فهرست مطالب

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد - پیاپی 37 (تابستان 1395)
  • پیاپی 37 (تابستان 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/06/23
  • تعداد عناوین: 19
|
  • حمید سازگاران*، علیرضا کیانی رشید صفحات 1-11
    گوی های توخالی فلزی می توانند به صورت موفقیت آمیز برای ایجاد سلول ها و حفرات در ساختارهای سلولی و فوم های فلزی به کار گرفته شوند که مهم ترین روش های تولید آن ها بر پایه متالورژی پودر استوار می باشد. در این پژوهش، گوی های توخالی فولادی با استفاده از دانه های پلی استیرن به عنوان ماده زیرلایه و به روش متالورژی پودر تولید شدند. دانه های پلی استیرن از یک بلوک پلی استیرن جدا شدند و دانه بندی آن ها به اندازه های متفاوت توسط الک صورت گرفت. سپس، مخلوط سیلیکات سدیم به عنوان چسب و پودر آهن، بر روی دانه های تهیه شده پاشیده شد و پس از آغشته شدن دانه ها به صورت کامل، خشک شدن درون هوا صورت گرفت. بنابراین، یک لایه نازک از پودرهای آهن به همراه چسب بر روی دانه های پلی استیرن ایجاد شد. در پایان، دو فرآیند عملیات حرارتی مجزا به منظور تولید گوی های توخالی فولادی با استحکام بالا انجام شد که شامل تجزیه حرارتی دانه های پلی استیرن و تف جوشی می باشد. به منظور ارزیابی ضخامت و میزان تخلخل پوسته گوی های توخالی فولادی و بررسی معایب آن ها، مقاطع پوسته ها توسط میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفت. گوی های توخالی فولادی تقریبا دارای ضخامت یکنواخت می باشند. اندازه دانه های پودر آهن، افزودنی مس و نوع پوشش پودرهای آهن تاثیر زیادی بر روی ضخامت، کسر سطحی تخلخل، ترک ها و حفرات در پوسته دارند.
    کلیدواژگان: گوی های توخالی فولادی، ساختارهای سلولی، متالورژی پودر، کسر سطحی تخلخل، تف جوشی حالت مایع
  • حمید غیور*، امین نکوبین، امیرعباس نوربخش صفحات 13-22
    الکترود آرایه های درهمتنیده با استفاده از نانولیتوگرافی طلا بر روی بستر آلومینایی با روش PVD ساخته شد.از نانو میله اکسید روی به عنوان ماده حسگر استفاده شده که به روش هیدروترمال بر روی بذر لایه ای از اکسید روی سنتز شد. نانومیله های سنتز شده با استفاده از تفرق پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی عبوری با تفکیک بالا(HR-TEM) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)مشخصه یابی گردید. عملکرد حسگری برای چهار گاز الکلی بررسی شد.به منظور بهینه کردن شرایط حسگری حساسیت و پاسخ نانومیله های اکسید روی در گستره دمایی 50 تا 300 درجه سانتیگراد بررسی شد. دمای کاری 47 درجه ساتیگراد به عنوان دمای بهینه انتخاب گردید و متغیرهای مهمی همچون حساسیت حسگر،زمان پاسخ دهی و زمان بازیابی برای چهار گاز در دمای ثابت و برای غلظتهای مختلف به دست آمد. نتایج حاصل نشان داد که با استفاده از نانومیله های همراستای اکسید روی؛ گازهای الکلی در دمای پایین با حساسیت بالا قابل تشخیص هستند.
