این متن شامل 125 صفحه می باشد 

در اين آزمايش سعي شده كه به اين سؤال پاسخ داده شود كه به علت افزايش سختي در اثر افزودن مس در چدنهاي نشكن چيست. لذا لازم مي باشد كه مختصري در مورد چدنهاي نشكن نكاتي يادآوري شود.

1-1 چدن با گرافيت كروي:

چدنهاي نشكن يا چدنهاي گرافيت كروي، خانواده اي از چدنها هستند و همانطور كه از اسمشان پيداست شكل گرافيت در آنها كروي است. همين كروي بودن گرافيت ها، باعث افزايش استحكام و چقرمگي در مقايسه با چدنهاي با گرافيت ورقه اي مي گردد. اصولاً چدن نشكن با افزودن منيزيم Mg در مذاب، توليد مي شود. براي كروي شدن گرافيت هاي قطعاتي كه در قالبهاي ماسه اي توليد مي شوند مقدار 0.07–0.04% منيزيم باقيمانده در قطعات ريخته شده كافي مي باشد. براي قطعاتي كه در قالبهاي فلزي توليد مي شوند مقدار %0.02 منيزيم باقيمانده كافي مي باشد. همانطور كه گفته شد براي كروي نمودن گرافيتها، به منيزيم احتياج داريم كه اگر ميزان منيزيم از حد مورد نظر كمي كمتر باشد، گرافيتهاي فشرده با استحكام و چقرمگي پائين تري بدست مي آيد. اصولاً چدن نشكن در مقايسه با چدن گرافيت ورقه اي، تمايل به تبريد بيشتري دارد و براي بدست آوردن ساختار عاري از كار بيد مخصوصاً در مقاطع نازك، لازم است جوانه زايي با آلياژ سيليسيم si انجام شود.

اندازه گرافيت كروي مي تواند روي خواص مكانيكي تأثير بگذارد. اندازه گرافيت ها به دو پارامتر بستگي دارد:

1-آهنگ سرد شدن يا اندازه سطح مقطع. چون مقاطع نازك سريع سرد مي شوند، تعداد بيشتري گرافيت كروي خواهند داشت.

2-جوانه زني با آلياژ سيليسيم، افزايش تعداد گرافيت كروي و كاهش تمايل به تبريدي بودن مخصوصاً در مقاطع نازك را باعث مي شود. افزايش مقدار جوانه زا باعث افزايش تعداد گرافيتهاي كروي مي شود.

در حين ريخته گري اين نوع چدن مي توان به ساختار زمينه فريت، پرليت، مخلوط فريت و پرليت، آستنيت، بينايت و مار تنزيت دست يافت. چدنهاي نشكن پرليني استحكام بالايي دارند ولي چقرمگي آنها كمتر است. چدنهاي نشكن فريتي – استحكام كمتري دارند ولي ازدياد طول مبني آنها بيشتر و مقاومت به ضربه شان خوب است.

2-1 كروي سازي گرافيت

در حال حاضر، در تمام كارخانه ها، براي كروي نمودن گرافيتهاي چدن نشكن از منيزيم، استفاده مي گردد. در ضمن عناصر جزئي مانند سريم و عناصر خاكي نادر موجود در آلياژ فروسيليكو منيزيم Fe-Si-Mg براي خنثي كردن عناصر جزيي مضرو راندمال بهتر در عمل جوانه زايي، اهميت زيادي دارند.

روش افزودن منيزيم به روشهاي مختلف اعم از ساده و پيچيده مي باشد. در انتخاب يكي از روشها براي يك كارگاه معين بايد فاكتور هاي زيادي مورد نظر قرار گيرد و در بين آنها مهمترين فاكتورها با تعيين اولويتها مشخص گردد. فاكتورهاي اصلي به قرار زير مي باشند:

1. روش انتخاب شده نبايد با ايجاد نور و دود همراه باشد.
2. قيمت تمام شده چدن توليدي بايد حداقل باشد.
3. روش نبايد احتياج به سرمايه گذاري زياد در تجهيزات داشته باشد.
4. كيفيت چدن توليدي بايد مطلوب باشد.
5. روش بايد توانايي ريختن قطعات با وزن هاي مختلف را دارا باشد.

براي توليد چدن نشكن مرغوب بايد كنترل دقيق به عمل آيد تا مقدار منيزيم باقيمانده كم يا زياد نباشد. از آنجائيكه دما و تركيب شيمياي براي بازيابي منيزيم موثر ميباشند، فرآيند و مواد مناسب كروي سازي مطلوب، بزرگترين عوامل بالقوه براي تغييرات منيزيم باقيمانده مي باشندو

3-1 مشكلات افزودن منيزيم

افزودن منيزيم و آلياژ آن در مذاب چدن مشكلاتي در پي دارد كه تا كنون در تمام روشهاي كروي نمودن كاملاً حل نشده است.

ميزان پائين حلاليت: منيزيم بمقدار خيلي كم در مذاب چدن حل مي شود. بنابراين آلياژ منيزيم با آهن بصورت فرومنيزيم Fe- Mg به هيچ وجه مورد استفاده قرار نمي گيرد.

نقطه جوش پائين: وارد كردن منيزيم خالص به چدن مذاب مشكل مي باشد زيرا منيزيم در درجه حرارت 1102 مي جوشد كه خيلي پائين تر از حرارت مذاب مي باشد.