فهرست مطالب نویسنده:
احد صمدی
-
سوپرآلیاژ U-500 یک سوپرآلیاژ پایه نیکل است که علاوه بر نیکل مقادیر قابل توجهی کبالت و کروم دارد. با توجه به ارزش اقتصادی و استراتژیک این فلزات، بازیابی آن ها از سوپرآلیاژهای مستعمل از اهمیت به سزایی برخوردار است. روش هیدرومتالورژی یک روش اقتصادی و موثر برای بازیابی فلزات با ارزش (نظیر نیکل، کبالت و کروم) از قراضه های سوپرآلیاژها محسوب می شود. بر این اساس، رفتار انحلال عناصر نیکل، کبالت و کروم موجود در قراضه سوپرآلیاژ U-500 به روش الکترولیچینگ، و تاثیر پارامترهای مختلف عملیات شامل غلظت اسید سولفوریک، ولتاژ، دما، هم زدن و فاصله الکترودها) بر انحلال عناصر مذکور بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که با افزایش غلظت اسید سولفوریک در الکترولیت، ولتاژ اعمالی و دما، انحلال بهتری صورت می گیرد. همچنین کم شدن فاصله آند و کاتد سبب بهبود واکنش حل شدن می گردد ولی هم زدن الکترولیت تاثیر قابل توجهی در افزایش انحلال آندی سوپرآلیاژ ندارد. با مقایسه نتایج، شرایط بهینه الکترولیچینگ سوپرآلیاژ U-500 در الکترولیت اسید سولفوریک، غلظت اسید 125 گرم بر لیتر، ولتاژ اعمالی 4 ولت، سرعت همزدن 300 دور بر دقیقه و فاصله آند تا کاتد 3 سانتیمتر بدون کنترل دما تعیین شد. به طوریکه در این شرایط حدود 75% نیکل، 84% کبالت و 67% کروم موجود در سوپرآلیاژ در مدت 25 دقیقه به طور آندی حل شدند.
کلید واژگان: بازیافت، سوپرآلیاژ U-500، هیدرومتالورژی، انحلال آندی، نیکل، کبالت، کرومU-500 is a nickel-based superalloy which has significant amounts of some precious elements such as cobalt and chromium. Due to the economic and strategic value of these metals, their recovery from the used superalloys is of great importance. Hydrometallurgy is an economical and effective method for recovering these valuable metals from the superalloy scraps. So in this investigation, the dissolution behavior of nickel, cobalt and chromium elements from the used U-500 superalloy in the electro leaching process as well as the effect of different process parameters (such as: sulfuric acid concentration, applied voltage, process temperature, stirring and cathode-anode distance) on the dissolution of these elements are studied in details. The results show clearly that by increasing the concentration of sulfuric acid in the electrolyte, the applied voltage, and temperature, as well as decreasing the cathode-anode distance, the anodic dissolution of the superalloy U-500 is improved. Electrolyte stirring has no significant effect on increasing the anodic dissolution of the superalloy. The optimum conditions for the anodic dissolution of superalloy U-500 in sulfuric acid electrolyte was determined as acid concentration of 125 g/L, applied voltage of 4 V, stirring speed of 300 rpm, and cathode-anode distance of 3 cm without temperature control (starting with ambient temperature as the initial temperature(. Under these conditions, about 75% nickel, 84% cobalt and 67% chromium were durnig 25 minutes.
Keywords: recycling, U-500 superalloy, Hydrometallurgy, Anodic dissolution, Nickel, Cobalt, Chromium -
اسفند ماه 1397 در گورستان چالادیم روستای شال خلخال اردبیل طی یک کاوش باستان شناسی تعداد زیادی لوازم و ابزارهای فلزی نظیر ابزارآلات جنگی از دو گور مکشوفه آن منطقه بدست آمد که با توجه به تشابهات موجود با آثار دوره مانایی، به نظر می رسد که مربوط به این دوره باشد. یکی از لوازم کشف شده از این گورستان یک جام فلزی کمر باریک منحصر به فردی است که شناسایی جنس و روش فراوری آن به منظور درک سطح دانش، فن، هنر و فرهنگ بومیان آن منظقه حایز اهمیت است. بر این اساس، در این مقاله ضمن ارزیابی اولیه ترکیب شیمیایی اثر با روش طیف سنجی توزیع انرژی اشعه X (EDS) ریز ساختار اثر نیز با استفاده از میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان می دهند که اثر یاد شده از جنس آلیاژ پایه نقره حاوی مقدار مس همراه با سایر عناصر می باشد که با توجه به مشاهده مرز دانه های ناقص و ناتمام و علایم کشیدگی دانه ها و نیز آخال ها یا اینکلوژن ها در ریزساختار به نظر می رسد که این جام با چکش کاری مداوم گرم (و البته نه چکش کاری داغ) در دمای نه چندان بالا فراوری شده است به طوری که دمای پایین چکش کاری فرصت لازم برای باز تبلور کامل دانه ها را فراهم ننموده است. با وجود این، اظهار نظر در خصوص منشا یابی سنگ معدن اولیه اثر نیاز به بررسی های بیشتر و دقیق تری دارد که می تواند موضوع پژوهش آتی در مورد این اثر باشد.
