دانلود پایان نامه : صنعت نورد

دانلود پایان نامه : صنعت نورد

تعداد صفحات: 104

فرمت فایل: word

دسته بندی:

قیمت: 5300 تومان

تعداد نمایش: 559 نمایش

ارسال توسط:

تاریخ ارسال: 18 مارس 2016

به روز رسانی در: 18 مارس 2016

خرید این محصول:

پس از پرداخت لینک دانلود برای شما نمایش داده می شود.

5300 تومان – خرید

 

فصل اول: مقدمه

1-1- صنعت نورد………………………………………………………………………………………… 2

1-2- قفسه های نورد…………………………………………………………………………………….. 3

1-3- نورد فلزها…………………………………………………………………………………………… 7

1-4- قفسه های پیش نورد……………………………………………………………………………… 7

1-5- نورد گرم پایانی……………………………………………………………………………………. 8

1-6- اسیدشویی…………………………………………………………………………………………… 8

1-7- نورد سرد…………………………………………………………………………………………… 11

فصل دوم: تحلیل فرآیند نورد سرد ورق

2-1- تعیین نرخ کرنش میانگین در نورد سرد……………………………………………………… 14

2-2- توزیع فشار در نورد سرد………………………………………………………………………. 17

2-3- روش ساختن ورق فولادی استحکام بالای نورد سرد شده……………………………… 22

2-4- روش ساخت ورق فولادی استحکام بالای کار سرد شده……………………………….. 23

فصل سوم: فولاد مورد استفاده در ساختمان بدنه اتومبیل در آینده

3-1- مواد مورد استفاده در ساختمان بدنه اتومبیل در آینده……………………………………… 28

3-2- پروسه های تولید سازه های سبک وزن……………………………………………………… 29

3-3- کاربرد مواد در بدنه خودرو…………………………………………………………………………….. 29

3-3-1- فولاد…………………………………………………………………………………………………….. 29

3-3-2- آلیاژهای آلومینیم………………………………………………………………………………………. 30

3-3-3- آلیاژهای منیزیم………………………………………………………………………………………… 31

3-3-4- کامپوزیتها (مواد مختلط)…………………………………………………………………………….. 31

3-4- کاهش در وزن خودرو…………………………………………………………………………………… 32

3-5- اثر نیوبیوم روی تبلور مجدد ورق فولادی کم کربن نورد سرد شده اتومبیل………………….. 32

