فهرست مطالب

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد - پیاپی 36 (بهار 1395)

نشریه فرآیندهای نوین در مهندسی مواد
پیاپی 36 (بهار 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/04/20
  • تعداد عناوین: 20
|
  • داود قهرمانی، صاحبعلی منافی، ایمان فرح بخش، فریبرز فروهنده صفحات 1-11
    در تحقیق حاضر، تخلیص سنگ آپاتیت بافق، به منظور استفاده در ترکیب لعاب سفید کاشی دیواری تک پخت پخت سریع (کاشی مونوپروزا) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که این ماده در زیر دمای 1400 درجه سانتیگراد پایداری حرارتی خوبی از خود نشان داده و در ترکیب آن به جز آهن، عنصر نامطلوب دیگری برای استفاده در ترکیب لعاب های سرامیکی وجود ندارد. علیرغم مشکل ضریب انبساط حرارتی پایین لعاب های سفید مونوپروزا، نتایج دیلاتومتری لعاب حاوی آپاتیت بیانگر ضریب انبساط حرارتی بالاتری بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی ضمن تائید چسبندگی مناسب لعاب به انگوب، افزایش میزان ذرات ریز نامحلول زیرکن در فاز زمینه لعاب را نیز تائید نمود که به همراه نتایج مطلوب طیف سنجی، حاکی از افزایش سفیدی این لعاب بود. ضمنا با توجه به قیمت پائین این ماده، حضور آن در ترکیب لعاب قیمت تمام شده لعاب را نیز کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: آپاتیت، لعاب سرامیکی، سفیدی، تخلیص
  • علی مرتضایی، احسان قجاوند صفحات 13-24
    در این پژوهش، جوشکاری سوپرآلیاژ پایه نیکل-آهن اینکلوی 925 با هدف بررسی اثر ترکیب شیمیایی فلزات پرکننده به کار رفته بر ریزساختار، خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی نواحی جوش داده شده مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، از فرآیند جوشکاری قوسی تنگستن تحت گاز محافظ و دو فلز پرکننده پایه نیکلی ERNiCrMo-3 و ERNiCr-3 استفاده گردید. مشاهدات ریخت نگاری نشان داد که در پایان انجماد، ریزساختار فلزات جوش به صورت آستنیتی و با مورفولوژی دندریتی تشکیل شده است. به علاوه، در آزمایش کشش اگرچه استحکام کششی فلزات جوش کمتر از آلیاژ پایه اینکلوی 925 به دست آمد اما گسیختگی در نمونه ها در ناحیه متاثر از حرارت فلز پایه به وقوع پیوست. در آزمایش ضربه شارپی نیز فلز جوش ERNiCr-3 با جذب انرژی شکست بیشتر در مقایسه با فلز پایه اینکلوی 925 و فلز جوش ERNiCrMo-3 شکسته شد. با انجام آزمایش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نیز مشخص گردید که اختلاف پتانسیل خوردگی بین فلز پایه و فلز جوش ERNiCrMo-3 می تواند وقوع خوردگی گالوانیک را در ناحیه اتصال ترغیب کند. در آخر، با عنایت به نتایج حصول یافته، فلز پرکننده ERNiCr-3 انتخاب مناسب تری برای جوشکاری آلیاژ اینکلوی 925 تشخیص داده شد.
    کلیدواژگان: اینکلوی 925، ریزساختار، خواص مکانیکی
  • حسین پایدار، جمال طراح صفحات 25-36
    در این پروژه مخلوط هایی از دو ماده اولیه ی رسی از معادن سمیرم و قشلاق به منظور تعیین رفتار حرارتی برای تولید آجرهای نسوز مورد بررسی قرار گرفته اند. علت مخلوط نمودن این دو خاک، بالا بودن مقدار TiO2 (08/5 درصد) در خاک رس قشلاق و پایین بودن اکسید تیتانیم (52/1 درصد) در رس سمیرم بود. چند نمونه از این ماده مخلوط شده به مدت 5 ساعت در دماهای 1340 و 1600 درجه سانتی گراد پخت داده شده اند. ترکیب شیمیایی و مینرالی ماده خام و پخته شده آنها با استفاده از روش های XRF، XRD و SEM مشخص گردیدند. کانی های اصلی رس خام سمیرم عبارتند از کائولینیت، دیکیت، گوتیت و کوارتز و رس قشلاق متشکل از کائولینیت، بوهمیت، روتیل، دیاسپور(؟)، دیکیت و گوتیت می باشد. مخلوط پخته شده شامل مولیت، سیلیس و روتیل است. نتیجه آزمایشات انجام شده در این پروژه نشان داده که با اختلاط مناسب دو خاک با محتوای متفاوت TiO2 می توان میزان این ماده را در مخلوط دو خاک مورد بررسی به حد مطلوب رسانید تا قابل استفاده برای مصرف در صنعت نسوز باشد.
    کلیدواژگان: رس نسوز، کائولین، آنالیز فازی، آنالیز شیمیایی، روتیل
  • سارا فضلی، محمد ابراهیم بحرالعلوم صفحات 37-45
    آبکاری پوشش های آلیاژی نیکل –آهن در ترکیب جدیدی از الکترولیت صورت گرفت. دما، میزان ساخارین و نحوه همزدن حمام به عنوان عوامل موثر بر ساختار، مورفولوژی و درصد پوشش های آلیاژی، مورد بررسی قرار گرفتند. پوشش های آلیاژی نیکل-آهن با ضخامت μm 100 پس از 3 ساعت آبکاری در دماهای 25، 45 و °C75 ، در حضور مقادیر مختلف ساخارین (1، 3، 5 و g/L10) در 8/3pH= و دانسیته جریان mA/cm2 100 حاصل شدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و الگو پراش اشعه ایکس سطح پوشش ها، حاکی از وجود ساختار گل کلم شکل و دانه بندی نانومتری ( nm65/26) می باشد. افزایش دما به علت افزایش حلالیت نیکل در حمام، افزایش رسانایی، افزایش بازده و کاهش پلاریزاسیون کاتد و آند، سبب افزایش میزان نیکل و کاهش آهن در پوشش شد. به علاوه کاهش اندازه دانه و کاهش زبری سطح نیز با افزایش دمای آبکاری حاصل شد. مقدار بهینه ساخارین در حمام g/L1 تعیین شد که به علت افزایش پتانسیل کاتدی اضافی و جلوگیری از رشد دانه ها، سبب افزایش نرخ جوانه زنی و در نتیجه کاهش اندازه دانه در پوشش شد. مقادیر بیشتر ساخارین با وجود تاثیر ساخارین در ریز کردن اندازه دانه، به علت وجود ذرات زیاد ساخارین در پوشش باعث افزایش زبری سطح شد. همزدن مغناطیسی به علت مغناطیسی بودن پوشش آلیاژی، سبب تغییر مورفولوژی پوشش ها شد. به منظور دستیابی به پوشش آلیاژی بهینه با چسبندگی مناسب و حداقل کرنش داخلی، حفره و ناخالصی، آبکاری الکتریکی در حضور g/L1 ساخارین در دمای °C25 و با همزن مکانیکی صورت گرفت.
