آن نیز 41/3% افزایش یافت.

برای توضیح اثر ارتعاشات فراصوت بر رفتار تغییر شکل. و خواص مکانیکی نمونه های فلزی تعدادی از محققین مکانیزم های مختلفی را به صورت ذیل پیشنهاد نمودند. ایجاد حرارت در اثر تبدیل کار مکانیکی به گرما، بارگذاری متناوب که به عنوان اصل جمع شوندگی تنش شناخته شده است. تولید نابجائی ها متحرک در طول اعمال تنش و تغییر شکل های در مقیاس میکرونی در قطعه کار. در سالهای اخیر استفاده از ورق های دو لایه در کاربردهای صنعتی افزایش یافت. همچنین اثرات عملیات ثانویه بر ورق های جوش انفجاری، از موضوعات جذاب تحقیقات سالیان اخیر بوده است.

مطالعه اثرات عملیات حرارتی بر خواص مکانیکی و متالورژیکی ورق های جوش انفجاری است. بررسی اثرات نورد بر ورق های جوش انفجاری است. اثرات فرآیند تغییر شکل پلاستیک شدید نورد در کانال های زاویه دار همسان و همچنین شکل دهی افزایشی در ورق های جوش انفجاری است. و تعدادی از مطالعات سالیان اخیر بر روی ورق های جوش انفجاری است می باشند. یکی از این ورق ها، ورق دو لایه جوش انفجاری است که فولاد کم کربن تیتانیوم خالص است.

که در آن لایه ای نازک از تیتانیوم خالص با مقاومت خوردگی بالا بر روی لایه ای ضخیم تر از فولاد با استحکام. و شکل پذیری بالا و قیمت پایین به روش جوش انفجاری اتصال می یابد. در واقع در این ورق دو لایه، استحکام و شکل پذیری بالا و قیمت پایین به روش جوش انفجاری اتصال می یابد.

و در واقع در این ورق دو لایه، استحکام و شکل پذیری. بالا و قیمت پایین فولاد کم کربن همراه با مقاومت به خوردگی بالا و قیمت پایین فولاد کم کربن همراه. با مقاومت به خوردگی بالای تیتانیوم خالص ترکیب بهینه ای را جهت استفاده. در کاربردهایی همچون مخازن نفت و گازف صنایع شیمیایی و مبدل های حرارتی ایجاد می نماید. در این مطالعه قصد بر آن است تا اثرات ارتعاشات فراصوت. بر بهبود خواص مکانیکی ورق دو لایه مذکور در فرآیند شکل دهی افزایشی بررسی شود. تا از نتایج آن بتوان در کاربردهای صنعتی استفاده نمود.

طراحی و ساخت ابزار ارتعاشی

در این تحقیق لازم است تا به منظور انجام فرآیند شکل دهی نموی. و انتقال ارتعاش یک ابزار با سر نیمه کروی طراحی و تولید شود. توسعه و کاربرد روش های فراصوت با توان بالا در فرآیندهای شکل دهی نیازمند استفاده از ابزاری است. که بطور دقیق براساس اصول انتشار امواج فراصوت طراحی و تولید گردند. در این حالت این امکان فراهم می شود. تا بتوان بطور صحیحی انرژی ارتعاشی را توسط مبدل جریان الکتریکی به ابزار و سطح قطعه کار منتقل نمود. در واقع مبدل جریان الکتریکی، جریان الکتریکی حاصل از ژنراتور را به ارتعاشات طولی تبدیل می نمایند.

بطور معمول مبدل های جریان الکتریکی با توان بالا از یک پیزوالکتریک و یک تقویت کننده امواج صوتی متشکل اند. که معمولاً به شکل های مخروطی، نمایی، سهمی، هذلولی و یا پله ای تقسیم بندی می شوند. وظیفه این تقویت کننده ها، افزایش دامنه ارتعاش ایجادی توسط مبدل برای اثرگذاری بیشتر می باشد. به منظور طراحی این تقویت کننده ها که ابزار ارتعاشی نیز معروف هستند. ار تئوری مورد ارائه توسط هایسل و همکاران استفاده می گردد. در این تئوری برای بدست آوری فرکانس تشدید، طول ابزار ارتعاشی به صورت مضربی از نصف طول موج در نظر می گیرند. و بنابراین کوچکترین واحد برای طول ابزار، ابزار با حالت ارتعاشی طولی λ/2 معروف است. براساس این تئوری، طول ابزار ارتعاشی به صورت ذیل بدست می آید.

در روابط Cl سرعت موچ طولی در ابزار، f فرکانس تشدید، E مدول الاستیسیته و P دانسیته ابزار می باشد. مطابق با روابط مذکور برای محاسبه طول ابزار مرتعش لازم است. تا خواص فیزیکی ماده مورد استفاده در ساخت ابزار ارتعاشی مشخص باشد. در انتخاب مواد ابزار ارتعاشی خواص همچون صلبیت، مقاومت خستگی بالا. مقاومت در دمای بالا، قابلیت ماشینکاری و اتلاف آکوستیکی پایین می بایست در نظر گیری شوند. با در نظر گیری خواص مذکور، فولاد مقاوم به حرارت از نوع H13 به عنوان ماده مورد استفاده در ساخت ابزار انتخاب گردید.

در رابطه (1)، F فرکانس طبیعی ابزار بوده که می بایست برای حصول به شرایط تشدید با فرکانس ژنراتور KHZ 20 مطابقت داشته باشد. با توجه به روابط (1) و (2) و فرکانس ژنراتور، طول ابزار برابر با 130mm حاصل شد. همچنین به منظور مونتاژ ابزار مرتعش بر روی نگهدارنده ابزار لازم است. تا قطر پایه ابزار با قطر نگهدارنده ابزار برابر باشد (D=31mm)، این موضوع باعث می شود. تا انرژی ارتعاشی بطور مؤثر و بدون کم ترین اتلافی به ابزار انتقال یابد. همچنین شعاع سر نیمه کروی ابزار بطور رایج برابر با 10mm انتخاب شد. پارامتر دیگری که در طراحی ابزار ارتعاشی می بایست در نظر گیری شود. شکل خارجی ابزار می باشد.

در این مطالعه یک طرج پله ای برای شکل خارجی ابزار مد نظر قرار گرفت. برای حصول به حالت تشدید لازم است تا ابعاد پله ها با دیگر ابعاد ابزار ارتعاشی مطابقت داشته باشد. برای این منظور ابتدا یک طرح اولیه برای ابزار ارتعاشی ارائه شد. سپس طرح مذکور در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس مدل شد. و برای پیدا کردن فرکانس تشدید، تجزیه و تحلیل رفتار دینامیکی بر روی مدل انجام پذیرفت. چون ارتعاشات به وسیله مبدل جریان الکتریکی طولی اعمال می شد. ابزار ارتعاشی در فرکانس عملکردی می بایست طوری مورد تنظیم واقع شود تا در حالت ارتعاش طولی قرار گیرد.

بر این اساس با تغییر در ابعاد پله و پس از چند سعی و خطا در انجام شبیه سازی. فرکانس 20/395kHz با حالت ارتعاش طولی مطابق با شکل (2) برای ابزار ارتعاشی حاصل شد. براساس ابعاد نهایی دریافتی حاصل از شبیه سازی و به منظور دستیابی به بیشترین راندمان ارتعاش. ساخت ابزار با بالاترین کیفیت سطح انجام شد. ابعاد نهایی ابزار ارتعاشی، مدل سه بعدی مش بندی شده و نمونه ساخته شده آن در شکل (3) نمایان و مشخص است.

به منظور تعیین فرکانس تشدید ابزار به صورت آزمایشگاهی، ابزار ارتعاشی تولیدی بر روی مبدل جریان الکتریکی مونتاژ شد. و توسط ژنراتور مورد آزمایش قرار گرفت. پس از اعمال ارتعاش توسط مبدل جریان الکتریکی و تنظیم ژنراتور در محدوده فرکانس حاصله از شبیه سازی. فرکانس تشدید معادل 20/45KHz در شرایط آزمایشگاهی برای ابزار ارتعاشی حاصل شد. که تطابق خوبی با نتایج حاصل از آنالیز رفتار دینامیکی ابزار نشان داد.

تجهیزات آزمایشگاهی

در این مطالعه آزمایشات توسط یک ماشین فرز CNC ساخته شده توسط ماشین سازی تبریز انجام شد. مطابق با شکل (4) تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در این مطالعه از دو قسمت تشکیل شده است. قسمت اول شامل تجهیزات مربوط به سیستم تولید و انتقال ارتعاشات فراصوت می باشد. در این سیستم یک ژنراتور فراصوت با فرکانس 20KHz و توان 2KW جریان برق شهر با فرکانس 50-60HZ. را به جریان با فرکانس بالا 20KHz تبدیل می نماید. برای تبدیل توان الکتریکی به ارتعاشات مکانیکی با حالت ارتعاش طولی از مبدل جریان الکتریکی طولی استفاده گردید.

ارتعاش ایجاد شده، به نگهدارنده ابزار منتقل شده و توسط ابزار ارتعاشی متصل به آن تقویت می گردد. مطابق با شکل، مجموعه مبدل جریان الکتریکی، نگهدارنده ابزار و ابزار ارتعاشی توسط یک قید و بند مناسب. و با توجه به محور اسپیندل دستگاه بر روی دستگاه CNC نصب شد. قسمت دوم از تجهیزات آزمایشگاهی، مربوط به فرآیند شکل دهی افزایشی ورق می باشد.

مطابق با شکل قید و بند مربوط به این فرآیند شامل یک صفحه اتصال، یک صفحه پشتیبان و یک تکیه گاه می باشد. ورق بین دو صفحه مذکور قرار گرفته و توسط هشت پیچ بر روی تکیه گاه نصب می گردد. از یک نیرو سنج مدل Kistler 9257B برای اندازه گیری نیرو استفاده شد. این نیرو سنج توسط دو عدد روند و در یک موقعیت مناسب بر روی میز دستگاه CNC نصب گردید. سپس مجموعه قید و بند مربوط به شکل دهی نموی مطابق با شکل (4) توسط شش پیچ بر روی آن بسته شد.

روش انجام فرآیند

برای بررسی اثر ارتعاشات فراصوت بر فرآیند شکل دهی افزایشی، آزمایشات عملی با و بدون ارتعاشات فراصوت انجام پذیرفت. بدین منظور هرم ناقص به عنوان شکل نمونه های آزمایشی انتخاب گردید. که پارامترهای آن در شکل (5) نمایان و مشخص است. برای ایجاد این شکل، مطابق با رابطه (3). ابزار از یک گوشه واقع بر روی ورق مربعی شکل به طول 200mm شروع به حرکت کرده. و به ازای هر میزان پیشروی عمودی3 (ΔZ). یک طول جدید را طی کرده تا کل شکل هرم حاصل شود.

در رابطه (3)، Li+1 طول جدید طی شده، Li طول طی شده قبلی. ΔZ میزان پیشروی ابزار به سمت پایین به ازای یک دور کامل ابزار و α شیب دیواره هرم می باشد. براساس شکل هندسی هرم ناقص، یک برنامه G-Code نوشته و توسط کابل RS-232 به دستگاه CNC فرستاده شد. در شکل (6) شکل گیری نمونه های هرمی در طول فرآیند نشان داده شده است. در حین انجام فرآیند تحت تأثیر اعمال ارتعاشات فراصوت دمای ابزار افزایش یافت. که با استفاده از تجهیزات مادون قرمز، دمای 250 درجه سانتی گراد بر روی ابزار در حین فرآیند ثبت شد.

آزمون های مکانیکی

برای بررسی اثر ارتعاشات فراصوت بر خواص مکانیکی نمونه های تولیدی، آزمون های میکرو سختی و کشش بر روی نمونه ها انجام شد. در این راستا نمونه های آزمون کشش از داخل دیواره عمودی نمونه های هرمی توسط دستگاه برش سیم برداشته شد. آزمون کشش تک محوری در دمای محیط با استفاده از دستگاه آزمون کشش سنتام مدل STM-150. مطابق با استاندارد 1/5JIS-5 و با سرعت کشش 2 میلیمتر بر دقیقه انجام شد. اندازه گیری تغییر طول نمونه های کششی (ΔL) و نیرو توسط کشش سنج و نیروسنج در محدوده 5000 نیوتن انجام پذیرفت. در شکل (7)، نمونه آزمون کشش در حال انجام آزمون و ابعاد آن نشان داده شده است.

بررسی های ریزساختاری

به منظور بررسی اختلاف خواص مکانیکی بین دو حالت با و بدون اعمال ارتعاشات فراصوت تغییرات ریزساختاری. در نمونه های تغییرشکل یافت و در دو حالت مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، نمونه ها از دیوار داخلی هر قطعه هرمی، جایی که تغییر شکل اتفاق افتاد. با استفاده از دستگاه برش سیم برداشته و سپس برای عملیات متالوگرافی مهیا شد. پس از قرار دادن نمونه ها در یک قالب مشخصی از رزین، برای رسیدن. به یک سطح صاف و براق، نمونه ها تحت عملیات صیقل کاری مکانیکی قرار گرفتند. سپس عملیات حکاکی شیمیایی با استفاده از محلول شیمیایی نایتینول برای لایه فولادی انجام شد. و در نهایت سطح نمونه ها در زیر میکروسکوپ نوری مورد مشاهده و ارزیابی قرار گرفت. در این راستا، اندازه متوسط دانه ها با استفاده از نرم افزار پردازش تصاویر ریزساختاری MIP 4 اندازه گیری شد.

نتایج و بحث

تغییرات ریزساختاری

در این بخش تغییرات ریزساختاری ناشی از اعمال ارتعاشات فراصوت. بر روی نمونه ها به عنوان عاملی برای بهبود در خواص مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به آن که اعمال ارتعاش، باعث افزایش دمای نمونه ها تا 250 درجه سانتی گراد شده است. می توان، تغییر شکل را به صورت گرم در نظر گرفت. شکل (8) ساختار میکروسکوپی نمونه های تغییر شکل یافته با و بدون ارتعاشات فراصوت را نشان می دهد. این تصاویر ریزساختاری مربوط به لایه فولادی است. که در تماس با ابزار شکل دهی قرار داشته است.

بررسی تأثیر ارتعاشات فراصوت

مقایسه ساختارها در دو حالت نشان میدهد. که تحت شرایط بدون ارتعاش، دانه ها هم محور بوده و در مورد نمونه های با ارتعاش. بعضی از دانه ها به شکل هم محور بوده. و در بعضی از دانه ها در امتداد مرزدانه ها، دانه هایی با اندازه کوچک گسترش می یابد. با افزایش در ΔL و f دانه ها رشته ای شده. و حجم جزیی دانه های ریز هم محور واقع در امتداد مرزدانه ها افزایش می یابد.

مکانیزم حاکم بر این فرآیند خرد شدن دانه هایی اولیه فریت. و تقسیم شدن آن به دانه های کوچک تر در اثر شکل گیری مرزهای با زاویه کم می باشد. ساختار میکروسکوپی حاصل ناهمگن بوده که از دانه های درشت تغییر شکل می یابد. و تعدادی دانه های ریز هم محور متشکل است. تغییرات ریزساختاری ایجادی بر وقوع پدیده تبلور مجدد مداوم (CDRX) دلالت می نماید. تبلور مجدد مداوم (CDRX)، پدیده ای است که با افزایش در مقدار کرنش. زاویه انحراف در امتداد مرزدانه های فرعی بطور مداوم افزایش می یابد. به گونه ای که در اثر این تغییرات، مرزهای فرعی به مرزهای با زاویه زیاد تغییر می یابند.

به گونه ای که دانه های فریت به دانه های کوچک تر تقسیم می شوند. که این موضوع تحت تأثیر نرخ کرنش های بالا شدت می یابد. در واقع این فرآیند یک فرآیند بهبود در اندازه دانه ها به صورت دینامیکی است. پارامترهایی که این پدیده را تسریع می نمایند عبارتند از. بالا بودن انرژی نقص انباشتگی در اتم ها، پایین بودن مقادیر اتم های حلال، کرنش های بزرگ و بالا بودن دمای تغییر شکل. در واقع اگر دمای تغییر شکل در محدوده کم تر از نصف دمای ذوب ماده باشد. (T< Tm) و ماده دارای مقدار بالایی از انرژی نقص انباشتگی در اتم ها باشد.

(CDRX) مکانیزم حاکم بر نرم شوندگی ماده در شرایط کار گرم خواهد بود. تحقیقات انجامی، نمایان و مشخص است. که در ساختار فریت و تیتانیوم خالص به علت بالا بودن انرژی نقص انباشتگی در اتم ها. CDRX به عنوان مکانیزم حاکم در نرم شوندگی دینامیکی می باشد. در این تحقیق به دلیل بالا بودن دمای تغییر شکل. و بالا بودن SFE هر دو جزء از ورق دو لایه می توان پدیده CDRX. را به عنوان مکانیزم حاکم بر نرم شدن ماده تحت تأثیر ارتعاشات فراصوت در نظر گرفت. اندازه دانه های لایه فولاد که با ابزار در تماس می باشد. با استفاده از روش های پردازش تصویر در تمامی حالت های آزمون ها به دست آمد. که نتایج در شکل (9) نمایان و مشخص است.

همانگونه که از تصاویر مشاهده می شود. تحت شرایط اعمال ارتعاشات فراصوت اندازه دانه های لایه فولاد کاهش می یابد. و بیشترین کاهش نیز مربوط به شرایط سرعت پیشروی افقی 1000mm/min و میزان پیشروی عمودی 0/2 میلیمتر تحت شرایط اعمال ارتعاشات فراصوت می باشد.

تأثیر ارتعاشات فراصوت بر خواص مکانیکی

شکل (10) نمودار استحکام کششی و شکل (11) نمودار سختی نمونه های با و بدون ارتعاشات فراصوت را نشان می دهند. همانگونه که از شکل های مذکور مشخص و معلوم است. با اعمال ارتعاشات فراصوت بر روی نمونه ها هر دو پارامتر سختی و استحکام کششی افزایش می یابد.

بررسی تأثیر ارتعاشات فراصوت

بطوری که مطابق با شکل های مذکور، سختی تا 50 درصد و استحکام کششی تا 30 درصد تحت تأثیر ارتعاشات فراصوت افزایش می یابد. دلیل این موضوع را همان گونه که در بررسی های ساختار میکروسکوپی ذکر گردید. می توان به ریز شدن دانه ها در اثر پدیده تبلور مجدد دینامیکی (CDRX) نسبت داد. برای توصیف اثر دما و نرخ تغییر شکل بر روی اندازه دانه های تبلور مجدد می یابد. از پارامتر زنر -هولمان (Z) مطابق با رابطه (4) استفاده می گردد.

در این رابطه ϵ نرخ کنرش، Q انرژی فعال سازی برای تغییر شکل. R ثابت گازها و T دمای تغییر شکل در واحد کلوین می باشد. این رابطه برای توصیف اثر دما و نرخ تغییر شکل بر روی رفتار تغییر شکل فلزات مورد کاربرد است. و بطور غیر مستقیم با اندازه دانه های تبلور مجدد می یابد و رابطه معکوس دارد. به این صورت که با افزایش نرخ کرنش، زمان لازم برای رشد دانه ها کاهش می یابد. و تبع آن سرعت رشد دانه ها کاهش می یابد. و بنابراین از درشت شدن دانه ها ممانعت میشود.

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی

https://t.me/foolad_paytakht تلگرام

https://www.instagram.com/folad_paytakht اینستاگرام

https://www.instagram.com/foolad_paytakht.ir اینستاگرام

فولاد 3265 نیز یکی دیگر از انواع فولاد ابزارهای تندبر (High -speed steel) معروف به فولاد خشکه هوایی می باشد که با نام اختصاری Hss نیز شناخته می شود. میلگرد 1.3265 دارای عناصر تنگستن و وانادیوم قابل ملاحظه ای می باشد

فولاد 3265

و سختی بالایی دارد. برای آنیل کاری، ابتدا میلگرد 3265 را 800 تا 830 درجه سانتی گراد حرارت می دهند و سپس به آرامی در کوره خنک می کنند. به این ترتیب حداکثر سختی 300 برینل تولید خواهد شد.

بطورکلی وجه تمایز فولادهای تندبر، در تحمل دمای بالا بدون تغییر فرمی می باشد.