3-6- توسعه در فولاد استحکام بالای پیشرفته……………………………………………………………… 39

3-6-1- فولادهای دو فازی……………………………………………………………………………………. 41

3-6-2- فولادهای دو فازی کار سرد شده………………………………………………………………….. 44

3-6-3- فولادهای چند فازی………………………………………………………………………………….. 46

3-6-4- فولادهای TRIP………………………………………………………………………………………. 48

فصل چهارم: اثرنیتروژن برروی خواص مکانیکی ورقهای فولادیTRIP نورد سردشده

4-1- اثر نیتروژن بر روی خواص مکانیکی ورق های فولادی TRIP نورد سرد شده……………… 51

4-2- اثر رسوب ALN بر روی ویژگی های آستنیت باقیمانده…………………………………………. 54

4-3- خواص مکانیکی فولادی که نیتروژن به آن اضافه شده است…………………………………….. 56

4-4- میکروساختارهای خواص مکانیکی فولاد TRIP Si- Al-Mn حاوی نیوبیوم (Nb)………….. 61

4-5- اثر نرخ کرنش……………………………………………………………………………………………… 62

4-6- اثر مقدار Nb………………………………………………………………………………………………. 64

4-7- اثر هم دماسازی در منطقه بینیت……………………………………………………………………….. 70

فصل پنجم: عیوب در شکل دهی ورقها

5-1- عیوب در قطعات شکل گرفته………………………………………………………………………….. 74

5-2- مشکلات و عیوب موجود محصولات نورد شده…………………………………………………… 78

5-2-1- چروک خوردن………………………………………………………………………………………… 80

5-2-2- ترک خوردن لبه……………………………………………………………………………………….. 82

فصل ششم: نتایج

نتایج………………………………………………………………………………………………………………….. 84

منابع و مآخذ…………………………………………………………………………………………………….. 86


-1- صنعت نورد

تاریخ نورد به مفهوم امروزی آن، ولی در شکلهای بسیار ساده و اندازه های کوچک به آغاز سده ی هفدهم برمی گردد. به این صورت که دو غلتک چدنی در یک چهارچوبی قرار داده می شد و فلزهایی مانند قلع و سرب را نورد می کردند. هرچند پیش از این از غلتکهای برای صاف کردن و فشردن مواد استفاده می شد ولی ایده ی استفاده از غلتکها به منظور ایجاد کاهش در سطح مقطع فلز در این دوره بوجود آمد.

پس از آن کوشش شد از غلتکهای بزرگتر و سنگین تر استفاده شود و گشتاور لازم برای به چرخش درآوردن آنها بوسیله ی نیروی اسب و با پره های آبی تأمین می شد. ایده ی ایجاد شیار روی غلتکها به منظور شکل دادن به مقاطع میله ها و تیرها نیز به همین دوران برمی گردد.

قفسه های غلتک به سرعت گام های تکاملی خود را پیمودند و بزودی افزون بر نورد فلزهای نرم نورد گرم فولاد نیز شدنی شد. تنگنای نیرو و توان، ایده ی استفاده از غلتکهای کوچکتر را مطرح کرد. برخی صنعتگران متوجه شده بودند که نورد با غلتکهای کوچکتر به نیرو و توان کمتری احتیاج دارد. از این رو استفاده از غلتکهای کاری کوچکتر که بوسیله  غلتکهای بزرگتر پشتیبانی می شدند متداول شد و در اصطلاح قفسه های چهار غلتکه بوجود آمدند.

پس از پیدایش ماشین بخار و از بین رفتن تنگنای نیرو و توان قفسه های نورد دوباره بزرگتر شدند و موتورهای با توان بسیار بالا، در اندازه ی15000 اسب برای نوردهای سنگین شمشهای فولادی بکار گرفته شدند. موتورها و قفسه های نورد به تندی گام های تکاملی خود را پیمودند به گونه ای که فرآورده های نورد بویژه فولادها به مهمترین فرآورده های فلزی در سطح جهان تبدیل شدند. برای بسیاری از فرآورده ها روشهای نورد جایگزین دیگر روشهای شکل دادن فلزها، همانند آهنگری و ریخته گری شد.

1-2- قفسه های نورد

امروزه بیشتر فلزها همچون آلیاژهای آلومینیم، مس و فولادها نخست به صورت شمش ریخته گری می شوند و سپس در خلال چند مرحله نورد گرم بصورت شمشه، شمشال و یا تختال در     می آیند این فرآورده ها دوباره در خلال چند مرحله نورد گرم و سرد به فرآورده های پایانی مانند صفحه، ورق، تسمه و یا نوار ورق، فویل، تیر، میله گرد، مفتول، لوله، انواع مقطع های سازه ای مانند تیرآهن، ریل آهن، ناودانی نبشی و غیره تبدیل می شوند.

تولید هرکدام از این فرآورده ها بوسیله ی یک یا چند قفسه ی نورد دوسویه و یا چند قفسه نورد پیاپی انجام می پذیرد. هر قفسه ی نورد در بردارنده ی یک چهارچوب فولادی می باشد که یاتاقانهای غلتکها را در خود نگه می دارد و نیروی نورد را پذیرا می شود. چرخش غلتکها بوسیله یک موتور برقی و جعبه دنده تأمین می شود.