    کلیدواژگان: پوشش، زبری، دما، ساخارین، همزدن
  • محمود سلیمانی، سیدفرشید کاشانی بزرگ، علی محمد هادیان صفحات 47-57
    در این پژوهش، از روش همزن اصطکاکی جهت تشکیل یک لایه سطحی کامپوزیت هیبریدی دارای ذرات SiC و BN بر روی آلیاژآلومینیوم T6-7075 در راستای بهبود سختی و مقاومت به سایش استفاده شده است. مخلوط ذره ای افزودنی های SiC وBN به نسبت وزنی برابر به ترتیب در مقیاس نانو و میکرومتری در داخل شکافی در مقابل حرکت ابزار قرار داده شدند. جهت پخش ذرات افزودنی و تامین یکنواختی تا پنج پاس دیگر نیز اعمال شد. بررسی های میکروسکوپی نشان داد که ذرات بعد از شش پاس به صورت تقریبا یکنواخت توزیع شده است. در اثر روند ترمومکانیکی فرایند همزن اصطکاکی، میزان سختی زمینه Al7075 به طور چشم گیر کاهش یافته که مرتبط با حل شدن رسوبات آن است. با افزودن مخلوط پودری و تشکیل لایه نانوکامپوزیت هیبریدی Al7075/SiC-BNسختی و مقاومت به سایش نسبت به آلیاژ پایه ارتقا نیافت و این در حالی بود که دانه های زمینه آلومینیومی از 9 به کمتر از1 میکرون در اثر فرایند همزن اصطکاکی کاهش یافته بود. لیکن با انجام عملیات حرارتی T6 بر لایه نانوکامپوزیت هیبریدی، میزان سختی و مقاومت به سایش هر کدام تا حدود یک سوم مقادیرآلیاژ پایه افزون برمقادیر آلیاژ پایه گردید. این موارد مرتبط با تشکیل رسوبات بر مبنای ترکیبات بین فلزی در اثر عملیات حرارتی T6 بود.
    کلیدواژگان: فرایند همزمانی اصطکاکی، نانو کامپوزیت هیبریدی، SiC، Al7075، BN، ریزساختار، سختی، سایش
  • سیدعلی خسروی فرد، امیر حسین یقطین، امین اخباری زاده، علیرضا عراقی صفحات 59-69
    در این تحقیق پوشش آلومینا بر روی زیر لایه فولاد ابزار گرم کار 4340 با ضخامت 240 میکرومتر و با کمک روش پاشش حرارتی حاصل از سوخت اکسیژن دار (HVOF) اعمال گردید. مورفولوژی پوشش و تاثیر محیط خورنده اسیدی حاوی اسید کلریدریک (5-15% حجمی) با کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه، رفتارسایشی این پوشش ها در محیط خشک و محیط تر اسیدی با کمک دستگاه سایش پین روی دیسک بررسی شده و مکانیزم سایش با کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج آزمون سایش نشان می دهد که نرخ سایش در محیط تر با اسید 5% و محیط خشک تقریبا یکسان است. همچنین نتایج بررسی ها نشان داد که با افزایش میزان اسید در محیط سایش تا غلظت 15% حجمی، نرخ سایش به دلیل افزایش نرخ خوردگی به شکل پیوسته ای افزایش می یابد. مکانیزم غالب برای سایش در تمام نمونه ها سایش چسبان است که با افزایش نرخ سایش، سطح ساییده شده، پستی و بلندی بیشتری از خود نشان می دهد. در نهایت، آزمون خوردگی داغ بر روی نمونه های پوشش داده شده در دمای oC 880 برای تعیین عمر پوشش ها انجام شد. نتایج این آزمون نشان می دهد که عمر پوشش های آلومینا در دمای مذکور، 460 ساعت است.
    کلیدواژگان: پوشش سد حرارتی، آلومینا، خوردگی سایشی، خوردگی داغ
  • حمیدرضا فرنوش صفحات 71-89
    در این پژوهش، پوشش های کامپوزیتی از نانوذرات HA/TiO2 با ترکیب 0، 10 و 20 درصد وزنی TiO2 به روش لایه نشانی الکتروفورتیک در ولتاژ 20 ولت و زمان 3 دقیقه ایجاد شدند. برای مطالعه رفتار الکتروشیمیایی پوشش ها در محلول شبیه سازی شده بدن (SBF) در دمای oC 37، آزمون خوردگی به روش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک انجام شد. به منظور بررسی تشکیل آپاتیت بر سطح پوشش ها و تاثیر حضور اکسید تیتانیم، پوشش ها از آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) استفاده شد. نحوه تغییرات پارامترهای مدار معادل با تشکیل آپاتیت در زمان های مختلف محاسبه شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. کمترین مقدار چگالی جریان خوردگی (icorr) در مقابل بیشترین مقدار پتانسیل خوردگی (Ecorr) و مقاومت پلاریزاسیون (Rp) در نمونه کامپوزیتی با 20 % وزنی TiO2 مشاهده شد. بر اساس آنالیز شیمیایی ICP از غلظت یون کلسیم موجود در داخل محلول SBF مشاهده شد که سرعت انحلال در داخل محلول برای نمونه HA در مقایسه با سایر نمونه ها بیشتر است و با افزایش مقدار فاز هیدروکسی آپاتیت در ساختار پوشش انحلال بیشتری صورت می گیرد. بعد از 15 روز غوطه وری مقدار غلظت یون کلسیم داخل SBF برای نمونه کامپوزیتی با 20 % وزنی TiO2 تقریبا ثابت می ماند که نشان دهنده رسیدن سریعتر به شرایط پایدار و کامل شدن تشکیل آپاتیت بر سطح این پوشش ها است. همچنین استحکام چسبندگی پوشش ها با افزودن تیتانیا در نمونه با 20 % وزنی TiO2، تقریبا 2 برابر افزایش یافت.