خواص فیزیکی

• چگالی: g/cm3 8.75
• مقاومت الکتریکی: 0.65 اهم
• مدول الستیته: 217

جهت تنش زدایی خشکه هوایی 3265، باید آن را 600 – 650 درجه سانتی گراد حرارت داد و به مدت یک ساعت در حرارت نگهداشت. سپس در هوای آزاد خنک شود. این فرآیند برای کاهش اعوجاج در طول عملیات حرارتی می باشد.

بازپخت فولاد 3265

دمای بازپخت آلیاژ تندبر 1.3265 : 550 – 590 درجه سانتی گراد می باشد.

فرجینگ فولاد 2365

دمای فرجینگ (آهنگری): 900-1150 درجه سانتی گراد

کاربرد آلیاژ 3265

فولادهای تندبر 1.3265 عموماً بعنوان:

• ابزارهای برشی
• تیغه اره های برقی
• مته ها
• تیغه های برش

مورد استفاده قرار می گیرند.

و همچنین در ساخت : ابزارهای براده برداری با سختی، در حالت سرخی جهت فولادهای آستنیتی سخت در سرعت های بالا و بار زیاد

لوله لنس چیست ?

همانگونه که اطلاع دارید لوله فولادی از اجزای بسیار مهم در ساخت پروژه های عمرانی بزرگ و کوچک می باشد. که انواع مختلفی داشته و از هر نوع لوله نسبت به نوع ترکیبات سازنده آن و هدف پروژه. برای انتقال مواد مختلف مانند سیالات گازی استفاده می شود. یکی از انواع لوله ها که کاربردهای وسیعی دارد. لوله لنس می باشد. طراحان باید قبل از طراحی، لوله های مختلف با کاربردهای متفاوت آنها را بشناسند. و با توجه به کاربرد پروژه بهترین نوع آن ها را انتخاب کنند.

لوله لنس چیست؟

لوله ای است که از جنس تیوپ فولادی ساخته می شود. و مهمترین کاربرد آن برای انتقال گاز و پودرهای مختلف مذاب می باشد. اکثر گازها حتی آرگون، اکسیژن و نیتروژن را می توان از لوله لنس به مقصد مورد نظر انتقال داد یا اصطلاحاً تزریق کرد. از طرفی از لوله لنس برای تمیز کردن و شست و شوی مخازن بزرگ. پاتیل های تولیدی، نازل ها و سیستم های اسلاید گیت هم استفاده می شود.

نوع ویژه لوله لنس که باز هم عوام آن را تنها به نام لوله لنس می شناسند، لوله لنس اکسیژن است. ورق فولادی که برای ساخت لوله لنس استفاده می شود شامل ترکیباتی نظیر 10% کربن، 30% گوگرد و 1.4% فسفر می باشد. علت این نوع ترکیب جلوگیری از آسیب رسیدن به مواد مذاب عبوری از لوله لنس است. همچنین این نوع ترکیب باعث استحکام و چقرمگی بالاتری در ورق فولاد برای ساخت لوله می شود.

نسبت به نوع کاربرد، لوله های لنس در ابعاد و شکل های مختلف استفاده می شوند. بنابراین قیمت آنها بر حسب متراژ مورد نیاز و نوع کاربری کاملاً متفاوت است. از طرفی هرچه لایه های لوله لنس بیشتر باشد. قیمت بالاتری خواهد داشت. مثلاً لوله لنس کالرایز 5 لایه است. و ترکیبات ویژه ای دارد. قیمت خیلی بالاتری نسبت به لنس معمولی یک لایه دارد. بنابراین قیمت تمام شده لوله لنس مصرفی در هر پروژه براساس کاربرد آن متفاوت است.

تولید لوله لنس اکسیژن

این لوله ها در ابعاد مختلفی ساخته و تولید می شوند. که علاوه بر دمیدن اکسیژن داخل مواد با آن کربن، دولومیت یا افزودنی های دیگر را نیز به داخل کوره قوس تزریق کرد. در کارخانه های تولید فولاد به طور گسترده از لوله های لنس استفاده می شود. که انواع مختلفی هم دارند. اما مهمترین نوع آن در فولادسازی لوله لنس کالرایز است. این لوله ها از پنج لایه تولید می شوند. که به ترتیب شامل یک لایه اصلی فولادی، دو لایه کالرایز و 2 لایه پوشش مخصوص هستند. که این پوشش ها از جنس نسوز تولید می شوند. تا استحکام کافی برای نزدیک شدن به کوره را داشته باشند.

انواع لوله لنس موجود در بازار

این لوله ها نسبت به نوع کاربرد و حداکثر دبی جریان سیال عبوری در اندازه ها و سایزهای مختلفی تولید می شوند. همچنین با توجه به کاربرد آنها مثل شستشوی مجرای نازل تاندیش، مجرای درونی و برشکاری و یا جهت تزریق اکسیژن. به داخل مواد مذاب در متراژهای مختلفی عرضه می گردد. دو نوع از مهمترین و کاربردی ترین لوله های لنس عبارتند از:

• بدون رزوه و سوکت با قطر خارجی 6 میلیمتر

• دو سر رزوه دار با یک سر سوکت با قطر خارجی 13 میلیمتر
• لوله دمش اکسیژن

برای اینکه در کارخانه های تولیدی بتوانند ناخالصی های مواد مذاب. به خصوص کربن را از مواد مذاب جدا کنند باید به یک روشی مقدار مشخصه اکسیژن به داخل آن تزریق کنند. این کار باعث می شود وقتی مواد مذاب وارد سرباره شدند. به راحتی قابل جداسازی باشند. معمولاً برای این کار از لول های لنس دمش اکسیژن استفاده می کنند.

تفاوت لوله های لنس کالرایز با لنس معمولی

تفاوت اصلی این نوع لوله ها در تعداد و جنس لایه های آنها می باشد. به هر حال فضای کاری کارخانه های فولاد شرایط سختی است. که در نزدیکی کوره دما بسیار بالا است. بنابراین باید از تجهیزاتی استفاده شود که نسبت به این شرایط مقاوم باشند. لایه های موجود در لوله های لنس کالرایز عمر آنها را 3 تا 10 برابر از نوع معمولی این نوع لوله ها بیشتر می کند. پوشش های مخصوص کالرایز از روکش های سرامیکی CCCP هستند که از جنس استنلس استیل در سطح خارجی می باشند. سطح بیرونی این پوشش ها در برابر حمله دمایی سرباره بسیار مقاوم بوده و برای صنایع فولاد مناسب است.

سایر مشخصات این نوع لوله

مقاومت بالا: همانطور که بیان شد به جهت 4 لایه اضافی در نوع لوله کالرایز، این لوله در برابر حرارت بالا بسیار مقاوم است. و علاوه بر این، جنس آن ضد اکسیداسیون می باشد. در نتیجه طول عمر مفید آن بالاتر و از نظر هزینه کاملاً مقرون به صرفه است.

کیفیت بالای کالرایز: یبه دلیل حساسیت شرایطی که قرار است این نوع لوله در آن احداث شوند. باید کیفیت بالایی دارا باشند. و به همین خاطر در هر مرحله لوله ها به طور دقیق از نظر کیفی کنترل می شوند.

کاهش هزینه های انرژی برای ذوب مواد: بطور معمول ذوب مواد در کارخانه های فولادی انرژی زیادی لازم دارد. و همین امر هزینه تولید را افزایش می دهد. خوشبختانه استفاده از لوله های کالرایز به دلیل توانایی دمش اکسیژن و کربن در کنار مقاوت بالا و جداره های نسوزی که دارد. به طور قابل توجهی هزینه های تولید را کاهش می دهد. در واقع عمر مفید لوله های لنس برای تولید، 6 الی 6 برابر بیشتر از سایر روش ها می باشد.

کاربردهای تخصصی لوله لنس کالرایز در دمای بالا

تزریق کربن و پودرهای دیگر در کوره های الکتریکی و پاتیل ها در کارخانه های مس و فولاد

تزریق آرگون به پاتیل های دارای مواد مذاب

همچنین تزریق آرگون با اکسیژن در AOD

گاز زدایی آلومینیوم مذاب با تزریق ماده ای به نام فلکس که به ذوب مواد کمک می کند.

باز کردن نازل هایی که در تاندیش با پاتیل قرار دارند.

باز کردن انسداد احتمالی در مسیر مواد مذاب در کوره های بلند

همچنین بازکردن انسداد احتمالی مسیر سرباره چسبیده به شکاف انواع مختلف پاتیل ها و کانورتورها

کمک به انجام بهتر فرآیندهای DH،RH،KR با افزایش دمای مورد نیاز

مزایای استفاده از لوله لنس دمش اکسیژن در صنایع فولادسازی

همانطور که ملاحظه کردید از این نوع لوله ها بیشتر در صنایع مس و فولاد مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع استفاده از این لوله ها در صنایع فولاد مزایای فراوانی دارد که عبارتند از:

ایجاد واکنش گرمازای شدید و افزایش گرما در کوره ها تا زمان مشخص که سرباره بتواند جدا شود.

سرعت بخشیدن به مرحله ترکیب و یکنواخت کردن مواد

افزایش مرغوبیت فولاد تولیدی

افزایش سریع دما تا حد مورد نظر

شارژ راحت تر کوره با مواد اولیه

افزایش ظرفیت تولید کوره های برقی به جهت افزایش سرعت انجام کار

از بین بردن ترکیبات نیتروژن و هیدروژن با ترکیبات غیر فلزی با روش اکسیداسیون

توانایی بازیابی عنصر کروم از فولادهای ضایعاتی

نتیجه : لوله های لنس نوعی لوله خاص برای انتقال سیالات بخصوص سیالات گازی در شرایط ویژه هستند. که در شکل ها و سایزهای مختلف نسبت به نوع کاربرد آنها تولید می شوند. و مزایای فراوانی نسبت به موارد مشابه خود دارند. مهمترین کاربرد این لوله ها همان انتقال اکسیژن و مواد دیگر و شستشوی نازل ها می باشد.

عملیات حرارتی آلومینیوم-انواع عملیات حرارتی آلومینیوم

عملیات حرارتی آلومینیوم

به منظور حصول خواص دلخواه بر روی آلیاژهای کارپذیر و ریختگی آلومینیوم عملیات های متفاوتی صورت می گیرد. که در زیر به صورت جزئی به آنها اشاره می شود. برای مطالعه ی بیشتر در این رابطه به کتب نوشته شده در مرجع مراجعه شود.

آنیل (Anneal):

برای آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر. و همچنین غیر عملیات پذیر به منظور حذف تأثیرات ویژه ی کار سرد صورت می گیرد. نسبت نرم سازی آلیاژ وابسته به دما خواهد بود. متناسب با دما زمان لازم برای آنیل. می تواند از چندین ساعت در دمای کم به چندین ثانیه در دماهای زیاد تغییر کند.

آنیل جزی (Partial Annealing):

آنیل تنش زدایی (Stress Relief annealing):

برای آلیاژهای کار شده ی قابل عملیات حرارتی. عملیات آنیل صرف فقط به حذف تأثیرات مرتبط به منحنی کشش منحصر می شود. بنابراینن به آلین تنش زدایی تأکید می شود. عملیات آنیل تعیرف شده برای تنش زدایی آلومینیوم درجه حرارت های حدود 345 درجه ی سانتی گراد را به کار می گیرند. و البته این امر ممکن است فقط به اصلاح و بهبود کریستال سلزی جزیی و یا کامل نتیجه دهد.

آنیل مربوط به ریخته گری ها (Annealing of Casting):

عملیات آنیل مربوط به ریخته گری ها عموماً. برای 2 تا 4 ساعت و در درجه حرارت 315 تا 345 درجه ی سانتی گراد انجام می شود.

پیرسازی رسوبی (Precipitation Hardening):

از این عملیات برای افزایش استحکام و سختی آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری. و کار شده با مکانیزم سخت سازی رسوبی استفاده می شود.

حروف مختلفی که بعد از نام آلیاژ قرار می گیرد. به معنای انجام گرفتن عملیات خاص بر روی آن می باشد. که در زیر به آنها اشاره می شود.

F: یعنی هیچ فرآیند اضافی برای سخت کاری و بهبود خواص استحکام آلیاژ انجام نشده است.

O: آنیل یا نرم سازی با گرم کردن و سرد کردن به صورت کنترل شده.

H: سخت کاری کرنشی یا کار سخت شده با روش کار سرد.

T: محصول تحت عملیات حرارتی پیر سختی و گاهاً در عملیات کارسرد قرار گرفته است.

علائم اختصاری عملیات حرارتی آلومینیوم:

T1: به طور طبیعی پیر سازی می شود. محصول از دمای بالای شکل دهی سرد می شود. و پس از یک حالت اساس پایدار به طور طبیعی پیرسازی میشود.

T2: سرد شده از یک فرآیند شکل دهی با دمای بالا + کارسرد+ پیرسازی طبیعی در یک شرایط اساساً پایدار.

T3: عملیات حرارتی انحلال + کارسرد+پیرسازی طبیعی در یک شرایط اساساً پایدار.

T4: عملیات حرارتی انحلال + پیرسازی طبیعی در یک شرایط اساساً پایدار.

T5: سرد شده از یک فرآیند شکل دهی با دمای بالا + پیرسازی مصنوعی.

T6: عملیات حرارتی انحلال + پیرسازی مصنوعی.

T7: عملیات حرارتی انحلال + پایدار سازی.

T8: عملیات حرارتی انحلال + کارسرد+پیرسازی مصنوعی.

T9: عملیات حرارتی انحلال + پیرسازی مصنوعی+ کار سرد.

T10: سرد شده از یک فرآیند شکل دهی با دمای بالا + کارسرد + پیرسازی مصنوعی.

عناصر و تأثیر آنها در آلیاژهای آلومینیوم

به طور کلی لغت آلیاژ به معنی افزودن یک یا چند عنصر. یا ترکیبی از آنها به فلز پایه برای دستیابی به یکسری خواص خاص می باشد. تغییر خواص ناشی از افزودن این عناصر بسته به نوع عنصر پایه و عناصر آلیاژی اضافه شده. می تواند منحصراً وابسته به یک عنصر یا ترکیبی از عناصر اضافه شده باشد.

از آنجا که استحکام و سختی فلز خالص همیشه کمتر از آلیاژهای آن فلز می باشد. عموماً از فلزات به صورت آلیاژی استفاده می شود. و از فلز خالص معمولاً در کاربردهای ویژه استفاده می شود. آلومینیوم با دارا بودن آلیاژهای مختلف با ترکیب و خواص متفاوت در محدوده کاربردی فراوانی توانسته است ایفای نقش کند.

معمولاً هرچه فلز خالص تر باشد استحکام آن کمتر ولی نرمی و پایداری شیمیایی آن زیادتر است. اگرچه آلیاژهای آلومینیوم دارای استحکامی بیشتر از آلومینیوم خالص هستند.

اما این استحکام برای کاربردهایی که تحت تنش های بالا هستند. کافی نیست و لذا این آلیاژها نیز نیاز به افزایش استحکام بیشتری دارند. و به همین دلیل از روش های مختلف استحکام آن را افزایش می دهند.

این روش ها عبارتند از

1- کرنش سختی (کار سختی): کار سختی اصطلاحی است که برای مفهوم سخت شدن و افزایش استحکام فلز در اثر فرایندهای کارسرد مثل : نورد، کشش، پرس و … عنوان می گردد.

2- عملیات حرارتی انحلال – پیر سختی: یک نوع عملیات حرارتی است که بر روی آلیاژهای آلومینیوم انجام می پذیرد. و باعث افزایش استحکام و سختی قطعه می شود.

هر یک از این روش ها از طریق مکانیزم خاص خود استحکام فلز را افزایش می دهند. ترکیبی از عملیات حرارتی پیر سختی و آلیاژسازی توانسته است .استحکام آلومینیوم را به حدی برساند که در برخی موارد جایگزین فولاد شود. قبل از بررسی مشخصات آلیاژهای آلومینیوم لازم است . تا تأثیر هر عنصر به صورت منفرد بر خواص فلز پایه آلومینیوم بررسی گردد.

تأثیر عناصر آلیاژی

هر یک از عناصر آلیاژی به تنهایی یا در حضور سایر عناصر خواص ویژه ای را به آلومینیوم می دهد. تأثیر هر یک از عناصر درحالتی که به تنهایی به فلز پایه آلومینیوم افزوده گردد. را به صورت زیر میتوان دسته بندی کرد.

1. مس (CU):

بیشترین مقدار مس که در آلیاژهای آلومینیوم مورد استفاده قرار گرفته است حدود 4 تا 10 درصد می باشد. مس باعث بهبود استحکام و سختی در حالت ریختگی و عملیات حرارتی می گردد. آلیاژهای دارای 4 تا 6 درصد مس، بسیار عملیات حرارتی پذیرند. مس عموماً مقاومت به خوردگی و در برخی ترکیبات شیمیایی حساسیت به خوردگی ناشی از تنش را کاهش می دهد. افزودن مس مقاومت به ترک گرم و قابلیت ریخته گری را کاهش می دهد.

2. سیلیسیم (Si)

سیلیسیم باعث بهبود شرایط ریخته گری میشود .و شدیداً سیالیت، مقاومت به ترک گرم و خاصیت مذاب رسانی آلومینیوم را بهبود می بخشد. خانواده آلیاژهای آلومینیوم سیلیسیوم کاربرد بسیاری در صنعت دارد. و به صورت یوتکتیک و هیپو یوتکتیک و هایپر یوتکتیک تا 25 درصد سیلیسیم مصرف می شوند. به طور کلی مطلوب ترین مقدار سیلیسم برای قطعات ریختگی در فرایندهای توأم با سرعت سرد شدن آهنسته. نظیر ریخته گری در ماسه. ریخته گری دقیق و نیز ریخته گری گچی بین 5-7 درصد، بین قالب های دائمی بین 7-9 درصد. و در ریخته گری تزریقی بین 8-12 درصد می باشد.

3. منیزیم (mg)

این عنصر اساس بهبود استحکام و سختی در آلیاژهای آلومینیوم – سیلیسیم عملیات حرارتی پذیر می باشد. و عموماً در آلیاژهای آلومینیوم – سیلیسیم. به همراه سایر عناصر نظیر مس و نیکل. به همین منظور مورد استفاده قرار می گیرد.

آلیاژ آلومینیوم – سیلیسیم دارای منیزیمی بین 0.07 الی 0.4 درصد هستند. آلیاژهای 2 تایی الومینیوم منیزیم به طور گسترده در کاربردهایی که نیاز به سطح تمام شده روشن و مقاومت خوردگی. و همچنین ترکیبی از استحکام و شکل پذیری دارند مورد استفاده قرار می گیرد.

4. روی (zn)

روی به تنهایی اثر چندان مفیدی بر آلومینیوم ندارد. ولی همراه با مس و یا منیزیم باعث ایجاد خواص جالب عملیات حرارتی و پیر سختی طبیعی می گردد. روی بیشتر در ترکیبات شیمیایی آلیاژهایی که از طریق دایکست و ریخته گری ثقلی تهیه می شوند، یافت می شود.

5. قلع (sn)

این عنصر به طور مؤثر خاصیت ضد اصطکاکی را بهبود می بخشد و بنابراین برای کاربردهای یاتاقانی مفدی می باشد. آلیاژهای ریختگی ممکن است تا 25 درصد قطع داشته باشند. افزایش قلع همچنین باعث بهبود خاصیت ماشینکاری می شود. قلع ممکن است در بعضی آلیاژها عمل رسوب سختی را تحت تأثیر قرار دهد.

6. سرب (pb)

وجود سر در آلیاژهای ریختگی آلومینیوم در مقادیر بیش از 0.1 درصد باعث بهبود خاصیت ماشین کاری می شود.

7. آهن (Fe)

این عنصر مقاومت به ترک گرم را بهبود داده. و چسبیدن قطعه به قالب یا به عبارتی. جوش خوردن قطعه به قالب در ریخته گری تزریقی را کاهش می دهد. افزایش زیاد آهن باعث کاهش فرم پذیری می شود. آهن با سایر عناصر در مذاب واکنش داده. و باعث ایجاد ترکیبات بین فلزی و یا فازهای غیر محلول در مذاب آلومینیوم می شود. که وجود این فازها استحکام در دماهای کاربردی بالا را بهبود می بخشند. افزایش آهن که باعث فازهای غیر محلول می گردد. موجب کاهش خاصیت سیالیت و مذاب رسانی می شود. آهن همراه با سایر عناصر نظیر منگنز و کروم ترکیبات بین فلزی پیچیده و یا لجن تولید می کند.

