بهینه سازی میزان گرافیت زایی و کاربید زایی چدن های غیر آلیاژی در سرعت های سرد کردن بالا به روش طراحی آزمایش تاگوچی

در این تحقیق از روش تاگوچی (با آرایه اورتوگونال (فرمول در متن اصلی مقاله)) برای بهینه سازی شرایط تولید چدن خاکستری و به عبارتی چدن غیر تبریدی جهت کاهش میزان کاربید، افزایش میزان گرافیت ، نزدیک کردن اندازه متوسط گرافیتها به اندازه اسمی مناسب و یکنواخت کردن توزیع اندازه گرافیت ها در ریز ساختار چدن ، د رسرعت های سرد کردن بالاتر از حدود بحرانی استفاده شد. پارامترهای آزمایش د رمحدوده 3/45 تا 3/80% برای مقدار کربن در ترکیب شمیایی چدن (C) 1350 تا 1450 درجه سانتیگراد برای دمای بارریزی (T) صفر تا 0/5% برای مقدار ماده جوانه زا (N)0/2 تا 1/5W/m.K برای میزان انتقال حرارت قالب که وابسته به جنس قالب است(M) و 3 تا 20mm بریا ضخامت قطعه (P) بررسی شدند. شرایط بهینه جهت حداکثر گرافیت زایی 3/80%=C و T= 1350 درجه سانتیگراد و 0/5%=N و 0/2W/m.K =M و 20mm=P بوده ، که میزان گریفیت آن معادل 95% پیش بینی شد. به منظور کاهش کاربیدزایی، متناسب کردن اندازه متوسط گرافیت ها و یکنواخت کردن توزیع اندازه آن ها، سه سری آزمایش دیگر با شرایط معین انجام شد و شرایط بهینه کلی تحقیق 3/68%=C و درجه سانتیگراد 1350=T و 0/3%=N و 0/2W/m.K=M و 20mm=p بدست امد. سپس با تحلیل اریانس (ANOVA) درجه اطمینان محاسبه شد.

کلیدواژه ها:

چدن خاکستری ، گرافیت زایی ، کاربیدزایی ، ریزساختار ، سرعت سرد کردن ، تاگوچی