عمده ترین مصرف تیتانیوم در صنایع به دو صورت فلزی و دی اكسید تیتانیوم میباشد. مصرف فلز آن به دلیل مشكلات تهیه و خالص سازی آن مصرف چندانی ندارد، اما در عوض مصرف اكسید آنبصورت TiO2 در صنعت كاربرد بسیار گسترده ای دارد؛ بطوریكه 90 درصداز صنایع اولیه، مصرف كننده اكسید تیتانیوم میباشد. امروزه فلز تیتانیوم بi عنوان یك فلز استاتژیك در موتور و ساختمان داخلی هواپیما، تجهیزات حمل و نقل صنایع شیمیایی، واحد های مولد برق، صنایع آلیاژی، ساخت زیر دریایی ها، كارخانه های ساخت مواد شیمیایی، دستگاههای خنك كننده نیروگاه های اتمی و حرارتی و دهها مورد دیگركاربرد دارد. مصرف عمده دی اكسید تیتانیوم در صنایع رنگ سازی به عنوان رنگدانه میباشد و همچنین این ماده در صنایع سرامیك، پلاستیك، كاغذ و الكترونیك كاربرد دارد. مصرف این ماده در كشورهای پیشرفته تقریبا 10 برابر كشورهای در حال توسعه میباشد.
ماسه داغ یکی از مشکلات اساسی در سیستمهای ماسه تر بوده و از علل عمده ایجاد ضایعات است. هر ماسه ای با درجه حرارت بالا که باعث بروز مشکلاتی در فرایند آماده سازی، قالبگیری، بارریزی و ... بشود، ماسه داغ نامیده میشود.
مشکلات عمده ناشی از ماسه داغ عبارتند از:
• نیاز به رطوبت و چسب بیشتر در ماسه
• عدم یکنواختی در خواص فیزیکی مخلوط ماسه
• سست شدن ماهیچه و یا مجاری گاز در حین عملیات بارریزی به علت میعان رطوبت برروی ماهیچه سرد جاسازی شده در قالبهائی با ماسه داغ
خوردگی فلزات و مشکلات ناشی از آن در تجهیزات و ماشین آلات صنعتی و روش های جلوگیری از آن
مقدمه
یکی از چالش بر انگیزترین مسئله ی پیش رو در جوامع صنعتی امروز، خوردگی تجهیزات و ماشین آلات موجود در کارخانه ها می باشد، که به خصوص مشکلات اقتصادی سنگینی را برای صنعتگران به وجود آورده است، از این رو دانستن مطالبی پیرامون این موضوع برای مهندسان و صنعتگران امری غیر قابل اغماض است.
به همین جهت در این نوشتار مفید که از طرف یکی از کاربران نسخه اول سایت مرجع مهندسی ایران، ارسال گردیده، سعی شده است در حد توان اطلاعات مفیدی را در این زمینه ارائه شود.
فرآیند خودبهخودی و فرآیند غیر خودبهخودی
خوردگی یک فرآیند خودبخودی است، یعنی به زبان ترمودینامیکی در جهتی پیش میرود که به حالت پایدار برسد. البته M+n میتواند به حالتهای مختلف گونههای فلزی با اجزای مختلف ظاهر شود. اگر آهن را در اتمسفر هوا قرار دهیم، زنگ میزند که یک نوع خوردگی و پدیدهای خودبهخودی است. انواع مواد هیدروکسیدی و اکسیدی نیز میتوانند محصولات جامد خوردگی باشند که همگی گونه فلزی هستند. پس در اثر خوردگی فلزات در یک محیط که پدیدهای خودبهخودی است، اشکال مختلف آن ظاهر میشود.
جوشکاری قوسی فرآیندی است که در آن دو فلز از طریق امتزاج بهم دیگر متصل می شوند. در اکثر موارد از فلزپرکننده مشابه نیز استفاده می شود.قبل از اینکه به یک اتصال مناسب برسیم،لازم است محل اتصال تا دمای ذوب فلز پایه حرارت داده شوند تا همراه با منطقه جوش ذوب شوند. اگر چه واکنش های متالورژیکی که مستلزم انجام ذوب،انجمادو استحاله های حالت جامد می باشند چندان غیر معمول نمی باشند ولی نرخ های سردایش خیلی شدید هستند.گازهای فعال نیز در منطقه جوش حضور دارندو می توانند در فلز جوش حل شوند.برای محافظت فلز جوش از فلاکس ها استفاده میشود.