کلید واژگان: جام نقره ای، چالادئم شال خلخال، دوره مانایی، چکش کاری گرم، باز تبلور ناقص -
برای ارزیابی تاثیر مقدار منیزیم بر ایجاد ریزساختار و سختی مدرج در کامپوزیت های Al-Si-Mg در روش ریخته گری گریز از مرکز، سه استوانه با ترکیب شیمیایی Al-20Si-XMg (X= 6, 9, 12) (بر حسب درصد وزنی) ریخته گری شد. سپس ریزساختار و سختی مقاطع شعاعی مختلف آنها به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ های نوری و SEM مجهز به سیستم میکرو آنالیز (EDS) و سختی سنجی برینل مورد بررسی قرار گرفت. برای تحلیل نتایج از نرم افزارهای Thermo-Calc و JMat Pro به ترتیب برای رسم نمودارهای فازی تعادلی آلیاژها، کسر جرمی و چگالی فازهای درجای تشکیل شده حین انجماد استفاده شد. نتایج نشان می دهند که با افزایش مقدار منیزیم آلیاژ، علیرغم اینکه ذرات Mg2Si اولیه درشت تری در ریزساختار شکل می گیرد اما بواسطه چگالی پایین این ذرات، جدایش مرکز گرای آنها به همراه ذرات Si اولیه طبق قانون استوکس در مکانیک سیالات افزایش می یابد. به گونه ای که با افزایش مقدار Mg آلیاژها از 6% به 9% و سپس 12% وزنی، کسر حجمی ذرات Mg2Si در لایه داخلی استوانه های ریختگی از مقادیر کمتر از 7 % به حدود 28 % و اندازه متوسط آنها از مقادیر کمتر از 54 میکرون به حدود 166 میکرون افزایش می یابد. اما به خاطر نرم بودن ذرات Mg2Si نسبت به Si، با افزایش کسر حجمی ذرات Mg2Siدر لایه های داخلی استوانه ها سختی این لایه ها به ترتیب از 86 به 81 و سپس 78 برینل کاهش می یابد.
کلید واژگان: ریخته گری گریز از مرکز، کامپوزیت مدرج، آلیاژهای Al-Si-Mg، جدایش فازی، ریزساختار هیبریدیTo evaluate the effect of magnesium content on the microstructure and hardness of the Al-Si-Mg composites in the centrifugal casting method, three cylinders with the chemical composition of Al-20Si-XMg (X = 6, 9, 12) (as weight percent) were cast. Then the microstructure and hardness of the different radial sections were studied by optical microscope, SEM equipped with a micro-analysis system (EDS), and standard brinell hardness testing method, respectively. The phase diagram of Al-20Si-XMg system was plotted as a function of Mg% using Thermo-Calc software. Also JMat Pro software was employed to plot the variation of the mass fraction and density of the in situ formed phases during the solidification of the alloys. The results show clearly that while the coarse Mg2Si particles are formed in high Mg content alloys; however, these particles along with the primary Si particles, both, due to the low density, based on Stokes' law in fluid mechanics, are centripetally segregated towards the inner layers of the cylinders. In addition, by increasing the Mg content of the alloys from 6% to 9% then 12% the volume fraction and average size of the Mg2Si particles in inner layer of the cylinders, both, increase respectively from less than 7% to about 28% and from less than 54 microns to about 166 microns. But, since Mg2Si particles are softer than Si particles, by increasing the volume fraction of the Mg2Si particles, the hardness of the inner layers of the cylinders reduces from 86 to 81 and then 78 brinell.
Keywords: centrifugal casting, functionally graded composites, Al-Si-Mg alloys, particle segregation, hybrid microstructure -
در این پژوهش از ریخته گری گریز از مرکز برای تولید کامپوزیت هایپر یوتکتیک Al-Mg2Siبا ریزساختار هیبریدی و سختی مدرج استفاده شد. به این منظور به روش گریز از مرکز عمودی، دو استوانه با ترکیب Al-20Si و Al-20Si-9Mg (بر حسب درصد وزنی) ریخته گری شد. سپس ریزساختار و سختی مقاطع شعاعی مختلف آنها به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ های نوری و SEM مجهز به سیستم میکروآنالیز فازی (EDS) و سختی سنجی برینل مورد بررسی قرار گرفت. همچنین از نرم افزارهای Thermo-Calc و JMat Pro به ترتیب برای رسم نمودارهای فازی تعادلی آلیاژها، کسر جرمی و چگالی فازهای درجای تشکیل شده حین انجماد استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان می دهند که با افزودن 9 درصد منیزیم به آلیاژ Al-20Si، لایه های داخلی استوانه دارای یک ریزساختار هیبریدی متشکل از ذرات اولیه سیلیسیم و Mg2Si در زمینه یوتکتیکیAl (α) -Si-Mg2Si بوده و لایه خارجی فقط شامل یک ریزساختار یوتکتیک سه تایی ظریف Al (α) -Si-Mg2Si است. به تبع این تغییرات ریزساختاری در راستای شعاعی استوانه ها، نه تنها سختی هر دو استوانه از جداره خارجی با شیب ملایمی به سمت جداره داخلی افزایش می یابد بلکه استوانه Al-20Si-9Mg در تمامی مقاطع شعاعی خود در مقایسه با استوانه دیگر حدود 18 برینل افزایش سختی نشان می دهد. کلید واژگان: ریخته گری گریز از مرکز، مواد مدرج، آلیاژهای Al-Si-Mg، جدایش فازی، ریزساختار هیبریدیIn this study, centrifugal casting method was used to produce a hyper-eutectic composite Al-Mg2Si with hybrid microstructure and graded hardness. For this purpose, two cylinders with a chemical composition of Al-20Si and Al-20Si-9Mg (weight percent) were cast using a