    کلیدواژگان: لایه نشانی الکتروفورتیک، هیدروکسی آپاتیت، تیتانیا، چسبندگی، خوردگی
  • نقش پایه گرافیتی بر تشکیل ساختار گرادیان ترکیبی C/SiC طی فرایند سمانتاسیون توده ای
    جلیل پوراسد، ناصر احسانی، سیدعلی خلیفه سلطانی صفحات 91-98
    گرافیت به طور گسترده در ساختارهای دمای بالا مورد استفاده قرار گرفته است با این حال، گرافیت از دمای حدود 400 درجه سانتیگراد، به آسانی با اکسیژن واکنش می دهد. کاربید سیلیسیم (SiC) با تغییر تدریجی ترکیب در مقیاس میکروسکوپی به عنوان بهترین ماده برای جلوگیری از اکسیداسیون گرافیت شناخته شده است. در این پروژه پوشش SiC بر پنج نوع گرافیت مختلف به روش سمانتاسیون توده ای اعمال گردید و رابطه بین ریزساختار و خواص پایه گرافیتی و ساختار پوشش SiC با یافته های آزمایشگاهی و محاسبات تئوری بررسی شد. آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان می دهد که در روش سمانتاسیون توده ای، پوشش کاربید سیلیسیم با تراکم مناسب با ترکیب Si، C و β-SiC ایجاد می شود. نوع گرافیت و خواص آنها نقش مهمی در ریزساختار پوشش تدریجی ایفا می کند، به طوری که پوشش تدریجی SiC تنها بر گرافیت با چگالی بالا، گرافیته شده خوب، تخلخل مناسب و با توزیع اندازه حفرات در محدوده 710-600 نانومتر تشکیل می شود.
    کلیدواژگان: سمانتاسیون توده ای، پوشش کاربید سیلیسیم تدریجی، پایه گرافیتی
  • حجت رفیعی پور، محمدرضا واعظی، اصغر کاظم زاده صفحات 99-107
    در این مقاله برای سنتز نانو الیاف هسته – پوسته (دی اکسید قلع – اکسید روی)، از روش الکتروریسی یک مرحله ای استفاده شد. برای نیل به این هدف سوزن هم محور ساخته شده و پیش ماده های اکسیدی (کلرید قلع و استات روی) در محلول آبی پلی وینیل الکل(PVA) حل شده و توسط یک پمپ سرنگ دوتایی تزریق شدند. عملیات کلسینه کردن، بر روی نانو الیاف هسته – پوسته سنتز شده صورت گرفت. مورفولوژی و ریز ساختار نانو الیاف با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی(FE-SEM) ، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و طیف سنجی انرژی اشعه ایکس(EDS) و پراش پرتو ایکس (XRD)شناسایی شدند. ساختار نهایی، شامل هسته SnO2 و پوسته ZnO میباشد. قطر هسته نانو لیف 45 نانومتر و ضخامت پوسته 25 نانومترمی باشد. قطر متوسط نانو الیاف هسته – پوسته کلسینه نشده و کلسینه شده به ترتیب 175و 79 نانومترمی باشد.
    کلیدواژگان: الکترو ریسی، نانوالیاف هسته - پوسته، دی اکسید قلع، اکسید روی
  • سکینه سادات سادات بیدگلی، احمد منشی، رحمت الله عمادی صفحات 109-114
    استفاده ازضایعات فرآورده های دیرگداز با کیفیت، تقریبا قابل مقایسه با محصول حاصل از مواد اولیه ی خالص همواره مورد نظر بوده است. بر این اساس در این پژوهش با استفاده از افزودنی های فسفاتی و بوراتی ترکیبات مختلفی با پایه ی ضایعات فرآورده های منیزیایی تهیه شد، سپس با استفاده از آزمایشات خواص فیزیکی و مکانیکی (آزمون استحکام برزیلی)، مشخصه یابی پراش اشعه ی ایکس و تصاویر میکروسکوپ الکترونی مشخص شد که ترکیب شامل 5 درصد اسیدبوریک و 5 درصد بوراکس بهترین نتیجه را حاصل نموده است. بنابراین نتیجه می شود که حضور اسیدبوریک درکنار بوراکس به دلیل ایجاد فاز شیشه ای، نقش مثبتی در افزایش استحکام دارد و همچنین نتیجه می شود که اگرچه ماده اولیه خالص ممکن است خصوصیات بهتری را دارا باشد اما جرم دیرگداز حاصل از ضایعات نیز با توجه به کاهش قیمت تولید می تواند در حد موفقیت آمیز به کار رود. بنابراین مجموعه ی این خواص، تحقیق را به هدف های آینده که استفاده به عنوان جرم های پاشیدنی است نزدیک می کند.
    کلیدواژگان: ضایعات فرآورده های منیزیایی، استحکام برزیلی، فسفات، بورات
  • بهمن اقتداری، محمود مرآتیان، علی مالکی، محمد خدایی صفحات 115-124
    یکی از روش های جدید برای ساخت مواد کامپوزیتی زمینه منیزیمی روش نفوذدهی مذاب به درون فوم های سرامیکی می باشد. در این تحقیق، تولید کامپوزیت زمینه منیزیمی AZ91- Al2O3 با روش ریخته گری نفوذی فشاری مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور مذاب آلیاژ AZ91 تحت محافظت فلاکس MAGREXو با استفاده از کوره شعله ای آماده شد و سپس درون قالب پیش گرم شده در دمای ̊C 250 و حاوی فوم آلومینایی پیش گرم شده در دمای ̊C 800 ریخته گری شد. به منظور بررسی اثر فشار بر مذاب با استفاده از پرس، فشارهای MPa 50، 75 و 100 و به مدت 1 دقیقه روی مذاب اعمال شد تا انجماد کامل شود. آزمایش مشابهی نیز بدون اعمال فشار بر مذاب، به منظور مقایسه نتایج انجام شد. نتایج نشان داد که انجماد تحت فشار درصد تخلخل را به میزان % 60 نسبت به ریخته گری ثقلی (تحت بار MPa 0) کاهش داد. با نفوذ دادن مذاب به فوم سرامیکی استحکام فشاری کامپوزیت نسبت به آلیاژ زمینه کاهش یافت که علت این امر تشکیل فاز MgAl2O4 غیریکنواخت و ناهمگن در فصل مشترک (ناشی از واکنش مذاب و آلومینا) و تنش های حرارتی پس ماند فشاری در فصل مشترک (به علت تفاوت ضرایب انبساط حرارتی آلیاژ زمینه و تقویت کننده ی سرامیکی) تشخیص داده شد. بعلاوه در کامپوزیت مذکور کاهش وزن در اثر سایش نسبت به آلیاژ زمینه کاهش چشمگیری یافت (حدود % 53) که علت این امر می تواند ناشی از سختی ذاتی بالاتر آلومینا باشد. همچنین با اعمال فشار بر مذاب در حین انجماد به علت کاهش اندازه دانه و کاهش قابل ملاحظه تخلخل، نرخ سایش به مراتب کمتر از حالت مشابه ریخته گری ثقلی شد. سایش چسبان مکانیزم غالب برای آلیاژ (بدون تقویت کننده) و سایش خراشان و تورقی مکانیزم های غالب برای کامپوزیت تشخیص داده شد.
