ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

ألمنة الفولاذ الكربوني

Aluminizing of Carbon Steel

1526   2   36   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2010
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يقدم البحث دراسة آلية انتشار الألمنيوم و البنية المجهرية و التركيب الطوري و الخواص المختلفة لطبقة الطلاء الانتشاري بالألمنيوم (الألمنة) في الفولاذ الكربوني. أظهرت نتائج دراسة المعالجة الانتشارية بالألمنيوم في وسط إشباعي مسحوقي، أنه يؤدي إلى تشكيل طبقة طلاء انتشاري الصلب لعنصر الألمنيوم في الهيكل الشبكي للحديد ناتجة عن تشكل الألمنيوم الذري تحتوي على ألومينيد الحديد و محلول و انتشاره في داخل السطح المعالج. درِس تأثير بارامترات عملية الألمنة في سرعة تشكيل طبقة الطلاء الانتشاري، و خاصة تأثير درجة الحرارة و الزمن، و قد تبين أن زيادة عمق طبقة الألمنة تتعلق بارتفاع درجة الحرارة و زيادة الزمن، و لكن تأثير درجة الحرارة يكون أكبر من تأثير الزمن.


ملخص البحث
تقدم هذه الدراسة تحليلاً شاملاً لعملية الألمنة (الطلاء الانتشاري بالألمنيوم) للفولاذ الكربوني، حيث تم التركيز على آلية انتشار الألمنيوم والبنية المجهرية والتركيب الطوري والخواص المختلفة لطبقة الطلاء. أظهرت النتائج أن المعالجة الانتشارية بالألمنيوم تؤدي إلى تشكيل طبقة طلاء تحتوي على ألومينايد الحديد ومحلول صلب للألمنيوم في الهيكل الشبكي للحديد. تم دراسة تأثير درجة الحرارة والزمن على سرعة تشكيل طبقة الطلاء، حيث تبين أن زيادة عمق الطبقة تتعلق بارتفاع درجة الحرارة وزيادة الزمن، مع تأثير أكبر لدرجة الحرارة. كما تم دراسة تأثير التآكل الكيميائي في أوساط عدائية مثل حمض الكبريت وحمض الأزوت، وأظهرت النتائج أن مقاومة الفولاذ المعالج بالألمنة للتآكل تزداد بشكل كبير مقارنة بالفولاذ غير المعالج. بالإضافة إلى ذلك، تم دراسة مقاومة الأكسدة عند درجات الحرارة العالية، حيث تبين أن الفولاذ المعالج بالألمنة يمتلك مقاومة أكبر للأكسدة مقارنة بالفولاذ غير المعالج. استنتجت الدراسة أن الألمنة تعد تقنية واعدة لزيادة مقاومة الفولاذ الكربوني للأكسدة والتآكل الكيميائي، مما يعزز من عمر الأجزاء الميكانيكية في التطبيقات الصناعية مثل محطات توليد الطاقة وريش عنفات الطائرات.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن البحث يقدم نتائج قيمة حول تأثير الألمنة على الفولاذ الكربوني، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، كان من الأفضل تضمين مقارنة مع تقنيات طلاء أخرى لتحليل الفوائد النسبية للألمنة بشكل أكثر وضوحاً. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية الأخرى مثل الرطوبة والملوثات الجوية على فعالية الطلاء. ثالثاً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل أنواع أخرى من الفولاذ والمعادن لتقديم رؤية أشمل حول فعالية الألمنة. وأخيراً، كان من الممكن تقديم توصيات عملية أكثر وضوحاً لتطبيق النتائج في الصناعة، مما يعزز من الفائدة العملية للبحث.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الفائدة الرئيسية من عملية الألمنة للفولاذ الكربوني؟

    الفائدة الرئيسية هي زيادة مقاومة الفولاذ الكربوني للأكسدة والتآكل الكيميائي، مما يعزز من عمر الأجزاء الميكانيكية في التطبيقات الصناعية.

  2. ما هي العوامل التي تؤثر على سرعة تشكيل طبقة الطلاء الانتشاري بالألمنيوم؟

    العوامل الرئيسية هي درجة الحرارة والزمن، حيث أن زيادة درجة الحرارة والزمن يؤديان إلى زيادة عمق طبقة الطلاء، مع تأثير أكبر لدرجة الحرارة.

  3. كيف تؤثر الألمنة على مقاومة الفولاذ الكربوني للتآكل الكيميائي؟

    الألمنة تزيد من مقاومة الفولاذ الكربوني للتآكل الكيميائي بنحو 4.5 إلى 10 مرات مقارنة بالفولاذ غير المعالج، خاصة في أوساط حمضية مثل حمض الكبريت وحمض الأزوت.

  4. ما هي النتائج التي توصلت إليها الدراسة بخصوص مقاومة الأكسدة عند درجات الحرارة العالية؟

    الدراسة أظهرت أن الفولاذ المعالج بالألمنة يمتلك مقاومة أكبر للأكسدة عند درجات الحرارة العالية، حيث تزداد مقاومة الأكسدة بنحو 5 إلى 8 مرات مقارنة بالفولاذ غير المعالج.