مواد دیر گداز:
به موادی گفته می شود که نقطه خمیری شدن آن ها بالاتر از 1520 درجه سانتیگراد می باشد .
تمام مواد تشکیل دهنده شیشه ها و سرامیک ها مواد اکسیدی می باشند .
نقطه خمیری شدن:
برای تعیین نقطه خمیری شدن از مخروط زگر Seger یا مخروط اورتون Orton استفاده می کنند به این صورت که ابتدا مخروط تهیه شده را در کوره مورد نظر قرار داده و شروع به حرارت دادن می کنیم تا هنگامی که مخروط از کمر خم شود و در اصطلاح شکسته شود این دما را نقطه خمیره گویند که اگر بیش از 1520 درجه باشد به آن دیر گداز اطلاق می شود.
امروزه سیستمهای كامپیوتری نقش عمده ای در تسریع و ارتقای كیفیت فعالیت های مهندسی از جمله طراحی و ساخت كارخانجات واحدهای تولیدی و راهبری آنها دارند. بطوری كه اكنون ارایه خدمات مهندسی خواه در دفاتر طراحی و دفاتر كارفرمایان، و خواه از شركتی به شركت دیگر بدون دخالت كامپیوتر در مراحل مختلف برآورد و انجام محاسبات، نقشه كشی، تولید و انتقال مدارك و مدیریت اطلاعات و اسناد، خارج از عرف و تقریباً بی معناست.
فسفر عنصر ناخواسته ای است كه در تركیب هر عنصری وجود دارد. ساختمان مكعبی شكل و نقطه ذوب 45 C دارد. وزن اتمی آن 31 است. فسفر تمایل قوی به تركیب با اكسیژن داشته و باید از رطوبت و اكسیژن محافظت شود. برای افزودن به مذاب آهن، از فروفسفاتهای با 20% فسفر استفاده می شود.
در فرایند گالوانیزه پیوندی متالورژیکی بین پوشش و زیر لایه فولادی یا آهنی ایجاد می شود كه بصورت قسمتی از سطح فلز پایه میگردد. طی فرایند گالوانیزه روی مذاب با سطح فولادی یا آهنی واکنش داده و یک سری آلیاژهای روی- آهن را تشکیل می دهد. معمولا پوشش های گالوانیزه شامل سه لایه آلیاژی و یک لایه روی فلزی می باشند، که به ترتیب از زیر لایه تا سطح خارجی عبارتند از:
سوپرآلیاژها در واقع آلیاژهایی مقاوم در برابر حرارت، خوردگی و اكسیداسیون میباشند كه به لحاظ تركیب شیمیایی شامل سه گروه پایه نیكل، نیكل- آهن و پایه كبالت میباشند. اولین استفاده از سوپرآلیاژها در ساخت توربینهای گازی، طرحهای تبدیل ذغالسنگ، صنایع شیمیایی و صنایعی كه نیاز به مقاومت حرارتی و خوردگی داشتهاند بوده است.
تصفیه مذاب چدن، روشی موثر برای بهبود کیفیت قطعات ریختگی است. برای تصفیه چدن مذاب معمولا از فیلترهای سرامیکی و یا فیلترهای فومی استفاده میگردد. اخیرا فیلتر جدیدی بنام الیاف نسوز سیلیسی وارد عرصه صنعت ریخته گری شده است. الیاف این فیلتر از فیبرهای عملیات حرارتی سیلیسی تشکیل شده اند که دماهای بارریزی بالاتر از 2900 درجه فازنهایت را به راحتی تحمل میکنند. این فیلتر را میتوان به سادگی به هر اندازه و شکلی در آورد و معمولا در خط جدایش قالب قرار میگیرد.
یکی از ویژگی های مهم تیتانیوم چگالی پایین آن (۵۵/۴ گرم بر سانتی متر مکعب) است. این ویژگی، همراه با استحکام و مقاومت بالا در برابر خراشیدگی، تیتانیوم را به فلزی بسیار ایده آل تبدیل کرده است. تیتانیوم عمدتاً در صنایع هوا – فضا و همینطور در کارخانه ها و تجهیزات صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. این فلز همچنین در ساخت عینک ها، مهندسی های ظریف، اندازه گیری، مهندسی کنترل و فن آوری پزشکی مخصوصاً مواردی که حد تحمل بیولوژیک از اهمیت زیادی برخوردار است، مورد استفاده قرار می گیرد.