فصلنامه فنی و مهندسی مدرس
پیاپی 5 (پاییز 1380)

در این تحقیق ضمن بررسی عیوب سطحی میلگردهای نورد گرم شده فولاد کم آلیاژ 41Cr4، تاثیر عوامل مکانیکی و متالورژیکی بر گستره ترکهای حاصل از نورد گرم مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین عوامل مکانیکی شامل هندسه گذرگاه، اندازه و تعداد کالیبرها، اصطکاک و زاویه گاز و سایش غلتکها و... و پارامترهای متالورژیکی مانند دمای پیش گرم، زمان و سرعت سرد کردن، میزان تغییر شکل در هر پاس، زمان بین دو پاس و به طور کلی پارامترهای عملیاتی ترمومکانیکی در مراحل نورد اولیه، نورد میانی و نورد نهایی مورد مطالعه و تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند.
با طراحی آزمایشهای لازم، تاثیر هر یک از پارامترها مشخص گردید. سپس با تغییر در طراحی گذرگاه نورد اصلاح تعداد کالیبرها و شرایط گازگیری از گستره ترکهای گرم کاسته شده، با طراحی عملیات ترمومکانیکی مناسب شرایط بهینه برای دستیابی به ساختار متالورژیکی و خواص مکانیکی مورد نظر و حذف ترکهای سطحی به دست آمد. برای بررسی های لازم از آزمایشهای سختی سنجی، متالوگرافی و... آزمونهای کشش و ضربه استفاده شد و نتایج به دست آمده بر مبنای نظریه های موجود مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته، رابطه بین ریزساختار و خواص مکانیکی تحت شرایط مختلف تعیین گردید.

سینتیک جوانه زنی و رشد رسوب فلزی از کمپلکس ان بوتیل آمین حاوی کلرید نیکل با الکترولیت تترابوتیل آمونیوم تترافلوئوروبرات حل شده در آنیسول حاوی 15 درصد مولی فنانترن بر صفحه های مسی و پلاتینی به شیوه ولتامتری چرخه ای، کرنو آمپرمتری و بیناب نگاری امپدانس الکتروشیمیایی مورد تحقیق قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشانگر تبلور الکتروشیمیایی سه بعدی به شکل جوانه زنی لحظه ای همراه با رشد تحت کنترل نفوذ کریستالهای نیکل بود. بررسی ها نشانگر برگشت ناپذیر بودن واکنش تشکیل رسوب با سرعت ثابت ویژه cm/sec 3-10×1.4- 1 برای کریستالیزاسیون فلز نیکل روی کاتد مسی و cm/sec 3-10×5.4- 1.8 برای کریستالیزاسیون فلز نیکل روی کاتد پلاتینی بود. ضریب نفوذ نیکل در محلول الکترولیت آروماتیک برای کریستالیزاسیون نیکل روی مس در محدوده cm2/sec 6-10×2.8- 2.2 و برای کریستالیزاسیون نیکل روی پلاتین در محدوده cm2/s 6-10×1.8- 1.2 بود. به نظر می رسد مقادیر نسبتا کوچک ضریب نفوذ و سرعت واکنش، متاثر از کمپلکس شدن یون نیکل محلول با لیگاندهای حجیم باشد.