    کلیدواژگان: کامپوزیت زمینه منیزیمی، تقویت کننده آلومینا، ریخته گری نفوذی، رفتار سایشی
  • محمد مسائلی، کامران امینی، مهدی نجفیان صفحات 125-136
    در این پژوهش از روش جدید فرآوری هم زن اصطکاکی (FSP) جهت ایجاد لایه نانوکامپوزیت سطحی Al/Al2O3-TiB2 استفاده شد. بررسی ریزساختار، نحوه توزیع ذرات تقویت کننده و چسبندگی لایه کامپوزیتی به زیر لایه، توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج سختی نشان داد که سختی لایه نانوکامپوزیتی به دلیل ریز شدن دانه ها بر اثر تبلور مجدد دینامیکی و وجود ذرات سخت سرامیکی Al2O3-TiB2 در حدود 70 درصد بالاتر از سختی آلومینیوم اولیه است و در بیشینه مقدار خود به 95 ویکرز می رسد. به منظور بررسی رفتار سایشی نمونه های نانوکامپوزیتی، آلومینیوم اولیه و همچنین آلومینیوم FSP شده از آزمون سایش استفاده شد و مکانیزم های غالب در سایش نمونه ها و نرخ سایش آنها با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج حاکی از افزایش قابل توجه مقاومت به سایش لایه نانوکامپوزیت Al/ Al2O3-TiB2 می باشد که به دلیل سختی بالا وریز شدن دانه ها ناشی از تبلور مجدد در ناحیه همزده می باشد.
    کلیدواژگان: فرآوری هم زن اصطکاکی، نانوکامپوزیت سطحی، آلومینیوم 6061، O، سختی، سایش رفت و برگشتی
  • محسن جهانیان نجف آبادی، حمید غیور، مسعود کثیری صفحات 137-147
    در این پژوهش به بررسی ساختار میکروسکوپی و خواص سایش روکش ایجاد شده بر سطح فولاد ساده کربنی پرداخته شد. بدین منظور نمونه هایی از جنس فولاد ساده کربنی توسط روش جوشکاری قوس تنگستن تحت گاز محافظ (GTAW)با یک نوع الکترود بدون پوشش تجاری در دو حالت جریان پیوسته و پالس روکش کاری شدند. مقطع عرضی نمونه ها به وسیله ی میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. به کمک آزمون سختی سنجی، مقدار سختی نمونه ها بررسی گردید.آزمون سایش پین روی دیسک به منظور بررسی مقاومت به سایش نمونه های روکش کاری جوش شده و فولاد ساده کربنی انجام شد. سطوح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که، نمونه روکش کاری شده با تنظیمات صحیح پالس دارای بیشترین سختی سطحی و در نتیجه کمترین نرخ سایش است.جهت بهینه سازی شرایط جوشکاری و مشخص کردن نسبت تاثیرگذاری هرکدام از عوامل مورد استفاده در حالت پالسی بر میزان سختی، از روش طراحی آزمایش تاگوچی و استفاده از تحلیل نسبتS/N استفاده شد. در نهایت پس از تحلیل نتایج کلی مشخص گردید که در بین عوامل متغیر، جریان بیشینه و جریان کمینه، به ترتیب تاثیرگذارترین عوامل بر پاسخ در نظر گرفته شده می باشند.
    کلیدواژگان: الکترود بدون پوشش، روکش قوسی تنگستن تحت گاز محافظ، جریان پالسی، طراحی آزمایش
  • علی قلمزن، امیر عباس نوربخش، فرشاد علاف قلمزن، اکبر چمی صفحات 149-157
    در تحقیق حاضر نقش افزودنی سدیم بر سنتز نیترید سیلیسیوم به روش کربوترمال و نیتریداسیون از پیش سازه سیلیکاتی MCM-48 و عامل کربنی ساکاروز بررسی شد. ابتدامزوحفره سیلیکاتی سنتز گردید.سپس با استفاده از انحلال MCM-48 و ساکاروز در آب دو بار تقطیر و خشک نمودن رسوبحاصله، مخلوط های دو تایی آماده شد.جهت بررسی نقش سدیم، با افزودن سدیم در محدوده یک، دو و سه درصد وزنی به مخلوط فوق، سیستم های سه تایی نیز آماده گردید.سپس عملیات نیتریداسیون در دمای 1400 درجه سانتی گراد و تحت اتمسفر نیتروژن انجام شد.خواص فیزیکی و میکروساختاری پیش سازه سیلیکاتی ونمونه های تولید شده به کمک تکنیک های گوناگون مانندالگوی پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون ایزوترم جذب- واجذب نیتروژن و میکروسکوپ الکترونی عبوری مشخصه یابی شد. نتایج نشان می دهد افزودن سدیم، سبب کاهش دمای تشکبل فازهای مایع و پوشانده شدن سطح MCM-48 با این فازها و متعاقبا مانع از تشکیل نیترید سیلیسیوم خواهد شد. همچنین پر شدن حفره ها با فاز های مایع سبب جلو گیری از تشکیل ساختاری متخلخل شده است.