    کلیدواژگان: حسگر گازی، نانومیله های اکسید روی، رشد هیدروترمال
  • مهدی عباسقلی پور *، بهزاد محمدی الستی، جلال الدین قضاوتی صفحات 23-36
    یکی از پارامترهای مهم در عملیات نورد گرم، اندازه گیری دمای شمش خروجی از کوره است. براین اساس طراحی یک سیستم الکترونیکی هوشمند خودکار، همانند سیستم بینایی ماشین برای اندازه گیری دمای شمش به صورت زمان واقعی ضرورت می یابد. در تحقیق حاضر سیستم بینایی ماشین پیشنهادی برای تهیه تصاویر مناسب از شمش داخل کوره، پردازش تصویر بر پایه تفکیک حدود آستانه در فضای رنگی HSI و استخراج خصوصیات آن (اندازه گیری دمای شمش)، طراحی شد. برای بررسی تغییر در شرایط نورپردازی، با استفاده از الگوریتم ژنتیک، حدود آستانه سه محدوده دمایی (محدوده دمایی 1 معادل با 1500-1200، محدوده دمایی 2 معادل با1200-900، محدوده دمایی 3 معادل با900-600 درجه سانتی گراد) در تصاویر موزاییکی شمش گداخته، تعیین و مورد تحلیل قرار گرفت. تحلیل عملکرد الگوریتم ژنتیک در فضای رنگی HSI آشکار ساخت که در شرایط متغیر، تفکیک تصویر رنگی براساس این الگوریتم عملکرد معادلی با تحلیل خوشه بندی در تصاویر دارد. بنابراین با این روش می توان به تاثیرات شرایط نورپردازی متغیر با پذیرش یک محدوده خطا غلبه کرد.
    کلیدواژگان: شمش فولاد، اندازه گیری دما، بینایی ماشین، پردازش تصویر، حد آستانه، الگوریتم ژنتیک
  • محمدرسول معظمی گودرزی*، مریم مرکباتی، سید مهدی عباسی، حسن بدری صفحات 37-43
    هدف از پژوهش حاضر بررسی و پیش بینی تغییرات سختی سوپرآلیاژ Ni-Span C 902 نورد سرد و پیرسازی شده در دماها و زمان های مختلف پیرسازی می باشد. در این راستا نمونه های آنیل شده به میزان 50 درصد نورد سرد و به مدت زمان های 105-102 ثانیه در محدوده دمایی C°750-450 تحت عملیات پیرسازی قرار گرفتند. تاثیر دما و زمان پیرسازی بعنوان پارامتر پیرسازی و کارسرد روی رفتار استحکام دهی آلیاژ توسط روش شبکه عصبی مصنوعی (ANNs) شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفت. رفتار سخت شدن، فوق پیری و نرم شدن حین پیرسازی توسط مدل ANN مشخص شد. حداکثر درصد نسبی سخت شدن برای آلیاژ نورد سرد نشده و 50 درصد نورد سرد شده به ترتیب در محدوده پارامتر پیرسازی 22 و 21 بدست آمد.
    کلیدواژگان: سوپرآلیاژ Ni، Span C 902، شبیه سازی توسط مدل ANN، پیرسازی، کارسرد، درصد نسبی سخت شدن
  • حامد ثابت* صفحات 45-63
    در تحقیق حاضر آلیاژ های روکش سخت پایه Fe-Cr-C با نسبت (وزنی) متفاوت به روش SMAW به صورت تک لایه و دو لایه بر روی فولاد ساده کربنی ST 32 جوشکاری گردیدند. سپس نمونه هایی تهیه و آزمون های آنالیز شیمیایی (OES) ، متالوگرافی نوری،XRD، SEM، و خستگی حرارتی بر روی آنها انجام شد. نتایج آزمون پراش پرتو (XRD) X نشان داد که ریز ساختار لایه روکش سخت نمونه روکش سخت شده با الکترود( پر کربن –پر کروم) AB شامل کاربید اولیه و یوتکتیک و نمونه روکش سخت شده با الکترود (کم کربن –کم کروم)SD شامل آستنیت ومارتنزیت می باشد. تصاویر متالوگرافی نوری و الکترونی، آنالیز نقطه ای و نقشه توزیع عناصر نیز حضور فازهای فوق را تایید نموده است. نتایج آزمون خستگی حرارتی مشخص نمود در مجموع کلیه نمونه ها، بالاترین عمر خستگی حرارتی مربوط به نمونه روکش سخت شده با الکترود(کم کربن –کم کروم)SD قطر4 میلی متر در حالت تک لایه با کمترین (غلظت عنصر کروم) درصد حجمی آستنیت باقی مانده و کاربید (Cr،Fe)23C6 با ریز ساختار اولیه آستنیت، مارتنزیت و کاربید (Cr،Fe)23C6 می باشد، کمترین عمر خستگی حرارتی مربوط به نمونه روکش سخت شده با الکترود ( پر کربن –پر کروم) AB قطر 25/3 میلی متر در شرایط دو لایه با ریزساختار اولیه متشکل از کاربیدهای اولیه (Cr،Fe)7C3 و یوتکتیک می باشد.