8. منگنز (Mn)

عنصر منگنز در مقادیر کم برای کنترل اثر تخریبی آهن به صورت فازهای شکننده و ترد به کار می رود. مقدار منگنز در حدود نصف درصد آهن می باشد. منگنز به عنوان عنصر آلیاژی در ترکیبات آلیاژهای کار پذیر به کار می رود. شواهدی وجود دارد مبنی بر اینکه کسر حجمی زیاد MnAl6. در آلیاژهای حاوی بیش از 50% منگنز به طور مؤثری بر سلامت قطعات ریختگی تأثیر می گذارد.

9. کروم (Cr)

افزودن کروم باعث ایجاد ترکیبات بین فلزی CrAl7 می شود. و چون این ترکیبات حلالیت بسیار کمی در حالت جامد دارند. از رشد دانه جلوگیری می کنند. کروم در برخی از آلیاژهای مقاومت به خوردگی را بهبود داده. و در مقادیر بالاتر حساسیت به سریع سرد شدن را افزایش می دهد.

10. نیکل (Ni)

این عنصر همراه با مس مقاومت در درجه حرارت بالا را افزایش داده. و همچنین ضریب انبساط حرارتی را کاهش می دهد.

11. فسفر (P)

فسفر به صورت 3A1P باعث جوانه زنی. و ریز شدن فاز سیلیسیم اولیه در آلیاژهای هایپر یوتکتیک آلومینیوم – سیلیسیم می شود. فسفر اثر اصلاح سازی سدیم و استرانسیم را از بین می برد.

12. تیتانیوم (Ti)

این عنصر برای ریز کردن ساختار در آلیاژهای ریختگی آلومینیومبه کار می رود. و معمولاً همراه با مقادیر کمی از بور استفاده می شود.

13. آنتیموان (Sb) و سدیم (Na)

هر دوی این عناصر در مقادیر کم در حدود 0.05 درصد. جهت اصلاح و بهسازی سیلیسیم. در آلیاژهای آلومینیوم – سیلیسیم بکار می رود.

عملیات حرارتی آلیاژهای آلومینیوم

در آلیاژهای آلومینیوم، عملیات حرارتی برای آلیاژهای معینی بکار می رود. که می توان با آن استحکام و سختی را افزایش داد. این آلیاژها را عملیات حرارتی پذیر Heat treatable می گویند. در برابر این آلیاژهایی وجود دارند. که با سیکل های حرارتی و سرد کردن نمی تواند استحکام آنها را افزایش داد. برای مشخص کردن و تمییز قایل شدن با آلیاژهای قبلی. این آلیاژها را عملیات حرارتی ناپذیر (None – heat treatable) می نامند. تنها روش استحکام این آلیاژها، انجام کار سرد است. حرارت دادن هر دو نوع آلیاژ تا دمای مشخص برای افزایش داکتیلیتی و کاهش استحکام (آنیل) متداول بوده و با توجه به درجه نرم شدن، واکنش های متالوژیکی مختلفی در ریز ساختار رخ می دهند.

خاصیت بسیار مهم در سیستم های آلیاژی رسوب سختی شونده، وابستگی قابلیت انحلالی تعادلی به دما است. که با افزایش درجه حرارت، قابلیت انحلالی نیز افزایش می یابد. این رفتار در اکثر سیستم های دوتایی A1 مشاهده می شود. هرچند که در برخی از آلیاژهای آن رسوب سختی کمتری دیده می شوند. که همان آلیاژهای عملیات حرارتی ناپذیر را تشکیل می دهند. به عنوان مثال ، در آلیاژهای با سیستم دوتایی -A1 Si,Al-Mn خواص مکانیکی بعد از عملیات حرارتی افزایش نمی یابد. با این وجود رسوبات قابل توجهی تشکیل می شود.

رابطه دما – انحلال برای سیستم های رسوب سختی Al-Cu توضیح داده می شود. قابلیت انحلال مس در آلومینیوم با افزایش دما افزایش می یابد. (0.25% در دمای 250 درجه ی سانتی گراد. به حداکثر 5.65% در 548 درجه سانتی گراد دمای یوتکیتیک) در آلیاژهای Al-Cu که دارای 0.2% – 5.6% مس هستند. دو حالت تعادلی مجزا وجود دارند. در دماهای بالای منحنی Solvus مس کاملاً حل می شود. و اگر در این دما نگه داشته شود.

و با فرض کافی بودن زمان، مس کاملاً وارد محلول جامد می شود. و در دماهای کمتر از Solvus حالت تعادلی از دو فاز تشکیل می شود. محلول جامد a و فاز ترکیب بین فلزی – Ө(Al2Cu). اگر چنین آلیاژی که در دمای بالای Solvus کاملاً به صورت محلول جامد است. تا دمای زیر این دما سرد شود محلول جامد فوق اشباعی تشکیل می شود. که در این حالت آلیاژ شرایط تعادلی دو فازی را دنبال می کند. و فاز دوم تمایل دارد که با رسوب در حالت جامد تشکیل شود.

آلیاژهای غیر قابل عملیات حرارتی آلومینیوم

در میان آلیاژهای کار پذیر آلومینیوم، آلیاژهای آلومینیوم – منگنز (3xxx) و آلیاژهای آلومینیوم – منیزیم (5xxx) قابلیت انجام حرارتی را ندارند.

آلیاژهای آلومینیوم – منگنز

حلالیت منگنز در آلومینیوم 1.82 درصد است. ولی مقدار منگنز در آلیاژهای آلومینیوم برابر با 1.25 درصد است. علت این اختلاف حضور آهن به عنوان ناخالصی است. که باعث کاهش حلالیت می شود. تنها آلیاژ پر مصرف آلومینیوم – منگنز، آلیاژ 3003 است. افزودن منگنز به آلومینیوم از طریق تشکیل محلول جامد و توزیع ظریف رسوب های نامحلول. استحکام آن را افزایش می دهد. افزودن یک درصد منیزیم منجر به افزایش بیشتر استحکام می شود. آلیاژهای گروه 3xxx دارای استحکام متوسط، انعطاف پذیری بالا و مقاومت خوردگی مطلوبی هستند. این آلیاژها برای ساخت قوطی های نوشابه، وسایل آشپزخانه و پخت و پز به کار می روند.

آلیاژهای آلومینیوم – منیزیم

آلومینیوم و منیزیم در محدوده وسیعی از ترکیب شیمیایی تشکیل محلول جامد می دهند و آلیاژهای کارپذیری تولید می کنند. که حاوی 0.8 الی 5 درصد منیزیم است. مستحکم ترین آلیاژ این گروه 5456 است که استحکام کششی آن برابر با 310 مگا پاسکال است. اگر در این آلیاژها مقدار منیزیم بیش از 3-4 درصد باشد. فاز β یا Mg3Al۸ روی مرز دانه ها و نوارهای لغزشی رسوب می کند. و همین موضوع منجر به خوردگی بین دانه ای و ایجاد ترک در اثر خوردگی تنشی می شود. افزودن کروم و منگنز می تواند از این مسئله جلوگیری کند. این آلیاژها در بدنه کامیون ها، مخازن بزرگ حمل بنزین، شیر و دانه های غلات. مخازن تحت فشار (به خصوص در دماهای پایین). بدنه قایق های کوچک و کشتی های اقیانوس پیما مورد استفاده قرار می گیرند.

آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر آلومینیوم

در میان آلیاژهای کار شده آلومینیوم، آلیاژهای سری 7xxx,6xxx,2xxx قابلیت انجام عملیات حرارتی را دارند.

آلیاژهای آلومینیوم – مس و آلومینیوم – مس – منیزیم

تغییراتی که در حین پیر کردن آلیاژهای آلومینیوم – مس رخ می دهد. بسیار بیشتر از سایر آلیاژها مورد توجه قرار گرفته است. اما تنها چند آلیاژ تجاری بر پایه این سیستم وجود دارد. آلیاژ 2011 قابلیت ماشین کاری خوبی دارد. ولی امروزه آلیاژ 2219 به علت خواص مناسب تر، جای آلیاژ 2011 را گرفته است. آلیاژ 2219 دارای خواص کششی بالا، استحکام خزشی خوب و چقرمگی زیادی است.

آلیاژهای آلومینیوم – مس – منیزیم در سال 1906. بطور اتفاقی در برلین ساخته شدند و تحقیقات انجام شده. روی این آلیاز منجر به پیدایش آلیاژ دورآلومین شد. معمولاً این آلیاژها و سایر آلیاژهای گروه 2xxx. به وسیله روش نوردی با آلومینیوم یا آلیاژ آلومینیوم – روی پوشش داده می شوند. تا مقاومت به خوردگی مطلوبی را ایجاد کنند. در یک استحکام کششی برابر، آلیاژهای گروه 2xxx از آلیاژهای گروه 7xxx چقرمگی شکست پایین تری را نشان می دهند. دلیل این مسئله، اندازه بزرگ ترکیبات بین فلزی در آلیاژ های 2xxx است. با کاهش مقادیر آهن، سیلیسیم و مس، چقرمگی شکست و انعطاف پذیری بهبود می یابد. این آلیاژها در هواپیما و صنایع اتومبیل سازی به کار می روند.

آلیاژهای آلومینیوم – منیزیم – سیلیسیم

آلیاژهای آلومینیوم – منیزیم – سیلیسیم به عنوان آلیاژهای ساختمانی به کار می روند. این آلیاژها دارای خواص جوش پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و خوردگی تنشی هستند. این آلیاژها بیشتر به صورت اکسترود شده به کار می روند. آلیاژهای این گروه به سه دسته تقسیم بندی می شوند.

1- آلیاژهایی با مقدار منیزیم و سیلیسیم بین 0.8 تا 1.2 درصد که به آسانی اکسترود می شوند. محصول خروجی از اکستروژن قابلیت کوئنچ دارد. و نیاز به عملیات محلول سازی جداگانه نیست.

2-آلیاژهای دو دسته دیگر حاوی مقادیر منیزیم و سیلیسیم بیش از 1.4 درصد هستند. این آلیاژها پس از اکسترود شدن به عملیات محلول سازی و کوئنچ نیاز دارند.

3- آلیاژها دسته سوم دارای مقدار سیلیسیمی بیش از مقدار مورد نیاز برا تشکیل Mg2Si هستند. افزایش مقدار سیلیسیم منجر به ریز شدن اندازه Mg2Si و رسوب سیلیسیم می شود. و به پیرسختی کمک زیاد می کند.

آلیاژهای آلومینیوم – روی – منیزیم و آلومینیوم – روی – منیزیم – مس

آلیاژهای آلومینیوم – روی – منیزیم در میان کلیه آلیاژهای آلومینیوم بیشترین پتانسیل پیرسختی را دارند. در آلیاژهای پر استحکام این گروه از مس به مقدار کمتر از 0.3 درصد. برای افزایش مقاومت به خوردگی تنشی استفاده می شود. آلیاژهایی که فاقد مس یا دارای مقادیر اندکی مس هستند. به آسانی جوشکاری می شوند. این آلیاژها در دمای محیط به طور قابل ملاحظه ای پیرسخت شده. و محدوده وسیع دمایی برای عملیات محلول سازی آنها وجود دارد. بنابراین در هنگام جوشکاری، استحکام آلیاژ بازیابی می شود. و نیاز به عملیات حرارتی دیگری نیست. آلیاژهای آلومینیوم – روی- منیزیم – در ابتدا برای ساخت پل های نظامی سبک مورد استفاده قرار گرفتند.

امروزه برای کنترل ساختار این آلیاژها از عناصر کروم، منگنز و زیر کونیوم استفاده می شود. آلیاژهای آلومینیوم – روی – منیزیم – مس بیشترین میزان پیرسختی را از خود نشان می دهند. نیاز صنایع نظامی به استفاده از آلیاژهای هواپیمایی که نسبت استحکام به وزن آن ها بالا باشد. در نهایت منجر به تولید آلیاژهای گروه Al-Zn-Mg-Cu شد. آلیاژ 7075 شناخته شده ترین آلیاژ این گروه است.

صفحه مهندسی مواد و متالورژی – مجله علمی ویکی پی جی

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی

https://t.me/foolad_paytakht تلگرام

https://www.instagram.com/folad_paytakht اینستاگرام

https://www.instagram.com/foolad_paytakht.ir اینستاگرام

فولاد 3255 یکی از انواع فولادهای تندبر تنگستن دار می باشد که با نام فولاد خشکه هوایی 3255 نیز شناخته می شود. فولاد 3255 بدلیل دارا بودن حجم قابل توجهی از کبالت، مقاومت سایشی بسیار خوبی ارائه می دهد.

با وجود اینکه این فولاد دارای تنگستن زیادی می باشد. اما از مقاومت در برابر خوردگی خوبی برخوردار نمی باشد. همچنین برخلاف وجود تنگستن فراوان، قابلیت جوشکاری خوبی دارد. فولاد تندبر 3255 علاوه بر تنگستن، حاوی عنصر کبالت نیز می باشد. و همین موضوع موجب کاهش چقرمگی این فولاد میشود.

فولاد 3255 که در استاندارد آلمان T4 نام دارد. قابل جوشکاری هست اما بدلیل تنگستن زیادی که دارد، حتما باید جوشکاری آن بوسیله روش های خاص انجام شود. دمای فرجینگ یا آهنگری آن نیز 900 – 1150 درجه سانتی گراد می باشد.

خواص فیزیکی فولاد 3255

• چگالی : 8.70 [g/c3]
• ضریب مدول الاستیته : 217 [X N/mm2 103]
• مقاومت الکتریکی : 0.65 اهم
• ظریف گرمایی: 0.46 [J/g.k]
• هدایت حرارتی: [W/m,k]

آنیل کاری فولاد 3255

برای آنیل کردن باید فولاد را 820 تا 850 درجه سانتی گراد حرارت داد. و ابتدا آن را تا 500 درجه سانتی گراد در کوره و سپس در هوای آزاد خنک کرد. این اقدام موجب تولید حداکثر سختی 256 برینل می شود.

سخت کاری

سخت کاری (hardening) در دمای 1260 – 1290 آغاز می شود. و بوسیله روغن، خنک شدن در هوای آزاد و حمام داغ 550 درجه سانتی گراد صورت می پذیرد. سختی حاصل بعد از کوئنچ شدن hrc 66-63 می باشد.

کاربرد

فولاد تندبر 3255 بدلیل خواص خوبی که دارد، در صنایع مختلفی کاربرد دارد از جمله:

• مته مارپیچ
• ابزارهای خان کشی
• ساخت انواع تیغه و ابزارهای برشی
• تیغه های اره های دوار
• دریل های دو قلو
• ساخت تیغه های فرز

در ساخت ابزار برای براده برداری در سرعت و سختی زیاد ،مخصوص کار بر روی آهن، چدن خاکستری، فولاد و مواد سخت دیگر

به طور کلی فولاد 3255 در ساخت ابزارهای کار با چوب و تمام مواردی که فولادهای ابزار سردکار استفاده می شود، کاربرد دارد. و بدلیل مقاومت سایشی خوبی که دارد در عملیات ماشینکاری با سرعت بالا. به همین دلیل است که خرید و فروش فولاد 3255 همیشه در بازار مطرح بوده است.

خشکه هوایی تندبر

فولاد تندبر (High -speed steel) در اصطلاح به اختصار HSS می گویند. زیر مجموعه ای از فولادهای ابزاری است که معمولاً جهت ساخت ابزارهای برشی از آن استفاده می شود.

این فولاد معمولاً در ساخت مته و تیغه های صفحه اره گرد بُر کاربرد دارد. طبق تعریف استاندارد ASTM A600-92a. فولادهای تند بر به دلیل قابلیتشان در ماشینکاری مواد در سرعت های نسبتاً بالا به این طریق نامگذاری می شوند. این فولادها، آلیاژهای پایه آهن پیچیده ای از کربن، کروم، مولیبدن یا تنگستن یا هر دو هستند. و ممکن است در بعضی موارد درصد بالایی از کبالت نیز داشته باشند.

این فولادها نسبت به فولادهای کربن -بالایی که تا دهه 1940 استفاده می شد. برتری داشته و سختی خود را در دماهای بالاتری حفظ می کنند. این ویژگی باعث آن شد که ابزارهای برشی تولیدی از جنس HSS. قابلیت کار در سرعت های بالاتری نسبت به فولادهای کربن – بالا داشته باشد. و به همین دلیل خشکه هوایی تندبر نام گذاری شد.

از جمله ویژگی های شناخته شده فولادهای تندبر داشتن سختی (معمولاً بالای 60 راکول) و مقاومت به سایش بالا است. که معمولاً به میزان تنگستن و وانادیوم به کار رفته در ساخت آنها ارتباط دارد.

کاربرد اصلی فولادهای تندبر ساخت ابزارهای برشی مانند : مته ها، قلاویز، فرز انگشتی (End mill). تیغچه تراشکاری، هاب چرخنده تراشی و تیغه های اره گردبر است.

انواع فولاد ابزار تندبر

فولادهای تندبر آلیاژهایی هستند که خواص خود را از تنگستن یا مولیبدن و معمولاً هر دو بدست می آورند. این فولادها جزو سیستم آلیاژی چند – جزئی آهن – کربن – X هستند. که در آن X نشانگر یکی از عناصر کروم، تنگستن، مولیبدن، وانادیم یا کبالت است. معمولاً درصد عنصر X بیشتر از 7% به همراه بیش از 0.6% کربن است. این درصدها به تنهایی باعث افزایش سختی فولادها نشده. و برای تبدیل به آلیاژ تندبر واقعی نیاز به عملیات حرارتی دما بالا دارند.

در سیستم واحد نامگذاری (UNS)، گریدهای نوع تنگستنی (برای مثال T1 و T15) به صورت سری T120XX نامگذاری می شوند. همچنین در حالیکه گریدهای نوع مولیبدنی (برای مثال M2 و M48) به صورت سری T113XX نامگذاری می شوند. در استاندارد ASTM هفت نوع گرید تنگستنی و 17 نوع گرید مولیبدنی به رسمیت شناخته شده است.

افزودن مجموع حدود 10% تنگستن و مولیبدن راندمان سختی و استحکام فولادهای تندبر را پیشینه کرده و کمک می کند. که این فولادها در دماهای بالا این خواص را حفظ کنند.

فولاد 3265

فولادهای تندبُر تنگستنی

T1

اولین فولاد تندبر ساخته شده می باشد که در سال 1903 اختراع شد و حاوی 14% تنگستن بود. این فولاد امروزه با فولاد M2 جایگزین شده است.

فولادهای تندبُر مولیبدنی

M1

فولاد M1 خواص استحکام در دمای بالای M2 را ندارد. اما نسبت به شوک مقاوم تر بوده و انعطاف پذیرتر است.

M2

فولاد M2 فولاد تندبُر «استاندارد» صنعت و پرکاربردترین آنها است. این فولاد دارای کاربیدهای کوچک و تقسیم شده به صورت منظمی است. که باعث شده این فولاد مقاومت به سایش بالایی داشته باشد. اما حساسیت دکربوریزه شدن آن کمی بالاست. سختی این فولاد پس از عملیات حرارتی برابر سختی T1 میشود. اما مقاومت به خمش آن تا 4700 مگاپاسکال می رسد. همچنین استحکام و خواص ترموپلاستیسیته آن 50% بیشتر از T1 است. از این فولاد برای ساخت ابزارهای زیادی از جمله مته، قلاویز، برقو و … استفاده می شود. در استاندارد ISO 4957 فولاد 1.3343 معادل فولاد M2 می باشد.

M7

از فولاد M7 برای ساخت مته های بزرگتر که انعطاف پذیری و عمر زیاد. نیز از اهمیت بالایی برخوردار است استفاده می گردد.

M50

فولاد M50 خواص استحکام در دماهای بالای سایر گریدهای HSS را ندارد. اما برای دریل هایی که شکست مشکلی اساسی آنها است. و نیاز به انعطاف پذیری بیشتری است مورد استفاده قرار می گیرد. از این گرید معمولاً برای ساخت ساچمه های بلبرینگ های دما – بالا نیز استفاده می شود.

فولادهای تندبر کبالتی

افزایش عنصر کبالت باعث افزایش مقاومت به گرما می شود. و می تواند سختی را تا بالای 67 راکول افزایش دهد.

