فهرست مطالب

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد - پیاپی 14 (پاییز 1389)

نشریه فرآیندهای نوین در مهندسی مواد
پیاپی 14 (پاییز 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/09/15
  • تعداد عناوین: 9
|
  • سیدعلی حسن زاده تبریزی، احسان طاهری نساج صفحه 1
    آلومینا یکی از سرامیک های مهم مهندسی می باشد که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در تحقیق حاضر نانوپودر آلومینا به روش شیمی تر و با استفاده از AlCl3.6H2O و پودر Al ساخته شد. نانوپودر حاصل با استفاده از آنالیزهای XRD، DTA-TG، BET وSEM مورد مطالعه قرار گرفت. اثرpH بر فازهای تشکیل شده، سطح ویژه، رفتار حرارتی نانوپودر و مورفولوژی ذرات مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد در pH بازی فاز کریستالی AlOOH تشکیل می شود در حالی که در محیط اسیدی پودر به دست آمده آمورف می باشد. با افزایش درجه حرارت در نهایت فاز آلفا آلومینا در نمونه ها تشکیل شد. سطح ویژه پودر به دست آمده در محیط بازی و کلسینه شده در 800 درجه سانتی گراد حدود m2/g 70 بود در حالی که در محیط اسیدی حدود m2/g 55 بود. اندازه ذرات نانوپودر تولیدی در حالت بازی کوچکتر از حالت اسیدی بود.
    کلیدواژگان: نانوپودر، آلومینا، pH، شیمی تر، تغییرات فازی
  • محمد یعقوبی، علی سعیدی، رضا ابراهیمی، محمدحسین گلابگیر صفحه 7
    کامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با ذرات کاربید تیتانیم به دلیل خواص سایشی عالی در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق کامپوزیت FeCo-TiC به روش سنتز احتراقی و با استفاده از ماده ارزان قیمت فروتیتانیم (به جای تیتانیم خالص) تولید گردیده است. قرص هایی از مخلوط پودری شامل فروتیتانیم، کبالت و گرافیت تهیه شد و سپس در کوره لوله ای با اتمسفر آرگون محترق گردید. محصول سنتز احتراقی به وسیله پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد سنتز احتراقی منجر به تشکیل ذرات ریز و کروی کاربید تیتانیم می شود که به طور مجزا و یکنواخت در زمینه آلیاژی آهن- کبالت پخش گردیده اند. نکته جالب در این تحقیق این است که کبالت دمای شروع سنتز احتراقی سیستم Co-C- FeTi2 را به مقدار قابل توجهی کاهش می دهد. آسیاب کاری مخلوط پودری فوق به مدت 5 دقیقه باعث کاهش اندازه ذرات فروتیتانیم و در نتیجه کاهش دما و زمان شروع سنتز می گردد و حتی دمای شروع سنتز احتراقی به 080 درجه سانتی گراد می رسد. ماکزیمم مقدار سختی به دست آمده از نمونه های سنتز احتراقی شده با 23% تخلخل HV0. 760 بوده است.
    کلیدواژگان: کامپوزیت زمینه فلزی، کامپوزیت FeCo، TiC، کاربید تیتانیم، سنتز احتراقی
  • مهدی سالاری صفحه 17
    در تحقیق حاضر، نورد تجمعی بر روی مس خالص (9/99 درصد) انجام شده که تعداد شش مرحله نورد وتحت شرایط بدون استفاده از روانکار، بر نمونه ها اعمال شده است. تکامل بافت و ریزساختار حین مراحل مختلف نورد، بررسی شده و در نهایت، دانه هایی با اندازه متوسط 30 نانومتر، پس از مرحله ششم نورد، به دست آمده است. نتایج مطالعه بافت نمونه ها بیانگرآن است که با افزایش تعداد مراحل نورد، شدت بافت کلی زیادتر شده و پس از مرحله ششم، بافت پرشدتی به وجود می آید. مولفه های اصلی بافت در نمونه-ها، برس، TC2 و دیلامور3 هستند که شدت آنها با افزایش تعداد مراحل نورد زیاد شده است. میزان و سرعت ریز شدن دانه ها پس از مرحله چهارم نورد، کاهش پیدا کرده که علت آن را می توان تشکیل بافت قوی با مولفه های پرشدت حین نورد تجمعی دانست که منجر به تشکیل ساختار باندی شکل و جلوگیری از ریز شدن کامل دانه ها عنوان نمود.