استفاده از بتن رنگی چند دهه ای است که علاقه محققان و کارشناسان را به خود معطوف نموده است. علت اصلی این علاقه و توجه، کاربردهای متعدد بتن رنگی در امور ساختمان، پل سازی، تونل، سد، بلوک زنی و سایر سازه های بتنی است. در گذشته، رنگی کردن بتن چه به صورت عمقی و چه سطحی، بیشتر با استفاده از مواد رنگی آلی و خاکهای معدنی انجام می شد که از ظاهر زیبا و تماشایی برخوردار بود ولی، دوام و پایداری آن نسبتا کم بود و سطح ظاهری نیز با نور، آب و هوا تغییر می کرد.
در این تحقیق، به جای استفاده از مواد آلی و سایر مواد معدنی خاکی از پیگمنتهای سرامیکی برای تولید بتن رنگی استفاده شده و هدف اصلی این تحقیق، بررسی تاثیر پیگمنتهای سرامیکی بر مقاومت فشاری این گونه بتنهاست. برای اجرای آزمونها، سه نوع دانه بندی و تغییرات درصد مصرفی در میزان ترکیبی پیگمنت با سیمان مورد آزمایش قرار گرفت و در پایان مقاومت فشاری حالتهای مختلف اندازه گیری شد. نتایج این اندازه گیری ها نشان داد که بتنهای رنگی حاوی پیگمنتهای سرامیکی با دانه بندی و حجم مناسب می توانند مقاومت فشاری حدود دو برابر بتن معمولی (نمونه شاهد) داشته باشند که تاثیرات مختلف آن قابل توجه، تامل و بهره برداری است.

در پژوهش حاضر تاثیر عملیات ترمومکانیکی در دمای بالا بر مورفولوژی آخالها و خواص مکانیکی (استحکام تسلیم، استحکام کششی و درصد ازدیاد طول نسبی) در فولاد D6AV به وسیله افزایش در تعداد پاسهای نورد مورد بررسی قرار گرفته است. آخالهای موجود در سطوح شکست نمونه های کشش به وسیله تشخیص گر EDAX در SEM مشخص شدند. همچنین برای تعیین مقدار تغییر نسبت طول به عرض (aspect ratio) آخالها، برای کاهش ضخامتهای مختلف، از سیستم تشخیص گر تصویری استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان کاهش ضخامت از 75 به 87.5 درصد، نسبت طول به عرض آخالها از 1.53 به 2.4 افزایش یافت. این تغییر کم در افزایش نسبت طول به عرض آخالها را می توان به دلیل شکل پذیری پایین آخالهای اکسیدی و سولفید کلسیم موجود دانست که در مجموع نسبت طول به عرض آخالها را کاهش می دهند. تایج حاصل از آزمایشهای مکانیکی نشان داد که با افزایش مقدار تغییر شکل، خواص مکانیکی به مقدار کمی کاهش می یابد. ین پدیده را می توان به رشد دانه های آستنیت به دلیل افزایش زمانهای بین پاسهای نورد و افزایش کشیدگی آخالها در ضخامتهای کمتر نسبت داد.

در این مقاله برای ساخت و توسعه کامپوزیتهای زمینه فلزی آلومینیوم از روش در جای (In Situ) استفاده شده است. در این روش، پودر SiC یا Al4C3 به عنوان ماده اولیه به کار رفته است و در اثر واکنش خود به خودی با مذاب Al-Ti، ذرات بسیار ریز TiC تولید می شوند که در زمینه آلومینیومی به طور یکنواخت توزیع شده اند. اثر کمی پارامترهایی نظیر نوع و اندازه ذرات کاربید، روی به سرعت تشکیل ذرات سرعت TiC با تشخیص شیمیایی ICP به طور تقریبی تعیین گردیده است. در اینجا علاوه بر این مدل مناسبی برای سرعت واکنش در جا ارایه شده در گذشته برای احیای سنگ آهن به کار می رفته است. در این مدل فرض بر این است سرعت به وسیله واکنش کلی تشکیل ذرات، TiC در فصل مشترک مواد اولیه و مذاب آلومینیوم و همچنین نفوذ از میان کاربید حاصل، کنترل می شود. در مراحل اولیه تشکیل TiC ابتدا می توان سرعت واکنش در فصل مشترک را به عنوان کنترل کننده فرایند و در مراحل بعدی، نفوذ از میان کاربید حاصل را به عنوان کنترل کننده فرایند در نظر گرفت