    کلیدواژگان: Fe، Cr، C، ریز ساختار، روکش سخت، خستگی حرارتی
  • سیاوش ایمانیان*، علی شکوه فر، حامد بخشی صفحات 65-74
    پوشش نانوکامپوزیتی Ni-Co/SiO2 با روش اکتروشیمیایی جریان مستقیم تولید شد. آنالیز پراش اشعه ی ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) از یک پوشش آلیاژی نیکل-کبالت و پوشش نانوکامپوزیتی Ni-Co/SiO2 که همگی شرایط الکتروشیمیایی تولیدشان یکسان بود، تهیه شد و اندازه ی دانه و مورفولوژی سطح آن ها مورد مقایسه قرار گرفت و تحلیل شد. اندازه ی دانه ی پوشش نانوکامپوزیتی کمتر از پوشش آلیاژی بود و مورفولوژی سطح مربوط به پوشش نانوکامپوزیتی نسبت به پوشش آلیاژی، کروی ریزتر و صاف تر بود. سختی پوشش نانوکامپوزیتی بیشتر از پوشش آلیاژی بود. اگر دمای الکترولیت 50 درجه ی سیلیسیوس باشد، انگاه پوشش نانو کامپوزیتی Ni-Co/SiO2 ماکزیمم مقدار سختی را دارد. افزودن سورفکتانت به الکترولیت مانع از اگلومره شدن نانوذرات و در نتیجه افزایش مقدار نانوذرات در پوشش و درنتیجه افزایش میکروسختی پوشش نانو کامپوزیتی Ni-Co/SiO2 شد. در مورد پوشش تولید شده در اینجا، تاثیر SDS بیشتر از CTAB بود و مقدار بهینه ی غلظت برای SDS در الکترولیت0.3 گرم بر لیتر بود.
    کلیدواژگان: پوشش نانوکامپوزیتی، رسوب الکتروشیمیایی، دما، سورفکتانت، میکروسختی
  • امیر پهلوانی*، سید مهدی عباسی، مریم مرکباتی، رشید مهدوی صفحات 75-83
    انعطاف پذیری گرم آلیاژ پایه Fe-36Ni در شرایط ریختگی و در حضور 05/0 درصد وزنی آلومینیم و 04/0 درصد وزنی تیتانیوم در محدوده ی دمایی °C1150-850 با نرخ کرنش s-101/0 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی های ریزساختاری نشان داد که با افزودن آلومینیم، رسوبات حاوی آلومینیم مانند اکسید آلومینیم در ساختار به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. این رسوبات مکان های مناسب تمرکز کرنش بوده و همچنین سبب قفل شدن مرزدانه ها می شوند که منجر به افت انعطاف پذیری می شوند. عنصر تیتانیوم نیز با تشکیل رسوبات اکسید تیتانیوم و نیترید تیتانیوم سبب کاهش اندازه دانه شده و انعطاف پذیری گرم بهبود می یابد.