M35

M35 مانند M2 است که 5% عنصر کبالت به آن افزون می شود. ام 35 را معمولاً با نام فولاد کبالتی، HSS یا HSS-E نیز می شناسند. این فولاد نسبت به M2 توان کارکردن در سرعت های بالاتر و عمر بیشتری دارد.

M42

فولاد M42 آلیاژ تندبر سری مولیبدنی بوده که دارای 8 تا 10% کبالت است. از این گرید معمولاً در صنایع تراشکاری و فرزکاری حرفه ای استفاده می شود. چرا که نسبت به سایر گریدهای فولادهای تندبر، خواص مقاومت به گرمای فوق العاده ای دارد. و اجازه می دهد ابزار با سرعت های بیشتری کارکرده و زمان تولید کاهش پیدا کند. همچنین مقاومت به «لب پَر شدن» M42 در هنگام استفاده از آن. برای برش مقاطع ناپیوسته بیشتر از سایر گریدها بوده. و نسبت به ابزارهایی که از جنس کاربید تولید می شوند. ارزان قیمت تر هستند. ابزارهای تولیدی از این گرید معمولاً با نماد HSS-Co مشخص می شوند.

فولاد 3265

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

کوپلینگ بسیار الاستیک کِگِل فلکس

این کوپلینگ ها با خاصیت بالای الاستیک و مطابق شکل 16-7 دارای عضو رابط مخروطی شکل (a) هستند. حداکثر گشتاوری که می توانند منتقل کنند 3500 نیوتن متر است. و قطر شفاف آن می تواند ماکزیمم 450 میلی متر باشد.

کلاچ ها

کلاچ ها، اجزایی از ماشین هستند که در هنگام نیاز، ارتباط یک محور را به محور دیگری برقرار یا قطع می کنند. و سرعت های آن دو محور را به یک سرعت واحد می رسانند. همچنین با گشتاور ایجادی، انرژی را منتقل می سازند.

ابعاد کلاچ ها متناسب با قطر محورها به صورت استاندارد تولید می شود. و مکانیزم ارتباطی آنها دارای اهمیت زیادی است. در موقع درگیری، حتماً باید محورها به صورت هم مرکز قرار گیرند. در کلاچ ها معمولاً ارتباط به صورت مکانیکی یا الکترومغناطیسی برقرار می شود. به همین دلیل آنها در کلاچ های مکانیکی و الکترومغناطیسی می نامند. در کلاچ های مکانیکی، ارتباط بسیار ساده است. و به صورت تماسی یا اصطکاکی برقرار می شود. به همین دلیل، کلاچ های مکانیکی به دو گروه خشک و اصطکاکی تقسیم می شوند.

کلاچ های متغیر، علاوه بر فراهم سازی امکان انتقال حرکت و گشتاور، وظیفه دارند حرکت را نیز به دلخواه قطع و وصل کنند. از برخی کلاچ ها به منظور ضامن ایمنی نیز استفاده می شود. بدین صورت که در موقع افزایش غیر مجاز نیرو، ارتباط حرکت را قطع می کنند. و مانع از آسیب دیدگی سایر اجزاء ماشین می شوند. ضمناً به وظیفه اصلی خودشان نیز عمل می کنند. حال بعضی از کلاچ ها را به اختصار شرح می دهیم.

کلاچ های مکانیکی

این کلاچ ها در مواقع دلخواه، حرکت بین دو محور محرک و متحرک را قطع و وصل می کنند. این ارتباط با عمل مکانیکی یا الکترومغناطیسی اتفاق می افتد و به همین دلیل کلاچ های مکانیکی یا الکترومغناطیسی وجود دارند.

در شکل 17-7 ب نیمه a کلاچ بر روی محور محرک ثابت شده است. و نیمه b آن روی محور متحرک قرار می گیرد. به طوری که بتوانیم نیمه b کلاچ را در جهت محور بلغزانیم. در نتیجه لغزش، با نیمه a ارتباط برقرار می کند. حرکت محور محرک به محور متحرک منتقل می شود. و ارتباط ان دو برقرار می شود. و در صورت جدا شدن نیمه b از نیمه a، حرکت دو محور از همدیگر جدا می شود.

ارتباط در کلاچ های مکانیکی به وسیله اجزای تماسی آنها و یا به کمک اصطکاک برقرار می شود. ضمناً تمامی این کلاچ ها در نوع اتوماتیک نیز موجود هستند. در شکل 18-7 سیستم قطع و وصل کننده مکانیکی ساده ای را مشاهده می کنید. که با عمل دو طرفی، حرکت کلاچ ها را قطع و وصل می کند. این سیستم در وسایل نقلیه موتوری زیاد کاربرد دارد.

کلاچ ها ی خشک قفلی

مکانیزم این نوع کلاچ ها خیلی ساده است. و به شکل های پنجه ای و دنده ای ساخته می شوند. همانطور که در شکل 19-7 می بینید. در سطح پیشانی این نوع کلاچ ها، پنجه هایی وجود دارد. که در هنگام درگیری، با پنجه های نیمه دیگر کلاچ ارتباط برقرار می کنند.

در نتیجه ارتباط سطوح پنجه ها به یکدیگر، گشتاور انتقال می یابد. پنجه ها معمولاً به شکل های مکعب مستطیل (19-7الف)، فرم دار (19-7ب) و دنده ای (19-7پ) ساخته می شوند.

معمولاً کلاچ های قفلی، در سرعت های مختلف، می توانند ارتباط دو محور محرک و متحرک را قطع کنند. اما در حالت بی حرکت یا در سرعت های کم نیز می توانند. ارتباط را برقرار سازند. کلاچ هایی که پنجه های شیب دار (زاویه ای) دارند تا RPM 150 می توانند، درگیر شوند. فقط کلاچ های پنجه ای فرم دار (شکل 19-7 ب) گشتاور را در یک جهت تغییر می دهند.

کلاچ های دارای پنجه مکعب مستطیل (شکل 19-7 الف) می توانند گشتاور را در هر دو جهت منتقل کنند. در مواردی که محور محرک در حال حرکت نیست، یا هر دو نیمه کلاچ دارای یک سرعت و در حال حرکت باشند.. می توانند ارتباط را برقرار سازند (شکل 20-7 الف).

کلاچ های دارای پنجه مکعب مستطیل (شکل 19-7الف) می توانند گشتاور را در هر دو جهت منتقل کنند. در مواردی که محور محرک در حال حرکت نیست. یا هر دو نیمه کلاچ دارای یک سرع و در حال حرکت باشند. می توانند ارتباط را برقرار سازند (شکل 20-7 الف).

در کلاچ های دنده ای، دندانه ها، یا در سطح جانبی نیمه کلاچ ها (شکل 20-7). و یا در سطح پیشانی آنها قرار دارند (شکل 20-7پ).

این کلاچ ها تا 300 دور بر دقیقه می تواند درگیر شوند. معمولاً کلاچ ها صلب در ابعاد کوچک می توانند گشتاورهای بسیار بزرگی را منتقل کنند. فقط در موقع ارتباط، دو نیمه کلاچ با ضربه (ضربه های کلاچی) رو به رو می شوند. به همین دلیل باید نیمه های کلاچ به طور کامل هم مرکز باشند.

کلاچ اصطکاکی

برای ارتباط دو نیمه کلاچ، نیمه کلاچ موجود بر روی محور محرک، با یک نیروی محوری بر روی نیمه کلاچ دیگر نیرو وارد می کند. در روی دو سطح تماس، یک نیروی اصطکاکی و همچنین گشتاور اصطکاکی حاصل می شود. و با این فرآیند حرکت منتقل می شود.

کلاچ های اصطکاکی

در کلاچ های اصطکاکی، حرکت محور محرک به محور متحرک، از طریق نیرو، با اصطکاک امکان پذیر است. مزیت مهم کلاچ های اصطکاکی این است که در حین حرکت می توانند. درگیر و یا آزاد شوند و گشتاور چرخشی آنها به واسطه نیروی اصطکاک محدود است. به همین خاطر بسیار نرم کار می کنند. و هم زمان به عنوان کلاچ های ایمنی به کار می آیند.

سیستم های کنترل انواع ماشین های ساخت و تولید امروزی دارای کلاچ های اصطکاکی هستند. به خصوص بعضی از آنها که از راه دور قطع و وصل می شوند. جایگاه بالایی در صنعت امروز پیدا کرده اند. نیروی قطع و وصل این کلاچ ها به کمک هوای فشرده، روغن پرسی و یا به صورت مغناطیسی ایجاد می شود. در شکل 21-7 یک نوع کلاچ اصطکاکی دیده می شود.

این کلاچ ها ویژگی هایی به شرح زیر دارند.

الف) در زمان شروع ارتباط دو نیمه کلاچ و تماس آنها، در سطوح اصطکاک یک لغزش به وجود می آید. بعد از درگیر شدن دو نیمه کلاچ، این لغزش از نظر تئوری صفر می شود. و هر دو محور با یک سرعت شروع به حرکت دورانی می کنند.

ب) در نتیجه این لغزشف اتلاف انرژی و به دنبال آن ازدیاد گرما ظاهر می شود. عمل قطع و وصل هرچه بیشتر تکرار شود. باعث به وجود آمدن ساییدگی و ایجاد خراش می شود.

پ) گشتاور به راحتی از محور محرک به محور متحرک (بدون ضربه) انتقال می یابد.

ت) عمل قطع و وصل در هر زمان خیلی ساده و راحت انجام می گیرد. با توجه به بند پ و ت، کلاچ های اصطکاکی در عمل، بیشترین مصرف را دارند. در صنایع اتومبیل و ماشین سازی افزار مورد مصرف زیادی دارند.

کلاچ های اصطکاکی با در نظر گرفتن شکل سطح تماس آنها به صورت های دیسکی، مخروطی، کفشکی و نواری ساخته می شوند.

در شکل 22-7 نمونه ساده این نوع کلاچ ها را مشاهده می کنیم. کلاچ های اصطکاکی به صورت های اتوماتیک نیز زیاد ساخته می شوند. که نمونه هایی از آنها را شرح خواهیم داد.

کارکرد

گشتاور چرخشی در هر دو جهت توسط اصطکاک لنت کلاچ که به صفحه فولادی متصل است. منتقل می شود. این صفحه قابل لغزش روی هزارخار امتداد محور شماره (2) جعبه دنده و قابل جابه جا شدن در امتداد محور است. لنت کلاچ به وسیله فنرهای فشاری (3) بین دو صفحه فشار (4) فشرده می گردد. و با محفظه کلاچ (5) اتصال اصطکاکی به وجود می آید. با لغزش غلاف (6) به کمک اهرم کلاچ (7) سمت چپ انتقال حرکت قطع می شود. بنابراین عمل حلقه متصل به بلبرینگ (8) قسمت کروی انتهای اهرم های (9) را فشار می دهد..و سر دیگر اهرم، موجب حرکت صفحه کلاچ به راست و جمع شدن فنرهای فشار و قطع اتصال کلاچ می شود.

کلاچ های یک صفحه ای

در شکل 23-7 یک کلاچ دیسکی یک صفحه ای که برای قطع و وصل حرکت در وسایل نقلیه موتوری مناسب است، مشاهده می شود.

طرز کار کلاچ صفحه ای را در شکل 24-7 می بینیم. با دقت در این شکل، کلاچ های صفحه ای را در حالت کار کردن و همچنین در حالت آزاد مشاهده می کنیم. اگر اهرم را در جهت فلش بکشیم (شکل 24-7الف) کلاچ درگیر می شود و کار انجام می دهد. ولی اگر آن را به جای اول خود برگردانیم (شکل24-7ب) کلاچ آزاد می شود.

در شکل 25-7 نیز کلاچ صفحه ای نوع دیگری را مشاهده می کنیم. که در شکل 25-7 در حالت درگیر و در شکل 25-7 پ در حالت آزاد، نمایان و مشخص است.

کلاچ های چند صفحه ای

یک کلاچ چند صفحه ا، در شکل 26-7، نمایان و مشخص است. این نوع کلاچ ها از نظر ساختمان نظیر کلاچ های یک دیسکی هستند. با این تفاوت که در اینجا به بدنه محور محرک و همچنین به گلویی محور متحرک، دیسک های زیادی بست می شوند. از طرف دیگر دیسک ها بدون پوشش هستند. و از فولادهای مورد سخت کاری تولید می شوند. در این صورت، سطوح اصطکاکی فولاد-فولاد هستند. این کلاچ ها به کلاچ های سینوسی نیز مشهورند. و بین دیسک ها، ورق های فنری خیلی نازکی مورد کاربرد می باشد (شکل 26-7 ب).

این فنرها باعث می شوند. تا کلاچ تدریجاً و به راحتی قطع و وصل شود. فنرها در هنگام برقراری ارتباط، باعث می شوند. که در سطوح تماس، فشار افزایش یابد. این فشار باعث می شود گشتاور اصطکاکی نیز به تدریج زیاد شود. در کلاچ هایی که سطوح تماس آنها فولاد -فولاد معمولی تولید شدند. روغن موجود بین دیسک ها باعث چسبیدگی آن دو به یکدیگر می شود. در این شرایط هرگاه نیروی فشار را برداریم. صفحات به راحتی از هم جدا نمی شوند. به همین دلیل وجود فنرها در لابه لای صفحات، سبب می شود. که دیسک ها به راحتی از هم جدا شوند.

کلاچ های مخروطی

در شکل 27-7، کلاچ مخروطی یک صفحه ای ساده را مشاهده می کنیم. با کلاچ های مخروطی یک صفحه ای می توانیم گشتاورهای کوچک را انتقال دهیم. برای انتقال گشتاورهای چرخشی بزرگ که نیروی محوری نیز افزایش می یابد. از کلاچ های مخروطی دوبل استفاده می شود. کلاچ مخروطی شکل 27-7 در سیستم ترمز نیز به کار می رود.

کارکرد

کلاچ مخروطی دوبل

در این کلاچ، حرکت از طریق اصطکاک دو سطح مخروطی (2) و (3) منتقل می شود. پین (4) در روی گلویی (1) تثبیت شده است. و در دو سطح نیز روی همین پین در امتداد محوری لغزش می کنند. در اثر لغزش غلاف (5)، عمل قطع و وصل صورت می گیرد.

ترمزها

ترمزها اجزایی از ماشین هستند که سرعت حرکت اجسام را کم کرده، یا آنهارا به طور کلی از حرکت باز می دارند. و برای این کار انرژی جنبشی یا انرژی پتانسیل را در طی مراحل کاهش سرعت یا توقف کامل قطعه متحرک جذب می کنند. این انرژ جذبی به صورت حرارت تلف می شود. انجام هرچه بهتر عمل ترمز، به فشار ایجادی در واحد سطح ترمز. ضریب اصطکاک و قابلیت ترمز اتلاف حرارت که معادل انرژی جذبی می باشد، بستگی دارد. ترمزها مشابه کلاچ ها هستند. با این تفاوت که کلاچ ها دو جزء در حال حرکت را به هم وصل می کنند. در حالی که ترمزها یک جزء متحرک را به قاب متصل می سازند.

ترمزها با توجه به عملکردشان انواع مختلفی دارند. رایج ترین آنها ترمزهای مخروطی، یک صفحه ای، دو صفحه ای، چند صفحه ای، کفشکی یا کفشک های داخلی یا خارجی، دیسکی و نواری هستند.

همچنین سیستم های کنترل آنها مانند کلاچ ها به صورت مکانیکی، پنوماتیکی، هیدرولیکی و الکترومغناطیسی تولید می شوند. ترمزها را برای منظورهای مختلفی به کار می برند. مثلاً برای پایین آوری جسمی که سیستم ترمز آن انرژی پتانسیل را حذف کرده و به صورت انرژی حرارتی تبدیل می کند. و یا در جسمی مانند خودروها، انرژی جنبشی را به صورت انرژیی حرارتی تلف می کند. و باعث توقف آن می شود. یا جسمی مثل آسانسورر و جرثقیل را در حالت آویزان نگه می دارد. در شکل 29-7 یک مدل از ترمزهای مخروطی را مشاهده می کنید. که یک موتور روتور کشویی با ترمز مخروطی مربوط است.

کارکرد

در حالت سکون، فنر (e) از طریق بلبرینگ (f) و دیسک (c) ترمز را به مخروط ترمز در محفظه (d) فشار می دهد. و در نتیجه شافت b محکم نگه داشته می شود.

با جریان برق، روتور (a) در اثر نیروی مغناطیسی به درون استاتور مخروطی h کشیده می شود. و بدین ترتیب ترمز رها می شود. در اثر قطع جریان برق، فنر ترمز را به کار می اندازد. و فنرهای بشقابی (i) ضربات محوری را مستهلک می کنند.

ترمزهای کفشکی

در ترمزهای کفشکی که موارد استفاده زیادی دارند. کفشک های ترمز مجهز به لنت های خیلی با دوام هستند. در شکل 30-7 یک نمونه از این ترمزها که یک کفشکی داخلی و خارجی هستند. و در صنعت خودروسازی کاربرد زیادی دارند، نمایان و مشخص است.

کارکرد

ترمزهای کفشکی: به طور کلی از سه قسمت تشکیل می شوند. لنت ترمز (1) که روی قطعه فولادی به فرم نیم دایره نصب است. کفشک (3) نام دارد. چرخ (2) مربوط به ترمز است. و در نتیجه ایجاد فشار کفشک از داخل و یا خارج به چرخ عمل ترمز صورت می گیرد. بازوی ترمز، وظیفه وارد کردن نیرو به کفشک را به عهده دارد (شکل 30-7 الف).

ترمزهای دو کفشکی، به ویژه در شرایط کاری سخت، مثلاً در جرثقیل هاف سیستم های انتقال مواد و سیستم های نوردکاری به کار می روند. در شکل 31-7 یک ترمز دو کفشکی را مشاهده می کنید که در جرثقیل به کار می رود.

شکل 31-7 ترمز دو کفشکی خارجی به عنوان ترمز ایست کننده

(a) شافت موتور، (b) کشفک های ترمز (c) لنت ترمز است. کفشک ها با پین در اهرم ترمز (p) یاتاقان بندی می شوند. و پیچ های تنظیم (e) از واژگون شدن کفشک ها در اثر وزنشان، در حالتی که ترمز آزاد است، جلوگیری می کنند. فنر فشاری (f) اهرم ترمز را همراه با کفشک ها از طریق میله های (K,i,h,l) به طبلک ترمز فشار می دهد. (g) دستگاه هیدرولیک یا آهنربای کششی است. برای خلاصی ترمز از طریق (k,l) عمل می کند. (m) مهره تنظیم نیروی فنر است. (n) سوراخ تنظیم درجه تبدیل اهرم است. نهایت (o) پیچ تنظیم (فنر تنظیم) حد اهرم در هنگام خلاصی ترمز و به منظور قرار گیری یکسان کفشک ها به کار می رود. پیچ های تنظیم نباید در کورس آهنربا مانع ایجاد کنند.

ترمزهای طبلکی که در گذشته در چرخهای خودرو به کار می رفتند. ترمزهایی با کفشک های داخلی هستند. که در آنها کفشک های ترمز از داخل به طبلک ترمز (کاسه ترمز) فشرده می شوند. امروز به جای آنها از ترمزهای دیسکی استفاده می شود. که ساختمان ساده تری دارند. ترمزهای دیسکی گرما را بهتر هدایت می کنند. و به خصوص در برابر ضریب اصطکاک حساس نیستند. در شکل 32-7 ترمز دیسکی با زین ثابت نمایان و مشخص می باشد. که به انبر نیز معروف است.

در دیسک ترمز یک کاسه ترمز با کفشک های داخلی قرار دارد. این ترمز طبلکی به عنوان ترمز دستی عمل می کند. در داخل زین دو سیلندر ترمز مقابل یکدیگر قرار می گیرند. یکی از سیلندرها در محفظه فلانچ و دیگری در محفظه درپوش زین قرار دارد. زمانی که دیسک ترمز همراه با چرخ خودرو دوران می کند. زیر ترمز در حالت سکون خواهد ماند.

اجزاء یک زین را در شکل 33-7 مشاهده می کنید.

پیستون های هر دو سیلندر به اجزاء حامل لنت های ترمز اثر می کنند. و آنها نیز از دو طرف برعکس یکدیگر به دیسک ترمز فشار وارد می آورند. لنت ها در این ترمزها کوچک تر از لنت های ترمزهای طبلکی هستند. و به همین دلیل دماهای موضعی به وجود آمده، بالاترند. با وجود این هوای خنک می تواند به قسمت های پوشانده نشده دیسک ترمز از هر دو طرف جریان یابد. نیروی کاراندازی از ترمزهای طبلکی بزرگ تر است. از این رو در این ترمزها اغلب تقویت کننده های نیروی ترمز پیش بینی می شود.