    کلیدواژگان: نورد تجمعی، مس با ساختار نانو، تکامل بافت
  • مهرناز روزبهانی، ویدا سلیمانی، بیت الله اقبالی صفحه 25

    فولادهای 9Cr-Moبه لحاظ خواص مهندسی برجسته ای مثل ضریب انبساط حرارتی پایین، مقاومت عالی در برابر تورم ناشی از تشعشع، استحکام کششی بالا و مقاومت به خزش و... کاربردهای وسیعی در صنایع گوناگون از قبیل: صنایع شیمیایی، پتروشیمی، نیروگاه-ها، راکتورهای تاسیسات استراتژیک دارند. در این پژوهش، هدف ریخته گری آزمایشگاهی نوعی از این فولادها و اصلاح ریزساختار حاصل از ریخته گری بود. پس از عملیات ذوب و آلیاژسازی، برای اصلاح ریزساختار غیرهمگن و درشت دانه، نمونه ها در دمای 50 درجه سانتی گراد پیشگرم شده و تحت تغییر شکل گرم در دمای 650 درجه سانتی گراد تا کرنش 5/ قرار گرفتند. نمونه های تغییر شکل پلاستیک داده شده در سه منطقه فازی آستنیت، آستنیت + فریت و فریت به مدت زمان های مختلف تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. با استفاده از بررسی های ریزساختاری و آزمایش های مکانیکی، شرایط بهینه از نظر دست یابی به ریزساختار ریز و همگن متشکل از دانه های ظریف فریت در کنار فاز پراکنده مارتنزیت مربوط به عملیات حرارتی در دمای 900 درجه سانتی گراد و نگهداری به مدت زمان 20 دقیقه تشخیص داده شد.

    کلیدواژگان: عملیات حرارتی، فولاد 9Cr، Mo، تغییر شکل گرم، تحولات ریزساختاری
  • سمیه شریف حسن، ضیاء والفی، سید حجت الله حسینی، کوروش جعفرزاده صفحه 33
    در این پژوهش پوشش NiCrAlY توسط روش پاشش شعله ای سرعت بالا (HVOF) و تحت شرایط متفاوت از لحاظ فاصله پاشش و نرخ تغذیه پودر بر روی نمونه های فولادی اعمال گردید. رفتار خوردگی داغ پوشش های اعمالی به روش کوره ای در مخلوط نمک Na2SO4-60%V2O5 و در دمای 900 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین مشخصه های ساختاری و فازی پوشش ها بعد از آزمون خوردگی از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM/EDS) استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که فاصله پاشش و نرخ تغذیه پودر اثر قابل ملاحظه ای بر خواص پوشش های NiCrAlY از جمله مجموع فازهای اکسیدی و تخلخل موجود در پوشش دارند. نمونه پوششی با فاصله پاشش 20 سانتی متر و نمونه پوششی با نرخ تغذیه پودر 32 گرم بر دقیقه به دلیل مقدار اکسید کمتر بهترین مقاومت به خوردگی را از خود نشان دادند.