    کلیدواژگان: یترید سیلیسیوم، کربوترمال و نیتریداسیون، مزوپور
  • ناصر حسینی، حسین آقاجانی صفحات 159-167
    در این پژوهش پس از اعمال پوشش SiC به روش رسوب دهی شیمیایی فاز بخار (CVD) بر روی کامپوزیت کربن-کربن، به بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر سینتیک رسوب دهی پرداخته شده است. به منظور بررسی فازی پوشش SiC از آنالیز XRD، ریز ساختار کامپوزیت کربن-کربن قبل و پس از اعمال پوشش SiC از آنالیز SEM و بررسی فرآورده های جانبی فرآیند از آنالیز EDS استفاده شده است. بر این اساس تاثیر پارامترهای دما، ترکیب گاز ورودی، زمان و موقعیت نمونه در رآکتور بر سرعت رسوب دهی بررسی شد. نتایج نشان می دهد با تغییر پارامترهای رسوب دهی با توجه به تغییر مکانیزم رسوب دهی، سرعت آن تحت تاثیر قرار می گیرد. همچنین تصاویر SEM نشان می دهد اندازه بلورهای SiC و ضخامت پوشش در شرایط بهینه رسوب دهی به ترتیب حدود nm 300 و mμ3 است. در نهایت، تصویر SEM سطح کامپوزیت کربن-کربن قبل و بعد از اعمال پوشش SiC مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: CVD، کامپوزیت کربن، کربن، پوشش SiC، سینتیک
  • هیربد رنجکش، امیر حسین امامی، رضا ابراهیمی کهریزسنگی صفحات 169-183
    در این تحقیق کلراسیون کالکوپیریت (CuFeS2) در آسیاب کم انرژی به منظور تبدیل کالکوپیریت به کلرید مس انجام گرفت. آسیا ب کاری کالکوپیریت در دمای محیط و در شرایط و زمان های مختلف، تحت گاز کلر انجام شد. همچنین کلراسیون توسط فرآیند مکانولیچینگ با استفاده از حلال های مختلف در زمان های متفاوت انجام شد. آنالیز پراش پرتو ایکس برای تشخیص فازهای تشکیل شده در نمونه ها استفاده شد. نتایج الگوی پراش پرتو ایکس نمونه های آسیاب کاری شده از پودر کالکوپیریت نشان داد که در کلراسیون کالکوپیریت در آسیاب کم انرژی، بعد از گذشتن زمان های مشخص کالکوپیریت به کلریدهای آهن، مس و گوگرد تبدیل می شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی به منظور بررسی شکل محصولات و سینتیک واکنش کلراسیون نیز تهیه شد. در نهایت بعد از 20 ساعت حدود 60 درصد از کالکوپیریت به کلریدهای مختلف تبدیل شد.
    کلیدواژگان: کلراسیون، فعالسازی مکانیکی، مکانولیچینگ، کالکوپیریت، کلر، کلرید مس
  • مهدی شکوری دیسفانی، مینا سعیدی حیدری، حمیدرضا بهاروندی صفحات 185-169
    کاربید بور به دلیل خواصی مانند سختی بالا، مدول یانگ بالا، وزن مخصوص پائین بسیار مورد توجه است، با این حال کاربرد آن به علت مشکل در زینتر پذیری، چقرمگی شکست پائین و مقاومت به اکسیداسیون کم در دماهایی بیشتر از 1000 درجه سانتی گراد، نسبتا محدود شده است. به دست آوردن کاربید بور با دانسیته بالا به وسیله روش های سینتر رایج بسیار مشکل و پر هزینه بوده که علت آن نقطه ذوب بالا، پیوندهای کوالانت، ضریب نفوذ در خود پائین و فشار بخار بالای آن می باشد. تحقیقات زیادی برای بهبود شرایط سینتر با روش های مختلف و استفاده از کمک زینتر های گوناگون صورت گرفته است. اغلب مشاهده شده که مقادیر کمی از اکسیدها در بهبود زینترینگ سرامیک های غیر اکسیدی موثر بوده اند. در این مقاله اثر کمک سینتر های اکسیدی مختلف بر رفتار سینتر و خواص مکانیکی کاربید بور گزارش شده است.
    کلیدواژگان: کاربید بور، افزودنی، خواص فیزیکی و مکانیکی، سینترپذیری، چقرمگی شکست
  • جواد گلاب، مصطفی علیشاهی صفحات 197-206
    در این پژوهش پوشش الکترولس نیکل-فسفر روی فولاد ساده کربنی رسوب داده شده و با استفاده از روش طراحی آزمایش روش شناسی سطح پاسخ (RSM)، تاثیر دما و زمان عملیات حرارتی بر سختی و رفتار خوردگی آن بررسی شد. پوشش ها به کمک آنالیز پراش پرتوایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف نگاری تفکیک انرژی (EDS) مشخصه یابی شده و رفتار خوردگی آن ها با استفاده از آزمون پلاریزاسیون تافل ارزیابی شد. نتایج نشان دادند ساختار کریستالی پوشش اولیه آمورف است و عملیات حرارتی سبب کریستالیزاسیون نیکل و همچنین رسوب فاز فسفید نیکل می شود. همچنین سختی پوشش ها به شدت وابسته به سیکل عملیات حرارتی است به نحوی که افزایش دما و زمان عملیات در ابتدا سبب افزایش و در ادامه کاهش سختی می شود. کمترین نرخ خوردگی در دمای عملیات 400 درجه سانتی گراد و زمان بین 70-80 دقیقه حاصل شد. عملیات حرارتی در دمای حدود 450 درجه سانتی گراد به مدت 75 دقیقه، سیکل بهینه عملیات حرارتی جهت حصول سختی بیشتر از 900 ویکرز و نرخ خوردگی کمتر از mpy 2 است.
    کلیدواژگان: آبکاری الکترولس، روش شناسی سطح پاسخ، عملیات حرارتی، سختی، مقاومت خوردگی
  • سعید جبارزارع، ایمان خیراللهی حسین آبادی، سید مسعود صهری، رسول قاسمی، محمد کویتی، ابراهیم شکرانه صفحات 207-213
    به منظور بررسی تاثیر عملیات تمپر بر تغییرات ریزساختاری وخواص مکانیکی فولاد زنگ نزن سوپر مارتنزیتی13%Cr، نمونه ها در محدوده دمایی°C720-520و محدوده زمانی 10-3 ساعت تمپر، سپس سرد شدن در هوا انجام گرفته است. پس از عملیات حرارتی، ارزیابی خواص مکانیکی بوسیله آزمون های کشش و سختی وبررسی ریزساختار به روش میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و همچنین ارزیابی میزان آستنیت باقیمانده، توسط پراش اشعهXبرروی نمونه ها انجام گرفت. نتایج نشان داد خواص مکانیکی مطلوب با عملیات آستنیته در°C1050 به مدت 1 ساعت، کوئنچ در آب و عملیات تمپر در °C600به مدت 3 ساعت و سرد شدن در هوا بدست می آید.
