• بازدید : 53 views
  • بدون نظر
فایل Word تحقیق در مورد تيتانيوم شامل ۷۲ صفحه می باشد. تيتانيوم فلزيست به رنگ سفيد نقره‌اي و بسيار سبك است و پس از پوليش نمودن، رنگ فولادي پيدا مي‌نمايد. تيتانيوم و آلياژهاي آن به علت داشتن خواص خوب و مقاومت در مقابل خوردگي و فرسايش موارد استفاده زيادي در صنايع نظامي و هوافضا و نيروگاههاي هسته‌اي و كشتي‌سازي و صنايع دريائي و پتروشيمي كاربرد دارد. از جمله در ساخت بدنه و اجزاي هواپيماها، وسايل حمل و نقل، لوازم جراحي، ظروف مورد استفاده در آزمايشگاه‌هاي شيمي و ديگر وسايل مقاوم به خوردگي كاربرد دارد. مهمترين ويژگي تيتانيوم، نسبت استحكام به وزن آن است كه نسبت به ساير فلزات سبك بسيار عاليست. تيتانيوم استحكامي معادل فولادهاي زنگ نزن دارد در حالي كه وزن آن، ۳/۱ اين فولادها است. خاصيت مهم ديگر تيتانيوم مقاومت به خوردگي و سايش بالاي آن به ويژه در محيط‌هاي دريايي است. هيچ يك از نمك‌هاي فلزي، كلرورها، هيدروكسيدها، اسيدهاي نيتريك و كرميك، و نيز اسيدهاي آلي مانند اسيد استيك و آب‌هاي شور، قادر به خوردگي تيتانيوم نيستند. به علت مقاومت در مقابل آب دريا امروزه جايگزين آلياژهاي نيكل و مس از نوع ۷۰% نيكل و ۳۰% مس شده است. محصولات توليدي فلز مزبور و آلياژهاي آن بصورت لوله (Pipe) و ورق (Plate) مي‌باشد كه پليت يا ورق جهت ساخت و توليد مخازن مواد شيميايي و لوله در داخل دريا جهت انتقال مواد شيميائي مورد استفاده قرا مي‌گيرد. جهت اتصال لوله‌ها به هم ديگر و همچنين ساخت مخازن نياز به جوشكاري مي‌باشد. تيتانيوم از احيا تتراكلريد تيتانيوم در درجه حرارت ۸۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتي‌گراد بوسيله منيزيم يا سديم در محيط آرگون بدست مي‌آيد. تيتانيوم احيا شده، بصورت فلز خالص تيتانيوم، مجدداً در خلا ذوب شده و سپس مورد استفاده قرار مي‌گيرد. فلز تيتانيوم خالص جز مواد آلتروپ مي‌باشد.
تيتانيوم خالص داراي استحكام كمي بوده كه استحكام آن برابر ۲۱۶ نيوتن بر ميلي‌مترمربع و درصد ازدياد نسبي طول آن برابر ۵۰ مي‌باشد. تيتانيوم تجارتي بعلت داشتن عناصر آلياژي استحكامي برابر ۷۰۰ نيوتن بر ميلي‌متر مربع را دارا مي‌باشد و نقطه ذوب آن ۱۷۲۵ درجه سانتي‌گراد و مقاومت به خوردگي آن نيز عالي است. وقتي تيتانيوم خالص از مذاب تبديل به جامد مي‌گردد از ۱۷۲۵ درجه سانتي‌گراد داراي ساختار كريستالي از نوع مكعب مركزدار B.C.C مي‌باشد كه آنرا تيتانيوم يا فاز مي‌نامند و از ۸۸۲ درجه سانتي‌گراد تا درجه حرارت محيط كه سرد مي‌شود داراي ساختار كريستالي از نوع H.C.P بوده كه بنام فاز يا تيتانيوم مي‌باشد. در هنگام گرم شدن از درجه حرارت محيط تا C O 882 تيتانيوم داراي فاز و از C O 882 تا C O 1725 فاز بوده، به اين جهت اين فلز را آلتروپ مي‌نامند.تيتانيوم فلزيست غيرمغناطيسي با قابليت كشش بسيار عالي و ساختار B.C.C. ديگر خواص فيزيكي- مكانيكي و متالورژيكي تيتانيوم به قرار زير است.
  • بازدید : 54 views
  • بدون نظر

دانلود رایگان تحقیق تیتانیوم-خرید اینترنتی تحقیق تیتانیوم-دانلود رایگان مقاله تیتانیوم-تحقیق تیتانیوم

این فایل در ۷۴صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

تيتانيوم خالص داراي استحكام كمي بوده كه استحكام آن برابر ۲۱۶ نيوتن بر ميلي‌مترمربع و درصد ازدياد نسبي طول آن برابر ۵۰ مي‌باشد. تيتانيوم تجارتي بعلت داشتن عناصر آلياژي استحكامي برابر ۷۰۰ نيوتن بر ميلي‌متر مربع را دارا مي‌باشد و نقطه ذوب آن ۱۷۲۵ درجه سانتي‌گراد و مقاومت به خوردگي آن نيز عالي است. وقتي تيتانيوم خالص از مذاب تبديل به جامد مي‌گردد از ۱۷۲۵ درجه سانتي‌گراد داراي ساختار كريستالي از نوع مكعب مركزدار B.C.C مي‌باشد كه آنرا تيتانيوم   يا فاز   مي‌نامند و از ۸۸۲ درجه سانتي‌گراد تا درجه حرارت محيط كه سرد مي‌شود داراي ساختار كريستالي از نوع H.C.P بوده كه بنام فاز   يا تيتانيوم   مي‌باشد. در هنگام گرم شدن از درجه حرارت محيط تا C O 882 تيتانيوم داراي فاز   و از C O 882 تا C O 1725 فاز   بوده، به اين جهت اين فلز را آلتروپ مي‌نامند.تيتانيوم فلزيست غيرمغناطيسي با قابليت كشش بسيار عالي و ساختار B.C.C. ديگر خواص فيزيكي- مكانيكي و متالورژيكي تيتانيوم به قرار زير است.

حضور عناصر آلياژي از قبيل اكسيژن، نيتروژن، آلومينيوم و كربن، به همراه تغيير درجه حرارت، در تيتانيوم تغيير ساختار كريستالي ايجاد مي‌كند. ساختار كريستالي تيتانيوم در دماي اتاق تا حدود C O 882 به صورت (C.P.H) H.C.P است اما از اين درجه حرارت به بالا، ساختار BCC تغيير شكل مي‌دهد. همان‌طوري كه گفته شد، وجود عناصري مثل اكسيژن، نيتروژن، آلومينيوم و كربن، درجه حرارت اين استحالة فازي را افزايش مي‌دهد و همچنين سختي و استحكام آلياژ تيتانيوم را افزايش و انعطاف‌پذيري آن را كاهش مي‌دهد.

۱-۱- آلياژهاي تيتانيوم:
برحسب ساختار كريستالي كه هر آلياژ تيتانيوم در دماي محيط پيدا مي‌كند، اين آلياژها را به چهار گروه تقسيم مي‌كند:
۱) آلياژهاي  ، ۲)  ، ۳)  –  و ۴) تيتانيوم خالص تجاري با ساختمان كريستالي H.C.P 
آلياژهاي تيتانيوم قابليت ماشين‌كاري و چكش كاري خوبي دارد و در برابر حرارت عكس‌العمل نشان داده و در مقابل زنگ‌زدگي مقاوم مي‌باشد. البته اين وضعيت در درجه حرارت معمولي فوق‌العاده بالاست و حقيقتاً آنها در برابر هوازدگي محفوظ هستند و همچنين در محيطهاي دريائي و صنعتي جدول شماره ۱-۱ نشان‌دهندة چندين نوع از آلياژها با مشخصات و بكارگيري خاص آنها مي‌باشد.
آلياژهاي آلفا آلياژهاي تك فازي هستند كه در دماي محيط داراي ساختار H.C.P بوده و ساختمان آنها با ساختمان تيتانيوم خالص يكسان است. اين آلياژها معمولاً داراي مقاديري آلومينيوم هستند. خصوصيات ويژة آلياژهاي آلفاي تيتانيوم، استحكام، سختي و مقاومت به خوردگي آنها به ويژه در فاصلة حرارتي C O 315 تا C O  595 است. آلياژهاي مهم آلفا عبارتند از:
Sn 5/2- Al 5- Ti، Mo 2- Zr 4- Sn 5/2- Al 6- Ti، V 1- Mo 1- Al 8- Ti و Mo 1- Ta 1- Cb 2- Al 6- Ti و Mo 2- Zr 2- Sn 5- Al 5- Ti. شكل (۱-۱) نمودار فازي تيتانيوم- آلومينيوم را نشان مي‌دهد. اين آلياژها، اغلب داراي قابليت جوش‌پذيري خوبي هستند. مقدار آلومينيوم موجود در اين آلياژها حداكثر ۶% بوده و گاهي تا ۵/۲ قلع نيز همراه دارد. آلياژهاي فاز واحد   كه داراي آلومينيوم است مي‌توانند از طريق كارهاي سرد، استحكام پيدا كنند و معمولاً در وضعيت آنيل شده قابل جوشكاري‌اند.