المراجع المستخدمة
P.I. Melnik," technology of diffusion coating",pp150.–Kiev1978
A.Y.Majeed, "Study of microhardness and resistance wear of boride layers on steel', KKU Journal, N1-vol.1, pp11-25.-SA 2004
A.P. Epik, A.Y. Majeed," Chemical heat treatment of powder based iron", Powder Metallurgy Journal, N8, pp 42-50.- Kiev1993
قيم البحث

اقرأ أيضاً

في هذا العمل تم إخضاع الفولاذ الكربوني CK85 إلى عملية معالجة حرارية تكرارية. تتألف هذه العملية من التثبيت لفترات قصيرة متكررة(min 3.4) عند درجة الحرارة C° 800 ( فوق درجة الحرارة Ac3 ) متبوعة بالتبريد الهوائي القسري. و بعد 8 دورات (حوالي ساعة من التس خين و التبريد المتكررين) تبين أن البنية المجهرية تحتوي في معظمها على حبيبات من الفريت و السمنتيت المتكور. تمتلك هذه البنية مزيجا من مقاومة الشد و المطيلية. إن تفكك صفائح البرليت أثناء انحلال السمنتيت على حدود الصفائح خلال هذه المدة القصيرة المثبتة فوق درجة الحرارة Ac3 و نشوء العيوب في الصفائح أثناء التبريد القسري غير المتوازن بالهواء كانا السببين الرئيسيين في تسريع عملية التكور . في البداية زادت مقاومة الشد بشكل رئيسي بسبب وجود الدقائق الصغيرة الناعمة ( الفريت و السمنتيت ) و من ثم انخفضت بشكل طفيف مع انعدام وجود صفائح البرليت و ظهور السمنتيت المتكور في البنية .
درِس سلوك تآكل الفولاذ الكربوني في الأوساط المائية. استخدمت في هذه الدراسة مجموعة من أنواع الفولاذ الكربوني في أوساط التآكل الأكثر شيوعاً التي هي الماء المالح و ماء الشرب. غُمِر العينات في الأوساط المائية مدة و حسِب معدلات التآكل باستخدام طريقة فقدان الوزن. دُرس تأثير محتوى الكربون، و أوساط التآكل و مدد الغمر في معدلات تآكل عينات الفولاذ الكربوني الهيبويوتكتويدي. الهدف من هذا العمل هو دراسة تأثير محتوى الكربون في معدلات التآكل للفولاذ في أوساط تآكل مختلفة و بفواصل زمنية متغيرة. بينت النتائج الحاصلة وجود علاقة جيدة ترتبط بالبنية المجهرية، إذ كلما كان البرليت مرتفعاً كان معدل التآكل أعلى، لذلك يزداد معدل التآكل مع الزيادة في نسبة الكربون. بينت النتائج أيضاً أن معدل تآكل الفولاذ الكربوني في الماء المالح يكون أعلى مما هو عليه في ماء الشرب. و وجد أيضاً أنه كلما كان زمن التعرض لوسط التآكل أطول كان معدل التآكل أقل مع بقاء استمرار الزيادة في فقدان الوزن.
تم في هذا البحث دراسة تأثير التقسية باستخدام التيارات عالية التردد على الخصائص الميكانيكية لنوعي الفولاذ الكربوني (0.59%C , 0.35%C) الأكثر استخداماً في عمليات التصنيع المحلي، حيث تم أخذ عينات من نوعي الفولاذ بعد تقسيتها بالتيارات عالية التردد عند قيم مختلفة للاستطاعة و لسرعة تحرك ملف التحريض و إجراء اختبارات القساوة و الشد و الصدم عليها. و بعد إجراء التجارب و الاختبارات أظهرت النتائج التحسن الواضح في الخصائص الميكانيكية مع تأثير محدود على متانة الصدم لنوعي الفولاذ الكربوني عند معالجته بالتيارات عالية التردد، كما أظهرت إمكانية التحكم بهذه الخصائص من خلال تغيير بارامترات طريقة التقسية.
یهدف الموضوع إلى دراسة تأثير الشوائب و البحث في الطرائق النظریة و التجریبية للحد من تشكل هذه الشوائب في أثناء تصنيع الفولاذ . لقد قسمت الشوائب إلى الأكاسيد و الكبریتات و الشوائب المركبة من كلا النوعين .من المعروف التأثير السيئ لهذه الشوائب في الخوا ص الميكانيكية الفولاذ . لقد أثبتت التجارب أن لشوائب الكبریت تأثيراً أسوأ من الأكاسيد ، و خاصة كبریت الحدید FeS ، إذْ إنَّ درجة حرارة انصهاره 880ºC ، لذلك عند القيام بتشكيل الفولاذ على الساخن و الذي یتم عادة عند درجة الحرارة 1200ºC تتشكل من هذه الشوائب أقنية شعریة ضمن الفولاذ الذي تم تشكيله ، و من ثَمَّ تكون كتشققات مكرویة داخلية و نقاط ترآيز للإجهادات تسبب انهيار المعدن و تحطمه عند تعرضه لإجهادات أقل من حد الانسياب و التي تعدُّ ضمن قيم الإجهادات المسموح بها.
درست سماكة الطبقة المنتردة و التركيب الطوري و البنية المجهرية و القساوة الميكروية عبر عمق منطقة الانتشار، و قد بينت نتائج البحث أن تأثير نظام النتردة و خاصةً درجة الحرارة يؤدي إلى نمو الطبقة المنتردة على سطح الفولاذ السبائكي ذي البنية المركبة المارتن سيتية - الأوستنيتية. تشير نتائج البحث في الخواص الميكانيكية و الترايبولوجية إلى أن عملية المعالجة بالنتردة الانتشارية لها تأثير كبير في قدرة عمل الفولاذ السبائكي ذي البنية المركبة المارتنسيتية – الأوستنيتية المعرض للاحتكاك الجاف. إذ يزداد العمر الزمني للسبائك المعالجة بالنتردة نحو ( 4-2.5 ) مرة نتيجةً لاستقرار طبقة الاحتكاك و زيادة القساوة السطحية مقارنة بالسبائك غير المعالجة.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا