متالورژي سمنان


کربن .الماس .گرافیت

 کربن        الماس 

کربن به دوشکل بلوری  الماس و گرافیت وجود دارد.خواص فیزیکی الماس وگرافیت  به دلیل تفاوت در ساختار بلوری کاملا متفاوت است.

الماس الماس فرم بلوری کربن باچگالی ( g/cm3 3/520) ٬ یک از سخت ترین ودیر گدازترین مواد شناخته شده است   تمامی پیوندهای  ( C-C )  کوالانسی  و طول آن ها برابر 54/ 1    0A   بوده وبرابر پیوند های مشاهده شده درهیدروکربن های سیر شده است. در الماس هر اتم کربن با اوربیتال های هیبریدی  sp3 به چهار اتم کربن دیگر باآرایش چهاروجهی پیوند یافته است.این آرایش یک شبکه مکعبی مراکز وجوه پرراتشکیل می دهد.چون هراتم کربن باتمام اتم های اطراف خود پیوند دارد بلور الماس ٬ به عنوان مولکول واحد تلقی می شود. علاوه براین تمام الکترون های والانس هر اتم کربن دراوربیتال های پیوندی جفت شده اند وتراز والانس هراتم کربن بیش از هشت الکترون نمی تواند داشته باشد. به همین دلیل الماس فوق العاده سخت دیر ذوب پایدار بوده و رسانای الکتریسته نمی باشد واین بازتابی از ساختمان سه بعدی آن است.الماس ماده ای بیرنگ شفاف وشکننده است.رسانا یی گرمایی الماس از هر ماده دیگری بیشتراست .ودرحدود 5 برابر رسانایی گرمایی مس است. ضریب شکست الماس بالاست واگر به طرز خاصی تراش داده شود بازتاب نور را به رنگ های مختلف نشان می دهد.

                                     

 گرافیت جامدی سیاه  نرم باکمی جلای فلزی است. بلور گرافیت ازلایه های مرکب از حلقه های شش گوشه ازاتم های کربن ترکیب یافته است این لایه هابا نیروی لاندن نسبتا ضعیف به هم متصل اند فاصله بین اتم کربن یک سطح با سطح مجاور 0A    3/35  است درصورتی که فاصله بین اتم های کربنی که درسطح به هم پیوند یافته اند 415/1 0A    است .درمقایسه این فاصله با الماس نمایانگر آن است که درگرافیت تاحدی پیوند  ( C-C)  خصلت چند گانه به خود گرفته است. در هر لایه هر اتم کربن با هیبرید SP2 وبه وسیله پیوند کووالانسی σ باسه اتم دیگر متصل شده است بنابراین ساختارمسطح دارد. وچهارمین الکترون والانس موجود در اوربیتال P از هر اتم  به صورت غیر مستقر روی این سه پیوند متحرک می باشد.و یک سیستم پیوندی πگسترده که تما م ساختار را دربر می گیرد تشکیل می دهد.دراین صورت گرافیت را می توان به صورت یک هیبرید رزونانسی که هرپیوند  آن 1و ۳ /1 پیوند است. نشان داد . ازاین روی گرافیت جلای فلزی داشته ورسانای الکتریسته وحرارت بوده واین رسانایی درجهت موازی بالایه ها نسبتا زیاد ودرجهت عمود باسطوح بلور کم است وبعنوان الکترود وبه صورت بوته برای ذوب فلزات  به کار می برند. . اتم ها درهرلایه بایکدیگر اتصال محکمی دارند ولی نیروی بین لایه ها ضعیف است وامکان می دهد که  لایه ها به آسانی بریکدیگربلغزند.ازاین روگرافیت نرم ولیزبوده وبعنوان چرب کننده استفاده می شود.  تراکم وجرم حجمی گرافیت کمتر از الماس است.


نعمت الله طاهری

 

لیست نرم افزارهای مرتبط با متالورژِی همراه با توضیح مختصری در رابطه با آنها را مشاهده می کنید که برای تهیه هر کدام از آنها می توانید  از طریق پست الکترونیکی info@felezat.com تماس حاصل فرمائید.


   کد             نام لوح                                                  توضیحات

نرم افزار های جالبی که پس از نصب بصورت pdf اجرا میشوندal2000-copper-et961
شامل توضیحات کاملی در رابطه با نحوه ساخت پودر فلزات در شرکت ‏udoeholm‏ ‏ world of metals 2
تقسیم بندی آلیاژها بر اساس استاندارد asmasm standard3
شامل 8 سی دی که استاندارد کامل astm با سه طریق جستجوی فلزات و یک سی دی اصلی نرم افزاری آنastm standard4
نرم افزار علم مواد شامل بحث های کریستالوگرافی همراه با فلشهایی برای توضیحات بیشتر عیوب کریستالی،میکروسکوپهای الکترونی و....matterial science5
شامل لغت نامه انگلیسی به انگلیسی اصطلاحات موادdictionary6
17 جلد کامل با عنوان های مختلف بر اساس استاندارد asmmetals handbook7
نرم افزار استاندارد تمامی آلیاژهاall alloys8
نرم افزار استاندارد آلیاژهای مسcu alloy9
مجموعه کاملی از نرم افزارهای متالورژی راجع به موضوع های مختلفmagic metallurgy10
نرم افزار طراحی نقشه های صنعتیsolid work11
نرم افزار آموزش برنامه solid work شامل 4 cdlearning solid work12
مجموعه مقاله های چهاردهمین سمینار متالورژیسمینار13
مجموعه کاملی از مقالات متالورژی در زمینه با تمام موضوعات بصورت pdfمقالات14
جستجوی فولاد بر اساس استانداردهای مختلف(نرم افزار کتاب کلید فولاد)کلید فولاد15
کتاب آلومینیم اردشیر طهماسبی به صورت PDF آلومینیم16
کتابی از رحمان خسروی به صورت PDFسیستم راهگاهی و تغذیه گذاری چدنها17
کتابی از رئوف پرورش به صورت PDFتغذیه گذاری در فولادها18
نرم افزار کتاب شناخت فلزات همراه با انیمیشن ها و کلیپ های آموزشی شناخت فلزات19
درسها و مطالبی در رابطه با مسمس20
کتابی راجع به معادن و کانیهامعادن و کانیها21
نرم افزار اطلس عیوب قطعات ریختگیاطلس عیوب22
مطالبی راجع به کوره بلندکوره بلند23
فایلهای صوتی از مجموعه پرسشها و پاسخهای مهندس رضایی در مورد معادنپرسش و پاسخ24
فیلم رنگی دوبله راجع به ریخته گری فولاد ( شمش ریزی ) کوره زیمنس مارتینفیلم25
روکش سطحی در مهندسی،رنگی دوبلهفیلم26
فیلم رنگی دوبله در رابطه با ساخت لولهفیلم27
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با فورج کاریفیلم28
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با تکنولوژی اشعه xفیلم29
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با جوشکاری اصطکاکیفیلم30
فیلم در رابطه با فرج زبان اصلی سیاه سفیدفیلم31
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با کنترل خوردگیفیلم32
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با تبلور مجدد فیلم33
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با فولاد سازی به طریق قوس الکتریکفیلم34
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با نورد گرم فولادفیلم35
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با کنورتور( تاریخچه و نحوه عملکرد)فیلم36
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با اکستروژن کنترل شده سیمهای ضعیففیلم37
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با یک کارخانه بزرگ فولادفیلم38
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با جوشکاری سرباره الکتریکی با راهنمای ذوب شوندهفیلم39
فیلم سیاه سفید و دوبله در رابطه با کارخانه kobe steelفیلم40
فیلم سیاه سفید و زبان اصلی در رابطه با فعالیتها و عملیات انجام شده بر روی فولادهافیلم41
فیلم رنگی و دوبله تولید آهن قسمت اول: مواد خامفیلم42
فیلم رنگی و دوبله تولید آهن قسمت دوم: کوره بلندفیلم43
فیلم رنگی و دوبله تولید آهن قسمت سوم: کوره الکتریکیفیلم44
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با فولاد در عصر حاضرفیلم45
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با نگاهی به تولید فولادفیلم46
فیلم سیاه  سفید و دوبله ساختار و خواص فولاد بخش اول: ساختار دانه بندیفیلم47
فیلم سیاه  سفید و دوبله ساختار و خواص فولاد بخش دوم: کربن محتوافیلم48
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با اولین کارخانه تولید تسمه پهن هندوستانفیلم49
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با تحقیقی درباره فولادی بنام تریپ یا فولاد پر طاقتفیلم50
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با تغییر شکل فلزات و خواص مادهفیلم51
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با حقایقی درباره شکستفیلم52
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با روان سازی غلطکهای نورد گرمفیلم53
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با لوله های بدون درزفیلم54
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با نگاهی به فولادفیلم55
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با دنیای سیمفیلم56
فیلم سیاه  سفید و دوبله در رابطه با روشهای فولاد سازی کوره بلند و شارژ کردنفیلم57
فیلم سیاه  سفید و زبان اصلی در رابطه با کوره قوسیفیلم58
فیلم سیاه  سفید و دوبله در رابطه با مواد اولیه در شارژ کوره بلندفیلم59
فیلم رنگی و دوبله در رابطه با مراحل استخراج و تهیه آلومینیومفیلم60
فیلم سیاه سفید و دوبله در رابطه با مراحل تهیه و تاریخچه مس فیلم61
 ویرایش دهم شامل 4 cd metals handbook62
 