  • بازدید : 65 views
  • بدون نظر

دانلود فایل پروژه پایان نامه جدید کانی شناسی تیتانیوم رو براتون گذاشتم _

کانی شناسی تیتانیوم_

زمین شناسی کانسارهای تیتانیوم دار_

ذخایر احتمالی ایران_

تیتانیوم وترکیبات آن_

دی اکسید تیتانیوم _

و……..

در حال حاضر بيش از ۷۰ كاني تيتانيم شناخته شده است. مهمترين كانيهاي اقتصادي تيتانيم ايلمنيت، روتيل و آناتاز هستند. كانيهاي اسفن، بروكيت، پرووسكيت ديگر كانيهاي مهم تيتانيم هستند.

۱-۱-        ايلمنيت

ايلمنيت اولين بار در كوههاي ايلمن واقع در جنوب كوههاي اورال اتحاد جماهير شوروي يافت شده است. ايلمنيت فراوانترين كاني تيتانيم با تركيب اكسيدهاي مركب (اسپينلها) و با فرمول شيميايي FeTiO3  يا FeO+TiO2  ، به طور تئوري داراي ۶/۳۱ درصد تيتانيم، ۸/۳۶ درصد آهن و ۶/۳۱ درصد اكسيژن است و بر حسب دگرساني كاني، اين مقادير تفاوت خواهند كرد. معمولاً ناخالصيهاي آلومينيم، منيزيم،‌ نيوبيم، واناديم، كرم، منگنز، آهن سه ظرفيتي در آن وجود دارد. به همين دليل كاني بدون ناخالصي را كريكتونيت مي نامند. در صورتي كه منيزيم به طور كامل جايگزين يون آهن شود كاني گايكيليت با تركيب شيميايي MgTiO3  و در صورت جايگزيني توسط منگنز، كاني پيروفانيت با تركيب شيميايي MnTiO3  به وجود مي آيد.

يك سري محلول جامد پيوسته بين ايلمنيت و هماتيت در دماي ۱۰۵۰ درجه سانتيگراد وجود دارد.. با كاهش دما، حلاليت Fe2O3  در FeTiO3  كاهش يافته و در نتيجه موجب تشكيل ايلمنيت حاوي هماتيت و هماتيت حاوي ايلمنيت مي شود. به اين ترتيب هماتيت به شكل عدسيهاي ضخيم و نازك، به صورت ادخال در بسياري از ايلمنيتها وجود دارد. عده اي بر اين عقيده هستند كه وجود تركيب Fe2O3  به دليل حضور كاني آريزونيت با فرمول شيميايي TiO2 , Fe2O3  است.

احتمال حضور دانه هاي كوچك كروندوم در ايلمنيتي با منشاء ماگماي غني از اكسيد آلومينيم وجود دارد. به نظر مي رسد كه اين دانه ها را نيز بايد به عنوان محصولات ناآميختگي در نظر گرفت.

منيتيت همراه معمولي ايلمنيت در سنگهاي آذرين و دگرگوني است. در اين سنگها ايلمنيت اغلب به صورت همرشدي با منيتيت ديده مي شود. در اين حالت ايلمنيت به صورت عدسي در درون منيتيت و منيتيت نيز به شكل ادخالهاي كشيده تيغه اي و سوزني در ايلمنيت، وجود دارند. در اين مواقع عناصر كرم، نيكل، واناديم تمايل به تمركز در منيتيت دارند و عنصر منگنز در ايلمنيت متمركز مي شود. 

  • بازدید : 56 views
  • بدون نظر
این فایل در قالب pdfوبه صورت زیر تهیه شده است:

انسار آهن آنومالی شمالی بافق در حدود ۱۰ کیلومتری شمال معدن آهن چغارت در شهرستان بافق قرار
۳۳۳ ۲ ،(EFG(طبق رده بندی سازمان ملل یا ۱ دارد. ذخیره این کانسار حدود ۳۲۷ میلیون تن در کاتاگوری
C1 (طبق رده بندی روسی) تخمین زده شده است. با توجه به وضعیت زمین شناسی منطقه بافق و
ماگماتیسم منطقه و همچنین وضعیت معادن فعال در منطقه از نظر عناصر و کانیهای ارزشمند همراه،
وجود برخی از این عناصر و کانیها در این کانسار پیشبینی شده است.
از سویی، کانسارهای آهن ماگمایی از نظر وجود عناصری مانند تیتانیوم، وانادیوم و عناصر نادر خاکی،
اهمیت روزافزونی یافته اند. در این نوع کانسارها ثابت شده است که میزان تیتانیوم، وانادیوم (دارای
وابستگی ژیوشیمیایی با آهن) و عناصر نادر خاکی(دارای وابستگی ژیوشیمیایی با فسفر) قابل توجه می
باشد و امروزه استخراج این عناصر از این کانسارها در حال گسترش است[۱]. عنصر تیتانیوم همانند عنصر
آهن در طول انجماد ماگما در فاصله زیادی قابلیت جداشدن را دارد، بنابراین با گونه های بسیاری از
سنگهای آذرین همراه می باشد[۱]. مهمترین کانیهای تیتانیوم دار روتیل، بروکیت، آناتاز TiO2 و ایلمنیت
FeTiO3 می باشند
تیتانیوم پلاسری در آبرفتهای رودخانه ای، ماسه های ساحلی و ماسه های سیاه
تیتانیوم دار وجود دارد. کانسارهای ماگمایی (تیتانومنیتیت) تیتانیوم همراه با منیتیت و هماتیت هستند و
بیشتر با سنگهای آذرین مافیک و اولترامافیک لایه ای ((گابرو- پیروکسنیت- نوریت)) و آنورتوزیت همراه
می باشند[۲،۱]. با توجه حجم استخراج شده بسیار بالای تیتانیوم از کانسارهای پرعیار پلاسری و
تیتانومنیتیت، عیار حد تیتانیوم کاهش یافته است[۴]. میزان تولید ایلمنیت و روتیل در دنیا در سال
۱۹۹۴ بالغ بر ۳/۹۴ میلیون تن و در سال ۱۹۹۵ به ۴/۲ میلیون تن و در سال ۱۹۹۶ به ۴/۳۷ میلیون تن
افزایش یافته و روندی صعودی دارد[۵،۶]. تولید تیتانیوم در دهه نود رو به افزایش گذاشته است و یکی از
دلایل آن افزایش مصرف TiO2 در صنایع بخش پلاستیک می باشد[۸ ،۷]. در اواخر سال ۲۰۰۴ ظرفیت
تولید ایلمنیت و روتیل به بیش از ۵ میلیون تن رسیده است و پیش بینی می شود که تولید و همچنین
۱٫ Inferred Mineral Resource
۲ Economic- Feasibility Study- Geology 
ارزیابی مقدماتی میزان تیتانیوم، وانادیوم و عناصر نادر خاکی در کانسار آهن آنومالی شمالی بافق
٣
تقاضا در چند سال آینده افزایش یابد. دلایل این امر رشد تقاضای TiO2 در جهان به خصوص در شرق
آسیا و همچنین فلز تیتانیوم در بخشهای نظامی و هوایی می باشند[۸ ،۷]. قیمت هر پوند روتیل از ۱/۰۱
دلار در سال ۱۹۹۹ به ۰/۹ دلار در سال ۲۰۰۳ رسیده است که در سه ماه آخر سال ۲۰۰۴ به ۰/۹۵ دلار
رسیده است[۸ ،۷]. همچنین قیمت ایلمنیت در سه ماه آخر سال ۲۰۰۴ با کمی کاهش در مقایسه با اول
سال به طور متوسط ۸۱ دلار به ازای هر تن متریک (۱۰۰۰ کیلوگرم) رسیده است[۷]. در حال حاضر ۲۳
پروژه بزرگ برای اکتشاف و استخراج تیتانیوم در سراسر دنیا در حال انجام می باشند که مراحل پایانی
خود را پشت سر می گذارند[۸]. قیمت وارداتی کنسانتره فلز تیتانیوم برای مصرف در صنایع تولید فولاد
در سه ماه آخر سال ۲۰۰۴ به طور متوسط ۶/۴ دلار به ازای هر پوند رسیده است که نسبت به اول این
سال افزایش یافته است[۷]. میزان فلز تولیدی به بیش از ۶۰۰۰۰ تن می رسد که ارزشی بیش از ۲۰۰
میلیون دلار را دارا می باشد[۵]. این فلز در ساخت فولادهای آلیاژی مورد استفاده در هواپیماها، سفینه
های فضایی، موشکها، موتور هواپیما، ادوات رزمی و توربینهای گاز و همچنین اکسید تیتانیوم در صنایع
۳ رنگ سازی، کاغذسازی و پلاستیک به عنوان رنگدانه کاربرد دارد[۵،۶]. کلارک
امروزه در کانسارهای فلزی به خصوص در کانسارهای آهن ماگمایی برآورد ذخیره فلزات و عناصر ارزشمند همراه اهمیتی
روزافزون یافته است، به صورتی که حتی می تواند باعث تغییراتی اساسی در طراحی معدن و برنامه استخراجی معدن بشود.
تیتانیوم، وانادیوم و عناصر نادر خاکی به علت کاربرد فراوان در صنایع استراتژیک از جمله این عناصر می باشند. کانسارهای
آهن منطقه بافق از جمله کانسارهایی هستند که این عناصر ارزشمند در آنها یافت می شوند. کانسار آهن آنومالی شمالی
واقع در ۱۱ کیلومتری شمال غرب معدن آهن چغارت از جمله این کانسارها می باشد، که در دهه های گذشته بر روی آن
کارهایی در حد پی جویی صورت گرفته است. در این پایان نامه که همزمان با انجام عملیات اکتشاف تفضیلی بر روی این
کانسار صورت گرفته است. لازم به ذکر است که این کانسار بر اثر تکتونیک به سه توده شرقی، مرکزی و غربی بخش شده
است. پس از جمع آوری اطلاعات قبلی و جدید و فرآوری آنها با استفاده از نرم افزارهای مناسب و با ترسیم نمودارهای
آماری و مدلهای مناسب وضعیت توزیع عیار تیتانیوم در هر سه توده و توزیع عیار وانادیوم در توده های مرکزی و غربی مورد
بررسی قرار گرفته است. این بررسی ها نشانگر میزان بسیار کم وانادیوم و در حقیقت عدم وجود پتانسیل وانادیوم در توده
شرقی کانسار آهن آنومالی شمالی و همچنین عدم وجود پتانسیل عناصر نادر خاکی در این کانسار می باشد. 