vertical centrifugal casting machine. Then the microstructure and hardness of the cast cylinders were studied along the radial direction by optical and scanning electron microscopes and brinell method, respectively. The results show that in Al-20Si cast cylinder; in contrary to the outer layer which shows only a binary eutectic Al-Si microstructure, the inner layer contains a high volume fraction of in situ segregated primary silicon particles inside the eutectic matrix. By addition of 9% Mg to Al-20Si alloy, the inner layer of the cast cylinder form a hybrid microstructure containing of both Si and Mg2Si particles inside the eutectic matrix, while the outer layer shows only a ternary eutectic Al-Si-Mg2Si microstructure. As a result of these microstructure changes along the radial direction of the cylinders, not only the hardness of both cylinders are smoothly increased from the outer towards the inner layers, but also all radial sections of the Al-20Si-9Mg cylinder in compared with the other one, indicate higher hardness (about 18 brinell).Keywords: Centrifugal casting, Functionally graded materials, Al-Si-Mg alloys, Phase segregation, Hybrid microstructure
-
تاثیر افزودن مس (حدود پنج درصد وزنی) بر ریزساختار و سختی فولاد زنگ نزن مارتنزیتی (AISI 410s) به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری- روبشی و سختی سنجی ویکرز مورد بررسی قرار گرفته و رفتار پادمیکروبی آن بر اساس استانداردJIS Z 2801:2000 بر علیه باکتری اشرشیاکلی -یکی از باکتری های عامل بیماری انسان- ارزیابی شد. پس از عملیات آستنیته کردن در دمای C° 1050 درون حمام نمک و کوئنچ در روغن، ریزساختار دوفازی مارتنزیت- فریت در تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی فولاد AISI 410s مشاهده شد. افزودن مس به این فولاد (AISI 410s-Cu) سبب حذف فریت و تشکیل ساختار کامل مارتنزیتی می شود. ساختار مارتنزیتی دارای رسوبات غیرهمگن مس نیز هست که در دمای بالا و در مرز دانه های آستنیت اولیه تشکیل می شوند و وجود آنها برابر تعادل فازی FCC+(Cu) در دمای آستنیته توجیه می گردد. پیرسازی فولادهای آستنیته و کوئنچ شده در سه دمای 500، 600 و 700 (C°) و به مدت زمان ثابت یک ساعت درون حمام نمک انجام گرفت. نتایج نشان داد که پیرسازی در دمای C° 500 سبب افزایش سختی فولاد 410s به میزان 30 ویکرز شده ولی سختی فولاد AISI 410s-Cu به میزان 100 ویکرز افزایش می یابد. پیرسازی در دماهای 600 و 700 (C°) سبب کاهش سختی می شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری و آنالیزهای شیمیایی دقیق، تشکیل رسوبات ریز غنی از مس در فولاد AISI 410s-Cu پیرشده در دمای C°500 را نشان داد. این رسوبات علاوه بر رسوبات مس اولیه بوده و سبب افزایش سختی می شوند. پیرسازی در دماهای بالاتر سبب رشد رسوبات و تغییر مورفولوژی آنها شده و اثر استحکام بخشی آنها را کم می کند. نتایج آزمون پادمیکروبی نشان دهنده عدم خاصیت پادمیکروبی در فولاد AISI 410s و در مقابل آن خاصیت پادمیکروبی قوی در فولاد AISI 410s-Cuدر برابر باکتری اشرشیاکلی می باشد.کلید واژگان: فولاد زنگ نزن، عملیات پیرسازی، رسوب، پادمیکروبی، یون مسEffect of Cu addition (5 wt.%) on the microstructure, hardness and antibacterial properties of the martensitic stainless steel (AISI 410s ) was investigated by means of scanning electron microscopy (SEM), scanning transmission electron microscopy (STEM) and hardness measurement. Antibacterial performance was evaluated according to JIS Z 2801:2000 against Escherichia coli (E. coli) bacteria, the common pathogen of human disease. After austenitization treatment at 1050 C in a salt bath and oil quenching, the AISI 410s steel showed dual phase martensite-ferrite microstructure. Addition of about 5 wt.% Cu eliminated ferrite and led to a fully martensitic microstructure in the quenched condition. The latter associated with primary Cu precipitates formed during austenitization treatment. Aging treatment of the quenched steels was carried out at 500-700 C for one hour in a salt bath. Transmission electron microscopy (TEM) revealed the formation of fine, Cu-rich precipitates in aged Cu-bearing stainless steel (AISI 410s-Cu). After aging for one hour at 500 C, hardness of AISI 410s steel increased for 30 HV while that of AISI410s-Cu steel increased for about 100 Hv. AISI 410s steel represented no antibacterial performance against the E. coli bacteria but hopefully AISI 410s-Cu stainless steel exhibited strong antibacterial performance. Both of the primary and aging Cu precipitates are thought to release Cu ions to biological environment which act toxically against the E. coli bacteria.Keywords: Stainless Steel, Antibacterial, Precipitate, Cu ions, Age Hardening
-
زمینه و هدفچسبندگی ضعیف بین پرسلن و بعضی از آلیاژ های دندانی یکی از چالش های اصلی در انتخاب آلیاژ مناسب برای رستوریشن دندانی می باشد.