    کلیدواژگان: خوردگی داغ، پوشش NiCrAlY، پاشش شعله ای سرعت بالا
  • افشین عارفی، حامد ثابت، ساسان یزدانی صفحه 45
    در تحقیق حاضر Y بلوک های استاندارد از جنس چدن نشکن با درصدهای متفاوتی از سیلیسیم درون قالب هایی از جنس CO2 سیلیکات سدیم ریخته گری گردیدند، سپس نمونه های استاندارد ضربه از آن ماشین کاری و تحت عملیات حرارتی آستمپر قرار گرفتند و آزمون ها طی 2 مرحله انجام شدند، در مرحله اول نمونه های ضربه تحت عملیات آستمپر قرار گرفتند. برای این منظور دما و زمان آستنیته به ترتیب 875 درجه سانتی گراد و 60 دقیقه و دمای آستمپر نیز 375 درجه سانتی گراد در 6 زمان مختلف انتخاب و اجرا گردید. نتایج آزمون ضربه مرحله اول در دمای محیط نشان دادند که با افزایش عنصر سیلیسیم انرژی ضربه در یک زمان مشخص آستمپر کاهش می یابد و بالاترین مقدار انرژی ضربه در محدوده سیلیسیم 42/2 تا 8/2 درصد و در محدوده زمانی 90 دقیقه حاصل می گردد. در مرحله دوم اثر سیلیسیم بر دمای شکست نرم به ترد (DBTT) مورد بررسی قرار گرفته شد، در این مرحله نمونه های ضربه به ترتیب در دمای آستنیته 875 درجه سانتی گراد به مدت زمان 60 دقیقه و دمای آستمپر 375 درجه سانتی گراد به مدت 90 دقیقه تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند و سپس تحت آزمون ضربه در دماهای بالای صفر و زیر صفر قرار گرفتند، نتایج آزمون های مرحله دوم مشخص نمودند که با افزایش مقدار سیلیسیم دمای شکست نرم به ترد افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: مقدار سیلیسیم، زمان آستمپر، دمای آستمپر، چدن نشکن، _ DBTT
  • فاطمه مجیدی، غلامحسین اکبری، سید محمدحسین حجازی صفحه 53
    آلیاژهای مس- کروم به دلیل داشتن هدایت الکتریکی و حرارتی بالا، استحکام و مقاومت به خستگی و خوردگی خوب و شکل پذیری نسبتا آسان، کاربرد گسترده ای دارند. این آلیاژها جزء خانواده آلیاژهای رسوب سختی پذیر محسوب می شوند. از این رو هر چه در هنگام تولید، کروم بیشتری در زمینه مس به صورت محلول درآید، می توان رسوبات بیشتر و پراکنده تری حین مرحله عملیات حرارتی ایجاد نمود و استحکام آلیاژ را بالا برد. به همین دلیل در پژوهش حاضر برای تولید این دسته از آلیاژها از روش ریخته گری در قالب مسی آبگرد استفاده شده است تا علاوه بر رسیدن به میزان حلالیت قابل قبول عنصر آلیاژی کروم در مس، هزینه های تولید نیز افزایش چندانی نداشته باشند. نتایج نشان دادند که به کمک این روش می توان به حداکثر حلالیت 2/ درصد اتمی کروم در زمینه مسی آلیاژ دست یافت.
    کلیدواژگان: آلیاژ مس، کروم، قالب مسی آبگرد، حلالیت، سختی، استحکام
  • ابراهیم قاسمی، علی قاسمی، ابراهیم پایمزد صفحه 61
    در این پژوهش نانوذرات فریت با استفاده از فرآیند مایسل معکوس تهیه شد. الگوی تفرق اشعه X نشان داد که محصول تولیدی تک فاز فریت اسپینلی می باشد. نتایج به دست آمده از آزمون مغناطیس سنج ارتعاشی ثابت کرد که با افزایش مقدار کبالت، مغناطش اشباع افزایش می یابد. ارتباط ترکیب شیمیایی با دمای بلوکه با استفاده از تجهیزات ابررسانایی اسکوئید اندازه گیری شد. دینامیک مغناطیس نمونه ها با اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی AC بر حسب دما در فرکانس های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مدل های نیل- برون ووگل - فولچر برای تشخیص برهمکنش و یا عدم برهمکنش ذرات به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که برهمکنش قوی بین ذرات بسیار ریز وجود دارد.
    کلیدواژگان: فریت، مایسل معکوس، خواص مغناطیسی
|
  • Seyed Ali Hassanzadeh-Tabrizi, Ehsan Taheri-Nassaj Page 1
  • Mohammad Yaghoubi, Ali Saidi, Reza Ebrahimi, M. H. Golabgir Page 7
    Metal matrix composites reinforced with TiC have achieved a lot of attention in recent years due to their excellent mechanical properties and wear resistance. Thus combustion synthesis of FeCo-TiC was studied in this research work. Powders of graphite, Cobalt and ferrotitanium (rather than elemental Ti which is very expensive) were used as starting materials. Raw materials were mixed and compacted into pellets. Samples were ignited in a tube furnace under flow of argon. The products were characterized by SEM and XRD. The results show that combustion synthesis of the powders leads to the formation of fine TiC embeded in FeCo alloy. The presence of cobalt in the sample resulted in a decrease in ignition temperature. Further reduction in ignition temperature (less than 10800C) was obtained by milling powder mixtures for 5 minutes. Maximum hardness of explosived products with 23% porosity was 760 HV0.1.
  • Mehdi Salari Page 17
    In this research accumulative roll bonding (ARB) process has been used for pure copper (99.9%). The ARB process up to 6 cycles was performed under unlubricated conditions. Texture and microstructure evolution during accumulative roll bonding (ARB) of samples has been investigated. The grain size after six pass is 310 nm. The results indicate that with increasing the number of cycles, the overall texture intensity increases even up to the six rolling pass and a strong texture develops. The main textural components are the brass, TC and Dillamore of which the intensities increase with increasing number of cycles. Grain refinement is slightly decreased after 4 cycles. Evolution of strong texture with very sharp components during the ARB leads to the formation of a band-like structure and prevents the full grain refinement.
  • Mehrnaz Roozbahani, Vida Soleymani, Beytollah Eghbali Page 25

    9Cr-1Mo steel known for its improved mechanical properties such as low thermal expansion, excellent irradiation resistance to void swelling, high strength and good creep resistance and etc. are widely used for chemical, petrochemical, power generation and nuclear technology. The aims of this research were casting a kind of this steel in laboratory scale and modify its casting microstructure. After casting, for modifying the inhomogeneous and large grain structure, the samples were preheated at 1150?C followed by hot forge at 650?C with a strain about 1.5. Then deformed samples were annealed in γ, γ + α and α regions for different times. The effect of deformation and annealing parameters on micro structural characterizations and mechanical properties were studied with microscopically observation and mechanical testing. The optimum heat treatment conditions after deformation for reach to fine and homogenous microstructure with desirable mechanical properties were annealing temperature about 900?C and anneling time about 120 minutes.

  • Somayeh Sharifhasan, Zia Valefi, Seyed Hojjatollah Hosseini, Kourosh Jafarzadeh Page 33
  • Afshin Arefi, Hamed Sabet, Sasan Yazdani Page 45
  • Fatemeh Majidi, Golamhossein Akbari, S. M. H. Hejazi Page 53
    Cu-Cr alloys with high electrical and thermal conductivity, high strength and good resistance to fatigue and corrosion, as well as good ductility have many applications in industry. These alloys are capable of being age-hardened. As Cr- content in solution before aging increases, their strength increases since more fine particles can be produced in the matrix during ageing stage of hardening. Therefore intensive works have been done to increase Cr solubility in Cu especially by rapid solidification of molten copper containing chromium. In the present work attempts have been done to introduce a method for production of Cu-Cr alloy with acceptable Cr-content with reasonable cost. Results show that maximum solubility of Cr in Cu matrix about 1.12 wt.% can be achieved.
  • Ebrahim Ghasemi, Ali Ghasemi, Ebrahim Paimozd Page 61