    کلیدواژگان: فولاد زنگ نزن سوپر مارتنزیتی، تمپر، خواص مکانیکی، آستنیت باقیمانده
  • مهرداد خاک بیز، حسن احمدی، مهدی امیدی صفحات 215-229
    در این تحقیق خواص مکانیکی نانوکامپوزیت پایه سیمانی تقویت شده با نانولوله های کربنی با روش میکرومکانیکال شبیه سازی شد. اثر پارامترهای مختلف مانند مدول سیمان، قطر داخلی نانولوله ها، قطر خارجی نانولوله ها، طول نانولوله ها، شکل المان انتخاب شده بر روی نتایج بدست آمده مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه به منظور معتبر سازی این مدل، نتایج بدست آمده از مدل با نتایج تجربی محققان مختلف مقایسه شده است. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت L/D، قطر خارجی نانولوله ها و طول نانو لوله ها، مدول بدست آمده برای نانوکامپوزیت افزایش می یابد. با این وجود قطر داخلی نانولوله ها چندان تاثیری بر روی مدول یانگ ندارد. مشاهده شد که نمودارهای مدول یانگ Ec بر حسب درصد حجمی نانولوله ها به صورت خطی می باشد. مقایسه نتایج تجربی با نتایج پیش بینی شده نشان داد که میزان E پیش بینی شده توسط مدل در بسیاری از موارد با نتایج تجربی بدست آمده توسط محققان مختلف نزدیک بوده و این نشان میدهد که مدل ارائه شده به خوبی می تواند خواص مکانیکی نانوکامپوزیت سیمان-نانولوله کربنی را پیش بینی نماید در حالی که مدل های رایج که برای پیش بینی خواص ماکروکامپوزیت های استفاده می شود از دقت کافی برای پیش بینی خواص نانوکامپوزیت پایه سیمانی برخوردار نیستند.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، نانولوله کربنی، مدل سازی، میکرومکانیکال
|
  • Davoud Ghahremani, Sahebali Manafi, Iman Farahbakhsh, Fariborz Forohandeh Pages 1-11
    In the current research, within purification of apatite stone of Bafg investigated its using in the formulation of white glaze of Single firing of fast fired Wall Tile (Monoporosa Tile). The results of the investigations done on the purificated apatite of Bafg determined that this matter showing good thermal stability under the temperature of 1400 degress centigerate and isn’t any unfavorabale element in its compositon for using in ceramic glaze formulations exception of iron. Nevereless the problem of low Thermal Expansion Coefficient of the white glazes of Monoporosa, The Dilatometry results of the glaze containing Apatite dictated higher Thermal Expansion Coefficient. The images of SEM showed both the safe adhering of glaze to engobe and increment of amount of insoluble fine particles of zircon in the base phase of glaze that with the safe results of colourimetry was the explanatory of increment of the whitness of current glaze. Also by considering the low price of this matter, it wills reduce the final price of glaze.
    Keywords: Apatite, ceramic glaze, whitness, purification
  • Ali Mortazaei, Ehsan Ghajavand Pages 13-24
    In this research, welding of Incoloy 925 nickel-iron based superalloy was examined in order to investigate the effect of chemical composition of used filler metals on the microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of welded zones. For this purpose, shielding gas tungsten arc welding process and two nickel-base filler metals including ERNiCrMo-3 and ERNiCr-3 were used. Morphological observations showed that at the end of solidification, microstructure of weld metals were stabilized in the form of austenitic with dendritic morphology. In addition, in tensile test although tensile strength of weld metals were lower than Incoloy 925 base alloy but rupture in specimens occurred in heat-affected zone of base metal. In charpy impact test, ERNiCr-3 weld metal was broken by more attracting fracture energy compared to Incoloy 925 base metal and ERNiCrMo-3 weld metal. By performing potentiodynamic polarization test also determined that the corrosion potential difference between base metal and ERNiCrMo-3 weld metal can persuade occurrence of galvanic corrosion in the joint. Finally, with regard to the achieved results, ERNiCr-3 filler metal was diagnosed better selection for welding of Incoloy 925 superalloy.
    Keywords: Incoloy 925_Microstructure – Mechanical Properties
  • Seyed Ali Khosravifard, Amirhosein Yaghtin, Amin Akhbarizadeh, Alireza Araghi Pages 59-69
    In the present work, Alumina coating with an approximate thickness of 240 µm was applied via high velocity oxy-fuel (HVOF) method on a 4340 hot-work tool steel substrate. The morphology of the coating and the influences of the corrosive medium which contained hydro-chloric acid (5-15 vol.%) were studied using scanning electron microscope (SEM). Afterwards, the wear behavior of the coatings in dry and acidic wet environments were studied using a pin-on-disk wear apparatus and the wear mechanism was analyzed through SEM studies. The results of the wear tests showed that the wear rate in the 5% acidic medium was approximately the same as that of the dry test. Furthermore, the results showed that increasing the concentration of acid in the wear medium (up to 15%), leads to a continuous increase of the wear rate which was ascribed to increased corrosion rate. The dominant wear mechanism in all the tested situations was determined as sticking wear. As the wear rate increased, the wear surfaces showed increased roughness. Finally, hot corrosion experiments were carried on the coated specimens at the temperature of 880 ˚C. At this condition, the coating lasted for about 460 hours.
  • Pages 71-89
    In the present study, the HA-TiO2 nanostructured composite coatings with 0, 10 and 20 wt% TiO2 were fabricated by electrophoretic deposition at 20 V for 3 min. Electrochemical corrosion behavior of the samples was conducted in SBF solution at 37oC by potentiodynamic polarization tests. For the effect of titania on apatite formation, electrochemical impedance spectroscopy after in-vitro tests were conducted on coatings. The variation of electrochemical parameters in equivalent circuit with different times of apatite formation was discussed for each sample. The lowest corrosion current density (icorr) and the highest corrosion potential (Ecorr) and linear polarization resistance (Rp) were obtained for HA-20 wt% TiO2 sample. The EIS analysis revealed that the total resistance of HA-20 wt% TiO2 sample is higher than that of other samples. The ICP analysis of Ca2 concentration of SBF solution showed that the highest dissolution rate was achieved for HA sample. The concentration of Ca2 of HA-20 wt% TiO2 sample remained almost constant after 15 days immersion which indicated the accelerated apatite formation. Moreover, the bonding strength of coating was increased by a factor of 2 with the addition of titania in HA-20 wt% TiO2 sample.