هدف از این مطالعه ارزیابی چسبندگی چند نمونه از این آلیاژ ها به پرسلن بود که می تواند راه گشای جامعه دندانپزشکی در انتخاب درست آلیاژ باشد.روش بررسیاستحکام چسبندگی برشی پرسلن به سه نمونه آلیاژ پایه نیکل دندانی پر مصرف در بازار ایران با اسامی تجاری Verabond، Damcast و Noritake مطابق استاندارد ASTM E4 اندازه گیری شده و بر مبنای آزمون آماری t مستقل با سطح معنی داری 05/0P< مورد تحلیل قرار گرفتند. فصل مشترک اتصال ها نیز با استفاده از میکروسکوب SEM مجهز به سیستم آنالیز عنصری EDX و پراش سنجی اشعه X مورد بررسی قرار گرفت.یافته هامیانگین استحکام چسبندگی پرسلن به آلیاژ های مورد مطالعه فوق الذکر به ترتیب حدود 48/5±54/27، 27/4±18/26 و 99/4±46/22 مگا پاسکال با 001/0P< تعیین شد که اختلاف آن ها از نظر آماری معنی داری بود. وجود عناصری نظیر Be و Al در ترکیب شیمیایی آلیاژ های Verabond و Damcast و ترغیب تشکیل اکسید های سطحی آن ها به جای Cr2O3 در فصل مشترک اتصال علاوه بر افزایش20 درصدی استحکام چسبندگی نسبت به آلیاژ Noritake با انجام پخت سیکلی تغییر رنگ غیر طبیعی در پرسلن نیز ایجاد گردید.نتیجه گیریدر فرآیند توسعه آلیاژ های دندانی با رویکرد جایگزینی عناصر مضر توصیه می شود از عناصری استفاده شود که ضمن کنترل اکسیداسیون کروم بتوانند با ایجاد سطح ویژه بالا برای نفوذ پرسلن، باعث افزایش استحکام چسبندگی در فصل مشترک پرسلن- آلیاژ بشوند.کلید واژگان: آلیاژ های دندانی، استحکام چسبندگی، عملیات پخت حرارتی دوره ای، فصل مشترک پرسلن-آلیاژ، بریلیومBackground And AimsPoor adhesion between porcelain and some of the dental alloys is one of the most challenges to select the desirable alloy in dental restorations. Therefore, the aim of this study was to evaluate the bond strength of porcelain to some of the commercial alloys. This can help in selection of desirable alloy.Materials And MethodsThe shear bond strength of porcelain to the three of the most widely used nickel-base dental alloys commercially named as: Verabond, Damcast and Noritake were evaluated according to standard ASTM E4. The results were analyzed based on the statistical method of independent t with the meaningful level of PResultsThe average bonding strength of porcelain to each of the above mentioned alloys were determined as: 27.54±5.48, 22.46±4.99 and 26.18±4.27 MPa, respectively. Due to the existence of Be and Al in the chemical composition of Verabond and Damcast and their higher appetencies to form the different surface oxides in preference to Cr2O3, not only the bond strength of porcelain to two these alloys was increased about 20 percent (compared with the Noritake), but also the color of their porcelain was not changed.ConclusionTo replace the replacing of deleterious elements from the chemical composition of dental alloys. The added new elements should control through the oxide layer and the formation of Cr2O3 in porcelain-alloy interfaces for adequate bond strength.Keywords: Dental alloys, Bonding strength, Cyclic cooking heat treatment, Porcelain-alloy interface, Beryllium -
در این پژوهش، تاثیر مقدار سیلیسیم بر درجه بندی ریزساختار آلیاژهای Al-Si ریخته شده به روش گریز از مرکز مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور دو استوانه به ترتیب با ترکیب شیمیایی Al-11.9wt.% Si (آلیاژ هیپو یوتکتیک) و Al-20wt.% Si (آلیاژ هایپریوتکتیک) به روش گریز از مرکز عمودی ریخته گری شد و سپس ریزساختار و سختی مقاطع شعاعی آنها با استفاده از میکروسکوپ نوری/ الکترونی روبشی و سختی سنجی برینل مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده، آلیاژهای هیپو و هایپریوتکتیک آلومینیم-سیلیسیم، دو الگوی متفاوتی از توزیع درجه بندی شده سیلیسیم در راستای شعاعی استوانه ها و در نتیجه تغییرات سختی از خود نشان می دهند. در استوانه هیپویوتکتیک به خاطر جدایش فاز سنگین و نرم Al-α اولیه در جهت نیروی گریز از مرکز، جداره خارجی و داخلی به ترتیب ریزساختار هیپویوتکتیک و یوتکتیک مشاهده می شود. در حالی که در استوانه هایپریوتکتیک به واسطه جدایش ذرات سبک و سخت سیلیسیم اولیه در خلاف جهت نیروی گریز از مرکز، لایه خارجی ریزساختار یوتکتیکی و لایه داخلی ریزساختار هایپریوتکتیکی از خود نشان می دهند. به واسطه این تغییرات پیوسته و تدریجی ریزساختار در امتداد شعاعی استوانه ها، سختی استوانه هایپریوتکتیک در تمامی مقاطع شعاعی حدود 10 برینل بیشتر از استوانه هیپویوتکتیک است. همچنین جداره داخلی استوانه هیپو و جداره خارجی استوانه هایپریوتکتیک هر دو با ریزساختار یوتکتیکی، سختی مشابهی نشان می دهند. به علاوه، سختی هر دو استوانه از سمت جداره خارجی به سمت جداره داخلی با شیب ملایمی افزایش می یابد.