قفسه های نورد ممکن است دو غلتکه ی یک سویه باشد که در این صورت قطعه کار همواره از یک سو به فضای بین دو غلتک کشیده می شود و پس از تغییر شکل از سوی دیگر خارج       می شود چرخش یکی از غلتکها در راستای عقربه های ساعت و دیگری خلاف عقربه های ساعت خواهد بود و نیروی محرکه به هر دو غلتک فرستاده می شود. قفسه های دو غلتکه ممکن است دو سویه باشند در این صورت با تغییر جریان برق در موتور راستای چرخش غلتکها و در نتیجه راستای حرکت قطعه کار عوض می شود در قفسه های دوسویه قطعه کار چندین بار مسیر رفت و برگشت را می پیماید در هر مرحله غلتک بالائی پائین تر آمده، فضای بین دو غلتک تنگ تر شده و در نتیجه ضخامت و یا سطح مقطع قطعه کار کاهش خواهد یافت.

قفسه های سه غلتکه از سه غلتک تشکیل می شوند و نیروی محرکه ی موتور به غلتکهای بالا و پائین فرستاده می شود. غلتک میانی در اثر اصطکاک به چرخش در می آید. در اینگونه قفسه ها قطعه کار نخست بین غلتک های پائینی و میانی در مسیر رفت نورد می شود و سپس بین غلتکهای میانی و بالایی در مسیر برگشت نورد می گردد.

برای کاهش نیرو و توان افزایش دقت و یکنواختی ضخامت ورقهای نازک از قفسه های چهارغلتکه استفاده می شود. در این نوع قفسه ها غلتک های کاری بوسیله ی دو غلتک پشتیبان، پشتیبانی می شوند.

قطر غلتکهای کاری کوچک برگزیده می شوند و غلتکهای پشتیبان از کجروی و خمش غلتکهای کاری جلوگیری می کنند.

در نورد ورقهای بسیار نازک و فویلها، از قفسه های خوشه ای استفاده می شود در اینگونه قفسه ها قطر غلتکهای کاری بسیار کوچک برگزیده می شود و شمار غلتک های پشتیبان بیش از دو تا خواهند بود در این شرایط از کجروی و خمش الاستیک غلتک های کاری جلوگیری می شود و فویل های بسیار نازک با ضخامت کمتر از 1/0 میلیمتر با دقت بسیار خوب بدست می آیند.

شکل1-1- نورد دو غلتکه ی یک سویه

شکل1-2- نورد دو غلتکه ی دو سویه

شکل 1-3- شمای عمومی قفسه های سه غلتکه

شکل1-4- شمای عمومی قفسه های چهار غلتکه

 

شکل 1-5- شمای عمومی قفسه های خوشه ای


1-3- نورد فلزها

با پیشرفت تکنولوژی انواع فرآورده های فلزی بویژه فرآورده های فولادی را به روش نورد تولید می کنند مهمترین ویژگی فرآیند نورد سرعت تولید آنهاست به گونه ای که حجم زیادی از فرآورده های فلزی از این روش تولید می شوند.

نخستین هدف فرآیندهای نورد کاهش در سطح مقطع و یا ضخامت قطعه کار است. این کار ممکن است به هر دو صورت نورد گرم و یا سرد انجام پذیرد. برگزیدن روش به نوع، اندازه، ویژگیهای ماده و شکل پایانی فرآورده بستگی دارد.

گوناگونی شکل و اندازه ی فرآورده های نورد ایجاب می کند که فرآیندهای نورد بصورت های مختلف به کار گرفته شوند برای نمونه نورد طولی، نورد عرضی، نورد پیچشی، نورد مقاطع و غیره.

در نورد صفحه، ورق و تسمه پهنای کار ثابت باقی می ماند و عمده تغییر شکل در راستای کاهش ضخامت است..

.

.

-1- مواد مورد استفاده در ساختمان بدنه اتومبیل در آینده

تحقیق در توسعه تکنولوژی های بوم شناختی (اکولوژیکی) برای خودروها در صنعت اتومبیل اهمیت پیدا کرده است. یکی از بزرگترین چیزهائی که در این قرن به آن توجه ویژه می شود حفظ منابع طبیعی و به حداقل رساندن آلودگی می باشد، که یکی از راه های رسیدن به این مهم کاهش وزن وسیله های نقلیه و در نتیجه کمتر کردن مصرف سوخت می باشد.

