مجله مهندسی متالورژی
پیاپی 1 (تابستان 1377)

از آنجائیکه اهداف و نوع فعالیت های انجمن های تخصصی، علمی و مهندسی در ایران همواره مباحثی را مطرح می سازد، لذا نویسنده دراین مقاله سعی نموده نظریات و برداشت شخصی خود را در زمینه فوق بعنوان عضوی از انجمن مهندسان متالورژی ایران مطرح سازد.

تاثیر آهنگ سرد شدن مذاب قبل از انجماد درون قلب فلزی بر مادون انجماد آلیاژ آلومینیوم 12 درصد سیلسیم دراین مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. با وجود آنکه محدوده دمایی انجماد آلیاژ آلومینیم -12 درصد سیلیسیم577-584 درجه سانتی گراد گزارش شده است. در آزمایشات انجام شده در این پژوهش دمای شروع انجماد به مقدار مقابل توجهی کاهش یافته و درمرکز قطعه با ضخامت 10 میلی متر به 551 درجه سانتیگراد رسیده است. براساس نتایج بدست آمده مادون انجماد با آهنگ کاهش دما در محدوده فوق ذوب ارتباط داشته و در این مورد رابطه کلی بصورت = a(R)C بدست می اید. در این رابطه به ترتیب مادون انجماد و آهنگ سرد شدن و c,a ضرایب ثابت می باشند. با توجه به آنالیزهای بدست آمده رابطه عددی حاصل می شود.

در مجتمع فولاد اهواز و مبارکه و نیز در کارخانه ذوب آهن اصفهان در اثر احیای گندله های سنگ آهن هماتیتی به روش های احیای مستقیم پوروفر، میدرکس، اچ- وای- ال و قائم، آهن اسفنجی تولید می شود. کوره های پوروفر، میدرکس، اچ- وای- ال سه و قائم از نقطه نظر طراحی اساسا با یکدیگر مشابه هستند. در چهار روش فوق الذکر گاز احیا کننده درخلاف جهت نزول گندله ها در کوره جریان می یابد و در نتیجه احیای اکسیدهای آهن درگندله، خواص فیزیکی و شیمیایی و مکانیکی گندله ها و نیز گاز احیا کننده تغییر می کند. این تغییر و تحول تابع طراحی کوره ها، خواص فیزیکی، شیمایی و مکانیکی گندله ها و گ از احیا کننده مصرفی و نیز شرایط دینامیکی حاکم بر کوره ها می باشد. در این مقاله با فرض یکسان بودن ویژگی گندل های مصرفی در کوره ها و بر اساس یک الگوی ترمودینامیکی – سینتیکی، تغییر ویژگی گندله ها در کوره از جمله اکسیژن، جرم مخصوص، درصد آهن کل، درصد آهن فلزی و درصد کربن در آهن اسفنجی محاسبه و ارائه شده است. همچنین در این مقاله شیوه تولید گاز احیاء کننده به چهار روش فوق الذکر به اختصار تشریح و ترکیب گازهای حاصل از اکسایش جزئی گاز طبیعی با اکسیژن، گازکربنیک، بخار آب و مخلوط بخار آب/ گازکربنیک در رکوپراتور،، رفورمر و یا اجاق به این روش ها براساس یک الگوی ترمودینامیکی محاسبه وعوامل گاز احیا کننده و نیز دوده احتمالا تولیدی بر حسب دما مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

پیش بینی تغییرات دما و چگونگی سرد شدن غلتکها در حین نورد داغ فلزات از اهمیت صنعتی بالایی برخوردار است. چرا که تنش سیلان وتغییر حالتهای متالوژیکی بیلت تابعی از دمای فلز در حال نورد می باشد و از انجائیکه ارتباط حرارتی بین غلتک و بیلت برقرار است، بنابراین تغییرات دما در بیلت بستگی به توزیع دما در غلتک نورد دارد. از طرف دیگر دانستن تغییرات دما در غلتک، اثر پارامترهای مختلف بر آن جهت تخمین عمر مفید غلتک نورد ضروری می باشد. در این پژوهش با استفاده از روش اجزا محدود دو بعدی تغییرات دما در غلتکها باتوجه به تماس بیلت با غلتک و اصطکاک در فصل مشترک آنها، انتقال حرارت به محیط در نواحی که بیلت با غلتک در تماس نیست. و منطقه پاشش آب محاسبهمی شود و اثر آن بر توزیع دما و در بیلت ارزیابی می شود. از مقایسه نتایج بدست آمده از مدل ریاضی ارائه شده با نتایج آزمایش چنین استنباط می شود که تطابق قابل قبولی بین نتایج تئوری و عملی برقرار است.

هدف ازانجام کار حاضر بررسی متغیرهای حاکم بر فرایند انجماد جهت دار سوپر آلیاژ نیکل بنیان پر کرم IN738LC و نهایتا کنترل و بهینه سازی آن بوده است. بدین منظور ازمایشهای انجماد جهت دار به روش بریجمن در دو طرح مبرد گرافیتی (G=5K/MM) و مبرد مسی آبگرد G=8/5K/MM تحت سرعتهای رشد مختلف شامل 60و120و240و600و mm/hr 1200 انجام شده است. ساختار دانه ای و ندریتی نمونه های میله ای شکل تهیه شده در دو راستای طولی و عرضی مطالعه شده و متغیرهای ساختاری آنها نظیر فواصل بین شاخه های دندریتی اندازه گیری شده است. نحوه توزیع عناصر الیاژی در ساختارنیز توسط میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفته است. بر مبنای بررسی های ساختاری و جدایشهای میکروسکوپی انجام 4 شده مشخص گردید که برای مبرد آبگرد استفاده شده سرعت رشد معادل mm/hr 600، شرایط بهینه ای را از نظر ساختار میکروسکوپی به دست می دهد. همچنین به منظور بررسی خواص مکانیکی آلیاژ جهت دار با ساختار بهینه، پس از انجام سیکل عملیات حرارتی لازم، آزمایشهای کشش در دمای محیط و خزش در دمای وتنش Mpa 340 روی آن انجام شد و با نمونه های پلی کریستال پره توربین مقایسه گردید. براساس نتایج بدست آمده، نمونه جهت دار در مقایسه با نمونه های پلی کریستال پره های توربین خارجی و داخلی، استحکام تسلیم، استحکام کششی و انعطاف پذیری بیشتری را نشان می دهد به علاوه طول عمر و داکتیلیته خزشی در این شرایط نیز بیشتر از نمونه های پلی کریستال است.

در این تحقیق ویژگی های تبلور مجدد آلیاژهای آلومینوم AA8011 و 8079 AA با استفاده از روش گرماسنجی دینامیک Differential Scanning calorimetry یا DSC مورد ارزیابی قرار گرفته است. تغییرات کسر تبلور مجدد یافته، سرعت استحاله و نهایتا سینتیک تبلور مجدد با توجه به نتایج گرماسنجی دینامیک و انطباق ان با معادله سینتیکی Johnson mehl averami kolmogorov ارائه گردیده است. مقایسه داده های حاصل از بررسی DSC با سایر داده های تجربی موجود در زمینه تبلور مجدد این الیاژهای سازگاری نتایج را نشان داده است.

مواد سلولی (Cellular material) به دلیل خواص ویژه ای نظیر سبکی و نسبت استحکام به وزن مخصوص بعنوان گروهی از مواد مهندسی توجه وسیعی را به خود جلب کرده است. فلزات سلولی (Cellular metals) و فومهای فلزی (foam metals) یکی از جدیدترین مواد در این گروه است که دامنه خواص فیزیکی، مکانیکی، حرارتی آنها، جایگاه ویژه ای در کاربردهای متنوع نظیر سازه های بسیار سبک، محیطهای تبادل انرژی و حرارت، عایقهای صوتی و سپرهای محافظ امواج الکترومغناطیسی برای آنها ایجاد نموده است. استفاده از این مواد جدید نیازمندآگاهی به خواص مختلف انها دارد تا با توجه به مزیتهای مختلف این مواد بتوان به گسترش کاربرد آنها اقدام نمود. در این مقاله ضمن ارائه تصویری از فومها خصوصیت فوم الومینیمی بعنوان یکی از مهمترین فلزات سلولی مورد توجه قرار گرفته است تا با توجه به دستیابی به تکنولوژی تولید این مواد در داخل کشور از داخل اقدامات بعمل آمده با حمایتهای وزارت معادن و فلزات، کاربرد آنها در بخشهای مختلف صنعتی توسعه یابد. شایان ذکر است با تلاشهای بعمل آمده، فن آوری تولید فومهای فلزی از جمله الومینیوم سبک در داخل کشور با اتکاء به توان و دانش فنی محققین کشور بدست آمده است.