کلید واژگان: ریخته گری گریز از مرکز، درجه بندی هدفمند، آلیاژهای Al-Si، جدایشIn this study, the effect of silicon content on the graded microstructure of Al-Si alloys fabricated by centrifugal casting method was investigated. For this purpose, two cylinders with a chemical composition of Al-11.9wt.% Si (hypoeutectic alloy) and Al-20wt.% Si (hypereutectic alloy) were cast through vertical centrifugal casting method. Then the microstructure and hardness of radial sections of the cast cylinders were studied using optical/scanning electron microscopes and standard Brinell test method, respectively. According to the results, two hypo and hypereutectic Al-Si cylinders illustrate two different patterns of functionally graded microstructure thus hardness along the radial direction. In hypoeutectic cylinder, due to the segregation of the heavy and soft α-Al phase in centrifugal force direction, the outer and inner layers show hypoeutectic and eutectic microstructures, respectively. While in the hypereutectic cylinder due to the segregation of the light and hard primary Si particles in the centripetal direction, the outer and inner layers contain eutectic and hypereutectic microstructures, respectively. As a result of these continuous and gradual microstructural changes in radial direction of the cylinders; firstly: the hardness of all radial sections in hypereutectic cylinder is about 10 Brinell more than the hypoeutectic one; secondly: the inner layer of hypoeutectic and outer layer of hypereutectic cylinders both with full eutectic microstructure show similar hardness; thirdly: the hardness of both cylinders moderately increase from outer periphery towards the inner periphery of the cylinders.Keywords: Centrifugal casting, Functionally graded, Al-Si alloys, Segregation
-
تنش پسماند تنشی است که در یک جسم جامد بدون اعمال تنش خارجی وجود دارد. منشا آن ناشی از عدم تطابق بین نواحی مختلف ریزساختاری در ماده است و بسته به فرایند تولید قطعه ممکن است در گستره وسیعی از قطعات صنعتی موجود باشد و اثر قابل توجهی را بر عملکرد آنها بگذارد. بنابراین اندازه گیری و شناخت تنش پسماند در قطعات مهندسی از منظر علمی و فناوری بسیار مهم است. روش اثرگذاری نانو از جمله روش های اندازه گیری تنش پسماند به صورت غیرمخرب است که بر پایه نظریه های مکانیک محیط های ناپیوسته تنش پسماند جامدات را در مقیاس میکروسکوپی اندازه می گیرد و چند سالی است که توجه محققان فعال در این حوزه را به خود جلب کرده است. در این مقاله تحقیقات انجام شده در مورد اندازه گیری تنش پسماند با روش اثرگذاری نانو به اجمال مرور و بررسی شده است.کلید واژگان: تنش پسماند، اثرگذاری نانو، میکرو تنش، ماکرو تنش، شکست پیش بینی نشده
-
متالورژی باستانی یکی از فرایندهای فرهنگی است که سیر تحول و پویایی آن در دشت قزوین از هزاره ششم پ.م با دستیابی به فناوری مس طبیعی چکش کاری شده در تپه زاغه آغاز شده، و با ذوب و ریخته گری مس در تپه قبرستان و آلیاژسازی و کشف آهن در تپه سگزآباد، تا نیمه هزاره اول پ.م تداوم یافته است. پژوهش حاضر، گامی در جهت درک و تحلیل متالورژی باستانی دشت قزوین در عصر آهن II است. در این راستا نمونه های فلزی مکشوفه از قبور عصر آهن سگزآباد بر مبنای تحلیل های متالورژیکی آنالیز و بررسی شدند؛ بدین منظور از روش ICP-MS برای شناسایی ترکیب شیمیایی و تحلیل منشا نمونه ها و همچنین از آزمون متالوگرافی و SEM-EDX برای شناسایی روش ساخت و آنالیز ریزساختاری آن ها استفاده شد. نتایج حاکی از کاربرد فلز پایه مسی با درصد بالای نیکل، کبالت، آهن و غیره است. این موضوع نشان از فرایندهای متالورژی کنترل نشده در ساخت نمونه ها دارد که پس از شکل دهی اولیه، چکش کاری سرد، گرم و تاب کاری شده اند. همچنین مشابهت عناصر کمیاب (کم مقدار) موجود در ساختار شیمیایی نمونه ها نشان دهنده منشا مشترک اکثر آن هاست. اما نکته قابل تامل، به کارگیری دو فناوری فلزکاری با سطح متالورژی و منشا کامل متفاوت در اواخر هزاره دوم و اوایل هزاره اول پ.م (آهن II) در دشت قزوین است.