اما ترمزهای دو کفشکی داخلی از نظر کارکرد مشابه ترمزهای کفشکی خارجی هستند. در خودروهای سواری و کامیون ها، از این ترمزها استفاده می شود. که بیشتر هیدرولیکی کار می کنند. به دلیل گشتاور اینرسی خودرو در زمان ترمز گرفتن. 55% الی 60% وزن خودرو به لاستیک های جلو گشتاور وارد می شود. در نتیجه، لاستیک های جلوی ماشین همیشه نسبت به لاستیک های عقب به اندازه 55% الی 60% به گشتاور نیروی اصطکاکی نیاز دارد. ترمزها بر مبنای مشخصات بالا و سیستم هیدرولیک آنها مطابق شکل 34-7 طراحی می شود. که به لاستیک های جلوی ماشین فشار زیادی را انتقال می دهند. از نظر عمل کردن، به صورت هماهنگ کار می کنند.

در شکل 35-7 مدار هیدرولیکی سیستم ترمز را می بینیم. در این تصویر نیروی وارد بر پدال ترمز به پیستون سیلندر اصلی منتقل می شود. پیستون، روغن را به فشار لازم به سیلندر داخل چرخ می فرستند و در آنجا فشار روغن باعث می شود. که کفشک ها از هم باز شوند. به کاسه چرخ بچسبند و در اثر اصطکاک به وجود آمده، سیستم ترمز کند.

البته این ترمزها با سیستم پنوماتیکی نیز موجود هستند. در این سیستم به جای روغن از هوای فشرده استفاده می شود. و کارکرد آن، مطابق عمل سیستم هیدرولیکی است. در شکل 36-7 مدار پنوماتیکی سیستم ترمز را مشاهده می کنید.

ترمزهای نواری

در این ترمزها یک نوار فلزی در اطراف فلکه قرار دارد. که اصطکاک ایجاد شده بین این نوار و چرخ، باعث توقف سیستم می شود. راندمان عمل ترمز، به زایه پیچش نوار در اطراف چرخ، ضریب اصطکاک و تنش موجود در نوار بستگی دارد.

یک ترمز نواری ساده در شکل 37-7 دیده می شود. این نوار طوری کشیده شده و به شاسی متصل شده که به حالت کاملاً کشیده درآمده است. یک نوع دیگر ترمز نواری در شکل 38-7 نشان داده شده است. در این ترمزها، چرخ در هر دو طرف می تواند حرکت و عمل کند. زیرا بازوهای گشتاور در هر دو طرف چرخ با هم برابر هستند.

لنت ها

لنت ها، در کلاچ ها و ترمزها کاربرد دارند. در ترمزها، پوشش کفشک ها را لنت ها تشکیل می دهند (شکل39-7).

جنس لنت ها با توجه به این که همیشه با اصطکاک و گرما رو به رو هستند. از اهمیت خاصی برخوردار است. لنت ها با توجه به اهمیت نوع کارشان، باید دارای ویژگی هایی باشند که چند مورد آنها را بیان می کنیم.

الف) ضریب مالشی بالا و یکنواختی داشته باشند.

ب) نفوذناپذیری آنها نسبت به شرایط محیط (رطوبت) در نظر گرفته شود.

پ) در برابر گرمای زیاد، توانایی پایداری داشته باشند و بتوانند گرما را به خوبی هدایت کنند.

ت) برگشت پذیری آنها خوب باشد.

ث) در مقابل سایش، خراش، ور آمدن یا باد کردن، مقاومت زیادی داشته باشند.

چنانچه ملاحظه می شود. ساخت مواد مالشی، یک فرآیند کاملاً تخصصی است. بنابراین لازم است که به انتخاب آنها توجه لازم را داشته باشیم. از بهترین نوع آنها و همچنین از استانداردهای موجود استفاده کنیم. لنت ها را در بیشتر ترمزها از مواد آزبست، بعنوان مواد اصطکاکی، می سازند. زیرا این مواد در مقایل اثرات حاصل از حرارت، مقاومت خوبی دارند.

آزبست را به صورت الیاف تاپ می دهند، و می بافند. سپس آن را به یک نوع ماده چسبی آغشته می کنند، حرارت می دهند. و تحت فشار به صورت یکپارچه در می آورند. کفشک های ریخته شده و لنت ها نیز بدون یافتن، مستقیماً از آزبست و ماده چسبی ساخته می شوند.

ضمناً لنت ها را از چوب، چرم، پنبه کوهی نسوز نیز می سازند. که به وسیله پیچ های سر خزینه ای یا پرچ به کاسه چدنی یا فولادی بسته می شوند. و یا آنها را با چسب های مخصوص می چسبانند. جنس چرخ ها علاوه بر چدن بر حسب احتیاج، از فولاد زنگ نزن و آلومینیوم نیز ساخته می شود.

شکل 40-7 سیستم ترمز یک ماشین را نشان می دهد. که لنت در داخل کاسه چرخ بر روی کفشک ها نصب شده است.

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی

https://t.me/foolad_paytakht تلگرام

https://www.instagram.com/folad_paytakht اینستاگرام

https://www.instagram.com/foolad_paytakht.ir اینستاگرام

کوپلینگ ها، ارتباط بین دو محور را برقرار می سازند و در یک محدوده زمانی یا بطور دائم کار انتقال قدرت را انجام می دهند. کوپلینگ ها بین منبع انرژی (موتور) و ماشین کار یا جعبه دنده قرار می گیرند. و وظیفه خود را در چارچوب چهار گروه اصلی به پایان می رسانند. مثلاً در دستگاه ماشین تراش سه نظام، ماشین کار است.

کوپلینگ

وظایف کوپلینگ

نیروها و گشتاورها را منتقل می کنند.

تغییرات طولی، عرضی یا زاویه ای محورها نسبت به یکدیگر را ممکن می سازندن.

اتصال و جداسازی محورها را نسبت به هم میسر می کنند.

ضربه ها و ارتعاشات را کاهش می دهند و یا از بین می برند.

لازم به یادآوری است که اگر بخواهیم ارتباط دو محور را وصل یا قطع کنیم. این عمل با باز و بسته کردن اجزاء مکانیکی کوپلینگ انجام می پذیرد. در این صورت محور محرک بایستی از حرکت بایستد.

کلاچ ها نوعی از کوپلینگ ها هستند. با این تفاوت که ضمن کار، امکان قطع و وصل شدن انتقال قدرت دو محور را ممکن می سازند. اتصال به یک عمل مکانیکی یا فیزیکی وابسته است که معمولاً اصطکاک است. قطع و قصل کلاچ به دلایل زیر لازم است.

تغییر سرعت و تغییر جهت را در حین حرکت ممکن می سازد.

در مواقع نیاز و یا خطر، انتقال قدرت را در ماشین به سرعت قطع می کند.

از انتقال حرکت غیر ضروری ماشین جلوگیری می کند.

در مصرف انرژی صرفه جوی می کنند.

ترمزها به منظور تنظیم سرعت و ساکن کردن قطعات یا دستگاه های در حال حرکت به کار می روند. ترمزها معمولاً در تمامی وسایل نقلیه، انواع دستگاه های بالابر و جرثقیل و در بیشتر ماشین آلات به کار می روند.

کوپلینگ ها

گوپلینگ ها، محورها را در جهت محوری به یکدیگر ارتباط می دهند و انواع مختلفی دارند. در تعیین نوع کوپلینگ ها، ماهیت اساسی آنها را وضعیت قرار گیری محورها نسبت به هم و در یک امتداد نبودن آنها مشخص می کند. این غیر هم محوری در نتیجه مونتاژ و ساخت و ازدیاد طول در اثر حرارت پدید می آید. در شکل 1-7 چهار مورد از ارتباط دو محور مشاهده می شود.

کوپلینگ هایی که نمی توانند ناهماهنگی میان محورها را از بین ببرند و ارتباط برقرار کنند. کوپلینگ های صلب (سخت) نام دارند. ولی کوپلینگ هایی که پاسخ گوی این ناهماهنگی هستند. به کوپلینگ های ارتجاعی معروفند. اگر در کوپلینگ های ارتجاعی، ارتباط سینماتیکی برقرار گردد. آنها را سینماتیکی یا مفصلی می گویند. ولی اگر به وسیله اجزاء الاستیکی انجام گیرد. کوپلینگ های الاستیکی نام می گیرند.

کوپلینگ های صلب (خشک)

برای استفاده از این نوع کوپلینگ ها، دو محور باید کاملاً در امتداد هم متصل شوند. و به شکل یک تکه عمل کنند. تا گشتاور و تعداد دور بدون هیچ گونه افتی منتقل گردد. لازم به یادآوری است که در این کوپلینگ ها در امتداد هم قرارگیری محورها، بسیار دشوار است. و اگر این دو محور در یک امتداد قرار نگیرند. در محل ارتباط، گشتاور و نیروی ضربه ای ایجاد می گردد. به همین دلیل، در هنگام برقراری ارتباط، دقت خاصی لازم است. از این کوپلینگ ها، اغلب در ارتباط های با دور کم و یا در محورهایی با هم راستایی جزئی، استفاده می شود. متداولترین آنها دو دسته هستند. الف) کوپلینگ های پوسته ای. ب) کوپلینگ های فلانچی (دیستکی).

7-2-1 کوپلینگ پوسته ای

ویژگی این نوع کوپلینگ ها، ساده بودن آنهاست. که دو محور را به صورت خودکار، هم مرکز می سازند. و خیلی راحت باز و بسته می شوند. اینها نیز از نظر ساختمان دارای شکل های گوناگونی هستند. که یک نوع آن در شکل 2-7 نمایان است.

پوسته این کوپلینگ ها دو تکه است. و محور داخل این دو نیمه قرار می گیرد. هر دو پوسته به وسیله پیچ هایی بر روی محورها بسته می شوند. در نتیجه این بسته شدن، بین محور و کُوپلینگ در سطح داخلی فشار ایجاد می شود. و گشتاور چرخشی به وسیله اتصال اصطکاکی انتقال می یابد. به خاطر اهمیت مسئله اطمینان، اغلب بین محور و پوسته از خارهای انطباقی نیز استفاده می شود. بدین ترتیب در صورت نیاز، گشتاور به وسیله این خار منتقل می شود. در چنین شرایطی هرگز از گوه استفاده نمی شود. زیرا نیروهای بستن در خلاف جهت نیروی گوه اثر می کنند. همچنین پیچ های مربوط، به صورت متناوب (یک در میان) و برعکس همدیگر بست می شوند تا از لنگی وزن جلوگیری شود.

پوسته این کوپلینگ ها از جنس چدن (GG-20) یا از فولاد ریختگی (GS-45) تولید می شود. برای انتخاب آنها می توانیم از کاتالوگ های مختلف کارخانه ها کمک بگیریم.

جدول 1-7، نمونه ای از کوپلینگ های پوسته ای که مربوط به DIN 115 است و قطر سوراخ (D) را نشان می دهد

کوپلینگ فلانچی

در این کُوپلینگ ها نیز باید دو محور کاملاً در یک امتداد باشند. این کُوپلینگ ها نیروی خمشی زیادی را تحمل نمی کنند. ولی می توانند قدرت پیچشی زیادی را انتقال دهند. (شکل 3-7). اساساً کوپلینگ های فلانچی دو تکه هستند. و هر یک به انتهای یک محور مونتاژ می شوند. و آنها را به وسیله پیچ ها می بندند. اتصال فلانچ ها بر روی محور، به وسیله خارهای انطباقی صورت می گیرد. معمولاً سطح دو فلانچ را به شکل برجستگی و فرورفتگی می سازند که دو محور بدین وسیله کاملاً هم محور می شوند (شکل 3-7 ب).

تنها عیب این روش این است که در هنگام باز کردن آنها، فلانچ، سیستم فلانچ و محور را در جهت محوری حرکت می دهد. و از هم جدا می سازد. به همین خاطر در بعضی مواقع بین دو فلانچ، یک حلقه قرار می دهند (شکل 3-7-ت). این نوع کوپلینگ ها از جنس چدن 20-GG و GG-25 و یا فولاد ریختگی 45-GS هستند. که مشخصات آنها را از کاتالوگ های کارخانه های مختلف می توان انتخاب کرد.

ان کوپلینگ ها به راحتی می توانند حرکت و گشتاور را در بین محورهایی با قطرهای مختلف انتقال دهند. فقط عملیات فرم دادن قسمت های داخلی و خارجی آنها دشوار است.

کوپلینگ های ارتجاعی

هرگاه نتوانیم محور محرک و متحرک را در یک امتداد قرار دهیم. یعنی این دو محور، انحراف محوری، شعاعی و زاویه ای جزیی نسبت به هم داشته باشند. از کوپلینگ های ارتجاعی استفاده می شود. که حرکت دورانی الاستیکی ندارند. و گشتاور چرخشی را مانند کوپلینگ های ثابت منتقل می سازند. بنابراین، این کوپلینگ ها نسبت به کوپلینگ های ثابت، مصرف بیشتری دارند. در انحرافات زاویه ای که ارتعاشاتی به وجود می آید. این کوپلینگ ها نمی توانند آن را از بین ببرند. به همین دلیل نسبت به کوپلینگ های الاستیکی که از این خانواده هستند. حرکت های دینامیکی کاملاً متفاوتی دارند. این کوپلینگ ها به دو دسته تقسیم می شوند: الف) کوپلینگ متحرک ب) کوپلینگ های الاستیکی

کوپلینگ های متحرک

گوپلینگ های پنجه ای متغیر طولی (منبسط شونده طولی)

ساده ترین نوع کوپلینگ های متغیر غیرالاستیکی هستند که به کوپلینگ پنچه ای معروف اند. زمانی که در محورها، در مقابل حرارت زیاد، انبساط طولی بیشتری پدید آید. از این نوع کوپلینگ ها استفاده می شود (مثل توربین های بخار). در شکل 4-7 نمونه این کوپلینگ نمایان است.

از این کوپلینگ ها به عنوان کلاچ های با قابلیت قطع و وصل نیز استفاده می شود. یک نیمه آن به وسیله یک خار لغزنده می تواند در انتهای یکی از محورها، حرکت کشویی انجام دهد. و با نیمه دوم که در روی محور دیگر ثابت شده، درگیر و یا از آن جدا گردد. و بدین ترتیب انتقال حرکت را قطع و وصل کند. برای این منظور هر دو محور باید در حالت سکون باشند.

کوپلینگ اولدهام (متغیر مقطعی)

کوپلینگ های اولدهام از سه قسمت جداگانه تشکیل شده اند. نمونه های مختلف آن در شکل 5-7 دیده می شود. در شکل 5-7 الف این نوع کوپلینگ را در حال درگیری مشاهده می کنیم. کوپلینگ ها به ترتیب به محورهای 1 و 2. با استفاده از خارهای انطباقی، متصل شده اند. و دیسک میانی A که دارای دو باریکه برجسته در دو پیشانی طرفین با زاویه 90 درجه نسبت به هم است. با آنها درگیر است.

این اجزاء به صورت جدا از هم در شکل 5-7 پ مشخص و معلوم است. این درگیری در امتداد محور، مثل سطوح لغزنده صورت می گیرد. و لقی های موجود در برجستگی و فرو رفتگی های آنها، این عمل را ساده تر می کند. و اگر محورها نسبت به هم انحراف محوری یا شعاعی داشته باشند. در موقع دوران محورها، با نوسانات مناسب دیسک میانی، حالت تعادل برقرار می شود. همچنین با جلوگیری از تأثیر نیروهای اضافی، حرکت و گشتاور منتقل می شود.

انحراف های شعاعی بین محورها، می تواند تا a = 0/05d باشد (شکل 5-7-الف). و انحراف زاویه تا ° 1 ≥ φ را می تواند تحمل کند. همچنین نوع دیگر این کوپلینگ، مطابق شکل 5-7 ت. زاویه انحراف را تا ° 3 ≥ φ و کوپلینگ شکل 5-7 ت تا ° 4 ≥ φ می تواند، تحمل کند.

φ (فی) زاویه انحراف دو محور است. کوپلینگ های اولدهام در هنگام دوران، می توانند در روی دیسک میانی به فاصله دایره ای به قطر a حرکت کنند. این حرکت بسته به وزن دیسک میانی، نیروی گریز از مرکز ایجاد می کند. به همین دلیل حتی الامکان سعی می شود. وزن دیسک میانی کم در نظر گرفته شود. و در نتیجه دیسک میانی را جنس نایلون سخت می سازند.

نوع کوپلینگ را معمولاً با توجه به نیاز، از کاتولوگ های کارخانجات انتخاب می کنند. فقط در موقع انتخاب، فشارهای سطحی مربوط به سطوح تماس کنترل می شود. این رابطه های h=0.03d و D=(3,4)d مقادیر h و D به دست می آیند. که d قطر محور، و h ارتفاع برجستگی دیسک میانی است. فشارهای سطح تماس در شکل 5-7 ب مشخص و نمایان است. درجه سختی برجستگی دیسک میانی باید 55 الی 60 درجه سختی راکول باشد. و پس از 100 ساعت کار، گریس کاری شود.

راکول چیست؟ راکول دستگاه سختی سنج فلزات است. که درجه سختی فلزات را با آن اندازه می گیرند.

کوپلینگ گاردان (متغیر زاویه ای)

در انتهای دو محور، دو چنگال متصل می شود. و یک عضو میانی به شکل صلیب، ارتباط محورها را برقرار می سازد. گاه با مفصل های کروی نیز تولید می شود. که در صنعت موارد کاربرد زیادی دارند. در انتقال حرکت بین دو محوری که امتداد آنها نسبت به هم تحت زاویه باشد. مورد استفاده قرار می گیرند. شکل (6-7) برای انتقال نیروهای پیچشی بین دو محوری که در یک امتداد نیستند و یا با زوایای مختلفی نسبت به یکدیگر قرار دارند. از مفصل استفاده می کنند. مفصل بندی این نوع کوپلینگ ها را در شکل (7-7) می بینیم.

در صورتی که زاویه انحراف بین دو محور زیاد باشد. از چهار شاخ گاردان استفاده می شود. توصیه می شود که زاویه انحراف بین دو محور °5 تا °15 در نظر بگیرند.

البته در دورهای خیلی پایین، حرکت را تا زاویه °45 می توان منتقل کرد. در این حالت معمولاً بین دو محور، یک محور واسطه قرار می گیرد. که وجود چنین محوری سبب می شود. تا دو محور محرک و متحرک به صورت موازی قرار گیرند. بدین ترتیب می توانیم سرعت دو محور محرک و متحرک را یکسان سازیم و در صورت نیاز می توانند زاویه دار نیز باشند. در شکل (8-7) استفاده از محور واسطه را در حالت های مختلف مشاهده می کنیم.

البته دلیل دیگر بکارگیری از دو شاخ گاردانی، از بین بری خطاهای احتمالی موجود در مفاصل است. برای اینکه گاردان ها اصولی کار کنند. شرایط زیر لازم است.

الف) همه قطعات محورها بر روی یک صفحه قرار خواهند گرفت.

ب) هر دو مفصل نسبت به هم با حالت Z به خود می گیرند. و یا با زاویه کار خواهند کرد.

پ) در هر دو حالت (ب) زوایای گاردان یکی خواهد شد.

ت9 چنگال های هر دو سر میله میانی در یک صفحه قرار خواهند داشت.

گاردان ها در صنعت خودروسازی، لکوموتی و ماشین سازی ابزار کاربرد زیادی دارند.

در شکل 9-7 یک نمونه پرکاربرد آنها را مشاهده می کنید.

چنانچه بیان شد خیلی مواقع در مفاصل از ساچمه استفاده می کنند. نمونه این محور را در شکل 10-7 مشاهده می کنید.

کوپلینگ های دنده ای:

از پر مصرف ترین انواع کوپلینگ ها، کوپلینگ های دنده ای هستند.

سیستم هایی وجود دارد که در آنها چرخ دنده، فقط روی یک محور سوار می شود. در شکل 11-7 الف در قسمت فوقانی و بغل دنده های کوپلینگ که شکل کروی دارد و لقی ایجاد می کنند، نمایان است. که انحراف های محوری، شعاعی و زاویه ای بین دو محور را بر طف می سازد (شکل 11-7 ب و 11-7پ). در موقع انتخاب این نوع کوپلینگ از کاتالوگ، باید دقت کرد که هر چه زاویه انحراف افزایش یابد. به همین اندازه نیروی انتقالی کمتر می شود.