  • بازدید : 62 views
  • بدون نظر

این فایل قابل ویرایش می باشد وبه صورت زیر تهیه شده:

– تريبو لوژي و تريبوسيستم :
تريبولوژي به معني مالش و لغزش است و به مطالعه بر روي سايش، اصطكاك و روان كاري سطوح در گير در حركت نسبي و موضوعات مربوط به آن 
مي پردازد.
تريبوسيستم : به بررسي سيستم مهندسي با پارمترهاي ورودي نيرو، زمان ، سرعت و… و پارامترهاي دروني انتقال حرارت و زبري سطوح و تغيير خواص مكانيكي در حين آزمايش و در نهايت پارامترهاي خروجي سايش، اصطكاك و صدا مي پردازد. [۲]

۱-۳-۲- تعريف سايش و عوامل اثر گذار روي آن :
سايش فرآيندي است كه در آن، تلفات مكانيكي مواد، در اثر حرکت دو سطح بر روي هم و جدا شدن ذرات از سطح در اثر اصطکاک صورت مي گيرد. عوامل موثر بر سايش عبارتند از : شرايط سطوح ، ريز ساختار زمينه ،  اصطكاك ، نيرو، سرعت ، زمان ، محيط ، درجه حرارت ، استحكام ، چقرمگي ، شكل ، اندازه ، نحوه توزيع و نوع ذرات تقويت کننده.
۲-۳-۲- انواع مكانيزم هاي سايش :
به طور کلي مکانيزم سايش به پنج دسته تقسيم مي شود: سايش چسبان ، سايش خراشان، سايش خستگي ، سايش ورقه اي و سايش اکسايشي. [۲] 
۱-۲-۳-۲- سايش چسبان :
 تئوري سايش چسبنده از سال ۱۹۵۹ توسط Archard و برخي محققين براي تشريح مكانيزم سايش شديد فلزات توسعه يافته است. اين تئوري بر اساس اتصال چسبنده سطح در مقياس كوچك استوار است. با اعمال نيروهاي عمودي، تنش هاي ايجادي در نوك برآمدگي هاي سطح افزايش يافته تا به حد تسليم برسد و تغيير شكل پلاستيك رخ دهد و سطح واقعي تماس با ادامه اعمال نيرو بيشتر مي شود تا بتواند تنشهاي اعمالي را تحمل كند. فيلم هاي اكسيدي سطحي، چسبندگي را شديدا كاهش مي دهند و ازطرفي نيروهاي مماسي مي توانند سب حذف اين فيلم ها شده و جوش سرد در محل اتصال ايجاد كند. با ادامه لغزش در ماده نرم يا فصل مشترك نرم و سخت، شكست اتفاق مي افتد و يك تكه از فلز نرم به سطح سخت مي چسبد يا اينكه شكست در فصل مشترك ايجاد ذره سايشي در سطح نرم مي كند كه در نهايت، سايش ( تلفات سطوح ) را در پي دارد. نرخ سايش چسبنده به عوامل مختلفي مثل شرايط محيطي، نيروي اعمالي، سرعت، شرايط عملي و خواص فيزيكي سطوح بستگي دارد.
۲-۲-۳-۲- سايش خراشان :از بين رفتن سطح نرم توسط سطح سخت، سايش خراشان ناميده
 مي شود. دو حالت كلي براي اين سايش وجود دارد:
۱) دو بعدي: كه سطح سخت، يكي از سطوح سايش است .
۲) سه بعدي: ذره هاي كوچك و سخت در لابه لاي دو سطح سايش است.
در اين حالت برآمدگي سطح سخت به داخل سطح نرم فرو مي رود و با نيروي مماسي، كندگي سطوح نرم را سبب مي شود. هرگاه سختي جسم نرم به بيش از نصف سختي جسم سخت برسد، امكان تغيير شكل پلاستيك در زير سطح جسم سخت در نتيجه خستگي وجود دارد به همين خاطر در حالت الاستيك، خستگي مكانيزم غالب در سايش است. 
در اين مكانيزم مقاومت به سايش كامپوزيت، تابع نسبت سختي زمينه به سختي ساينده است. اگر اين نسبت بين ۵/۱-۳/۱ باشد، نرخ سايش كاهش مي يابد. [۲و۵]
سايش خراشان سه نوع است :    (در شکل (۲-۲)) ]۴[
 1) خراش تحت تنش پائين : كه بدون شكست مواد مي باشد و در اين حالت براي مقاومت به سايش به مواد با سختي بالا احتياج است . 
۲) خراش در تحت تنش بالا : در اين حالت، هم نفوذ به داخل سطح و هم خرد شدن سطح اتفاق مي افتد. 
۳) خراش با ضربه : در اين حالت، پارگي سطح تحت سايش اتفاق مي افتد.                                                                                             
شکل(۲-۲): دسته بندي سايش خراشان تحت: الف)تنش کم   ب) تنش بالا   ج)  ضربه
۳-۲-۳-۲- سايش خستگي :
اين سايش در تماسهاي غلتشي يا  لغزشي در نرخ هاي پائين سايش به وجود مي آيد و اگر سطوح سايش با يك روانكار از هم جدا شوند به طوريكه تماس مستقيم جامد به جامد را نداشته باشيم مانند ياتاقانها ، مكانيزم سايش از نوع خستگي است. يا در اثر بار گذاري مكرر، برآمدگي هاي جسم نرم توسط جسم سخت، صاف و هموار شده و جسم سخت به راحتي بر روي جسم نرم لغزش مي كند. به علت سيكل تناوبي تنش كششي و فشاري، جوانه زني ترك سطحي اتفاق
 مي افتد و با ادامه سيكل و به هم پيوستن جوانه ها و اشاعه آنها، سايش در قطعه بوجود مي آيد.
سايش خستگي به تنش وارده بستگي دارد و مقدارش از سايش چسبان كمتر و با افزايش سختي سطح تغيير شكل سطحي كاهش مي يابد. همچنين افزايش چقرمگي، رشد تركها را كندتر ميكند. [۵,۲]
۴-۲-۳-۲- سايش ورقه اي :
جدا شدن ورقه اي سطح مورد سايش دراثر ايجاد تركهاي زير سطحي ناشي از سيكل هاي تناوبي كشش و فشار كه از تنش كششي جوانه زني ترك و رشد آن و از تنش فشاري سه محوري توقف رشد را داريم و دراين حالت كليه برآمدگي سطح نرم توسط سطح سخت صاف مي شود لغزش سطوح روي هم راحتتر مي شود که با جوانه زني و رشد ترکها و اشاعه آنها به تمامي سطح زير محلهاي تماس جداشدن به شکل ورقه از روي سطوح را در پي دارد.
۵-۲-۳-۲- سايش اكسايشي :
اگر تغيير شيميايي در سطح مواد در اثر شرايط محيطي ايجاد  گردد و اين سطح در اثر لغزش حذف شود سطح تميزي در تماس مجدد با محيط قرار گرفته و تكرار اين عمل، سبب سايش ماده مي گردد. [۵,۲]       
 (2-2) V = Kf . T [A/H] ½                                                                           
V = سرعت سايش حجم (mm3/sec)
Kf = احتمال شكست 
T = سرعت رشد لايه اكسيدي ) mm/sec)
A = مساحت ظاهري تماس (mm2 )
H = سختي ماده بر حسب مقياس نوپ
دراين سايش فاكتور شيميايي از مكانيكي مهم تر است. [۵]
۳-۳-۲- پارامتر سايش :
 در آزمايش  MBWT(آزمايش سايش گلوله هاي علامتدارMarked Ball Wear Test=) تفاوت جرم اوليه و نهايي را محاسبه و با فرض كروي بودن گلوله هاي سايشي و با رابطه زير و محاسبه نسبت قطر متوسط از دست رفته گلوله آزمايشي به قطر متوسط از دست رفته گلوله مبنا ضربدر ۱۰۰، پارامتر سايش محاسبه مي شود. مقادير پارامتر سايش كمتر نشان دهنده مقاومت به سايش بهتر است.
       (3-2)                     W/P = 1/6 πd³                                                      
W : جرم گلوله 
d : قطر كاهش يافته از گلوله در اثر سايش
 P : چگالي گلوله        [4]
۴-۳-۲- رابطه بين مقاومت به سايش و سختي :
افزايش سختي باعث افزايش مقاومت به سايش مي شود اين زماني صدق مي كند كه ريز ساختار ها مشابه باشند [۴]
شكل (۳-۲) رابطه بين سختي و مقاومت به خراش را نشان مي دهد:
 