کلید واژگان: دشت قزوین، قبرستان سگزآباد، قبور عصر آهن، متالورژی باستانی، ریزساختارAncient metallurgy is one of the technological processes were seen from discovered natural native copper in Tappeh Zagheh (6th millennium B.C.). It was continued progressively in Tappeh Ghabrestan (5-4th millennium B.C.) by melting, molding and alloy-making followed by Iron technology in Tappeh Sagzabad (1st millennium B.C.). This research aims to investigate the archaeometallurgy of Qazvin Plain in Iron Age II period through studying the metal samples discovered from the Iron Age burials of Sagzabad. Analytical approached such as ICP-MS, SEM-EDX and metallography were used for alloy identification and provenance studies as well as microstructure analysis and metalworking technology. Chemical and microstructure analysis of the samples demonstrates the presence of basic copper alloy with high percent of nickel, cobalt, Iron and some other elements which reveals an uncontrolled technology. It also shows that samples have been treated with hard-working followed by annealing. Results of trace element analysis of burial samples revealed that there could be a same provenance for most of them, but a notable point is the presence of two metalworking technologies with different metallurgy level and different provenance in the late 2st millennium B.C. and early 1st millennium B.C. (Iron Age II) in Qazvin Plain.Keywords: Qazvin Plain, Sagzabad, Iron Age Graves, Ancient Metallurgy, MICROSTRUCTURE, ICP-MS, SEM-EDX Techniques
-
برای ارزیابی تاثیر افزودن جوانه زا بر ایجاد ریزساختار درجه بندی شده در ریخته گری گریز از مرکز، دو استوانه از کامپوزیت Al-13.8wt.%Mg2Si، یکی دارای یک درصد وزنی ماده جوانه زای Al-5Ti-B و دیگری فاقد ماده جوانه زا، در یک ماشین ریخته گری گریز از مرکز عمودی ریخته گری شد. سپس ترکیب شیمیایی، ریزساختار و فازهای ریزساختاری در مقاطع شعاعی مختلف استوانه های ریختگی به ترتیب با استفاده از روش پلاسمای جفت شده القایی (ICP)، میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی و پراش سنجی اشعه X مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان می دهند که به واسطه رژیم گرمایی حاکم بر ریخته گری استوانه و نوع انجماد خاص حاکم بر دگرگونی یوتکتیکی در کامپوزیت دارای ماده جوانه زا، ترکیبات دارای تیتانیم و بور حاصل از ماده جوانه زا در حین انجماد از لایه خارجی به لایه میانی استوانه پس زده شده، منجر به تشکیل ذرات اولیه Mg2Si و فاز غیریوتکتیکی Al(α) در لایه میانی می شوند. هم چنین به خاطر چگالی پایین ذرات Mg2Siاولیه و جدایش آن ها در خلاف جهت نیروی گریز از مرکز (مطابق رابطه استوکس)، یک تجمع بالایی از آن ها در لایه داخلی استوانه های ریختگی پس از انجماد مشاهده می شود.
کلید واژگان: ساختار درجه بندی شده هدفمند، ریخته گری گریز از مرکز، کامپوزیت یوتکتیک Al، Mg، Si، جوانه زاTo evaluate the effect of inoculant addition on functionally graded microstructure of centrifugally cast Al-Mg2Si composites، two cylinders of Al-13. 8 wt. % Mg2Si with and without the addition of 1 wt. % Al-5Ti-B inoculant were cast in a vertical centrifugal casting machine. The chemical composition، microstructures and microstructural phases of the different radial sections of the cast cylinders were studied using induction coupled plasma (ICP) method، optical/scanning electron microscopes، and X-ray diffractometry، respectively. The results showed that in the inoculant content cylinder، owing to the prevailing thermal regime as well as the specific mode of eutectic solidification in this composite، the titanium and boron compounds were segregated towards the middle layer of the cylinder and caused the formation of primary Mg2Si particles and non-eutectic Al () in this layer. In addition، due to the effect of centrifugal force during solidification، a higher volume fraction of the light primary Mg2Si particles، according to Stocks law، was segregated towards the inner layer of the cast cylinders.Keywords: Functionally graded microstructure, Centrifugal casting, Al, Mg, Si alloys, Inoculant -
به منظور اصلاح ریزساختار درجه بندی شده استوانه ریختگی گریز از مرکز از کامپوزیت یوتکتیک Al-13.8 wt.% Mg2Si مقدار 5/0 درصد وزنی بهساز Al-75Fe به ترکیب مذاب اضافه شد. سپس ترکیب شیمیایی، ریزساختار و سختی مقاطع شعاعی مختلف استوانه های ریختگی به ترتیب با استفاده از آنالیز طیف سنجی توزیع انرژی (EDX)، میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی، پراش سنجی اشعه X و سختی سنجی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان می دهند که اولا: بواسطه رژیم حرارتی خاص حاکم بر ریخته گری گریز از مرکز، ریزساختار شبه یوتکتیکی از حالت میله ای ظریف در سطوح خارجی به حالت لایه ای خشن در سطوح داخلی استوانه ریختگی تغییر می یابد. ثانیا: با تشکیل ذرات ترد FeAl3 و Al8Fe2Si و انتقال آنها در جهت پیشروی جبهه انجماد به سمت جداره داخلی استوانه و ترغیب جوانه زنی ناهمگن ذرات Mg2Siبلوکی شکل و به تبع آن، شکل گیری فاز نرم α-Al به عنوان فاز غالب زمینه در این جداره، سختی جداره داخلی استوانه نسبت به جداره خارجی آن کاهش می یابد.
