لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه18
فهرست مطالب
پیدایـــــــش نقش بیولوژیکی ترکیبات هشدارهــــــــــا
ایزوتوپهـــــــــا
تولید فولاد و آلیاژ:
نحوه و میزان مصرف فرومنگنز:
مشخصات کانسنگ منگنز برای ساخت فرومنگنز
منگنز
عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Mn و عدد اتمی 25 می باشد.
خصوصیات قابل توجه
منگنزمانند آهن فلزی خاکستری رنگ است. فلزی است سخت و بسیار شکننده که به سختی ذوب اما به راحتی اکسیده می شود.فلزمنگنز فقط پس از پردازش خاصی فرومغناطیس می گردد.
کلی ترین حالتهای اکسیداسیون منگنز6+ ،4+،3+،2+ و 7+ است اگرچه حالتهای اکسیداسیون از 7+ تا 1+ مشاهده می شـود. در سیستم بیولوژیکی+2Mn اغلب با +2Mg در تضاد است و ترکیبات منگنزی که درآنها منگنز دارای حالت اکسیداسیـــون 7+ می باشد، عاملهای اکسید کننده ای قوی هستند.
کاربردهـــــــــــا
منگنز به خاطرخصوصیات ثابت کنندگی گوگرد، اکسیژن زدائی و آلیاژ سازی برای تولید آهن و فولاد ضروری است.فولادسازی - ازجمله بخش تولید آهن آن- بیشترین مقدار منگنز داخلی را نیاز دارد که اخیرا" بین 90% تا 85% مقدار مورد نیاز است.از بین کاربردهای مختلف دیگر آن ، منگنز بخش اصلی فرمول های فولادضد زنگ ارزان قیمت و آلیاژهای آلومینیم پرکاربرد را تشکیل می دهد .از اکسید منگنز در انواع پیلهای خشک جدید استفاده می شود. انتظار می رود ماهیت و سطح کلی کاربرد منگنز در آمریکا در آینده ای نزدیک تقریبا" یکسان باقی بماند.هیچ گونه فن آوری عملی برای جایگزینی مواد دیگر به جای منگنز یا استفاده از مقادیر داخلی و سایر ذخائر جهت خودکفایی آمریکا نسبـت به کانی منگنز سایر کشورها وجود ندارد.
جانشینها : منگنز هیچ جایگزین مفیدی برای کاربردهای اصلی خود ندارد.
تاریخچـــــــــــه
منگنز از ماقبل تاریخ مورد استفاده بوده است.رنگهایی که از رنگدانه های دی اکسید منگنز ساخته شده اند به 17000 سال پیش برمی گردند.مصریان و رومیان ازترکیبات این عنصر در شیشه سازی چه برای رنگ آمیزی آن و چه برای از بین بردن رنگ آن استفاده می کردند. منگنز که می توان آنرا در کانیهای آهن یافت توسط اسپارتها بکار می رفت. بعضی افراد بر این باورند که سختی استثنائی فولاد اسپارتان ، ناشی از تولید ناخواسته یک آلیاژ آهن – منگنز می باشد.
در قرن 17 ابتدا Glauber شیمیدان آلمانی یک معرف آزمایشگاهی سودمند بنام پرمنگنات را تولید نمود. تا اواسط قرن 18 از اکسید منگنز برای تولید کلر
61 صفحه
با توجه به کار برد وسیع چدنهای خاکستری در صنایع که می تواند جایگزین مناسبی برای برخی از فولادها باشد لذا اهمیت این موضوع سبب گردیده که در این زمینه تحقیقات فراوانی صورت گیرد.
منگنز از عناصر آلیاژی اصلی در ساختار چدن می باشد. نقش اصلی منگنز در ترکیب چدن خنثی کردن اثرات مخرب گوگرد می باشد. منگنز با گوگرد ترکیب شده و سولفید منگنز تولید که به مقیاس زیادی وارد سرباره می شود.