شكل ۳-۲ : اثر سختي روي كاهش وزن ناشي از خراش درلاينرهاي چدني در آزمون پين]۴[

از آزمايش MBWT مي توان بهترين ماده را براي كاربرد مقاومت به سايش انتخاب كرد. در آزمايشاتي كه روي فولاد AISI4140 انجام شده در عمليات كوئنچ در روغن با ريز ساختار مارتنزيتي و بينيتي داراي پارامتر سايشي بالاتر ( مقاومت به سايش كمتر) از همان فولاد كوئنچ در آب كه زمينه كاملا مارتنزيتي دارد مي باشد در اين مورد سختي بالاتر مقاومت به سايش بالاتري هم مي دهد. طبق آزمايشي ديگر كه انجام شده مقاومت به سايش پرليت از فريت همراه سمنتيت كروي و از مارتنزيت تمپر شده كه داراي سختي هاي يكساني هستند بيشتر است و اين نشان 
مي دهد مقاومت به سايش، تنها به سختي بستگي ندارد چون ساختارهاي مختلف با سختي يكسان 
مي توانند رفتارهاي سايشي مختلفي داشته باشند .[۴]    
(۴-۲) رابطه بين سختي و سايش:                                                   V =( K.L.X)     
V : حجم ماده كنده شده يا حذف شده                                                    Pw
L : نيروي وارده 
X : مسافت حركت
Pw : سختي فلز
K : ضريب سايشي خراش [۴]
۵-۳-۲- منحني سايش :
اگر كاهش حجم يا وزن بر حسب مسافت لغزش رسم شود، منحني سايش رسم مي شود. [۲]
۴-۲- كامپوزيت فروتيك :
اين كامپوزيت با استحكام دهنده سراميكي TiC با سختي ۳۲۰۰ ويكرز، تحت نام هاي
 تيك الوي يا فروتيتانيك شناسايي مي شود [۱و۵]. زمينه اين  كامپوزيت مي تواند از فولاد زنگ نزن، فولاد ابزارو يا فولاد آلياژي گرم يا سرد باشد [۳].  TiC  داراي شبكه بلوري شبيه به NaCl و پارامتر شبكه ۴-۱۰± ۴۳۲۹/۰ نانومتر مي باشد [۳]. سختي TiC 33 درصد بيشتر از WC و وزنش كمتر و پايداري آن بيشتر است. کامپوزيتهاي  Fe – TiC،مقاومت به شوك حرارتي ، قابليت ماشينكاري عالي ، اقتصادي بودن روش توليد و هدايت الكتريكي و حرارتي و مقاومت به سايشي حدود ۲۰درصد بيشتر از سرمتهاي WC- Co از خود نشان مي دهند]۵[
شکل (۴-۲) خواص کامپوزيت فروتيک را نشان مي دهد.
۱-۴-۲- انواع كامپوزيتهاي فروتيك [۹] :
۱-۱-۴-۲- كامپوزيتهاي كه با كوئنچ سخت مي شوند :
۱) فروتيك C : كامپوزيتي است که براي ساخت ابزار، قالب و فيكسچرها با مقاومت حرارتي تا ۱۹۰ درجه سانتي گراد ، جذب ارتعاش در حالت آنيل شده بسيار عالي و مدول الاستيك بالا (  psi106× ۲/۴ ) در ساخت قالب  دستگاه سنگ زني استفاده مي شود.
۲) فروتيك CM : دراين گروه CM-25 ها بسيار شبيه C هستند که با اصلاح آناليز شيميايي مقاومت شيميايي تا ۵۳۸ درجه سانتي گراد رسيده  است. درصد بالاي كرم مقاومت به خوردگي و اكسيداسيون را افزايش داده است. فروتيک CM-25 به عنوان اولين نامزد كاربرد تحت سايش در دماي بالا با درصد حجمي كمتر از TiC داراي مقاومت به شوك حرارتي بالاتري از فروتيک C بوده و در عين حال مقاومت سايشي تغيير چنداني نمي كند. اين گروه در مواردي مثل ابزار قالبهاي گرم كار كاربرد دارند.

۳) CHW-25 و CHW-45 :
در شرايط سخت شوك حرارتي و اكستروژن گرم كاربرد دارند. به طوري كه در شرايط ۱۰۶سيكل دشوار خستگي حرارتي، از خود مقاومت نشان مي دهند. اين گروه براي ساخت غلطكهاي نورد گرم و قالبهاي اكستروژن گرم با خواص سايشي عالي مثل WC به همراه شوك پذيري عالي استفاده مي شوند و معادل با آن است که سختي و مقاومت به سايش H13  ( بهترين فولاد ابزار مقاوم به شوك) با كاهش كمي از مقاومت در برابر شوك حرارتي، افزايش يابد.
۴) فروتيك SK : 
در مواردي كه نياز به مقاومت به ضربه بالا، مقاومت به شوك حرارتي بالا تر از C,CM باشد كاربرد دارد. SK با زمينه چقرمه از جنس فولاد گرم كار حاوي نيكل داراي مقاومت سايشي و ضربه پذيري بالاتر از CHW-25 و CHW-45 مي باشد.سختي در حالت گرم و مقاومت به تغيير فرم و شوك پذيري عالي آنرا به عنوان بهترين انتخاب در كاربرد شكل دهي سرد و گرم معرفي نموده است.
۵) فروتيك CS-40 : براي صنايع غذايي و شيميايي كه خوردگي در محيطهاي آبي و اسيد ي دارند كاربرد دارد. آلياژهايي كه براي مقاومت به خوردگي استفاده مي شوند در شرايط سايشي ضعيف عمل مي كنند چون سايش باعث حذف فيلم اكسيدي محافظ خوردگي مي شود در اين فروتيك حضور TiC باعث مقاومت به سايش مي شود علاوه بر اينكه زمينه و فاز استحكام دهنده داراي مقاومت به خوردگي عالي هستند .[۵]
۲-۱-۴-۲- كامپوزيتهايي كه با پير سختي سخت مي شوند :[۹]
۱) فروتيك PK : مقاومت به سايش و خوردگي همراه با استحكام و چقرمگي و شوك پذيري بالا از خصوصيات اين كامپوزيت است خواص PK شبيه SK است و قابليت ماشينكاري آن كمتر و مقاومت به خوردگي بالاتر در محيطها ي كلريدي قوي دارد. براي محيطهاي تحت سايش با تنشهاي بالا مثل اجزاء پمپ سوخت در موتورجت و در ريخته گري تحت فشار كاربرد فراواني دارد. 
۲) فروتيك MS-SA : از CS-40 چقرمگي بالاتر و سختي كمتري دارد و به شدت به دماي پير سازي حساس است.
۳) فروتيك HT-6A : مقاومت سايشي، خوردگي و اكسيداسيون بالا و قابليت كاركرد در دماي بالاي ۸۳۵ درجه سانتي گراد را دارد و مقاومت عالي در محيطهاي اكسيدي و احيايي خوردنده همراه با حفظ سختي و استحكام در دماي بالا دارد و كاربرد اين كامپوزيت تحت سايش در دماهاي بالا در حدود ۹۸۲ درجه سانتي گراد براي برخي ابزارها مي باشد.
۴) HT-2A : داراي ذراتي از جنس TiC در زمينه ابر آلياژ رسوب سخت شونده با پايه آهن- نيكل هستند. مقاومت اكسيداسيون و خوردگي آن شبيه HT-6A ولي تؤام با مقاومت در برابر تنش زياد و شوك حرارتي مي باشد.
۲-۴-۲- روشهاي ساخت فروتيك :
شكل (۵-۲) دسته بندي روشهاي توليد فروتيك بر اساس حالتهاي مختلف مواد اوليه را نشان مي دهد. [۱, ۳]
۱-۲-۴-۲- ساخت فروتيک به صورت غير همزمان :
مزايا:  اين روش آسان، انعطاف پذير و ارزان است . همچنين امكان ساخت قطعات نهايي و بزرگ و همينطور حذف مراحل ساخت ذرات تقويت کننده که در روشهاي ديگر وجود دارد ، تميز ماندن سطوح ذرات كه پيوند بين ذرات و زمينه را مستحكم تر مي كند، توزيع يكنواخت ذرات، تركنندگي بالاي ذرات در اين روش و ساخت فاز دوم با اندازه هاي بسيار ريز با شکل مشخص و عدم واكنش مخرب بين فاز دوم و مذاب، از مزاياي ديگر اين روش است. [۱و۳] 
معايب: سياليت پايين و درصد وزني TiC كه مي توان با اين روش در زمينه ايجاد كرد پايين است( حداكثر ۱۰% بدون اعمال فشار) و بالاي اين مقدار تا ۳۰ درصد حجمي به اعمال فشار نياز دارد[۴] و به علت مشكلاتي مثل ترشوندگي و سبكي TiC و امكان فلوته شدن آن و عيوبي مثل تخلخل ها در مواردي از آن استفاده نمي شود.[۱]
دسته بندي روشهاي مختلف:
الف) پراكنده كردن ذرات فاز دوم : [۱] 
۱- اكستروژن پيچشي
۲- Compo Casting :
 وارد كردن فاز دوم در حالت نيمه جامد يا خميري به زمينه در حالت دماي بين ليكوئيدوس و ساليدوس [۱,۵]
۳Stir Casting –  (همزني) :
وارد كردن فاز دوم در حالت مذاب. در اين حالت بايد ذرات بخوبي توسط مذاب، تر شود كه به عنوان آخال عمل نكند. براي اين كار از Ni يا Mg  كه تركيباتي با نقطه ذوب پايين تر ايجاد مي كنند استفاده مي كنيم. در اين مورد از همزني براي توزيع مناسب فاز سخت استفاده مي شود، هم زدن با روشهاي مكانيكي، مغناطيسي يا با ورود گاز خنثي انجام مي شود. اساس ترشوندگي جامد TiC  با مذاب توسط Delanny مورد مطالعه قرار گرفته که او پي برد كه نيروي رانش براي تر شدن ذرات توسط مذاب فلزي متأثر از كشش سطحي فاز مايع (LVγ) و استحكام فصل مشترك جامد/ مايع است كه بوسيله چسبندگي(W)  اندازه گيري مي شود: 

ө زاويه تماس است
  (5-2)  cosө)                                                                      (1+ LVγ W= 
تحقيقات صورت گرفته توسط Ranquist اثبات كرده است كه ترشوندگي بين ذرات TiC به تغييرات درصد Ti وC بستگي دارد. با تغيير نسبت C/Ti از ۱ تا ۴۹/۰ زاويه ترشوندگي بين TiC و به طور مثال مس ( زمينه ) از صفر تا ۱۰۸ درجه تغيير مي كند، يعني ترشوندگي عالي پيدا مي كند و هرچه پيوند اتمي در كاربيد قوي تر و پايدارتر باشد تمايل به ترشوندگي توسط مذاب كاهش مي يابد.
به علت ترشوندگي شيميايي TiC با زمينه استحكام بالا مي رود. به صورتيكه قسمتي از TiC هاي بعدي روي قسمتهاي حل نشده رسوب مي كند. [۵] 
معايب : كاهش سياليت ناشي از اضافه كردن TiC  و تنظيم متغيير هايي مثل سرعت و اندازه و محل همزن [۳ , ۱]
ب) روش پاششي 
۱) انجماد مايع: 
تزريق مذاب روي غلطكهاي سرد و توليد پودرهاي ورقه اي و عوامل مهم آن :
سرعت تبريدي غلطك ، سرعت حركت آن و مقدار موادي است كه روي آن مي ريزند. در نهايت، از اكسترود بيلت ساخته شده قطعه نهايي را مي سازد. [۱]
۲) OSpray : مذاب با فشار جت گاز خنثي به پودر تبديل مي شود ( اتميزه كردن مذاب همراه فاز دوم) و همزمان با آن برخورد با سطحي كه در اثر برخورد سبب جوش خوردن آنها مي شود و اين فرآيند به كنترل كردن  آنتالپي ذرات بستگي دارد و قطعاتي به شكل لوله توسط اين روش ساخته مي شود متغيرها عبارتند از : دماي آلياژ و سرعت جت گاز و دماي پايه فلزي است. در اين روش واكنش سطحي فازدوم و اتلاف آن به خاطر تزريق پودر سرد كاهش مي يابد. [۵ ,۱]
ج) تزريق مذاب فلزي 
۱) ريخته گري كوبشي :
مذاب توسط فشار هيدروليكي به داخل پيش سازه (Pre form) فاز دوم تزريق مي شود وقالب و پيش سازه هردو پيش گرم شده ( براي جلوگيري از انجماد سريع) 
متغيير هاي اين روش :
دماي پيش گرم ، فشار اعمالي به مذاب و دانسيته پيش سازه فاز دوم (بستر) [۱]
۲) موئينگي فشاري :
در اين مورد به جاي فشار هيدروليكي از فشار گاز استفاده مي شود، در مخزن تحت فشار بوته حاوي مذاب، و كوره اي وجود دارد كه يا به خلأ وصل مي شود يا به اتمسفر خنثي كه در هر دوي اين موارد تحت آن، مذاب به لوله اي كه در آن پيش سازه وجود دارد، نفوذ
 مي كند [۱] 
۳) Lanxide : پيش سازه اي از فاز دوم روي شمش آلياژ دوم قرار گرفته كه با گرم كردن بالاي دماي ذوب تحت اتمسفر خنثي N2 به داخل آلياژ نفوذ مي كند. آلياژ بايد قابليت تركنندگي بدون اعمال فشار براي ذرات سراميكي را داشته باشد كه دراين روش مزيتي دارد كه مي توان قطعات قطعات تمام شده را داشته باشيم و متغيير هاي اين روش :
دماي تزريق، اندازه ذرات، قابليت تركنندگي آلياژ
۲-۲-۴-۲ ساخت فروتيک به صورت همزمان (Insitu ) :
روشي است كه در آن ذرات فاز سخت به طور همزمان با ريخته گري در قطعه توليد مي شود.
الف) روش سنتز خود احتراقي( Synthesis Self Propagation High Temp.) يا (SHS) :
اولين بار در شوروي سابق براي ساخت تركيبات بين فلزي يا سراميكهاي دير گدازي استفاده شد [۳]  و روشي انفجاري براي توليد كاربيد ها و بُرايد ها و سيليسايد ها و… مي باشد.[۱] در توليد Fe-TiC با اين روش، از واكنشهاي زير استفاده مي شود:
  • بازدید : 35 views
  • بدون نظر
این فایل قابل ویرایش می باشد وبه صورت زیر تهیه شده:

در حال حاضر بيش از ۷۰ كاني تيتانيم شناخته شده است. مهمترين كانيهاي اقتصادي تيتانيم ايلمنيت، روتيل و آناتاز هستند. كانيهاي اسفن، بروكيت، پرووسكيت ديگر كانيهاي مهم تيتانيم هستند. 
۱-۱- ايلمنيت 
ايلمنيت اولين بار در كوههاي ايلمن واقع در جنوب كوههاي اورال اتحاد جماهير شوروي يافت شده است. ايلمنيت فراوانترين كاني تيتانيم با تركيب اكسيدهاي مركب (اسپينلها) و با فرمول شيميايي FeTiO3  يا FeO+TiO2  ، به طور تئوري داراي ۶/۳۱ درصد تيتانيم، ۸/۳۶ درصد آهن و ۶/۳۱ درصد اكسيژن است و بر حسب دگرساني كاني، اين مقادير تفاوت خواهند كرد. معمولاً ناخالصيهاي آلومينيم، منيزيم،‌ نيوبيم، واناديم، كرم، منگنز، آهن سه ظرفيتي در آن وجود دارد. به همين دليل كاني بدون ناخالصي را كريكتونيت مي نامند
يك سري محلول جامد پيوسته بين ايلمنيت و هماتيت در دماي ۱۰۵۰ درجه سانتيگراد وجود دارد.. با كاهش دما، حلاليت Fe2O3  در FeTiO3  كاهش يافته و در نتيجه موجب تشكيل ايلمنيت حاوي هماتيت و هماتيت حاوي ايلمنيت مي شود. به اين ترتيب هماتيت به شكل عدسيهاي ضخيم و نازك، به صورت ادخال در بسياري از ايلمنيتها وجود دارد. عده اي بر اين عقيده هستند كه وجود تركيب Fe2O3  به دليل حضور كاني آريزونيت با فرمول شيميايي TiO2 , Fe2O3  است. 
احتمال حضور دانه هاي كوچك كروندوم در ايلمنيتي با منشاء ماگماي غني از اكسيد آلومينيم وجود دارد. به نظر مي رسد كه اين دانه ها را نيز بايد به عنوان محصولات ناآميختگي در نظر گرفت. 
منيتيت همراه معمولي ايلمنيت در سنگهاي آذرين و دگرگوني است. در اين سنگها ايلمنيت اغلب به صورت همرشدي با منيتيت ديده مي شود. در اين حالت ايلمنيت به صورت عدسي در درون منيتيت و منيتيت نيز به شكل ادخالهاي كشيده تيغه اي و سوزني در ايلمنيت، وجود دارند. در اين مواقع عناصر كرم، نيكل، واناديم تمايل به تمركز در منيتيت دارند و عنصر منگنز در ايلمنيت متمركز مي شود. 
تركيب شيميايي بعضي از كنسانتره هاي ايلمنيت در جدول ۱-۱ ديده مي شود. 
جدول ۱-۱: تركيب شيميايي كنسانتره ايلمنيت بعضي كانسارهاي دنيا 
ايلمنيت در سيستم تري گونال رده رومبوئدرال متبلور مي شود. شكل ۱-۱ شكل بلوري از ايلمنيت را نشان ميدهد. فرم بلوري ايلمنيت بسيار متنوع بوده و به صورت تخته اي پهن رومبوئدريك و گاهي نيز لوحه اي باريك است. شكل صفحه اي و ورقه اي ايلمنيت نيز زياد به چشم مي خورد. 
در نمونه هاي دستي رنگ ايلمنيت سياه چدني تا فولادي خاكستري است. اثر خاكه آن داراي رنگ سياه، قهوه اي تا قهوه اي قرمز است. ايلمنيت داراي جلاي نيمه فلزي، و غير شفاف و سختي آن در مقياس موس ۶-۵ است. وزن مخصوص آن با توجه به ناخالصيها از ۷/۴ تا ۷۹/۴ متغير است. ايلمنيت با دم شالومه ذوب نشده و در اسيد معمولي نيز حل نمي شود. ايلمنيت از نظر خاصيت مغناطيسي جزء مواد پارا مغناطيسي بوده و از لحاظ الكتريكي نيز نيمه هادي است. 