امروزه میانگین وزن ماشینهای مسافرتی یک روند رو به بالائی را نشان می دهد چون در عملکرد بدنه خودرو بهبود داده شده است و این باعث افزایش وزن ساختمان خودرو شده است.

یکی از عوامل مهم در افزایش وزن خودرو بالا بردن قدرت موتور خودرو می باشد. همچنین در رابطه با آلودگی ماشینها دانشمندان معتقدند که دی اکسید کربن منتشر شده از خودروها اثرات گلخانه ای را به دنبال دارند و حتی مقادیر کمی از کاهش مصرف سوخت نیز باعث کاهش زیادی  منتشر شده از خودرو می شود.

با فرض کاهش مصرف سوخت تقریباً 3/0 تا 4/0 لیتر به ازای هر Km100 به کاهش وزنی معادل kg100 دست پیدا خواهد کرد. [3]

اگر وزن بدنه کاهش یابد یک کاهش وزن ثانویه ای در تئوری قابل دریافت است برای مثال: شاسی، ترمزها و چرخ دنده ها می تواننند کوچکتر و سبکتر طراحی شوند تا منجر به کاهش وزن خودرو شوند.[4]

 

3-2- پروسه های تولید سازه های سبک وزن

  1. سازه های سبک وزن: که دارای چگالی کم و در عین حال سختی، استحکام و مقاومت مکانیکی بالایی می باشند. مواد سبک وزنی که معمولاً استفاده می شوند فلزاتی مانند آلومینیوم، منیزیم، فولادهای استحکام بالا، فومها یا انواع مختلفی از پلاستیک های تقویت شده و تقویت نشده می باشند.
  2. بهینه سازی طراحی: که باعث کاهش وزن بدون کاهش سختی و کارآئی می شود.
  3. بهینه سازی فرآیند تولید: مهمتر از همه کاهش جوش های نقطه ای است که موقعیکه توسط تکنیکهای جدید مثل جوشکاری با لیزر انجام می شود باید وزن بدنه را کاهش دهد.[5]

3-3- کاربرد مواد در بدنه خودرو

3-3-1- فولاد

امروزه بیشترین موادی که برای وسایل نقلیه استفاده می شوند انواع مختلفی از فولادها هستند فولادهای نوع استحکام بالا به منظور افزایش تولید به مقدار زیادی در قسمتهایی مثل ورقها یا پروفیل ها که توسط تکنیکهای ساخت مخصوص مونتاژ می شوند مورد استفاده قرار می گیرند.

فولادهای استحکام بالا حدوداً 80% بدنه خودروهای اروپائی را تشکیل می دهند. تنش تسلیم فولادهای استحکام بالا از Mpa220 به حدود Mpa1400 بهبود داده شده است. امروزه فولادهای استحکام بالا بصورت متناوبی بعنوان قسمتهای کوچکتر وسایل نقلیه استفاده می شوند.[6]

شکل 3-1 گسترش مواد مورد استفاده در ماشین ها از سال 1970 تا 2010 را نشان می دهد. مواد سبک وزن جای مقدار زیادی از مواد سنگین مثل آهن و فولاد را خواهند گرفت.

رقابت برای جایگزین شدن فولادها بین پلاستیک – آلیاژهای آلومینیوم و مخصوصاً آلیاژهای منیزیم می باشد که تقریباً 20% وزن خودرو را کاهش خواهد داد.

.

.