کلید واژگان: ریخته گری گریز از مرکز، ساختار درجه بندی شده، کامپوزیت ریختگی، بهسازJournal of Iranian Metallurgical and Materials Engineering Society, Volume:18 Issue: 57, 2015, PP 44 -53The modification of microstructural grading of the cast hollow cylinders of eutectic composite Al-13.8 wt.% Mg2Si was studied via 0.5 wt.% Al-75Fe addition to the melt during centrifugal casting. The chemical composition, microstructure and hardness of different radial sections of the cast cylinders were studied using energy dispersive spectroscopy (EDX), optical microscope, scanning electron microscope, X-ray diffractometry and hardness testing, respectively. The results show that due to specific thermal regime, prevailed in centrifugal casting, the rod-shape fine eutectic microstructure in external periphery of the cast hollow cylinder changes to a coarse lamellar-shape eutectic microstructure in its internal periphery of cylinder. Also owing to segregation of FeAl3/Al8Fe2Si brittle particles with needle morphology towards the inner periphery of cylinder, thus their effective role in heterogeneous formation of Mg2Si and developing the α-Al in matrix phase, the inner periphery of the iron-contained cylinder showed the lower hardness in compared with the outer periphery of cylinder.Keywords: centrifugal casting, functionally graded microstructure, cast composite, modifier -
به منظور بررسی اثر محلول پاشی با مواد ضد تعرق و نیز قطع آبیاری در مراحل مختلف رشد بر عملکرد و اجزای عملکرد آفتابگردان هیبرید فرخ به عنوان کشت دوم در منطقه میانه آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. محلول پاشی با مواد ضدتعرق پارافین، آترازین، فنیل مرکوریک همراه با قطع آبیاری در مرحله ظهور گل آذین، گلدهی و دانه بندی انجام شد. صفات عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، تعداد دانه در طبق، وزن هزار دانه، درصد روغن، وزن خشک طبق و قطر طبق، اندازه گیری و محاسبه شدند. نتایج تجزیه واریانس صفات نشان داد که اثر متقابل قطع آبیاری و مواد ضد تعرق بر صفات وزن هزار دانه، قطر طبق و تعداد دانه در طبق در سطح احتمال 1% معنی دار و درصد روغن در سطح احتمال 5% معنی دار شد. محلول پاشی ماده ضد تعرق فنیل مرکوریک استات نسبت به بقیه عملکرد دانه، وزن خشک طبق بیشتری را به خود اختصاص داد. قطع آبیاری در مرحله ظهور گل آذین با محلول پاشی آترازین بیشترین افزایش را در درصد روغن دانه، قطر طبق و تعداد دانه در طبق را نشان داد. با توجه به نتایج حاصله استفاده از مواد ضد تعرق آترازین، با کاهش میزان تعرق و ذخیره آب برای مدت طولانی تر، می تواند از روش های مناسبی در مناطق خشک و نیمه خشک برای تولید بیشتر آفتابگردان باشد.
کلید واژگان: Helianthus annus، آترازین، پارافین، تنش خشکی، فنیل مرکوریک استاتTo study the effects of anti-transpiration spraying and irrigation cutting off in different growth stages on yield and yield components of sunflower hybrid of Farrokhas second crop at Miyaneh region, an experiment was conducted at the Research Station of Faculty of Agriculture Islamic Azad University (Miyaneh Branch) during 2013 cropping season. The experiment was in randomized complete block design with three replications. The experiment factors were anti-transpiration spraying with paraffin, atrazine, and phenyl mercuric acetate (PMA), along with irrigation cutting off in inflorescence full blooming and seed filling stages. The traits of seed yield,, biological yield, harvest index, number of seeds per head, seed weight, oil percent, leaf dry weight, head diameter was measured at the end of experiment. There were significant difference of interaction between irrigation cutting off and anti- transpiration application on seed weight, head diameter at 1% and oil percentage at 5% probability level. PMA application caused the highest seed yield and head dry weight. Irrigation cutting off in inflorescence emergence stage along with atrazine implementation led to the highest oil percentage, head diameter and seed number per head. Regarding the results, anti-transpiration application and longer water storage could be one of the suitable methods for high production of sunflower in arid and semi-arid areas.Keywords: atrazine, drought stress, Helianthus annus, paraffin, phenyl mercuric acetate, water stress -
-
یکی از روش های ایجاد ناهمگنی هدفمند در ریزساختار مواد، روش ریخته گری گریز از مرکز است که در آن نیروی گریز از مرکز منجر به توزیع درجه بندی شده ای از فازهای ریزساختاری در حین ریخته گری و انجماد می شود. بر این اساس، در این پژوهش با آماده سازی مذاب هیپویوتکتیک با ترکیب Al-11 wt.% Mg2Si و ریخته گری گریز از مرکز آن، استوانه هایی با شیب ترکیبی و فازی، در راستای شعاعی ریخته گری شدند. با بررسی ریزساختار استوانه های ریختگی در جهت شعاعی، دو لایه ی متمایز ریزساختاری به ترتیب با کسر حجمی بالای دانه های α-Al در سطوح خارجی و درصد بالای ریزساختار یوتکتیکی Al/Mg2Siدر سطوح داخلی قابل تشخیص بودند. در مرحله ی بعد، نمونه های ریخته شده در دمای ̊C530 به مدت 10 ساعت محلول سازی شده و پس از تبرید در آب، به مدت 8 ساعت در ̊C175پیرسازی شدند. بررسی ریزساختار نمونه ها نشان می دهد که عملیات حرارتی باعث تبدیل ذرات Mg2Si لایه ای موجود در ساختار یوتکتیکی سطوح داخلی به ساختار ریز شبه یوتکتیکی نقطه ای می شود. ساز و کار تشکیل چنین ساختار مرکب یوتکتیکی موضوعی است که در مقاله به آن پرداخته می شود.