    کلیدواژگان: آلیاژ Fe، 36Ni، انعطاف پذیری گرم، آلومینیم، تیتانیوم، قفل شدن مرزدانه
  • امین ربیعی زاده*، احمد افسری، فرهاد ارغوانی، فرناز احمدی کیسمی صفحات 85-95
    فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یکی از فرآیندهای نوین در اتصال فلزات گوناگون در حالت جامد است. در این پژوهش اتصال همجنس و غیرهمجنس آلیاژهای آلومینیم 5754 و 6063 مورد مطالعه قرار گرفت. با تغییر پارامترهای سرعت دورانی و سرعت پیشروی، نهایتا بهترین سرعت دورانی 2000 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 4 میلی متر بر دقیقه انتخاب گردید. نمونه های جوشکاری شده توسط روش های بازرسی غیر مخرب از قبیل بازرسی چشمی و رادیوگرافی مورد بررسی قرار گرفتند و هیچگونه عیبی مشاهده نشد. در ادامه آزمون های استحکام کششی انجام شد که افزایش اندک در استحکام کششی این آلیاژها دیده شد. آزمون ریز سختی نیز بر روی نمونه ها صورت گرفت که در نتیجه ی ریز شدن دانه ها سختی اندکی کاهش پیدا کرد و نهایتا ریزساختار ناحیه اتصال توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی مورد مشاهده و بررسی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری محل شکست نمونه ها نشان داد که شکست نرم مکانیزم اصلی شکست در اتصال های همجنس و غیرهمجنس است.
    کلیدواژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، آلیاژ آلومینیم 5754، آلیاژ آلومینیم 6063، اتصال غیر همجنس
  • بررسی زیست فعالی نانو کامپوزیت آپاتیت طبیعی- دیوپساید متراکم سازی شده به روش زینترینگ دو مرحله ای جهت مصارف پزشکی
    نسرین رفیعی* صفحات 97-103
    در این تحقیق به منظور دستیابی به کامپوزیت مناسب آپاتیت طبیعی- دیوپساید با خواص زیست فعالی مطلوب، ابتدا ترکیبات مختلف هیدروکسی آپاتیت طبیعی و دیوپساید (حاوی 10، 20، 30 و 40 درصد وزنی دیوپساید)، تهیه و تحت عملیات حرارتی زینترینگ دو مرحله ای متراکم سازی شدند و سپس استحکام فشاری سرد (CCS) و آپاتیت سازی نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین جهت مشخصه یابی نمونه ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS)، و آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان استحکام (MPa 63) متعلق به نمونه کامپوزیت حاوی 20% دیوپساید بود و تصاویر SEM و طیف میکروآنالیز EDS ، تشکیل رسوب آپاتیتی بر سطح این نمونه پس از 28 روز غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن را تایید کردند. همچنین یون سنجی انجام شده بر روی این نمونه، کاهش غلظت یون کلسیم از 100 به 93 و یون فسفر از 31 به 28(ppm) را نشان داد که بیانگر تشکیل آپاتیت بر روی این نمونه می باشد. لذا با توجه به نتایج به دست آمده، نمونه کامپوزیتی حاوی 20 درصد وزنی دیوپساید و 80 درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت طبیعی را می توان به عنوان یک نانوبیوسرامیک مطلوب جهت مصارف پزشکی از جمله ارتوپدی معرفی کرد.