-1- اثر نیتروژن بر روی خواص مکانیکی ورق های فولادی TRIP نورد سرد شده

تست های کششی به منظور مطالعه اثر نیتروژن بر روی خواص مکانیکی فولادهای با ترکیب شیمیایی N (015/0-003/0) C2/0% Mn5/1% Si5/1% Al04/0% که اغلب در دمای ˚830-800 آنیل شده و به دنبال آن در دمای ˚450-400 آستمپر شده اند انجام شده است نتایج حاصله حاکی از این می باشد که هم استحکام کششی و هم ازدیاد طول افزایش می یابند و تعادل استحکام کششی در ازدیاد طول با اضافه کردن نیتروژن به فولاد TRIP بهبود داده می شود.

مشخص شده است که چگالی رسوبات AlN با اضافه کردن نیتروژن افزایش می یابد کسر حجمی آستنیت باقی مانده به خاطر رسوب AlN افزایش می یابد زیرا رسوبات تغییر شکل آستنیت در طول سرد شدن و آستمپرینگ را به تأخیر می اندازد.

کاهش وزن برای بازده سوخت یک فاکتور اصلی است که در ساخت اتومبیل در نظر گرفته می شود.

برای پرداختن به چنین نیازهائی تحقیق بر روی توسعه فولادهای استحکام بالا با قابلیت تغییر فرم عالی برای ساخت قسمتهای مختلف اتومبیل انجام می شود.

مشخص شده است که فولاد TRIP (فولادی که کرنش و تغییر شکل پلاستیک در آن استحاله رخ می دهد) یک ترکیب عالی از استحکام و انعطاف پذیر در مقایسه با فولادهای رسوب سخت شده می باشد.

تغییر شکل ناشی از کرنش آستنیت باقی مانده موجود در فولاد TRIP که در طول تغییر شکل اتفاق می افتد منجر به تشکیل مارتنزیت می شود. به گونه ای که یک ترکیب نسبتاً خوبی از تغییر فرم و استحکام بدست می آید.

به کاربردن پدیده TRIP برای تولید فولاد با استحکام فوق العاده بالا بدون کاهش قابلیت تغییر شلک توجه بسیاری از سازنده های فولاد را به خود جلب کرده است.

مشاهده شده است که کربن، منگنز و سیلسیم عناصر آلیاژی تقریباً موثر برای فولادهای TRIP هستند اینچنین عناصر برای پایدار کردن آستنیت باقی مانده به خاطر جلوگیری از رسوب کاربید در طول واکنش بینیت مشارکت دارند.

به هر حال فولادهایی با مقادیر بالای سیلسیم مشکلاتی را در فرآیند جوش مطرح و ایجاد   می کنند. به منظور کاهش مقدار چنین عناصری بدون کاهش استحکام و انعطاف پذیری تحقیقاتی انجام شده است و راه حل هایی نیز پیشنهاد شده است.

فولادهای TRIP حاوی آلومینیوم پیشنهاد شده است و اثرات Al و Si بر روی خواص TRIP مقایسه شده است.

تغییر فاز مشابهی برای سیکلهای حرارتی مختلف آزمایش شده است تا اپتیمم و مقدار بهینه عملیات حرارتی برای فولادهای TRIP مشخص شود.

اثر نیتروژن بر روی پدیده TRIP به ندرت از طریق اضافه کردن نیتروژن که می تواند تشکیل رسوبات بدهد و بر روی رفتار تغییر شکل و استحاله در فولادهای TRIP تأثیر بگذارد، گزارش شده است.

خواص مکانیکی: شکل 4-1 تغییر استحکام کششی (Ts)[1] ازدیاد طول (El)[2] و استحکام تسلیم (Ys)[3] به عنوان تابعی از مقدار نیتروژن در فولادهای حاوی C2/0% را نشان می دهد.

.

.

.

جهت دریافت و خرید متن کامل پایان نامه و تحقیق و مقاله مربوطه بر روی گزینه خرید که در بالای صفحه قرار دارد کلیک نمایید و پس از وارد کردن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت هایی عضو شتاب قابل پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت انلاین به صورت خودکار لینک دانلود مربوطه فعال گردیده که قادر به دانلود فایل کامل ان می باشد.

پاسخ دهید