 

 

 

 



 

 

 


نعمت الله طاهری

 

با سلام خدمت شما

وبلاگhttp://www.metallurgyworld.blogfa.com/:وبلاگ مهندسی مواد و متالورژی را به دوستان معرفی و امید است انشاالله مورد استفاده قرار گیرد.

نعمت الله طاهری

 

آلیاژ فلزی

به محلول‌های جامدی که حداقل یکی از اجزای آنها فلز بوده و خواص فلزی داشته باشند، آلیاژ فلزی گفته می‌شود.

 آلیاژ سرامیکی

به محلول‌های جامدی که حداقل یکی از اجزای آنها سرامیکی بوده و خواص سرامیکی داشته باشند، آلیاژ سرامیکی گفته می‌شود.

مواد جامد

ساختار مواد را به طور کلی می‌توان به شکل زیر طبقه‌بندی کرد:

 ساختار بلورین

    • ساختار مواد خالص: این مواد از یک نوع اتم تشکیل شده‌اند. این ساختارها به ۱۴ نوع سلول واحد (شبکه‌های) براوه معروفند.
      • مکعبی ساده (sc)
      • مکعبی با وجوه مرکزپر (fcc)
      • مکعبی مرکزپر (bcc)
      • تتراگونال ساده
      • تتراگونال مرکزپر
      • اورتورومبیک ساده
      • اورتورومبیک مرکزپر
      • اورتورومبیک دو وجه مقابل پر
      • اورتورومبیک وجوه مرکزپر
      • رومبوهدرال
      • هگزاگونال (hcp)
      • مونوکلینیک ساده
      • مونوکلینیک با دو وجه مقابل پر
      • تری‌کلینیک


 مواد مایع

 مواد گازی شکل

انواع عیوب بلوری

ناکاملی یا عیوب بلوری به عدم قرارگیری اتم‌های یک جامد در محل مخصوص خودش گفته می‌شود. عیوب بلوری را می‌توان به شکل زیر طبقه بندی کرد:


نعمت الله طاهری

 

کاربرد انواع مختلف فولاد

از فولادی که تا 0.2 درصد کربن دارد، برای ساختن سیم ، لوله و ورق فولاد استفاده می‌شود. فولاد متوسط 0.2 تا 0.6 درصد کربن دارد و آن را برای ساختن ریل ، دیگ بخار و قطعات ساختمانی بکار می‌برند. فولادی که 0.6 تا 1.5 درصد کربن دارد، سخت است و از آن برای ساختن ابزارآلات ، فنر و کارد و چنگال استفاده می‌شود.

ناخالصی‌های آهن و تولید

فولاد

آهنی که از کوره بلند خارج می‌شود، چدن نامیده می‌شود که دارای مقادیری کربن ، گوگرد ، فسفر ، سیلیسیم ، منگنز و ناخالصی‌های دیگر است. در تولید فولاد دو هدف دنبال می‌شود:


  1. سوزاندن ناخالصی‌های چدن

  2. افزودن مقادیر معین از مواد آلیاژ دهنده به آهن

منگنز ، فسفر و سیلیسیم در چدن مذاب توسط هوا یا اکسیژن به اکسید تبدیل می‌شوند و با کمک ذوب مناسبی ترکیب شده ، به صورت سرباره خارج می‌شوند. گوگرد به صورت سولفید وارد سرباره می‌شود و کربن هم می‌سوزد و مونوکسید کربن (CO) یا دی‌اکسید کربن (CO2) در می‌آید. چنانچه ناخالصی اصلی منگنز باشد، یک کمک ذوب اسیدی که معمولا دی‌اکسید سیلسیم (SiO2) است، بکار می‌برند:

(MnO + SiO2 -------> MnSiO3(l

و چنانچه ناخالصی اصلی سیلسیم یا فسفر باشد (و معمولا چنین است)، یک کمک ذوب بازی که معمولا اکسید منیزیم (MgO) یا اکسید کلسیم (CaO) است، اضافه می‌کنند:

(MgO + SiO2 -------> MgSiO2(l

(6MgO + P4O10 -------> 2Mg3(PO4)2(l

کوره تولید فولاد و جدا کردن

ناخالصی‌ها

معمولا جداره داخلی کوره‌ای را که برای تولید فولاد بکار می‌رود، توسط آجرهایی که از ماده کمک ذوب ساخته شده‌اند، می‌پوشانند. این پوششی مقداری از اکسیدهایی را که باید خارج شوند، به خود جذب می‌کند. برای جدا کردن ناخالصی‌ها، معمولا از روش کوره باز استفاده می‌کنند. این کوره یک ظرف بشقاب مانند دارد که در آن 100 تا 200 تن آهن مذاب جای می‌گیرد.