برای انتقال گشتاورهای کوچک و متوسط، نوع ارزان آن ها که به نام کوپلینگ متغیر همه جانبه معروف است. به کار می رود که از پلاستیک خیلی سخت تولید می شود.

کوپلینگ های دنده ای

دو چرخ (1) و (2) به وسیله خارهای انطباقی به دو انتهای محورهای محرک و متحرک مونتاژ می شود. یک پوسته (3) که دارای دنده های داخلی است. ارتباط این دو محور را برقرار می سازد. این پوسته به صورت دو قطعه ساخته میشود. و با پیچ و مهره به هم متصل می شود. چنانچه بخواهند گشتاورهای کوچک را انتقال دهند. به صورت یکپارچه ساخته می شود. که بوسیله پیچ های (5) جمع شده، به هم بسته می شوند.

کوپلینگ توربو فلکس

این کوپلینگ ها مطابق شکل 12-7 الف از دو توپی فلانچ دار a و b و قطعه میانی c. که عمدتاً بصورت شفاف توخالی فلانچ دار است، تشکیل می شوند. گشتاور توسط المان فنری d منتقل می شود. و به کمک آن جابه جایی محوری و زاویه ای میسر است. نصب این کوپلینگ، بین یک الکتروموتور و یک پمپ در شکل 12-7 ب نشان داده شده است.

کوپلینگ های الاستیکی

کوپلینگ های الاستیکی، انحرافات محوری، شعاعی و زاویه ای بین دو محور محرک و متحرک را تنظیم می کنند. و حرکت را به نرمی انتقال می دهند. این کوپلینگ ها در اثر حرکت، ارتعاشات و ضربه های ایجاد شده را از بین می برند. و مستهلک می کنند. در این کوپلینگ ها معمولاً دو فلانچ برروی دو محور محرک و متحرک مونتاژ شده است. و بین آنها، اجزاء الاستیکی از نوع حلقه ها و صفحات لاستیکی و فنرهای نواری و فشاری قرار گرفته اند. که ارتباط بین دو محور را بر قرار می سازند. در شکل 13-7 دو نیمه کوپلینگ با تغییرات ممکن این دو نیمه نسبت به هم نشان داده شده است. همچنین در اثر گشتاور انتقالی، هر دو نیمه کوپلینگ، نسبت به یکدیگر می چرخند. در یک چرخش ضربه ای، زاویه چرخش بزرگ تر می شود. و لاستیک میانی، ضربه را جذب و مستهلک می کند.

کوپلینگ های الاستیک، انواع مختلفی دارند. که در این جا به سه نوع خیلی مهم آنها اشاره می کنیم.

الف) کوپلینگ های الاستیکی با نواز فنری

ب) کوپلینگ های بسیار الاستیک پری فلکس

پ) کوپلینگ های بسیار الاستیک کِگِل فلکس

کوپلینگ های الاستیکی با نوار فنری

انتقال حرکت و گشتاور در این کوپلینگ ها به کمک یک نوار فنری فولادی انجام میشود. در شکل 14-7 نوعی از این کوپلینگ را می بینیم. که فنر به صورت مارپیچ در داخل شیارهای فرعی در محیط دو نیمه کوپلینگ قرار گرفتند. برای این که فنر بر اثر نیروی گریز از مرکز از درون شیار خارج نشود از یک پوشش فلزی استفاده می شود.

چون نیروهای ضربه ای وارد بر نیمه محرک کوپلینگ، موجب تغییر نرم الاستیکی بازوهای پیچشی فنر می شود. و بر اثر سختی و خاصیت فنرها،ضربات را خنثی می کند. همچنین نیمه محرک کوپلینگ و نیمه متحرک را به آرامی به دنبال خود می کشد. و با خود هماهنگ می سازد، لذا از این کوپلینگ ها برای انتقال گشتاورهای زیاد، مثل دستگاه های نورد استفاده می کنند. در حالی که محورها باید در یک امتداد باشند. زیرا امکان تصحیح انحراف محوری وجود ندارد.

کوپلینگ بسیار الاستیک پری فلکس

در این کوپلینگ ها، دو نیمه کوپلینگ با لاستیک به هم متصل می شوند. و بر اثر خاصیت الاستیکی خیلی زیاد، ضربه ها و ارتعاشات شدید، کاملاً مستهلک می شوند.

اثرات ناشی از انحرافات زیاد شعاعی، زاویه ای و جابه جایی محوری، خنثی می شوند. چنان چه در شکل 15-7 مشاهده می کنید. هر دو گلویی به کمک لاستیک U شکل رشته وار، با استفاده از حلقه های فشاری توسط پیچ ها به همدیگر متصل می شوند. بدین ترتیب انحرافات خیلی بزرگ تنظیم می شود و باعث انتقال گشتاورهای بزرگ می شود.

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی

https://t.me/foolad_paytakht تلگرام

https://www.instagram.com/folad_paytakht اینستاگرام

https://www.instagram.com/foolad_paytakht.ir اینستاگرام

فولاد 7335-فولاد مقاوم به حرارت 1.7335 از سری فولادهایی هستند که قابلیت حفظ استحکام Heat Resistant Steels خود در دماهای نسبتاً بالا را دارند. این فولادها از لحاظ خواص، تشابهاتی به سری نسوز 300 دارند. فولاد سازه ای

فولاد 7335

اما با توجه به مقادیر کمتر نیکل و کروم فولادهای مقاوم به حرارت مقاومت در برابر اکسیداسیون این فولادها به اندازه سری نسوز نمی باشد.

از پرکاربردترین فولادهای مقاومت به حرارت به علاوه بر فولاد 1.7335 می توان به فولاد 1.8070 نیز اشاره نمود. این فولادها حاوی عناصری مثل کروم، نیکل، مولیبدن ، وانادیوم، مس و … می باشند. هر کدام تأثیر مشخصی بر خواص فولاد دارند.

با اضافه شدن کروم به زمینه فولاد 1.7335 مقاومت به اکسیداسیون این فولاد افزایش پیدا می کند. همچنین باعث تقویت استحکام در دماهای بالا می شود. کروم یکی از اصلی ترین عناصر فولادهای مقاوم به حرارت هستند.

در بعضی از فولادهای مقاوم به حرارت مقادیری نیکل هم وجود دارد. که حضور این عنصر آلیاژی در ترکیب شیمیایی باعث بهبود خواص خزشی فولاد می شود.

وانادیوم هم از جمله عناصر کاربید زا و افزایش دهنده سختی می باشد. در ساخت این فولادها از این عنصر نیز استفاده می شود. این عناصر به شکل فروآلیاژ در بخش آلیاژسازی به مذاب فولاد اضافه می شود. فولاد بطور عادی حاوی کربن، منگنز و سیلیسیم هم می باشد. با توجه به حضور این عناصر در سنگ آهن، پس از استخراج آهن این عناصر به زمینه فولاد اضافه می شوند. مهمترین عناصر آلیاژی که در مرحله فولادسازی به فولاد مقاوم به حرارت 1.7335 اضافه می شوند، مس، کروم و مولیبدن هستند.

کاربرد: جمع کننده ها و گیرنده ها، لوله دیگ های آبی و ابر گرم کننده ها تا دمای کمتر یا مساوی 530 درجه سانتیگراد

قیمت میلگرد مقاوم به حرارت 7335 بستگی به کیفیت زمینه و میزان دقت آنالیز شیمیایی آن دارد. بطور کلی قیمت این نوع فولادها ارزانتر از فولادهای نسوز می باشند. و قیمت فولاد مقاوم به حرارت 1.7335 تقریباً برابر با قیمت فولاد مقاوم به حرارت 8070. که نوع پر مصرف دیگری از این دسته فولادها می باشد، است.

کاربرد فولاد مقاوم به حرارت 1.7335

این ورق از لحاظ ترکیب شیمیایی شباهت های زیادی به فولاد A387 دارد که با نام کروم مولی (Chromemoly) نیز شناخته می شوند. در بازار داخلی این فولاد در مقطع میلگرد بهترین کیفیت را داشته و در مقطع تسمه یا ورق نیز یافت می شوند.

این میلگرد با توجه به خواص مکانیکی مناسب و حفظ خواص در دمای بالا تا 500 درجه سانتی گراد. در ساخت انواع لوله، اتصالات و مخازنی که دمای کاری بالایی دارند مورد استفاده قرار می گیرد. از این نوع لوله ها، اتصالات و مخازن در پالایشگاه و نیروگاه ها به وفور استفاده می شود.

استاندارد 1.7335

فولادهای مقاوم در برابر حرارت از فولادهای آلیاژی مستحکم تر می باشند. از آنجا که فولادهای مقاوم در برابر حرارت در محدودۀ خاصی از درجات حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند. معمولاً توسط مکانیزم سخت شوندگی در عملیات حرارتی سخت سازی میگردند.

تمامی فولادهای مقاوم در برابر حرارت از چند عنصر آلیاژی برای رسیدن به خواص مورد نظر تشکیل شده اند. و در زمینه هایی کاربرد دارند که مقاومت در برابر درجه حرارت های بالا در آن ها حائز اهمیت می باشد.

عمومی ترین مشکلات که قطعه در دمای بالا با آنها مواجه می شود.

• کاهش استحکام و تنزل خصوصیات مکانیکی ماده
• تغییرات ساختاری و رشد دانه
• تشدید خوردگی و افزایش سرعت واکنش های خوردگی به دلیل فراهم بودن انرژی مورد نیاز این واکنش ها در درجه حرارت های بالا
• خستگی و خزش حرارتی

آلیاژهای مقاوم به حرارت بر پایه فلزاتی مانند نیکل، آهن، تیتانیوم، کبالت و فلزات دیرگداز طراحی و تولید می شوند.

این فلزات ساختار کریستالی مستحکم و با ثباتی جهت کار در دمای بالا فراهم می کنند.

فولاد با استاندارد 1.7335 در دستۀ میلگردهای مقاوم به حرارت بالا قرار دارد. و در ساختار قطعاتی که در تولید کوره های پخت و عملیات حرارتی استفاده می شوند گزینۀ مناسبی هستند.

تفاوت عمدۀ آلیاژهای رایج با انواع آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت، بی شک تمرکز بر تنشهای ناشی از درجه حرارت های بالاست.

فولاد 1و7335 یا فولاد A812(f1)

در استاندارد DIN آلمان با مشخصه 13CrMo4-5 نیز معروف است.

فولاد 1.7335 حاوی ترکیب شیمیایی 0.13 درصد کربن، 0.25% سیلیسیوم، 0.6% منگنز، 1 درصد کروم و 45 درصد مولیبدن می باشد.

برای آنیل کاری این فولاد آن را در کوره تا دمای 680-720 درجه سانتی گراد گرما می دهند. سپس آن را در کوره نگه می دارند تا در همانجا خنک شود.

برای سخت کاری این فولاد آن را تا دمای 940 – 910 درجه سانتی گراد حرارت می دهند. و برای خنک کردن آن را در روغن و یا هوای آزاد قرار می دهند. تا سرد شود و به سختی مورد نظر تا بتوان آن را برای صنعت های مختلف مورد استفاده قرار داد.

13CrMo4-5 فولاد آلیاژی کروم مولیبدن دار است که با کارآیی خوب در سرما و گرما. قابلیت جوشکاری خوب ضمن حفظ خصوصیات، استحکام بالا در دمای اتاق و درجه حرارت بالا را دارد.

1.7335 معمولاً به عنوان یک محصول نیمه تمام برای قطعات و زیر مجموعۀ صنعت برق. و همچنین برای صنایع شیمیایی که در دمای حداکثر 530 درجه سانتی گراد کار می کنند معروف است. در تماس با مایعات و همچنین غلظت های مختلفی از گازها و بخار که ممکن است حاوی مواد شیمیایی بیشماری باشد.

برای اجزای تجهیزات فشار، دیگ های بخار، توربین و سیستم های قدرت مورد استفاده واقع می شود. از گرید 1.7335 قطعاتی برای اتصالات مربوط به تأسیسات نیز معروف است. سختی خام آن به 175-130 برینل می باشد.

کاربردهای فولاد مقاوم به حرارت 1.7335

فولاد 1.7335 در قطرهای مختلفی تولید می شود

صنایع مختلفی که از این فولاد استفاده می کنند.

• در صنایع شیمیایی و پتروشیمی
• صنایع غذایی
• کارخانجات زباله سوزی
• دیگ های بخار
• صنایع تولید خمیر کاغذ
• برنامه های کاربردی مختلف در تجهیزات مهندسی
• صنعت سیمان (بعنوان مثال برای کوره های استوانۀ چرخشی)

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی

https://t.me/foolad_paytakht تلگرام

https://www.instagram.com/folad_paytakht اینستاگرام

https://www.instagram.com/foolad_paytakht.ir اینستاگرام

لوله ASTM A53 -لوله فولادی استوانه ای درون تهی بوده که دارای دو سر باز. و سطح مقطع دایره ای شکل با جنسی از فولاد تولید می شود. و برای انتقال سیالات استفاده می شود. لوله های فولاد در سال 1800 میلادی وارد صنعت گردید.

و تا به حال شاهد پیشرفت های زیادی در خود بوده است. این لوله ها از فولاد کربن ساخته شده و دارای قطری بزرگ هستند. و اکثراً برای لوله کشی آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرند. از ویژگی های این نوع لوله می توان به مقاومت کششی و فشار بالا. مقاوم در برابر خوردگی و امکان تولید با قطرها و ضخامت های مختلف اشاره نمود. از انواع لوله های فولادی و بهترین استانداردهای این محصول، لوله ASTM A53 می باشد. که می تواند بصورت درز دار و یا بدون درز تولید شود.

مهمترین موضوعی که روی کیفیت لوله ها تأثیر می گذارد. رعایت استانداردی که مورد تأیید است برای لوله های فولادی است. کلیه لوله های فولادی در تمام دنیا باید بر اساس استانداردهای مشخصی تولید شوند. به طور معمول در اغلب این استاندارد سازی ها معیارهای مشخص از سوی کشور آمریکا تعیین می شود. اما کلیه کشورهای معتبر از جمله مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی در ایران نیز استانداردهای مشخصی برای تولید انواع لوله فولادی دارند. استانداردهای معین از سوی این کشورها معمولاً با علائم اختصاری مشخص می شود.

. مقایسه دو لوله ASTM A53 با A106

. کاربرد لوله ASTM A53

. ترکیب شیمیایی لوله A53

مقایسه دو لوله ASTM A53 با A106

لوله A106 بصورت مانیسمان تولید می شود. و در مواردی که نیاز به استحکام و فشار بالا باشد کاربرد دارد. در تفاوت لوله Astm A53 با لوله A106 باید به مواردی اشاره نمود. از جمله اینکه نوع A53 در مواردی که نیازمند فشار کم و متوسط باشد کاربرد دارد. بعلاوه نوع لوله A106 بصورت بدون درز تولید می شود. اما لوله A53 هم بصورت درز دار و هم بدون درز قابل تولید می باشد. و در آخر نیز باید گفت وجود سیلیکون در نوع A106. و نبود این عنصر در لوله A53 موجب تمایز این دو از یکدیگر شده است.

کاربرد

این لوله ها سیالات را با فشار کم و متوسط انتقال می دهند و برای کاربری های مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرند. لوله A53 در صنعت کاربردهای مختلفی دارد. این محصول در خطوط بخار آب و گاز و هوا کاربرد دارد.

ترکیبات شیمیایی

ترکیب شیمیایی لوله بدون درز A53 گرید A و B

در گرید A، کربن 0.25 ، منگنز 0.95، فسفر 0.5، مس، نیکل، کروم 0.4، مولیبدنوم 0.15، وانادیوم 0.08، میباشد. اما در گرید B تنها عناصر کربن با 0.3، منگنز 2.1 با لوله درز دار گرید A متفاوت است.

لوله ASTM A53 بصورت جوشی، فلنجی و یا شکل دار طراحی می شود. شما می توانید بهترین این نوع لوله ها را نیز با مناسبترین و معتبرترین برندهای اروپایی، چینی، روسی و غیره. را در سایزهای 1/4 الی 30 اینچ، در رده های 10 تا 160 به شکل مانیسمان و درزدار. و همچنین گالوانیزه سیاه و گرم را در بازار ایران تهیه کنید.

استاندارد لوله مانیسمان

لوله های مانیسمان نوع دیگری از انواع لوله ها هستند که با روشی متفاوت نسبت به لوله های درز دار تولید می شوند. برای تولید این لوله ها معمولاً به جای ورق های فولادی، از شمش فولاد استفاده می گردد. از همین رو، روی سطح لوله های مانیسمان یا بدون درز هیچ جای جوش یا در زیر وجود ندارد. به طور معمول برای مشخص کردن ضخامت انواع لوله مانیسمان از پارامتری به نام Schedule استفاده می شود. این پارامتر رده لوله را مشخص می کند. از طرف دیگر برای نشان دادن استاندارد لوله مانیسمان از جنس فولاد، معمولاً از علامت اختصاری استانداردهای ASME مورد کاربرد است.

Schedule در واقع نشان دهنده ضخامت دیواره لوله است که مستقیماً بر ابعاد داخلی و وزن لوله نیز تأثیر می گذارد. از طرف دیگر این مقیاس عامل مهمی بر فشار داخلی لوله است. و به همین دلیل در انتخاب لوله در شرایط مختلف محیطی تأثیر زیادی دارد.

موضوع دیگری که باید در مورد استاندارد لوله های مانیسمان بدانید، عوامل مؤثر بر قیمت این لوله ها است. بطور معمول قیمت لوله مانیسمان با رده لوله ارتباط مستقیم دارد. هرچقدر رده لوله بالاتر باشد، ضخامت و وزن آن بیشتر است. برای مثال لوله های مانیسمان رده 80 قیمت بالاتری نسبت به لوله های رده 40 دارند. از طرف دیگر قیمت اتصالات مانیسمان نیز با توجه به نوع و ضخامت آن متفاوت هستند. یکی از ویژگی های مهم لوله کشی با لوله های مانیسمان این است که باید همراه لوله مانیسمان حتماً از اتصالات مانیسمان استفاده کنید. این کار از ایجاد زنگ زدگی و آسیب به سیستم لوله کشی جلوگیری می کند و نقش مهمی بر کیفیت نهایی لوله کشی دارد.

استاندارد لوله های فلزی مانیسمان معمولاً طول، عرض، ضخامت و همه ویژگی های این لوله را تعیین می کند. سپس این ویژگی های مشخص در یک جدول مشخص و با بکارگیری از علائم اختصاری و کوتاه میشود. روی محصول درج می شود. تا افراد در زمان خرید و بررسی قیمت لوله مانیسمان تمام این ویژگی ها را مد نظر قرار دهند.

استاندارد لوله درز دار

لوله های درز دار به نوعی از لوله های فولادی بیان می شود که برای تولید آنها از ورق های فولادی استفاده می شود. سپس این ورقه ها به شکل استوانه حالت می گیرند و با استفاده از جوشکاری لبه های ورق فولادی به هم جوش می خورد. به طور معمول لوله های درز دار به دو روش مقاومت الکتریکی و ذوبی الکترونیکی انجام می شود. و لازم است که برای این لوله ها از استانداردهای مشخصی پیروی شود. وزن و ضخامت لوله از عوامل مهمی هستند که بر قیمت لوله درز دار مؤثر هستند.

یکی از مهمترین استاندارد لوله های فلز درز دار مربوط به ابعاد آن است. ابعاد لوله های درز دار مطابق با استاندارد ASME B16.9 تولید می شود. از طرفی آلیاژ لوله نیز طبق استاندارد ASTM A403,A234,A420 مشخص می شود. رعایت این استانداردها در اتصالات لوله درز دار نیز اهمیت زیادی دارد. از طرف دیگر ضخامت و وزن این اتصالات می تواند عامل مهمی باشد که بر قیمت اتصالات درزدار مؤثر است. بطور مثال سه راه جوشی یکی از رایج ترین انواع اتصالات مورد استفاده در سیستم لوله کشی است. که باید استاندارد ابعادی آن مطابق با ASME B16.9 تولید شود.