شكل ۱-۱: نمايي از تك بلور ايلمنيت
از لحاظ زايش رامبدور معتقد است كه برخلاف گزارشهاي منتشره، ايلمنيت فقط گاهي اوقات از كانيهاي مراحل اوليه ماگمايي است ولي اغلب يك كاني كاملاً تأخيري است. ايلمنيت در ماگماهاي تيتانومنيتيتي معمولاً جوانتر از منيتيت است و به اين ترتيب درزه ها را پر مي كند و شكل خاصي ندارد. ايلمنيت در برخي موارد به علت خوردگي دندانه دندانه به نظر مي آيد. ابعاد دانه هاي ايلمنيت بسيار متفاوت است و در پگماتيتها تا ابعاد ۱۰ سانتيمتر نيز ديده شده است. معمولاً در طبيعت، نيمه خود شكل تا غير خود شكل ديده مي شود و اين دليلي براي اثبات تأخيري بودن آن است. ساخت مشخصي در ايلمنيت مشاهده نشده است. 
از لحاظ شكل ظاهري ايلمنيت شبيه هماتيت است ولي مي توان آنها را از فرم بلوري و خاصيت مغناطيسي بيشتر ايلمنيت از يكديگر تشخيص داد. 
ايلمنيت از كانيهاي تيره محسوب مي شود كه مطالعه آن از طريق ميكروسكوپ نور انعكاسي ميسر است. صيقل پذيري ايلمنيت بسيار خوب، قدرت انعكاسي آن ۱۷ تا ۵/۱۸ درصد و رنگ آن سفيد خاكستري كمي مايل به گلي با پلئوكروئيسم خفيف است. در نور پلاريزه، ايلمنيت آنيزوتروپ و رنگهاي پلاريزاسيون آن خاكستري گلي تا خاكستري سبز است. انعكاسات داخلي بسيار نادر به رنگ قهوه اي تيره دارد كه نبايد با ادخالهاي اوليژيسيت موجود در ايلمنيت اشتباه شود. 
ايلمنيت در مقابل هوا زدگي معمولي بسيار مقاوم است. معهذا بسيار كم و توسط فرايندهاي متفاوتي دگرسان ميشود. در اينجا فقط بعضي از فرايندهاي دگرساني ايلمنيت ذكر مي شود: 
۱- تشكيل منيتيت دوكي كه اكثراً همراه روتيل است. 
۲- ايلمنيت غني از ادخالهاي هماتيت به تجمعهاي نامنظم روتيل و منيتيت تبديل مي شود. 
فرايندهاي مذكور در دماهاي بسيار بالا اتفاق مي افتند و بر حسب دماي تشكيل، محصولات ظاهراً درشت تر از كانيهاي اوليه هستند. در برخي شكافها علاوه بر روتيل و به جاي آن، آناتاز تشكيل شده است. 
۳- در برخي سنگهاي آذرين ايلمنيت به طور حاشيه اي و گاهي كاملاً به لوكوكسن تبديل شده است. 
۴- در بعضي سنگهاي غني از يون كلسيم ممكن است اسفن از دگرساني ايلمنيت به وجود آيد. 
۵- محصول دگرساني ايلمنيت در ماسه هاي ساحلي مناطق حاره معمولاً لوكوكسن است. 
اغلب در اين شرايط روتيل و يا ساير كانيهاي تيتانيم تشكيل نخواهند شد.
ايلمنيت يكي از حاملين اصلي تيتانيم در طبيعت است. تقريباً تمام سنگهاي آذرين دروني و بيروني و همين طور پگماتيتها و ساير رگه هاي آذرين، داراي مقادير زيادي ايلمنيت هستند. تنها برخي از روانه هاي تفريقي از اين قاعده مستثني هستند. حتي محصولات هوازدگي سنگهاي آذرين خروجي و تا اندازه اي سنگهاي دگرگوني ناحيه‌اي و مجاورتي نيز داراي ايلمنيت هستند. ايلمنيت به ندرت در كانسارهاي گرمابي بالا رو تشكيل مي شود. همچنين برخي شكافها داراي ايلمنيت فراواني هستند كه در كنار آنها كريكتونيت تقريباً خالص نيز وجود دارد. 
در شهاب سنگها چند مورد ايلمنيت نيز مشاهده شده است. ايلمنيت تقريباً منحصراً در دماهاي بالا، به ويژه بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتيگراد، تشكيل مي شود و از اين جهت ايلمنيت را مي توان يك دماسنج زمين شناسي دانست. 
وجود ايلمنيت در سنگهاي دگرگوني و رسوبي فقط به علت مقاومت بالاي آن در مقابل هوازدگي است. ايلمنيت تحت شرايط فرايندهايي كه در بالا ذكر شد، پايدار نيست و تقريباً هميشه توسط قشري از محصول دگرساني پوشيده شده است. با اين وجود، در اعماق بسيار زياد، به نظر مي رسد كه عمل عكس اين فرايندها براي تشكيل دوباره ايلمنيت به وقوع مي پيوندد. 
ايلمنيت به صورت مصنوعي از تركيب دي اكسيد تيتانيم و اكسيد آهن دو ظرفيتي در دماي ۱۲۰۰ درجه سانتيگراد به دست مي آيد. 
در مطالعات كاني شناسي توسط پراش اشعه ايكس ايلمنيت گاهي اوقات با منيتيت اشتباه مي شود. كارت مشخصات پراش اشعه ايكس كاني ايلمنيت كه توسط اداره استاندارد امريكا تهيه شده است در شكل ۱-۲ ديده مي شود. 
شكل ۱-۲ كارت مشخصات پراش اشعه ايكس كاني ايلمنيت در استاندارد امريكا
كاربرد مهم ايلمنيت در به دست آوردن ماده اوليه براي فرايندهاي تهيه فلز تيتانيم و دي اكسيد تيتانيم است. در ساخت الكترودهاي جوشكاري ايلمنيت به مقدار بسيار كم مورد استفاده قرار مي گيرد. از ايلمنيت در رنگدانه هاي سياه نيز استفاده مي شود. 
مهمترين كانسارهاي ايلمنيت در استرالياي شرقي و غربي، در امريكا، كانادا و افريقاي جنوبي يافت مي شود. 
۱-۲- لوكوكسن، ايلمنيت دگرسان شده 
در كا نسارهاي ثانويه حاوي ايلمنيت، به سبب اكسيداسيون و كاهش درصد آهن، تركيب شيميايي ايلمنيت درجه هاي متفاوتي از دگرساني را از خود نشان مي دهند كه محصول به نام لوكوكسن معروف است و در نهايت فرايند، منجر به توليد دي اكسيد تيتانيم خواهد شد. فرايند اين عمل توسط تمپل در سال ۱۹۶۶ به شرح زير توضيح داده شده است: 
«دگرساني در طول مرزهاي دانه ها و ناپيوستگيهاي داخل شبكه تبلور ايلمنيت، آغاز مي شود. بعد از عبور از مرحله بي شكلي، اكسيداسيون و جدايش آهن از شبكه ايلمنيت موجب تشكيل تيتانات آهن حد واسطي با ساختمان بلوري مشخص به نام شبه روتيل مي شود. محصول دگرساني اين مرحله در مقابل ۵۲ درصد دي اكسيد تيتانيم موجود در فرمول تئوري ايلمنيت حدود ۷۰-۶۵ درصد دي اكسيد تيتانيم دارد. حذف كامل آهن از شبكه شبه روتيل، تشكيل بلورهاي روتيل را سبب مي گردد». 
از لحاظ اقتصادي سه فاز معدني ايلمنيت، روتيل و شبه روتيل در بررسيهاي اقتصادي داراي اهميت بيشتري هستند. مطالعات در مورد كانسارهاي ثانويه ايلمنيت نشان مي دهد كه حذف كامل آهن از شبه روتيل، فقط در بالاي سطح ايستابي آب زيرزميني اتفاق مي افتد. دگرساني ايلمنيت يك فرايند كاملاً كند است كه با بالا آمدن سطح تراز آب زيرزميني سرعت آن افزايش مي يابد. اين پديده به وضوح در كانسارهاي ثانويه قديمي در مناطق گرم و حاره جهان ديده مي شود. اين مناطق حاوي ايلمنيت غني از دي اكسيد تيتانيم هستند. در حاليكه در كانسارهاي عرضهاي جغرافيايي بيشتر، معمولاً ايلمنيت دگرسان شده با حدود ۵۰ درصد دي اكسيد تيتانيم يافت مي شود. 
لوكوكسن از لحاظ كاربرد براي استفاده در روكشهاي الكترود جوشكاري ترجيح داده مي شود. تركيب شيميايي كنسانتره لوكوكسن در جدول ۱-۲ نمايش داده شده است. كانسار مهم لوكوكسن در دنيا، كانسار كيلون هندوستان است. 
  • بازدید : 51 views
  • بدون نظر
این فایل در ۹۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

كامپوزيت مخلوطي از دو يا چند جز با خواص متفاوت است كه خواص مجموعه از مجموع 
خواص ذرات يا اجزاء تشكيل شده برتر است. اجزاي كامپوزيت از نظر شيميايي، متفاوت و از نظر فيزيكي تفكيك پذير است. فاز پيوسته را زمينه(matrix) و فاز توزيع شده را تقويت كننده(reinforcement ) گويند. ‌‌‍‌‌‌‌‌‍‍‍‌‌‌‍‍‍‍‌‍‌[۲] 
در دنياي امروز نياز صنعت به مواد مهندسي نو ضروري است. در اين ميان كامپوزيت هاي زمينه فلزي از جايگاه ويژه اي برخوردار هستند. كامپوزيتهاي پايه فلزي از مخلوط و يا ترکيب ذرات سخت سراميكي و حتي الياف كربني در زمينه فلزي با روشهاي مختلف بدست مي آيند. [۲] متداولترين تقويت كننده ها SiC ، TiC , TiB  , Al2O3 و … است. به طور مثال كامپوزيت
 Al – SiC به جاي آلياژ آلومينيوم، سبب كاهش وزن و افزايش مدول الاستيسيته در پيستونهاي ديزلي خواهد شد. [۳]
 جدول (۱-۱) برخي از كامپوزيتهاي زمينه فلزي با ذرات استحكام دهنده غير فلزي را نشان مي دهد.
عوامل موثر بر خواص كامپوزيتها :
خواص كامپوزيت ها به مقدار نسبي فازها و خواص اجزاء تشكيل دهنده آن بستگي دارد. قانون مخلوط كردن(در زير) اين خواص را پيشگويي مي كند: [۳] 
  (1-2)                                                                   Pcom = Pmat . f + Prein(1-f)    
Pcom : خواص كامپوزيت 
Pmat  : خواص زمينه
Prein  : كسر حجمي فاز تقويت کننده
عواملي كه روي خواص هر كامپوزيت اثر گذار است عبارتند از:  [4] 
۱) مقدار، اندازه، توزيع ، شكل، نوع و فاصله بين ذرات تقويت کننده 
۲) سختي ، استحكام و چقرمگي ذرات تقويت کننده
۳) ريز ساختار، سختي ، چقرمگي و استحكام زمينه 
۴) استحكام فصل مشترک بين زمينه و تقويت کننده
۵) تنشهاي باقي مانده در قطعه