    کلیدواژگان: دیوپساید، زینترینگ دو مرحله ای، هیدروکسی آپاتیت طبیعی، زیست فعالی
  • مریم ابارشی*، سکینه مسگر شاهرودی صفحات 105-113
    در این تحقیق، به منظور بررسی نقش نانوذرات نقره در بلورینگی پلی اتیلن، ابتدا نانوذرات نقره به روش کاهش شیمیایی ساخته و با کمک روش های الگوی پراش پرتو X، طیف سنجی مرئی-فرابنفش و میکروسکوپ الکترونی عبوری شناسایی شدند. میانگین اندزه ی نانوبلورک های نقره 21/7 نانومتر تعیین شد. سپس ترکیب های مختلفی از نانوکامپوزیت های پلی اتیلن-نقره شامل 5، 10، 20 و 30 درصد وزنی نانوذرات نقره به روش آسیاکاری مکانیکی تهیه شدند. پس از شناسایی نمونه ها به کمک الگوی پراش پرتو X و میکروسکوپ الکترونی روبشی5، اثر حضور نانوذرات نقره بر درجه ی بلورینگی پلی اتیلن به روش نارا وکومیا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانوذرات نقره، درجه ی بلورینگی پلی اتیلن به طور قابل ملاحظه ای تغییر می کند، به طوری که با افزودن نانوذرات نقره از صفر تا 30 درصد وزنی، درجه ی بلورینگی پلی اتیلن از 63/64 به 77/67درصد افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت پلی اتیلن، نقره، آسیاکاری مکانیکی، درجه ی بلورینگی
  • فرهاد غروی *، ایمان ابراهیم زاده، علی سهیلی صفحات 115-129
    در این تحقیق ورق هایی از جنس آلیاژ آلومینیوم 6061 با طرح اتصال لبه رویهم بوسیله روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی جوش داده شدند. تاثیر پارامتر سرعت پیشروی ابزار روی ریز ساختار و خواص مکانیکی اتصالات جوشکاری شده مورد ارزیابی قرار گرفت. فرآیند جوشکاری در شرایط سرعت دورانی ثابت (1000 دور بر دقیقه) و سرعت های پیشروی متغییر ( 20 تا 60 میلیمتر بر دقیقه) انجام پذیرفت. نتایج حاصله نشان داد با افزایش سرعت پیشروی استحکام برشی-کششی و راندمان اتصال به ترتیب از حدود 126 تا 132 مگا پاسکال و از حدود 6/40 تا 5/42 درصد افزایش یافت. اگرچه میزان متوسط سختی در ناحیه دکمه جوش (NZ) نسبت به ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) با افزایش سرعت پیشروی افزایش یافت ولی اندازه متوسط دانه در ناحیه دکمه جوش و ناحیه متاثر از حرارت به ترتیب از حدود 43 به 32 میکرومتر و از حدود 99 به 87 میکرومتر کاهش یافت. همچنین میزان پارامتر ضخامت موثر ورق (EPT) با افزایش سرعت پیشروی از حدود 4/3 تا 1/4 میلیمتر افزایش یافت و باعث محدود شدن شکل و ابعاد عیب نازک شدگی از ناحیه دکمه جوش تا فصل مشترک نواحی دکمه جوش و متاثر از کار مکانیکی (TMAZ) گردید. حالت و شیوه شکست در اتصالاتی با بالاترین استحکام برشی-کششی بصورت جدایش ورق در امتداد عیب نازک شدگی در سمت پیشرو در درون ناحیه دکمه جوش نمایان شد.
    کلیدواژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، اتصال لبه رویهم، آلیاژ آلومینیوم 6061، سرعت پیشروی، خواص مکانیکی
  • رضا بازرگان لاری *، احسان وفا صفحات 133-142
    در این تحقیق، ورق های آلیاژ آلومینیوم 6061 به ضخامت پنج میلی متر، به روش های جوشکاری هم زن اصطکاکی (FSLW) و قوس الکترود تنگستن - گاز (GTALW) با طرح اتصال لبه روی هم به منظور مقایسه رفتار خوردگی آلیاژ به یکدیگر جوش داده شده اند. جوشکاری به صورت دو پاسه ( یک پاس از رو و یک پاس زیر) انجام شد. ساختار متالورژیکی نمونه ها بعد از متالوگرافی توسط تصاویر میکروسکوپی نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی( SEM ) و آنالیز کیفی (EDS) و همچنین ریز سختی بررسی شده است. رفتار خوردگی ناحیه جوش توسط نمودار پلاریزاسیون تافل در محلول 5/3 درصد NaCl بررسی شده است. آنالیز کیفی EDS وجود رسوبات حاوی آهن و سیلیسیم را در نمونه ها اثبات می کند. اندازه دانه نمونه های جوش داده شده به روش FSLW و GTALW در ناحیه جوش کاری شده به ترتیب حدود 5 و 18 میکرومتر مشخص گردید. دانه بندی نمونه ها در ناحیه جوش نمونه جوش داده شده به روش GTALW به دلیل انتقال حرارت جهت دار در حین جوشکاری، دندریتی بوده که در یک جهت رشد کرده بودند. نمودار های حاصل از آزمون تافل نشان داد که مقاومت به خوردگی هر دو نمونه جوشکاری شده کمتر از فلز پایه است. همچنین نمونه جوشکاری شده به روش FSLW مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به نمونه GTALW داشته است. دلیل این امر می تواند تفاوت دانه بندی و سرعت سرد شدن نمونه ها پس از جوشکاری باشد.