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی

https://t.me/foolad_paytakht تلگرام

https://www.instagram.com/folad_paytakht اینستاگرام

https://www.instagram.com/foolad_paytakht.ir اینستاگرام

فولاد 4301 -فولاد نسوز – ورق نسوز–میلگرد استیل 4301 – لوله استیل 4301- ورق استیل 4301-. قوطی استیل 4301 – تسمه استیل 4301. – فولاد ضد زنگ – فولاد زنگ نزن – ورق ضد اسید – فولاد ضد اسید

فولاد 4301

میلگرد استیل 304

فولاد 4301 در فرایندهای شیمیایی، صنایع غذایی و لبنی و آشامیدنی، انتخابی مناسب است. این گرید دارای ترکیبی عالی از استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت ساخت است.

کاربرد ورق 4301– در ساخت تجهیزات و ابزارهایی برای صنایع غذایی، بهداشتی، پزشکی و آزمایشگاهی و صنایع خودرو مورد استفاده قرار می گیرد.

استنلس استیل ۳۱۶ در صنایع شیمیایی، صنایع کاغذ و خمیرکاغذ. برای پردازش و توزیع مواد غذایی و نوشیدنی و در محیط های خورنده تر استفاده می شود. همچنین در صنایع دریایی به دلیل مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود.

علل از بین رفتن کروم در عملیات حرارتی

در عملیات حرارتی و یا جوش‌کاری، دمای فولاد ضد زنگ به حدود 850-550 درجه سانتیگراد می‌رسد. کروم و کربن با یکدیگر وارد واکنش می‌شود. و کاربایدکروم (Chromium Carbide) تولید می‌گردد. که در امتداد مرز دانه‌ها رسوب می‌کند. به همین دلیل کروم موجود در منطقه اطراف مرزدانه (ناحیه مرزی) تخلیه می‌شود. ناحیه مرزی که کروم آن تخلیه شده نسبت به .سایر مناطق سالم سطح فلز که کروم آن مناطق تخلیه نشده‌اند در برابر خوردگی مقاومت کمتری دارد.

ورق نسوز

نحوه استخراج و شکل‌ گیری ورق نسوز بسیار پیچیده است. تا حدی که گاهی اوقات حتی مهندسینی که با یک یا چند نوع فلز نسوز خاص کار می‌ کنند. نمی ‌توانند به‌ طور کامل متوجه شوند .که فرایند استخراج، پردازش و تشکیل آن فلزات به چه صورتی بوده است. اما در همه فلزات نسوز یک ویژگی خاص مشترک است. آن‌ هم نقطه ذوب فوق ‌العاده بالای آن ‌ها می ‌باشد.

تنگستن

به ‌عنوان مثال تنگستن، در دمای 3410 درجه سانتی‌ گراد (6170 درجه فارنهایت) ذوب می‌ شود. که دو برابر آهن و ده برابر نقطه ذوب سرب است. فلزات نسوز در جدول شیمی مندلیف همگی در یک بخش از جدول هستند. با اینکه 12 نوع فلز نسوز در این جدول مشخص شده‌ است. اما فقط 5 آلیاژ به‌ طور گسترده ‌ای مورد استفاده قرار می ‌گیرد. این پنج فلز عبارت ‌اند از:

• تنگستن
• مولیبدن
• نیوبیوم
• تانتالوم
• رنیوم

فلزات نسوز

همه این فلزات نسوز به ‌جز رنیوم دارای ساختار مکعب بدون محور هستند. علیرغم این واقعیت انواع ورق آهن نسوز دارای شباهت ‌های زیادی هستند. اما از نظر کیفیت مانند ویژگی چگالی. مقاومت در برابر سایش و خوردگی هر کدام از این فلزات نسوز دارای ویژگی‌ های خاص خود می ‌باشند. بسیاری از این ویژگی ‌ها کاملاً منحصر به ‌فرد بوده و در فلزات دیگر یافت نمی ‌شوند.

چگونگی ساخت وسایل با دمای ذوب بالای فولاد آلیاژی

همان‌ طور که گفتیم مثلاً از فلزات نسوز در اتومبیل‌ سازی استفاده می‌ شود. با توجه به دمای ذوب بسیار بالای این فلزات چگونه در موارد مختلف از آن ‌ها استفاده می ‌شود؟ برای پاسخ تخصصی به این سؤال باید گفت فلزات نسوز از کنسانتره ‌های سنگ استخراج می ‌شوند. سپس به‌ صورت مواد شیمیایی فرآوری می شود و در گام بعدی به پودر تبدیل می‌ شوند. در مرحله بعدی پودرها را در قالب ‌های مختلف می ریزند. و دوباره آن ‌ها را منسجم و به شکل دلخواه در می ‌آورند. پخت این پودرها شامل گرم شدن درون قالب برای مدت زمان طولانی است. در زیر گرما، ذرات پودر شروع به اتصال می ‌کنند و یک قطعه جامد را مطابق قالب تشکیل می‌ دهند.

میلگرد استیل 304

ذوب فلزارت

پخت می ‌تواند فلزات را در دمای پایین ‌تر از نقطه ذوب آن ‌ها نیز پیوند دهد. این یک مزیت قابل توجه هنگام کار با فلزات نسوز است. بنابراین نقطه ذوب بالای این فلزات و سهولت واکنش اکسیداسیون آن ‌ها (ترکیب فلز با اکسیژن هوا). در دمای بالا باعث می ‌شود. که متخصصین از پودر این فلزات برای کارهای مختلف استفاده کنند. و مانند فلزات دیگر به‌ صورت ریخته ‌گری مورد مصرف قرار نمی ‌گیرند. علم متالورژی پودر مدرن در واقع در اوایل دهه 1900. و هنگامی ‌که رشته‌ های لامپ رشته ‌ای از پودرهای تنگستن تولید شدند. ابداع شد و بعد از آن کاربرد فراوانی داشت. از همان ابتدا که دانشمندان کشف کردند چگونه می ‌توانند. از فلزات نسوز در تولیدات خود استفاده کنند. ابزارهای برش را ساختند که یکی از بهترین کاربردهای این نوع فلزات می ‌باشند.

مشخصات فولاد نسوز

دیگر فلزات نسوز نیز مانند تنگستن دارای نقطه ذوبی بالاتر از 3632 درجه فارنهایت (2000 درجه سانتی ‌گراد) هستند. نقطه ذوب بالای فلزات نسوز و مقاومتشان در برابر خوردگی و فرسایش. آن ‌ها را به فلزات بسیار عالی برای برش تبدیل کرده است.

فلزات نسوز همچنین در برابر شوک گرمایی بسیار مقاوم هستند. به این معنی که گرم شدن و سرمایش مکرر به‌ راحتی باعث انبساط، فشار. و ترک‌ خوردگی آن‌ ها نمی ‌شود.

این نوع فلزات دارای چگالی بالا (سنگین) و همچنین خاصیت هدایت الکتریکی و حرارتی خوبی هستند.اما همان ‌طور که در قسمت قبلی هم گفتیم. به‌ طور خاص این ویژگی‌ ها در هر کدام از آن ‌ها متفاوت است. پودرهای فلزی در اندازه‌ ها و فرم ‌های خاصی تولید می ‌شوند. سپس مخلوط ‌شده تا مخلوط تهیه شده قبل از فشرده و پخته شدن خواص مورد نیاز را ایجاد کند.

کاربرد فولاد نسوز

کاربرد فولاد نسوز، بر اساس میزان مقاومت در برابر حرارت و خواص مکانیکی مورد نیاز فولاد است.

استفاده از فولاد مقاوم تر در برابر حرارت، ممکن است به دلیل ترد بودن،گران مضر نیز باشد. این فولاد نباید در معرض شعله قرار گیرد و از تماس مستقیم آن با کربن باید جلوگیری شود.

فولادهای نسوز در کوره های صنعتی، دیگ های بخار، لوله های بخار. رکوپراتورها، صنایع شیمیایی و نفتی، خطوط گاز و سوخت. جعبه های آتش نشانی، بخاری ها، مقاومت ها. مبدل های حرارتی و کارخانه های سوزاندن زباله و … استفاده می شوند.

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

شاهکارهای هنر فولادسازی عصر صفوی

فولادسازی عصر صفوی

دوره ای که از آن با عنوان «عصر طلایی» هنر ایران نام برده میشود. تحت لوای پادشاهان صفوی به اوج و شکوفایی خود رسید.

زمینه های مختلف هنر شامل پارچه بافی، قالی بافی، سفالگری، نقاشی، تذهیب، جلدسازی و فلزکاری در این زمان رونق می یابد. هنر فولادسازی در این دوره رشد بی سابقه ای یافته. و انواع سلاح و ابزار جنگی فولادی باقی مانده شامل انواع شمشیر، زره، سپر، کلاهخود و … نشان از دانش فنی بسیار بالای صنعتگران این دوره است.

از طرفی آثار هنری فولادی مانند کشکول ها، ظروف، علم ها و لوحه های مشبک. مهارت و استادی هنرمند-صنعتگر این دوره را برای کار با فلز سختی مانند فولاد به نمایش می کشد. با وجود آثار فلزی بی شماری که از این دوره باقی مانده است. دانش و آگاهی ما دربارۀ هنر فلزکاری این دوره بسیار ناچیز است.

فولادسازی عصر صفوی

افزون بر این، آثار هنری فولادی این دوره از کیفیت بسیار بالایی در طرح و نقش. اجزاء و مواد به کار رفته برخوردار بودند. این موضوع سبب آن شد که آثار فولادی این دوره زینت بخش بسیاری از موزه های ایران و جهان باشند. از جمله آثار فولادی این دوره که در شمار نفیس ترین شاهکارهای هنر فولادسازی ایران قرار می گیرند. لوحه های مشبک فولادی است. تعداد بسیار انگشت شمار و پراکنده ای از این لوحه ها. در بعضی از موزه های بزرگ دنیا از قبیل موزۀ بریتانیا. موزۀ ویکتوریا و آلبرت و موزۀ متروپولیتن و موزۀ ملی ملک نگهداری می شود.

فولادسازی عصر صفوی

وجود مجموعه ای از لوحه های مشبک فولادی با این تعداد و تنوع شکل و طرح. در نوع خود در تمام موزه های سراسر دنیا بی نظیر است. از این رو در این مقاله به معرفی این لوحه ها و مشخصه های هنری و فنی آنها مورد بررسی قرار گرفت. تا بدین وسیله بخشی از هنر فلزکاری این دوره که منجر به خلق آثار خارق العاده ای با استفاده از فولاد گردید ، ارایه شود.

هنر رشد یافته در سرزمین هایی که اسلام به آن راه یافت. متأثر از باورهای دینی جدید، شکلی متفاوت می یابد که علی رغم تمایزات شاخص با هنر دوره های قبل. شباهت هایی با هنر سایر سرزمین های اسلامی نیز دارد. کاربرد خط، استفاده از نقوش مختلف اسلیمی و ختایی، صور فلکی و طرح های مهندسی به شکلی خاص در این زمان مطرح می شود. از زمان ورود اسلام به ایران، در دوره های مختلف تاریخی تأثیر فرهنگ جدیدی که اسلام با خود به ارمغان آورد. همراه با فراز و فرودهایی در این سرزمین گسترش یافت.

این موضوع در زمان حکومت صفویه با رسمی شدن مذهب شیعه رنگ و شکل متفاوتی می یابد. که به وضوح می توان شواهد آن را در هنرهای مختلف دنبال کرد. در کتیبه هایی که در این زمان بر آثار فلزی اجرا گردید. نام علی (ع)، پنج تن (ع) و اسامی چهارده معصوم (ع) به کرّات معلوم و مشخص است. سنت فلزکاری خراسان پس از تسلط صفویان بر این ناحیه به حیات خود ادامه داد. ساخت مشربه های برنجی دورۀ تیموری در دورۀ صفویه نیز ادامه یافت.

استفاده از نقوش اسلیمی و قاب های طوماری مشابه دورۀ تیموری در این آثار معلوم و مشخص است. اما ذکر نام علی (ع) تنها از سال 916 ه.ق. (سالی که صفویان خراسان را از ازبک ها گرفتند) بر این آثار دیده می شود. این تحولات در هنر و فرهنگ ایران تحت لوای پادشاهان صفوی رنگ و بوی ایرانی نیز می یابد. اغلب شاهان صفوی علاقه مند و حامی جدی نقاشی، معماری، جواهرسازی و فلزکاری بودند. در این دوره، رشد هنر تحت حمایت پادشاهان صفوی، به رشد و شکوفایی کم نظیری می رسد.

فولادسازی عصر صفوی

و از این رو دور از انتظار نیست که شیلا کنبی (1386) از این دوره به عنوان «عصر طلایی هنر ایران» نام می برد. هنرهایی مانند پارچه بافی، قالی بافی، سفالگری، نقاشی،تذهیب، جلدسازی و فلزکاری در این زمان رونق می یابد. هنر فولادسازی در این دوره رشد بی سابقه ای یافت. و انواع سلاح و ابزار جنگی فولادی باقی مانده شامل انواع شمشیر، زره، سپر، کلاهخود و… نشان از دانش فنی بسیار بالای صنعتگران این دوره دارد.

از طرفی آثار هنری فولادی مانند کشکول ها. ظروف، علم ها و لوحه های مشبک، مهارت و استادی هنرمند-صنعتگر این دروه را برای کار با فلزی سخت مانند فولاد به نمایش می کشد. با وجود آثار فلزی بی شماری که از این دوره باقی مانده است. دانش و آگاهی ما دربارۀ هنر فلزکاری این دوره بسیار ناچیز است. آنچه در این پژوهش مورد بررسی قرار می گیرد. نمونه های منحصر به فردی از اجزای کتیبه های قرآنی. و نام چهارده معصوم بر روی فولاد به صورت مشبک متعلق به دورۀ صفوی است. که در موسسه کتابخانه و موزۀ ملی ملک نگهداری می شود.

فلزکاری در عصر صفوی

دورۀ صفویه (907-1148 ه.ق.) یکی از دوره های شکوه هنر ایران به شمار می رود (حسن 1388، کنبی 1386). که در این زمان هنر معماری و قالی بافی و پارچه بافی به کامل رسید. فلزکاری صفوی در اوایل قرن 10ه.ق. ویژگی های سنت فلزکاری اواخر دورۀ تیموری در تکنیک، شکل و تزیینات ظروف را حفظ کرد (Atil et al. 1985). این آثار تنها بر اساس تاریخ یا متن کتیبه شان از آثار دورۀ قبل قابل تشخیص هستند (2009 Bloom & Blair).

به عنوان مثال، پایه شمعدان های مشهور تولیدی در غرب ایران طی نیمۀ دوم سدۀ دهم دارای شکلی اصالتاً تیموری اند (آلن 1374). ساخت مشربه های برنجی کوچک با بدنه های کروی و لولۀ استوانه ای نقره کوب و طلا کوب. که از جمله آثار متعارف دورۀ تیموری بود. در اوایل دورۀ صفوی نیز ادامه یافت ( 1982 Melikian-Chirvani) ولی تزیینات آنها آزادانه تر و ساده تر شد (کنبی 1386).

فولادسازی عصر صفوی

اما در عین حال ساخت و استفاده از ظروف فلزکوبی (مرصّع) با نقره و طلا بیش از پیش کمتر شد (Atil et al. 1985,2009 Bloom & Blair) و به نظر می رسد که مرصّع نقره و طلا در زمان شاه طهماسب از رواج افتاد (1982 Melikian-Chirvani). همچنین سنت ریخته گری خراسان پس از این که این ناحیه به دست صفویان افتاد. به حیات خود ادامه دارد (کنبی 1386).

تاریخ گذاری به صورت عددی روی ظروف و اشیاء که در دورۀ تیموری شروع آغاز شد. در دورۀ صفوی و بعد از آن ادامه یافت (1985.Atil et al). همچنین در تزیین ظروف، شیوۀ رایج در دورۀ تیموری. که شامل آرایه های گیاهی و انتزاعی چند شاخه در خانه های درهم تابیده و متداخل بود. تا نیمۀ دوم قرن 10 ه.ق، بعنوان یک شیوۀ محلی در شرق ایران و آسیای مرکزی ادامه یافت ( Bloom&Bair 2009). هرات که مرکز اصلی فلزکاری خراسان در قرن 9 ه.ق بود. همچنان شکوهش را در اوایل دورۀ صفوی حفظ کرد( 1982 Melikian-Chirvani).

آثار مفرغی مورد یافت و بررسی در دورۀ صفوی نیز زیباست. و حتی ممکن است تا قرن هجدهم میلادی از بهترین کارهای جهان به شمار آید. شمعدانی که از موقوفات مسجدی است. این دعوی را اثبات می کند (پوپ و دیگران 1387، 87). استفاده از آثار طلایی، نقره ای، مفرغی، برنجی و مس قلع اندود در این دوره رواج داشته است (آلن 1374،حسن 1388، 2003Allan,1985.Atil et al). هنرمندان صفوی همچنین در به کارگیری و استفاده از آهن و فولاد نیز مهارت بی نظیری داشتند.

استفاده از فولاد در ابتدا محدود به کاربردهای نظامی و بیشتر برای ساخت جنگ افزار مورد استفاده بود. در زمان صفوی، قم، شیراز، کرمان، مشهد و اصفهان شهرتی در ساختن شمشیر و محصولات ویژه دیگر داشتند (آلن 1381،10). اما یقیناً در زمان صفویه بود که فولاد علاوه بر استفاده در ساخت سلاح، جنگ افزار و زره، برای ساخت اشیای روزمره. و شخصی، تزییناتت معماری و اسباب و اثاثیه نیز به کارگیری شد (هیلن براند 1385). در این زمان بود که حرفۀ ساخت آثار فولادی ساختار گسترده و پیچیده تری پیدا کرد. و به صورت تخصصی در ساخت آثار مختلف دنبال شد.

اشیای فلزی دورۀ صفوی با کتیبه هایی به خط رقاع، نسخ، نستعلیق و ثلث. و طوماری های گل و گیاهی تزیین گردیدند( 1982Melikian-Chirvani ;1985 .Atil et al,ملیکیان شیروانی ۱۳۸۵). علاوه بر این، نقوش پیکره ای و حیوانی نیز در این دوره مورد استفاده قرار گرفت. قلم زنی نقشمایه های حیوانی در زمان شاه عباس اول با تنوّع سبکی زیادی روی ظروف فلزی غرب ایران ادامه یافت(1982Melikian-Chirvani).

فولادسازی عصر صفوی

در این دوره اشعار فارسی در کتیبه های روی ظروف استفاده شد (مرتضوی 1387،حسن 1388). اشعار فارسی خود شامل اشعار عرفانی فارسی و اشعاری که ارتباط خاصی با مضامین عرفانی نداشتند. و سنتی کهنه تر را تداوم می بخشیدند بود (ملیکیان شیروانی 1385). با تثبیت قدرت صفوی نوشته هایی با محتوای اعتقادی و مذهبی نیز روی آثار فلزی پیدا شد. که شامل مناجات.ادعیه و اشعاری در ستایش حضرت علی (ع) و ائمه معصومین (ع) بود. (منتظمی 1387، حسن 1388).

ظهور مکرر دعاهایی در مدح چهارده معصوم و تا حدی نیز دعاهایی شیعه خطاب به علی (ع). نشان دهندۀ افزایش شور مذهبی در این دوره است (ملیکیان شیروانی 1385).

در ربع دوم قرن 10 ه.ق. تزیینات، خشک تر و ساده تر شد. و نقشمایه های جدید مانند زمینۀ برگ طوماری برای کتیبه ها آشکار شد (2009 Bloom & Blair). همچنین استفاده از آرایه های تصویری انسانی و حیوانی برای تزیین آثار فلزی. بعد از نزدیک به 200 سال وقفه مجدداً رایج شد (.Atil et al1985,2009 Bloom&Blair). از جمله اشیای این دوره چراغدان های استوانه ای شکل است. که در قسمت پایه به صورت شیپوری در می آمده. و دارای سطحی مارپیچی یا برش خورده است. سطح این آثار نیز با نقوش شاخ و برگی و تصاویر انسانی و حیوانی تزیین می شد.

هنر فولادسازی

«فولاد در قرن دهم هجری قمری بود که ماده کار هنرمندان شد. فلزی سخت از فولاد نمی توان تصور کرد. ولی همین فلز در دست هنرمندان صفوی مانند قلم نقاش مطیع و انعطاف پذیر و لطیف بود. نقش صفحه ای فولادی که متعلق به قرن دهم هجری است چنان زیباست که با قلم نیز نمی توان ایجاد کرد. طرح این لوحه به دست یک استاد تذهیب و یک استاد خطاطی به وجود آمده است» (پوپ و دیگران 1387، 87).