  • The role of graphite substrate on the formation of C/SiC gradient structure during pack cementation process
    Jalil Pourasad, Naser Ehsani, Seyed Ali Khalife Soltani Pages 91-98
    The graphite has been generally used as a high-temperature structural material. However, graphite can easily react with oxygen even at temperatures as low as 400 °C. The graded silicon carbide (SiC) characterized by compositional gradation over microscopic distances, is considered to be the most promising coating material in order to prevent the oxidation of graphite. In this paper, SiC coating has been created on five kinds of graphite substrates using a pack cementation method. The relationship between the microstructure and property of graphite substrates and SiC coating was investigated experimentally and theoretically. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analysis demonstrate that the coating obtained by the pack cementation is a dense structure comprising Si, C and β-SiC. It was found that the kind of graphite has marked effect on the microstructure of SiC coating. SiC gradient coating is expected to form on the surface of graphite with high density, good graphitized, appropriate porosity and the pore radius mainly over the range of 600–710 nm.
  • Hojat Rafieipour, Mohamadreza Vaezi, Asghar Kazemzadeh Pages 99-107
    In this paper, core - shell nanofibers were synthesized by single stage electrospinning. To achieve on this aim, a coaxial needle was used, and oxides precursor were solved in polyvinyl alcohol (PVA) solution, and injected by separate syringes which connected to one pump. Calcination was done on synthsised core – shell nanofibers. The morphology and microstructure of nanofibers were examined by field emission scanning electron microscope (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). The final structure is ZnO as shell and SnO2 as core. The core diameter and the shell thickness nanofiber from TEM image are approximately 45 nm and 25 nm, respectively. The average diameters of as-electrospun and calcined core - shell nanofibers are about 175 and 79 nm, respectively.
    Keywords: Electrospinning_Core – Shell_Nanofibers_Tin Dioxide_Zinc Oxide
  • Sakinesadat Sadatbidgoli, Ahmad Monshi, Rahmatollah Emadi Pages 109-114
    Uses of by product refractories, with quality ulmost look like product with pure material are important. In this project, make different composition with use of phosphate and borate additivies with by product magnesite base, and then do physical experiments and berezil strength. For indicates phase and microstructure use x-rey diffraction (XRD) and scaning electron microscopy(SEM). Conclusions show that composition with 5% Boric acid and 5% borax, are the best composition. Then look like that Boric acid with borax create a amurphos phase that cause to increase strength and physical properties too, already use of pure material is better but refractories mass that get from by product cause to decrease product price and is good for factory. Then all of this properties near project to until prupose for example use in gunning mass.
  • Bahman Eghtedari, Mahmoud Meratian, Ali Maleki, Mohammad Khodaei Pages 115-124
    One of the advanced routes for manufacturing the magnesium-matrix composites is infiltration casting into ceramic foams. In this research, magnesium-matrix composite AZ91-Al2O3 production has been investigated. Therefore, AZ91 alloy molten is prepared by usage of torch furnace under protection of MAGREX flux, then, poured in preheated mold at 250°C with preheated alumina foam at 800 °C. For investigating the effect of pressure, pressures at 50, 75 and 100 MPa in 1 minute applied until solidification was completed. For comparison, similar experiments were done without applying pressure. The results showed that solidification under pressure reduced porosity noticeably in comparison with gravity casting to 60%. By addition the ceramic reinforcement to the base alloy, mechanical strength reduced due to formation of MgAl2O4 spinel phase at interface and formation of residual compression stresses because of thermal mismatch between matrix and reinforcement. The mechanical strength and ductility of the samples are increased by rising of applied pressure to (0-100 MPa) due to decrease grain size and better strength interface of alumina and alloy. Additionally, wear rate due of composite decreased in comparison to base alloy declined markedly (about 53%). This may be due to higher intrinsic alumina strength. Also, by applying pressure on molten metal during solidification, wear rate is noticeably lesser than similar gravity sample due to decreasing the grain size and markedly declining the porosity. The dominant mechanism for base alloy is adhesive wear and for composite is abrasive wear and delamination.
  • Mohammad Masaeli, Kamran Amini, Mehdi Najafian Pages 125-136
    In this study, the new method of via friction stir processing (FSP) was used to create a composite surface layer of Al / Al2O3-TiB2. The microstructural variation, distribution of reinforcement particles and adhesion of the composite layer to the substrate, were investigated via optical and scanning electron microscope. Hardness results showed that the nanocomposite layer hardness was increased for 70% as compared with the primary aluminum and reaches the hardness of 95 in Vickers method due to the grain refinement as a consequence of the dynamic recrystallization and existence of the hard ceramic particles of Al2O3-TiB2. To study the wear behavior of nanocomposite samples, primary aluminum and friction stirred possessed aluminum wear investigated via the reciprocating wear testing machine and the predominant wear mechanisms and wear rate of the samples were compared with each other. The results show a significant increase in wear resistance of nanocomposite layer of Al / Al2O3-TiB2 due to the higher hardness and grain refinement due to the recrystallization in the stirred areas.
    Keywords: Friction Stir processing, Nano, Composite Surface, 6061 Aluminium, Hardness, Reciprocating Wear
  • Mohsen Jahanian Najafabadi, Hamid Ghayour, Masoud Kasiri Pages 137-147
    This study attempts to investigate the micro structure and wear behavior done on the surface of carbon steel. In doing so, specimens of carbon steel were filled through gas tungsten arc welding (GTAW) applying pulse and continuous currents by filler metal. The cross-section samples were examined by light microscopy and electron microscopy. The hardness test, the hardness of the samples was determined. Pin on disc wear test to evaluate the wear resistance of plain carbon steel specimens coated and welded something done. The wear surfaces were examined by scanning electron microscopy. Therefore, a sample with pulse configuration the lowest wear rate is the highest surface hardness. In order to optimize the welding conditions and the impact of each of the factors used to determine the degree of difficulty in pulsed mode, the Taguchi experimental design technique and the use of S / N ratio have been used. Finally, the overall results of the analysis revealed that the variable factors, peak flow and low flow, respectively, are considered the most influential factors on the response.