۲-۲- تقسيم بندي كامپوزيتها
تقسيم بندي بر اساس موارد گوناگوني انجام مي شود كه عبارتند از :
الف) بر اساس نوع زمينه : ۱-  پليمري ۲- سراميكي ۳- فلزي ۴- بين فلزي
ب) بر اساس فاز تقويت كننده : 
۱) فاز تقويت كننده پيوسته : ۱- لايه اي (Laminar)   2-  رشته اي (Filament) 
۲) فاز تقويت كننده ناپيوسته : 
۱- ذره اي ( Particulate)        2-  اليافي جهت دار(Fiber)           3 – ويسکر                                           
ج) بر اساس اندازه فاز دوم]۱[ :   1) ريز                       2) درشت   
د) بر اساس روش ساخت ]۳[   : 
۱) ريخته گري                 2) متالورژي پودر              3) روشهاي حالت جامد مثل SHS  
ه) بر اساس نحوه ساخت فاز تقويت كننده :
 1)  ساخت همزمان : فاز تقويت كننده همزمان با زمينه تشكيل مي شود.
۲)  ساخت غير همزمان : فاز تقويت كننده با روشهاي مخصوص ساخته شده و بعدا در زمينه جاي داده مي شود [۵] 
تريبو لوژي و تريبوسيستم :
تريبولوژي به معني مالش و لغزش است و به مطالعه بر روي سايش، اصطكاك و روان كاري سطوح در گير در حركت نسبي و موضوعات مربوط به آن 
مي پردازد.
تريبوسيستم : به بررسي سيستم مهندسي با پارمترهاي ورودي نيرو، زمان ، سرعت و… و پارامترهاي دروني انتقال حرارت و زبري سطوح و تغيير خواص مكانيكي در حين آزمايش و در نهايت پارامترهاي خروجي سايش، اصطكاك و صدا مي پردازد. [۲]

۱-۳-۲- تعريف سايش و عوامل اثر گذار روي آن :
سايش فرآيندي است كه در آن، تلفات مكانيكي مواد، در اثر حرکت دو سطح بر روي هم و جدا شدن ذرات از سطح در اثر اصطکاک صورت مي گيرد. عوامل موثر بر سايش عبارتند از : شرايط سطوح ، ريز ساختار زمينه ،  اصطكاك ، نيرو، سرعت ، زمان ، محيط ، درجه حرارت ، استحكام ، چقرمگي ، شكل ، اندازه ، نحوه توزيع و نوع ذرات تقويت کننده.
۲-۳-۲- انواع مكانيزم هاي سايش :
به طور کلي مکانيزم سايش به پنج دسته تقسيم مي شود: سايش چسبان ، سايش خراشان، سايش خستگي ، سايش ورقه اي و سايش اکسايشي. [۲] 
۱-۲-۳-۲- سايش چسبان :
 تئوري سايش چسبنده از سال ۱۹۵۹ توسط Archard و برخي محققين براي تشريح مكانيزم سايش شديد فلزات توسعه يافته است. اين تئوري بر اساس اتصال چسبنده سطح در مقياس كوچك استوار است. با اعمال نيروهاي عمودي، تنش هاي ايجادي در نوك برآمدگي هاي سطح افزايش يافته تا به حد تسليم برسد و تغيير شكل پلاستيك رخ دهد و سطح واقعي تماس با ادامه اعمال نيرو بيشتر مي شود تا بتواند تنشهاي اعمالي را تحمل كند. فيلم هاي اكسيدي سطحي، چسبندگي را شديدا كاهش مي دهند و ازطرفي نيروهاي مماسي مي توانند سب حذف اين فيلم ها شده و جوش سرد در محل اتصال ايجاد كند. با ادامه لغزش در ماده نرم يا فصل مشترك نرم و سخت، شكست اتفاق مي افتد و يك تكه از فلز نرم به سطح سخت مي چسبد يا اينكه شكست در فصل مشترك ايجاد ذره سايشي در سطح نرم مي كند كه در نهايت، سايش ( تلفات سطوح ) را در پي دارد. نرخ سايش چسبنده به عوامل مختلفي مثل شرايط محيطي، نيروي اعمالي، سرعت، شرايط عملي و خواص فيزيكي سطوح بستگي دارد.





 
۲-۲-۳-۲- سايش خراشان :از بين رفتن سطح نرم توسط سطح سخت، سايش خراشان ناميده
 مي شود. دو حالت كلي براي اين سايش وجود دارد:
۱) دو بعدي: كه سطح سخت، يكي از سطوح سايش است .
۲) سه بعدي: ذره هاي كوچك و سخت در لابه لاي دو سطح سايش است.
در اين حالت برآمدگي سطح سخت به داخل سطح نرم فرو مي رود و با نيروي مماسي، كندگي سطوح نرم را سبب مي شود. هرگاه سختي جسم نرم به بيش از نصف سختي جسم سخت برسد، امكان تغيير شكل پلاستيك در زير سطح جسم سخت در نتيجه خستگي وجود دارد به همين خاطر در حالت الاستيك، خستگي مكانيزم غالب در سايش است. 
در اين مكانيزم مقاومت به سايش كامپوزيت، تابع نسبت سختي زمينه به سختي ساينده است. اگر اين نسبت بين ۵/۱-۳/۱ باشد، نرخ سايش كاهش مي يابد. [۲و۵]
سايش خراشان سه نوع است :    (در شکل (۲-۲)) ]۴[
 1) خراش تحت تنش پائين : كه بدون شكست مواد مي باشد و در اين حالت براي مقاومت به سايش به مواد با سختي بالا احتياج است . 
۲) خراش در تحت تنش بالا : در اين حالت، هم نفوذ به داخل سطح و هم خرد شدن سطح اتفاق مي افتد. 
۳) خراش با ضربه : در اين حالت، پارگي سطح تحت سايش اتفاق مي افتد.               
                                                                                              
شکل(۲-۲): دسته بندي سايش خراشان تحت: الف)تنش کم   ب) تنش بالا   ج)  ضربه
۳-۲-۳-۲- سايش خستگي :
اين سايش در تماسهاي غلتشي يا  لغزشي در نرخ هاي پائين سايش به وجود مي آيد و اگر سطوح سايش با يك روانكار از هم جدا شوند به طوريكه تماس مستقيم جامد به جامد را نداشته باشيم مانند ياتاقانها ، مكانيزم سايش از نوع خستگي است. يا در اثر بار گذاري مكرر، برآمدگي هاي جسم نرم توسط جسم سخت، صاف و هموار شده و جسم سخت به راحتي بر روي جسم نرم لغزش مي كند. به علت سيكل تناوبي تنش كششي و فشاري، جوانه زني ترك سطحي اتفاق
 مي افتد و با ادامه سيكل و به هم پيوستن جوانه ها و اشاعه آنها، سايش در قطعه بوجود مي آيد.
سايش خستگي به تنش وارده بستگي دارد و مقدارش از سايش چسبان كمتر و با افزايش سختي سطح تغيير شكل سطحي كاهش مي يابد. همچنين افزايش چقرمگي، رشد تركها را كندتر ميكند. [۵,۲]
۴-۲-۳-۲- سايش ورقه اي :
جدا شدن ورقه اي سطح مورد سايش دراثر ايجاد تركهاي زير سطحي ناشي از سيكل هاي تناوبي كشش و فشار كه از تنش كششي جوانه زني ترك و رشد آن و از تنش فشاري سه محوري توقف رشد را داريم و دراين حالت كليه برآمدگي سطح نرم توسط سطح سخت صاف مي شود لغزش سطوح روي هم راحتتر مي شود که با جوانه زني و رشد ترکها و اشاعه آنها به تمامي سطح زير محلهاي تماس جداشدن به شکل ورقه از روي سطوح را در پي دارد.
۵-۲-۳-۲- سايش اكسايشي :
اگر تغيير شيميايي در سطح مواد در اثر شرايط محيطي ايجاد  گردد و اين سطح در اثر لغزش حذف شود سطح تميزي در تماس مجدد با محيط قرار گرفته و تكرار اين عمل، سبب سايش ماده مي گردد. [۵,۲]       
 (2-2) V = Kf . T [A/H] ½                                                                           
V = سرعت سايش حجم (mm3/sec)
Kf = احتمال شكست 
T = سرعت رشد لايه اكسيدي ) mm/sec)
  • بازدید : 54 views
  • بدون نظر

قیمت : ۴۸۰۰۰ ريال    تعداد صفحات : ۲۰    کد محصول : ۱۶۱۹۵    حجم فایل : ۸۷ کیلوبایت   

از آلیاژهای آلومینیومی به خاطر خواص  مقاومت به خوردگی، شکل پذیری و خاصیت مکانیکی آن در صنایع هوافضا و اتومبیل استفاده های فراوانی می‌شود. شما در این پژوهش با آلیاژی از آلومینیوم با نام نانو کریستال Al-Ti آشنا خواهید شد و خواهید دانست این آلیاژ چه کاربرد فراوانی در صنعت به دلیل مقاومت بالای آن در برابر حرارت و … دارد. درباره اکستروژن گرم (استحکام بخش) نیز اطلاعات مفیدی بدست خواهید آورد.


عتیقه زیرخاکی گنج