تعداد صفحات: ۵۸ | قابل ویرایش
مقدمه تحقیق چدنهای پرسیلیسم
چدنهای آلیاژی به خانواده‌ای از چدنهای خاکستری، با گرافیک کروی و سفید گفته می‌شود که محتوی مقادیر بالائی از عناصر آلیاژی (۳ تا ۴۰%) هستند.
اگر چه این خانواده از چدنها دارای خواس فیزیکی و مکانیکی بسیار مهمی هستند. معهذا ریخته‌گری آنها به همان سهولت چدنهای غیر آلیاژری انجام می‌گیرد. تولید این نوع چدنها در صنایع چدن‌ریزی تخصص جداگانه‌ای راا به خود اختصاص داده و اکثر واحدهای ریخته‌گری این نوع چدنها تنها فعالیت خود را محدود به چند نوآوری از انواع آنها می‌نمایند.
تقسیم‌بندی این نوع چدنها بررسی مبنای خواص آنها نظیر استحکام در درجات حرارتی بالا، مقاومت در مقابل اکسیداسیون (اکسایش)، مقاومت در مقابل سرماخوردگی، مقاومت در شرایط سایند شدید، انبساط حرارتی بسیار کم نوآوری یا خاصیت غیر مغناطیسی بودن آنها قرار دارد. تولید استاتور (شکل ۱-۱) یکی از موارد مصرف این خانواده از چدنها را نشان می‌دهد. پره‌های این توربین از چدن آلیاژی بدون انجام عملیات حرارتی ساخته شده است.
مطالب فوق توضیحات مختصری درباره انواعچدنهای آلیاژی و موارد کاربرد آنها بود، در این تحقیق و آزمایش هدف اصلی ما تولید و آزمایش چدنهای مقاوم به خوردگی از نوع پرسیلیسم می‌باشد.
خوردگی چدنهای خاکستری غیر آلیاژی
مقاومت خوردگی خاصیت ویژه‌ای برای یک ماده محسوب نمی‌شود. ارزیابی این مشخصه به وضعیت قرار گرفتن ماده در معرض خوردگی و به کیفیت لازم برای کاربرد بستگی دارد.
مقاومت خوردگی چدنها اصولاً به ترکیب شیمیایی و نحوه پخش عناصر داخل ساختار میکروسکوپی آن بستگی دارد. طبق تعریف همه چدنها غیر متقارن بوده و بدین ترتیب لااقل دو مورد از اجزا مختلف در ساختارشان دارند. تیپ‌های مختلف چدنها به وسیله شکل و نحوه پخش گرافیک در ساختار و تیپ زمینه میکروسکوپی از هم متمایز می‌شوند.
چگونه چدنها خورده می‌شوند؟
خوردگی چدنها با خوردگی فولادها تفاوت دارد زیرا چدنها شامل مقادیر محسوس کربن و سیلیم می‌باشند. مقدار زیادی از کربن به صورت گرافیت درمی‌آید که به طور کلی نامحلول بوده و در بیشتر محیطهای خورنده خنثی است. گرافیک موجود در چدن، در برابر حمله خوردگی بیشتر محیطهای خورنده بی‌اثر است، حمله خوردگی به طور اصلی روی زمینه ساختار فلز می‌باشد. اگر گرافیک روی سطح در جای خود بماند باعث تشکیل پوسته محافظ به زنگ سیاه یا خاکستری به نظر می‌رسد. این پوسته محافظ گرافیکی می‌تواند عاملی برای سرعت دادن یا کاهش سرعت خوردگی در فلز باشد.
در یک محیط خورند با PH کم، گرافیک در برابر آهن به شدت کانذیک است و شاید به طور الکترولیتی موجب تسریع حمله خوردگی روی فلز شود. اما اگر محصولات خوردگی در روی فلز نگاه داشته شوند، می‌توانند مانند یک سد مکانیکی موجب افزایش مقاومت الکتریکی شده و حمله ثانوی خوردگی را جلوگیری کنند.
تشکیل پوسته محافظ
موقعیت سطح آهن خام در معرض رطوبت و هوا قرار می‌گیرد، نوعی اکسید هیدراته به رنگ قهوه‌ای پرتقالی (لیمونیت) به سرعت روی آن تشکیل می‌شود، اما با ادامه ماندن در معرض شرایط خوردگی فوق، یک اکسید سیاه رنگ روی سطح شکل می‌گیرد. وجود سیلیسم در چدن موجب تشکیل یک پوسته سیلیکات متراکم و چسبنده روی اکسید آهن شده و پوسته محافظ می‌تواند اکسید اسیدن ثانوی را متوقف نماید.
بدین ترتیب در بعضی از کاربردها چدن با سطح خام می‌تواند سالها مورد استفاده قرار گیرد. تشکیل اکسید روی آهن مزیت دیگری به همراه دارد. وقتی فولاد زنگ می‌زند، نسبت به فلز اولیه یک افزایش زیاد در مجموع حجم فلز و اکسید وجود خواهد داشت. این افزایش حجم که انبساط به همراه دارد می‌تواند نیروی کافی برای ایجاد ترک در بتنی که این فولاد در آن کار گذاشته شده است بشود.
از اینکه این اتفاق در قطعات چدنی نمی‌افتد، در کاربردهای ساخت در پوشی رینگهای MANHOLE که به طور کامل در یک پریود طولانی زمان در بتن جاده کار گذاشته شده‌اند مورد استفاده قرار می‌گیرند. به دلیل وجود لاینفک سیلیم در چدن به طور کلی مقدار کم عناصر دیگر اثر مفید و برجسته‌ای ندارند.
وجود ۶% – ۴% درصد مس در خوردگی در معرض هوا می‌تواند مفید باشد. در بعضی کاربردها، مجموع معتدل کرم و نیکل ممکن است عمر سرویس‌دهی را افزایش دهند.
خوردگی در هوا
میزان خوردگی در هوا به رطوبت نسبی و حضور گازهای مختلف و ذرات جامد معلق در هوا بستگی دارد. رطوبت زیاد به طور کلی میزان خوردگی را افزایش می‌دهد.
دی‌اکسید گوگردد و کلریدهای موجود در هوای، مناطق مشرف به دریا موجب افزایش خوردگی می‌شوند.
میزان خوردگی چدن خاکستری در هوای مناطق صنعتی موجود باشد و کلریدهای موجود در هوای مناطق مشرف به دریا موجب افزایش خوردگی می‌شوند.
میزان خوردگی چدن خاکستری در هوای مناطق صنعتی بعید است که بیش از mm12% باشد. این امر به علت به وجود آمدن یک لایه اکسیده روی سطح چدن خاکستری است که حالت محافظ را دارد.