در این تحقیق تأثیر درصدهای مختلف منگنز (445/0 تا 092/1 درصد) بر منحنیهای سرد شدن، ریز ساختار و خواص چدن خاکستری بررسی شده است. نتایج نشان میدهندکه در چدنی با کربن معال 8/3 درصد و مقدار متوسط گوگرد 047/0 درصد با افزایش درصد منگنز تا 661/0 درصد دمای یوتکتیک افزایش مییابد و با افزایش بیشتر درصد منگنز دمای یوتکتیک کاهش مییابد ولی دمای یوتکتوئید با افزایش درصد منگنز همواره کاهش مییابد. همچنین افزایش درصد منگنز تا 661/0 درصد سبب افزایش درصد حجمی گرافیتها و درصد گرافیتهای نوع A شده و با افزایش بیشتر درصد منگنز موارد مذکور کاهش مییابند. همچنین با افزایش درصد منگنز طول لایههای گرافیت کاهش یافته ولی ضخامت آنها تغییر محسوسی نمیکند و با افزایش درصد منگنز تا 760/0 درصد تعداد سلولهای یوتکتیک بر واحد سطح افزایش مییابد. تغییرات درصد منگنز تأثیری بر فاصله بازوهای دندریتی ندارد ولی با افزایش درصد این عنصر میزان پرلیت در ساختار چدن خاکستری افزایش مییابد. عمق تبرید با افزایش درصد منگنز تا 661/0 درصد کاهش و دانسیته چدن با افزایش درصد این عنصر همواره کاهش مییابد. نتایج آزمایشات کشش و سختی سنجی روی نمونههای چدنی نشان داد که افزایش درصد منگنز سبب افزایش سختی، استحکام تسلیم، استحکام نهایی و مدول کشسانی چدن شده و نسبت استحکام به سختی را کاهش میدهد.
مقدمه:
منگنز از عناصر آلیاژی اصلی در ساختار چدن میباشد. نقش اصلی منگنز در ترکیب چدن خنثی کردن اثرات مخرب گوگرد میباشد. منگنز با گوگرد ترکیب شده و سولفید منگنز تولید که به مقیاس زیادی وارد سرباره میشود. حداقل میزان منگنز لازم جهت خنثی کردن اثر گوگرد از رابطه زیر به دست میآید]1[. % Mn = 1.7%S + 0.3
فهرست مطالب
عنوان............................................................................................................................ صفحه
چکیده ................................................................................................................................ 1
مقدمه................................................................................................................................. 2
هدف................................................................................................................................... 2
پیشینه تحقیق ....................................................................................................................... 3
روش کار و تحقیق .............................................................................................................. 3
فصل اول:خواص عمومی چدن های خاکستری........................................................................ 4
1-1جوانه زایی چدنها با آلیاژسیلسیم .................................................................................... 5
1-2 انجماد و مکانیزم ورقه ای شدن گرافیت در چدن خاکستری.............................................. 5
فصل دوم: مروری بر منابع ................................................................................................... 7
2-1 تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای خاکستری.................................................................... 8
2-1-1 تشکیل حلقه های فریت در اثر تجزیه آستنیت ............................................................ 9
2-1-2تشکیل پرلیت در اثر تجزیه آستنیت............................................................................ 12
2-2 اثر منگنز بر سینیتیک تغییر حالت یوتکتوئید در چدنهای خاکستری .................................. 13
2-2-1 اثر منگنز منحنی های سرد کردن................................................................................ 18
2-2-2 اثر منگنز بر منحنی های تغییر حالت برحسب زمان..................................................... 22
2-2-3 اثر عناصر آلیاژی بر مکانیزمهای حاکم بر فرایند تغییر
حالت یوتکتوئید در چدنهای خاکستری................................................................................. 24
2-3 اثر منگنز بر ریز ساختار چدنهای خاکستری.................................................................... 26
2-3-1 اثر منگنز بر ساختار زمینه چدنهای خاکستری............................................................. 27
2-3-2 اثر منگنز بر مشخصات گرافیتهای ورقه ای................................................................. 31
2-4 اثر منگنز بر خواص مکانیکی چدنهای خاکستری........................................................... 33
2-4-1 اثر منگنز بر خواص کششی چدنهای خاکستری.......................................................... 33
2-3-4 اثر منگنز بر سختی چدنهای خاکستری...................................................................... 35
2-3-5 اثر منگنز بر مقاومت به ضربه چدنهای خاکستری........................................................ 38
فصل سوم: روش آزمایش.................................................................................................... 41
3-1استانداردهای آزمایش ................................................................................................... 42
3-2 بررسی سختی ............................................................................................................ 45
3-3 ترکیب اسمی مذاب در مراحل آزمایش ......................................................................... 48
3-4 ترکیب شیمیایی ذوبهای ریخته شده............................................................................... 49
فصل چهارم: نتایج.............................................................................................................. 50
4-1 بررسی منحنی های سرد شدن....................................................................................... 51
4-2 بررسی ریز ساختار..................................................................................................... 51
4-3 بررسی عمق تبرید و دانسیته ....................................................................................... 53
4-4 بررسی خواص مکانیکی .............................................................................................. 53
فصل پنجم: نتیجه گیری ...................................................................................................... 56
منابع و مآخذ...................................................................................................................... 57
چکیده انگلیسی.................................................................................................................. 61