فولادسازی عصر صفوی

ساخت لوحه های مشبک فولادی که از آن به عنوان یکی از تحولات مهم در فلز کاری صفوی شهرت دارد. از اوایل قرن 10 ه.ق. دست کم در عَلَم ها ظاهر میشود. ولی در قرن 11 هجری به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت (کنبی 1386).

مشبک کاری بر روی فولاد

در دورۀ صفوی از روش هایی مختلف برای تزیین آثار فولادی استفاده شد. تزیین سطح با تزیینات طلایی در نمونه های باقی مانده از این زمان دیده می شود. در یک روش شیارهایی در سطح ایجاد می شد و مفتول های طلایی در آن قرار می گرفت. در روش دیگر از ورقه های نازک طلا استفاده گردید (آلن 1381). همچنین، اسیدکاری از دیگر روش هایی است که در این زمان برای اجرای نقوش بر سطح سخت فولاد بکارگیری شد. افزون بر این، مشبک کاری نیز یکی از شیوه های رایج تزریق آثار فولادی در دورۀ صفوی بوده است. مهارت و استادی بی نظیری که در طراحی و اجرای نقوش به شیوۀ مشبک در دوره صفوی معلوم و مشخص است. این گروه را از دیگر آثار متمایز می سازد.

این روش که به وسیلۀ یک متۀ کمانی و چند سوهان انجام می گرفت (آلن 1381، وولف 1384). بر روی آثار فولادی بسیار متنوعی اجرا شد. شمار قابل توجهی از قیچی های باقی مانده از این زمان که دارای تزیین مشبک هستند. نشان از رواج آن به ویژه در میان قیچی سازان دارد (آلن 1381). همچنین نمونه هایی از ابزارهای مختلف، علم ها و لوحه های فولادی مشبک نیز وجود دارد. که شامل کتیبه ها و نقوش اسلیمی بسیار زیبایی هستند (کنبی 1386). لوحه های (پلاک های) مشبک فولادی زیادی در اشکال مختلف شامل قاب کتیبه ها، ترنج های دالبری،

سرترنج ها و لچک ه از دورۀ صفویه باقی مانده است.

اگرچه نمونۀ مستندی از کاربرد این لوحه ها به دست نیامده است. اما نظر بر این است که این آثار اغلب برای تزیین درهای چوبی امامزاده ها، آرامگاه های بزرگان و پادشاهان صفوی ساخته شده اند. این موضوع با توجه به متن کتیبه ای که روی این لوحه ها اجرا شده. و اغلب در بردارندۀ نام چهاردهم معصوم (حضرت محمد (ص)، فاطمه (س) و دوازده امام شیعه (ع)). و متون مذهبی و آیه های قرآنی است استنباط می شود.

درهای مسجد شاه و مدرسه چهارباغ نمونه های باقی مانده از آن زمان است. (130:1995 Allan) که شکل چیدمان و کاربرد این لوحه ها را نشان می دهد. با این تفاوت که لوحه های اجرایی از جنس نقره است. با این وجود پوپ و آکرمن در کتاب شان با عنوان «سیری در هنر ایران» از لوحه های فولادی نام می برند. که بیان می شود بر روی دری در امامزاده درب امام در اصفهان نصب بوده است.

فولادسازی عصر صفوی

مشبک های فولادی موجود در مؤسسۀ کتابخانه و موزۀ ملی ملک

مشبک های فولادی دورۀ صفوی جزو آثار بسیار گرانبها و کم نظیر کار بر روی فولاد. در تمام دوره های فلزکاری ایران به شمار می رود. کمتر اثر فولادی می توان مشاهده کرد که از نظر طرح و اجرا به این اندازه استادانه باشد. در این لوحه ها، اسلیمی های مارپیچ و خطوط کتیبه ها با مهارتی تمام تلفیق شد و سطح را پر کرده است. نقوش اسلیمی و خطوط کتیبه در این آثار از عالی ترین نمونه هاست. که به احتمال بسیار زیاد توسط برترین استادان طراحی و خوشنویسی زمان انجام شد.

از طرفی مهارت فوق العاده مشبک کار در اجرای بسیار ظریف نقوش و خطوط طرح بر صفحه آهنی سخت را نیز نباید نادیده گرفت. ظرافت اجرا و ساخت این لوحه ها به حدی است که چیزی از کیفیت کار استادان طراح و خوشنویس نکاسته است.

نمونه های منفرد و پراکندۀ اندکی از این لوحه ها در موزه ها و مجموعه های دنیا وجود دارد. که جزو نفیس ترین آثار به شمار می آیند. در این خصوص عبارت زیر که در ابتدای توصیف یک کتیبۀ مشبک فولادی از این نوع در موزۀ متروپلیتن بیان شده است، قابل توجه است:

فولادسازی عصر صفوی

موجب شگفتی است که چگونه این چنین خوشنویسی ظریف و روان و این اسلیمی های مارپیچی زیبا و ظریف. از فولادی سخت پدید آمده است؟ ظرافت دقیق این لوحۀ مشبک ایرانی که یادآور دقت و ظرافت طرح های مارپیچی اَنگر است. بسیار تحسین برانگیز است. به وضوح نمایان است حتی اگر قادر به خواندن کلمات نباشیم. ویژگی های گویا و چیدمان آنها ما را به تعمّق و تفکری خوشایند و دلپذیر فرا می خواند…

افزون بر این، مطالعۀ فلزکاری اسلامی بسیار متکی بر کتیبه هایی است که نه تنها باعث تزیین شیء شدند. بلکه همچنین مهم ترین سند برای شناسایی هنرمندان، حامیان. تاریخ و محل ساخت آنهاست (Atil el al.1985) همچنین آثار فلزی و کتیبه های آنها بازتاب دهندۀ تحولات فرهنگی و مذهبی زمان خود نیز هستند.

فولادسازی عصر صفوی

از این رو، این لوحه ها از نظر مطالعۀ گرایش های مختلف فرهنگی و به ویژه مذهبی در دورۀ صفوی بسیار حایز اهمیت خواهد بود.

مشبک های فولادی موجود در مؤسسۀ کتابخانه و موزۀ ملی ملک شامل 27 لوحه به صورت زیر است:

4 کتیبه مشبک

4 لچک

2 لولحۀ مشبک به شکل گل چهار پَر (شبدری)

3 سر ترنج

2 کتیبۀ مشبک کوچک مثلثی

12 لوحۀ بیضی شکل (ترنج)

کتیبه های مشبک طولی

لوحه های کتیبه ای مشبک در این مجموعه شامل دو قطعۀ کامل و سالم. یک لوحۀ مشبک کامل که از وسط شکسته و یک نصف لوحه است. متن کتیبه ها در این لوحه ها به صورت طولی در میان اسلیمی هایی. که در سه ناحیه به صورت مارپیچ در آمده اجرا شده است. (تصویر 1).

لوحه های مشبک با این شکل، بر اساس شعر عربی شامل هشت کتیبه است. که چهار مصرع از آن در مؤسسۀ کتابخانه و موزۀ ملی ملک نگهداری می شود. لوحه های مشبک شماره های 2125 و 2126 سالم و با خط نستعلیق اجرا شدند. لوحه های شمارۀ 2127 (کامل اما از وسط شکسته). و شمارۀ 2128 (نصف کتیبۀ موجود است) با خط ثلث نوشته شدند. در هر یک از این مشبک ها یک بخش از شعر عربی که در احترام به چهارده معصوم است اجرا گردید. متن کامل شعر به صورت زیر است.

بنبیٍّ عربیٍّ و رسول مدنیٍ
و اخیه اسدالله مسمّی بعلی و بزهراءِ بتول و باُم ولدتها
و بسبطیه و شبلیه هما نجلا زکیٍّ.
بسجّاد و بالباقر و الصّادق حقّا
و بموسی و علیٍّ و تقیٍّ و نقیٍّ
و بذی العسکروالحُجّۀٍ القائم بالحق
الّذی یضرب بالسیف بحکم ازلی

کتیبه های مشبک موجود در مؤسسه کتابخانه موزه ملی ملک، تنها چند مصرع از این شعر را شامل می شوند. که با رنگ قرمز در متن کامل شعر در بالا مشخص شدند.

از این رو به نظر می رسد که این لوحه های مشبک، بخشی از یک گروه بزرگتر بوده اند. لوحه های مشابهی در موزۀ قاهره (O’kane 2012)، موزۀ ویکتوریا و آلبرت لندن. مجموعۀ دیوید کپنهاگ دانمارک و موزۀ متروپلیتن نیویورک (.et al Ekhtiar 2011, 19887 O’Neil & Clark). و موزۀ اسمیتسونین نگهداری می شود. تمامی این لوحه ها که از نظر شکل کلی و جزییات شبیه به لوحه های موجود در گنجینۀ مؤسسۀ کتابخانه و موزۀ ملّی ملک هستند.

دارای اندازه ای نسبتاً مشابهند. تمامی لوحه ها با طول تقریبی 38 سانتی متر و ارتفاع حدود 14 سانتی متر تولید شدند. شباهت در اندازه، می تواند نشان دهندۀ وجود یک استاندارد در ساخت این لوحه باشد. همچنین احتمال ساخت این لوحه ها در یک کارگاه و یا برای یک محل را فراهم می آورد.

فولادسازی عصر صفوی

اجرای این شعر عربی محدود به مشبک های فولادی نبوده است. و نمونه های اجرایی بر روی بنا و سنگ قبر نیز معلوم و مشخص است. در مسجد جامع اصفهان در ایوان غربی (صفۀ استاد). متن کامل این شعر عربی در دورۀ صفوی بر روی کاشی اجرا و قابل دید است (نصرتی 1380).

در انتهای کتیبه عبارت «فی سنه 1112 کتبه ابن شیخ محسن محمد الجزایری» نوشته شده است. همچنین، این شعر در «صفحۀ آخر قرآنی که در سال 1078/1676ه.ق. در زمان حکومت شاه سلیمان نوشته شده است دیده می شود. علاوه بر این، روی سنگ قبری متعلّق به اوایل قرن 10ه.ق. بیرون اردستان، نزدیک اصفهان، در مدرسۀ چهارباغ اصفهان که در اوایل قرن 12 به وسیلۀ مادر شاه سلطان حسین اوّل (سلطنت 1135-1106). و در بقعه ای در اصفهان از یک شخص که در 1260 فوت شد نیز معلوم و مشخص است» (1987 O’Neill &Clark).

لچک ها

تعداد 4 عدد از لوحه های مشبک موجود در مؤسسۀ کتابخانه و موزۀ ملّی ملک به صورت لچک هایی هستند.

که قسمت میانی آنها به صورت ورق ساده و بدون طرح رها است. ولی دورتادور لبۀ آنها با نقوش واگیره از اسلیمی های دهان اژدری با ظرافت بی نظیری. به صورت مشبک تزیین است (شماره های 2134،2135،2136، 2137). لچک ها در قسمت بیرونی دارای لبۀ صاف و در قسمت داخلی دارای لبۀ دالبری هستند. این چهار لچک از نظر شکل کاملاً مشابه هستند. با این تفاوت که دو عدد از آنها متعلّق به سمت راست قاب و دو عدد دیگر متعلّق به سمت چپ قاب است (تصویر 2).

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی

https://t.me/foolad_paytakht تلگرام

https://www.instagram.com/folad_paytakht اینستاگرام

https://www.instagram.com/foolad_paytakht.ir اینستاگرام

لوله a106- در صنعت لوله های مختلفی از جمله، لوله های فولادی، لوله های ضد زنگ، لوله آلیاژی و … وجود دارد. اما در این میان یکی از لوله های پر کاربرد لوله مانیسمان است.

لوله a106

که با عنوان لوله بدون درز نیز معروف است. در صورتی که عمر بالای لوله ها و کیفیت بهتر این سازه ها مد نظر شما می باشد. لوله های مانیسمان می تواند بهترین انتخاب باشد. لوله های مانیسمان در رده سبک 40 ، 80 و 160 مورد ارائه که ضخامت به نسبت زیاد می باشد. نحوه ساختار آن به گونه ای است که بدنه ای یکدست و بدون درز دارند. و در آن هیچ نوع جوش کاری استفاده نشده، این لوله ها دارای استانداردهای فراوانی است. که در این بین نیز استانداردهای ASTM A5، ASTM A106 و API 5L از اصلی ترین استانداردهای لوله به شمار می آید.

مشخصات فنی لوله A106

لوله های ASTM A106 در ابعاد 8.1 الی 48 اینچ در گریدهای A,B,C از جنس کربن استیل، در ضخامت های 10 الی 160 و XXS-XS-STD بصورت بدون درز (مانیسمان) ساخته شده و در سرویس هایی که نیاز به فشار و دمای بالا باشد، مورد استفاده قرار می گیرد.

تفاومت لوله های A106 و A53

برای اینکه برای کار مورد نظر لوله مناسبی را انتخاب نماییم بهتر است. که شناخت کاملی نسبت به لوله های درز دار و بدون درز داشته باشیم. همچنین از مشخصات و استانداردهای آن نیز آگاه باشیم.

ساختار و نحوه تولید

تفاوت دو لوله A106 و A53 بسیار ناچیز است. این دو با اینکه از لحاظ ترکیب شیمیایی شباهت زیادی به هم دارند نوع استاندارد A106 بدون درز بوده اما لوله A53 هم می تواند درز دار و هم بدون درز تولید گردد.

کاربرد

نکته دیگر استفاده و نوع کارایی این محصول است. لوله A53 مورد استفاده در انتقال هوا. آب و نفت همچنین بخار آب در صنعت و مواردی که نیاز به فشار کم و یا فشار متوسط می باشد استفاده می شود. اما نوع A106 این محصول به دلیل بدون درز بودن. و اینکه می تواند فشار بیشتری را تحمل کند مناسب پروژه ها با درجه حرارت و فشار بالاست

ساختار شیمیایی:

تفاوت دیگر این دو لوله در ترکیبات شیمیایی آن می باشد. وجود عنصر سیلیکون در گرید A106 و نبود این عنصر در A53 سبب متفاوت شدن این دو لوله می شود.

کاربرد لوله A106

لوله A106 لوله های مانیسمان کربن استیل بوده. که در پروژه های نیازمند به دما و فشار بالا، در گرید های مختلف A,B,C تولید می شوند. از مهمترین کاربردهای این لوله می توان موارد زیر را بیان نمود.

• استفاده در نیروگاه ها
• کاربرد در پالایشگاه های نفت و گاز
• مورد استفاده در پلنت های پتروشیمی
• استفاده در تولید برق و کشتی سازی
• مورد استفاده در دیگ های بخار و برج ها

مانیسمان – شرکت مانسمان به آلمانی Mannesmann AG یک خوشه ایی آلمانی بود. که دفتر مرکزی آن در شهر دوسلدورف مستقر بود. این شرکت در سال 1890 میلادی با هدف تولید لوله های بدون درز تأسیس شده بود. و در سال 1999 میلادی توسط شرکت وودافون خریداری شد.

که یکی از بزرگ ترین انتقالات در قرن اخیر بود. سهام این شرکت در بورس فرانکفورت داد و ستد میشد. این شرکت دارای 130- 890 نفر کارمند در کل جهان و در آمد 23/27 میلیارد یورو در سال 1999 بود.

مشخصات فنی لوله مانیسمان

این نوع لوله بنام لوله های بدون درز نیز معروف است. در فرآیند این لوله ها هیچگونه جوش در بدنه آنها انجام نمیگیرد. بدلیل یکدست بودن بدنه این نوع لوله ها, لوله مانیسمان تبدیل به یک لوله محکم شده است. از لحاظ قیمت نیز از سایر لوله ها گرانتر است. زیرا در آن جوش وجود ندارد. و آسیب پذیری سیار کمی دارند. باری تولید لوله های مانیسمان بر خلاف سایر لوله ها از شمش استفاده میگردد.

لوله یکپارچه و بدون درز

لوله بدون درز Seamless که به مانسمان یا مانیسمان نیز مشهور است . یکی از پرکاربردترین محصولات فولادی است .که در صنعت نفت,پتروشیمی, گاز و همچنین در قطعه سازی مصارف بسیار دارد. لوله های بدون درز در بازار هم چنین بعنوان مقاطع ضخیم و بسیار مقاوم تحت فشار شناخته میشود. زیرا بدلیل یکنواخت بودن و نداشتن درز جوش, دارای مقاومت بسیار بالایی در مقابل فشار و تنش های فیزکی دارد. بگونه ایی که به خوبی خود را در هر نوع شرایط آب و هوایی مطابقت میدهد.

فرآیند تولید لوله مانیسمان

برای ساخت لوله های مانیسمان از استاندارد ASTM به شماره A106 و A53 و هم چنین استاندارد نفت و گاز APL 5L استفاده می گردد.

کاربرد لوله مانیسمان

از کاربردهای این نوع لوله میتوان به موارد زیر اشاره نمود.

• خطوط فشار قوی
  • خطوط ولتاژ بالا – واژه ولتاژ بالا یا فشار قوی به مدارهای الکتریکی ای اطلاق میگردد. که بخاطر میزان ولتاژ بالای موجود در آنها نیازمند تدبیرات ایمنی ویژه یا عایقبندی مناسب هستند. مدارهای ولتاژ بالا در انتقال انرژی الکتریکی,لامپ اشعه کاتد,اشعه ایکس بکار میروند.
  • ولتاژ بالا بمعنی ولتاژی بیش از 1000 ولت است. بدین معنی که ولتاژهای بیش از هزار ولت را ولتاژ بالا و زیر هزار ولت را ولتاژ پایین مینامند.
  • تأثیرات خطوط فشار قوی بر سلامتی : بیان می شود. زندگی در نزدیکی خطوط فشار قوی احتمال بیماریهای نظیر سرطان,. ناباروری و برخی بیماریهای روانی را افزایش میدهد. یک راه حل مبارزه با این مشکل استفاده از خطوط زیر زمینی انتقال برق فشار قوی است.
  • حریم خطوط فشار قوی : برای حفظ مردم از اثرات سوء میدانهای مقناطیسی ناشی از خطوط فشار قوی, برای حفظ برق 20 کیلوولت 5 متر< 63کیلووت 13 متر, 132 کیلوولت 15متر, 230 کیلوولت 17متر و 400 کیلوولت 20 متر حریم در نظر گرفته شده است.
• استفاده در خطوط هیدرولیکی
• خطوط صنایع دارویی و غذایی
• خطوط نفت و گاز

انواع لوله مانیسمان

این نوع لوله ها طبق کاربردهایشان,. به سایز و ضخامت رده بندی میشوند. در بازار ایران این نوع لوله ها را بر اساس رده ی آنها دسته بندی میکنند. لوله مانیسمان دارای رده های 80 – 40 – 20 تقسیم بندی میشوند.

فرایند ساخت لوله مانیسمان

ابتدا شمشهای فولاد را برش میدهند. سپس شمش درون کوره قرار میگیرد. کوره تا دمای 1300 درجه سانتیگراد گرمادهی میشود. مرحله بعدی شلیک سمبه نامیده میشود. در این مرحله سمبه با سرعتی زیاد به داخل شمش پرتاب میگردد. این کار باعث سوراخ شدن شمش میگردد. بعد از این مرحله سمبه از درون لوله در می آید. اگر لوله تاب داشته باشد آنرا صاف میکنند.

در مجموع فرآیند تولید لوله های مانسمان شامل مراحل:: برش, پیش گرم, مرحله ی PIERCING, عبور از دستگاه الانگاتور, شلیک سمبه, تاب گیری. حداسازی, سمبه, کروی سازی, مرحله کشش, خنک سازی, مرحله اندازه گیری, مرحله آزمایش, مرحله ی کونیک کردن, پولیش و در پایان پاندل کردن است.

لوله ها با ابزار کامپیوتری آزمایش و تست میشوند.

تاریخ ابداع و ساخت لوله های بدون درز به اواخر قرن نوزدهم بر میگردد. و این روش نخستین بار توسط مهندس آلمانی بنام مانسمان بکار گرفته شد.

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی

https://t.me/foolad_paytakht تلگرام

https://www.instagram.com/folad_paytakht اینستاگرام

https://www.instagram.com/foolad_paytakht.ir اینستاگرام