کلید واژگان: مواد هدفمند، آلیاژ هیپویوتکتیک Al، 11 Wt، %Mg2Si، ریخته گری گریز از مرکز، ریزساختار درجه بندی شدهCentrifugal casting as a high capable technique has been frequently used for production of high performance castings. In two decades its capabilities has been progressed towards the production of cast components with functionally graded microstructures. A controlled attribution of the centrifugal force in this technique can cause a desirable grading of the microstructures hence properties in different sections of the castings. In this research, functionally graded Al-wt.%MgSi hypoeutectic alloy with graded distribution of α-Al phase was cast as a cylindrical specimen using the centrifugal casting. During the solidification, the initially formed α-Al grains due to the higher density in compared with the remained melt, were segregated in the centrifugal force direction. The microstructural observations reveal two distinguished layers in radial direction of the cast cylinder: the outer layer with a higher volume fraction of α-Al grains and the inner one with the eutectic structure. To modify the cast structure hence mechanical properties, the cast sample was subjected under solution and ageing heat treatments. The microstructural observations of the heat treated sample shows no noticeable change in the cast graded microstructure; however the eutectic structure was distorted from laminar to a fine dot-like structure. This minor microstructural evolution is accompanied with an increase in hardness of different sections of the sample. -
تاثیر مقدار آلومینیم روی رسوب گذاری فاز در آلیاژهای دو جزئی Ni-Al در حین سرمایش سریع بررسی شد. آنالیز ریزساختاری نمونه های آنیل و کوئنچ شده، یک انتقال از توزیع یکنواخت به توزیع بایمودال را در اندازه رسوبات در محدوده ترکیب شیمیایی بین 3/15 و 5/17 درصد اتمی آلومینیم نشان می دهد. این انتقال با تغییر مورفولوژی رسوبات همراه بوده و در این مقاله، مشاهدات ریزساختاری مرتبط با آنها از نظر سینتیکی و کریستالوگرافی مورد بحث قرار گرفته است.
کلید واژگان: سیستم A1، Ni، عملیات حرارتی، رسوب، عدم انطباق شبکهThe effect of aluminium content on the precipitation of in rapidly quenched Ni-Al binary alloys was investigated. Microstructural analyses of annealed and quenched samples indicate a transition from uniform to bimodal phase distribution in the composition range between 15.3 and 17.5 at.%Al. This transition is accompanied by changes in the morphology of precipitates. The microstructural observations are discussed in view of both kinetic and crystallographic considerations.Keywords: Ni, Al System, Heat Treatment, Precipitation, Lattice Mismatch -
مراحل اولیه رسوب گذاری در یک آلیاژ دو جزیی Ni-Al، با استفاده از روش های گرماسنجی (DSC)، پراش سنجی اشعه XRD) X) و اشعه الکترونی و مشاهدات ریزساختاری با میکروسکوپهای الکترونی FEG-SEM و TEM مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور نمونه هایی از آلیاژ رقیق Ni-11.6at.%Al تهیه شده و رسوب گذاری در آنها در حین سرمایش پیوسته از دمای انحلال با نرخهای سرمایش 170، 25 و 0.03 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که در اثر کوئنچ سریع، جوانه زنی همگن از طریق منظم شدن توام با جدایش فازی اتفاق می افتد. اما با کاهش نرخ سرمایش به 25 جوانه زنی و رسوب گذاری به صورت ترجیحی و ناهمگن روی عیوب ریزساختاری انجام می گیرد. توانایی روش های تجربی فوق الذکر در تشخیص و شناسایی مراحل اولیه رسوب گذاری نیز موضوع دیگری است که در این مقاله مورد ارزیابی قرار گرفته است.
The initial stages of the γ′ precipitation in a dilute Ni-Al binary alloy, Ni-11. 6 at. %Al, were studied using differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), electron diffraction and electron microscopy (FEG-SEM and TEM) techniques. Three samples were similarly solution treated and then cooled to room temperature under different cooling rates, 170، 25 and 0. 03oCs-1. The results indicate a clearly homogenous γ′ nucleation during rapid quenching which takes place via simultaneous ordering and phase separation. However, by decreasing the cooling rate to 25oCs-1 the nucleation mechanism changes to heterogeneous on the preferred nucleation sites. The capability of the mentioned empirical techniques for studying the initial stages of the γ′ is another subject which is studied in this article.Keywords: Ni, Al alloys, γ′ precipitation, cooling rate, homogenous nucleation, heterogeneous nucleation, FEG, SEM, DSC -
Functionally graded materials (FGMs) are a group of inhomogeneous composite materials in which the size, volume fraction and distribution of reinforcement phase have changed continuously and functionally along some directions and result in gradual change in physical, chemical and mechanical properties in those directions. In this article, cylindrical samples with hypereutectic Al-40Wt.% alloy have been prepared in Al-Cu system by horizontal centrifugal casting method and influence of pouring temperature 650, 700, 800 oC and sample thickness on graded microstructure of primary Al2Cu particles were studied. The microstructural analysis indicates that through increasing the superheating or decreasing the sample thickness, the segregation of the primary Al2Cu particles towards the outer sections of the cylindrical speciments is increased.
سامانه نویسندگان
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.