در این مقاله تاثیر عناصر آلیاژی بر چگونگی توزیع ذرات α-SiC در مذاب آلومینیوم بررسی شده است. زمان لازم برای غوطه وری کامل ذرات α-SiCدرون مذاب، به عنوان زمان غوطه وری تعریف شده است. با افزودن Mg یا Ti و Sn زمان لازم برای غوطه وری ذرات SiC کاهش می یابد. این عناصر آلیاژی میل شدیدی برای واکنش با SiC داشته، سیلیسید را تشکیل می دهند. برای مثال تشکیل سیلیسید منیزیم با EPMA تایید گردید. افزودن Zn، Cu و Sn به مذاب آلومینیوم سبب افزایش زمان لازم برای غوطه وری ذرات SiC می شود؛ این عناصر هیچ تمایلی برای واکنش با SiC ندارند. عناصر فعال سطحی نیز شدیدا بر زمان لازم برای غوطه وری ذرات سرامیکی تاثیر می گذارند. Li سبب کاهش زمان لازم برای غوطه وری ذرات SiC در مذاب آلومینیوم شده، در حالی که Pb و Bi آن را افزایش می دهند.
همه این عناصر فعال سطحی هستند، اما تمایل Li برای واکنش با SiC زیاد است، در حالی که Pb و Bi تمایل بسیار ضعیفی دارند. علت این امر شاید ناشی از جذب Pb و Bi در فصل مشترک SiC و مذاب آلومینیوم و در نتیجه جلوگیری از تر شدن سطح ذره SiC توسط آلومینیوم مایع می باشد. افزودن Si سبب افزایش زمان لازم برای غوطه وری ذرات SiC در مذاب آلومینیوم می شود، علت این پدیده آن است که وجود Si در مذاب، سرعت تجزیه SiC را کاهش می دهد. تجزیه SiC سبب ایجاد سطوح جدید می شود که به نظر می رسد قابلیت ترشدن به وسیله فاز مایع را بهبود می بخشد.

سالهاست که نیتروژن دهی در محیط های پلاسمایی انجام می شود. تلاشهای زیادی در جهت توسعه روش های جدید، مانند کاشت یون توسط غوطه وری در پلاسما Plasma Immersion Ion Implantation (PI3) و نیتروژن دهی پلاسمایی با فرکانس رادیویی Radio Frequency (RF) Plasma Nitriding به منظور انتقال جرم نیتروژن به درون سطح قطعه، انجام شده است. این مقاله نتایج حاصل از تحقیقات مورفولوژی سطح نمونه های عملیات شده را با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی Atomic Force Microscopy (AFM) ارایه می دهد. نمونه ها، از فولاد ریز آلیاژ، موسوم به ماکزیما تهیه شده که توسط روش های مذکور به مدت 5 ساعت در گستره دمای? C 550-350 و اتمسفر حاوی H2 25%- N2 75% عملیات شده اند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که نمونه های عملیات شده به روش PI3، اگر چه دارای خواص مطلوبتری می باشند، اما سطح زبرتری را نسبت به سطوح عملیات شده توسط نیتروژن دهی پلاسمایی با فرکانس رادیویی ایجاد می کنند.

در مقاله حاضر، انرژی تشکیل توده های بلوری در مایعات فوق تبرید شده، با استفاده از یک روش ساده نظری میدانی، که در آن فصل مشترک جامد - مایع به صورت دیفیوز در نظر گرفته می شود، محاسبه شده است. بدین منظور ابتدا فصل مشترک به کمک تغییرات یکنواخت یک متغیر نظم ساختاری بین دو فاز معین شده و سپس تغییرات انرژی آزاد برای تشکیل جوانه به صورت تابعی انتگرالی از این متغیر، برای سیستمی فرضی با خواص رایج، محاسبه گردیده است. نتایج محاسبات عددی نشان می دهند که انرژی اکتیواسیون لازم برای جوانه زنی ممکن است برخلاف نتایج حاصل از نظریه کلاسیک، در فوق تبریدهای بالا از بین برود. همچنین نشان داده می شود. مدلهای جوانه زنی، که در آنها انرژی سطحی به انحنا بستگی دارد، نیز چنین رفتاری را بروز می دهند. نتایج مدل با اطلاعات تجربی موجود سازگاری نشان می دهند.