بالای این ظرف ، یک سقف مقعر قرار دارد که گرما را روی سطح فلز مذاب منعکس می‌کند. جریان شدیدی از اکسیژن را از روی فلز مذاب عبور می‌دهند تا ناخالصی‌های موجود در آن بسوزند. در این روش ناخالصیها در اثر انتقال گرما در مایع و عمل پخش به سطح مایع می‌آیند و عمل تصفیه چند ساعت طول می‌کشد، البته مقداری از آهن ، اکسید می‌شود که آن را جمع‌آوری کرده، به کوره بلند باز می‌گردانند.

روش دیگر جدا کردن

ناخالصی‌ها از آهن

در روش دیگری که از همین اصول شیمیایی برای جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن استفاده می‌شود، آهن مذاب را همراه آهن قراضه و کمک ذوب در کوره‌ای بشکه مانند که گنجایش 300 تن بار را دارد، می‌ریزند. جریان شدیدی از اکسیژن خالص را با سرعت مافوق صوت بر سطح فلز مذاب هدایت می‌کنند و با کج کردن و چرخاندن بشکه ، همواره سطح تازه‌ای از فلز مذاب را در معرض اکسیژن قرار می‌دهند.

اکسایش ناخالصی‌ها بسیار سریع صورت می‌گیرد و وقتی محصولات گازی مانند CO2 رها می‌شوند، توده مذاب را به هم می‌زنند، بطوری که آهن ته ظرف ، رو می‌آید. دمای توده مذاب ، بی آنکه از گرمای خارجی استفاده شود، تقریبا به دمای جوش آهن می‌رسد و در چنین دمایی ، واکنشها فوق‌العاده سریع بوده ، تمامی‌ این فرایند ، در مدت یک ساعت یا کمتر کامل می‌شود و معمولا محصولی یکنواخت و دارای کیفیت خوب بدست می‌آید.

تبدیل آهن به فولاد

آهن مذاب تصفیه شده را با افزودن مقدار معین کربن و فلزهای آلیاژ دهنده مثل وانادیم ، کروم ، تیتانیم ، منگنز و نیکل به فولاد تبدیل می‌کنند. فولادهای ویژه ممکن است مولیبدن ، تنگستن یا فلزهای دیگر داشته باشند. این نوع فولادها برای مصارف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در دمای زیاد ، آهن و کربن با یکدیگر متحد شده، کربید آهن (Fe3C) به نام «سمانتیت» تشکیل می‌دهند. این واکنش ، برگشت‌پذیر و گرماگیر است:


Fe3C <------- گرما + 3Fe + C




هرگاه فولادی که دارای سمانتیت است، به کندی سرد شود، تعادل فوق به سمت تشکیل آهن و کربن ، جابجا شده ، کربن به صورت پولکهای گرافیت جدا می‌شود و به فلز ، رنگ خاکستری می‌دهد. برعکس ، اگر فولاد به سرعت سرد شود، کربن عمدتا به شکل سمانتیت که رنگ روشنی دارد، باقی می‌ماند. تجزیه سمانتیت در دمای معمولی به اندازه‌ای کند است که عملا انجام نمی‌گیرد.

فولادی که دارای سمانتیت است، از فولادی که دارای گرافیت است، سخت‌تر و خیلی شکننده‌تر است. در هر یک از این دو نوع فولاد ، مقدار کربن را می‌توان در محدوده نسبتا وسیعی تنظیم کرد. همچنین ، می‌توان مقدار کل کربن را در قسمتهای مختلف یک قطعه فولاد تغییر داد و خواص آن را بهتر کرد. مثلا بلبرینگ از فولاد متوسط ساخته شده است تا سختی و استحکام داشته باشد و لیکن سطح آن را در بستری از کربن حرارت می‌دهند تا لایه نازکی از سمانتیت روی آن تشکیل گردد و بر سختی آن افزوده شود.


نعمت الله طاهری