  • Ali Ghalamzan, Amirabbas Nourbakhsh, Farshad Alafghalamzan, Akbar Chami Pages 149-157
    In this research, the effect of sodium additive on silicon nitride synthesis has been investigated via carbothermal reduction and nitridation procedures, by using MCM-48 silicate precursor, and saccharose as a carbon agent. In this study, at first mesoporouse silicate has been synthesised, and then binary mixture was prepared by solving MCM-48 and saccharose in deyonized water. In order to investigate the effect of sodium additives, triple systems were prepared by sodium additive (in 1, 2 or 3 weight percent range) in the same time with binary mixtures. Then in temperature of 1400°C nitridation were performed under nitrogen gas atmosphere. Characterization of physical and microstructural properties of mesoporouse silicate and silicon nitride samples performed by various techniques likely X- Ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy and Transmission Electron Microscopy. Results shows adding sodium cause to decreasing of liquid phases creating temperature and covering MCM-48 surfaces with this phases and will be prevent the formation of silicon nitride. Also filling the pores with liquid phases cause to prevent the formation of porouse structure.
  • Naser Hoseini, Hosein Aghajani Pages 159-167
    In current investigation, after SiC coating being applied on carbon-carbon composite by chemical vapor deposition method (CVD), the effect of different parameters on deposition kinetic has been studied. In order to investigate the phases of SiC coating, XRD analysis has been used. Moreover, SEM analysis has been carried out to study the morphology of Carbon-Carbon composite before and after SiC coating being applied. Furthermore, in order to study process exhaust, EDS analysis has been performed. In this regard, the effect of following parameters on deposition rate has been studied: temperature, entrance gas composition, time, and position of sample in reactor. The result of the research shows that, regarding to deposition mechanism; changes of deposition parameter affect the deposition rate. In addition, SEM images demonstrate that the crystal size of SiC and coating thickness in optimum condition of deposition are almost 300 nm and 3 μm consecutively. Finally, through the SEM images, the surface of Carbon-Carbon composite before and after SiC coating has been compared.
  • Hirbod Ranjkesh, Amirhosein Emami, Reza Ebrahikahrizsangi Pages 169-183
    In this research, chlorination of chalcopyrite in a low-energy mill was carried out in order to convert chalcopyrite to copper chloride. Chalcopyrite milling was performed at ambient temperature and in different times and dry chlorine gas atmosphere. Also, chlorination process was combined by mechanoleaching using different solvents at different times. X-ray diffraction analysis was used to identify the phases formed in the samples. X-ray diffraction pattern of milled chalcopyrite powders showed that in the low-energy milling, after a specified time, chalcopyrite is converted to chloride of iron, copper and sulfur. Scanning electron microscope images were obtained to evaluate the products morphology and reaction kinetics. Eventually, after 20 hours milling, about 60 percent of chalcopyrite were converted into chlorides.
  • Mehdi Shakori, Mina Saeeidi Heidari, Hamidreza Baharvandi Pages 185-169
    Boron carbide because of properties such as high hardness, high Young's modulus and low density is highly regarded, however due to difficulties in sintering ability, low fracture toughness and low oxidation resistance at temperatures greater than 1000 ° C, its application is limited relatively. Obtaining a high-density boron carbide by conventional methods is very difficult and costly because of the high melting point, covalently bonded, its low self-diffusion and high vapor pressure. Many of researches have been done to improve the sintering condition by different methods and using various kinds of sintering aids. It is often observed that small amounts of oxides have been more effective on sintering improvement of non-oxidizing ceramics. In this paper, the effect of different oxidizing sintering aids has been reported on sintering behavior and mechanical properties of boron carbide.
  • Jvad Golab, Mostafa Alishahi Pages 197-206
    In the present study, Ni-P coatings were successfully deposited on mild steel surface via electroless plating. The optimization of heat treatment parameters (i.e., temperature and time) based on response surface methodology has been systematically studied in order to obtain the simultaneously improvement in corrosion resistance and hardness. X ray diffraction analysis (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and EDS analysis were used to characterize the coatings. The corrosion behavior of the coatings was evaluated using Tafel polarization method in 3.5 wt.% NaCl aqueous solution. It has been found that the as-plate coating has an amorphous structure and heat treatment caused to precipitate Ni3P phase as well as to form crystalline nickel phase. The corrosion resistance and hardness are strongly affected by heat treatment. By increasing the time and temperature corrosion resistance and hardness firstly increased and then decreased. The results showed that low corrosion rate less than 2 mpy and high hardness value more than 900 vickers were achieved by heat treatment at 450° C for 75 min.
  • Saeeid Jbarzare, Iman Kheirollahi, Hoseinabadi, S. M. Sehri, Rasol Ghasemi, M. Kuwaiti, E. Shokraneh Pages 207-213
    The samples wear tempered at 520-720 °C for 3-10 h and air cooling to investigate the effect of tempering treatment on microstructural evolution and mechanical properties of13%Cr SuperMartensitic Stainless Steel. After heat treatment, hardness and tensile strength tests were performed for investigation of mechanical properties. Moreover, optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM) were performed for investigation of microstructure observations. X-Ray diffraction (XRD) was carried out to measure of austenite retained in the samples. The results indicated that the optimization of mechanical properties were achieved by austenitizing treatment at 1050 °C for 1 h and water quenching and then tempering treatment at 600 °C for 3 h with air cooling.The results indicated that the optimization of mechanical properties were achieved by austenitizing treatment at 1050 °C for 1 h and water quenching and then tempering treatment at 600 °C for 3 h with air cooling.The results indicated that the optimization of mechanical properties were achieved by austenitizing treatment at 1050 °C for 1 h and water quenching and then tempering treatment at 600 °C for 3 h with air cooling.
    Keywords: Super Martensitic Stainless Steel, Tempering, Mechanical Properties, Retained Austenite
  • Merdad Khakbiz, Hasan Ahmadi, Mehdi Omidi Pages 215-229
    In this paper cement/carbon nanotube mechanical properties were predicted by micromechanical model. The effects of CNT properties such as internal, external diameters and its length as well as its volume percent on Young's modulus were investigated by this model. In addition, the effect of representative volume element (RVE) element shape (cylindrical, cubic and hexagonal) on Young's Modulus (E) was studied systematically. Finally, the predicted results were compared with cement /CNT experimental results. The predicted results showed that by increasing external CNT diameters, CNT Volume percent and its length, Young's Modulus (E) was increased. However, the internal diameter of CNT didnt have significant effect on E. These data indicated that hexagonal element shape resulted higher E rather than square and cylindrical RVE shape. Comparison of predicated E and experimental E showed that the proposed model could predict young modules with high accuracy. These results showed that micro mechanical modeling is a valuable method for predication of cement/CNT mechanical properties in nanoscale.