    کلیدواژگان: جوشکاری هم زن اصطکاکی، جوشکاری قوس الکترود تنگستن، گاز، پلاریزاسیون تافل
  • سلمان قاسمی کهریزسنگی*، علی نعمتی، عزیز شهرکی صفحات 143-152
    دیرگدازهای منیزیا- دولومایی محصولات قلیایی از دولومای زینترشده (یا ذوبی) و منیزیای زینتر شده (یا ذوبی) هستند که دارای 50-80% وزنی منیزیا می باشند.این دیرگدازهای دارای مزایای زیادی از جمله مقاومت به خوردگی بالا در مقابل سرباره بازی ، عملکرد دمایی بال(دیرگدازی بالا)ا، توانایی تولید مذاب فولاد تمیز و به دلیل وجود منابع فراوان از دولومیت و منیزیت در ایران دارای صرفه اقتصادی می باشند. با این وجود استفاده از این نوع دیرگدازها به دلیل مقاومت به هیدراتاسیون ضعیف در صنایع مختلف با محدودیت روبه رو شده است. در این فعالیت اثر افزودن نانو ذرات اکسید آهن (Nano-Fe2O3) بر ریزساختار و مقاومت به هیدراتاسیون دیرگدازهای منیزیا-ذولومایی حاوی 35 % وزنی اکسید کلسیم (CaO) مورد بررسی قرار گرفته است. از دولومیت زفره اصفهان و منیزیت بیرجند به عنوان مواد اولیه مصرفی و از نانو ذرات اکسید آهن به عنوان افزودنی استفاده شده است. نمونه های استوانه ای پس از شکل دهی با پرس تحت فشار MPa 90 در دمای°C 110 به مدت 24 ساعت خشک و در دمای °C 1650با سرعت min /°C 5 پخت شدند. نتایج نشان داد که افزودن نانو ذرات اکسید آهن منجر به تشکیل فازهای با نقطه ذوب پایین از قبیل C2F ،C3A و CAF می شود. تشکیل این فازهای زود گداز در دمای زینترینگ نمونه ها، دانه های منیزیا و کلسیا ر و مرزدانه ها را احاطه کرده و منجر به بهبود تراکم ساختاری دیرگدازهای منیزیا-دولومایی و در نتیجه مقاومت به هیدراتاسیون بالا شده است.
    کلیدواژگان: دیرگداز، هیدراتاسیون، نانو ذرات اکسیدآهن
  • محمد جعفر هادیان *، علیرضا عراقی، طاهره طلایی، مهسا ثانی صفحات 153-165
    در تحقیق حاضر پوشش های تک لایه هیدروکسی اپتایت (HA)، اکسید تیتانیوم (TiO2) و پوشش با ساختار تغییرات تدریجی اکسید تیتانیوم/هیدروکسی اپتایت به روش الکتروفورتیک بر روی آلیاژ تیتانیومTi–6Al–4V اعمال گردید. مورفولوژی پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. همچنین ترکیب پوشش ها با استفاده از آنالیز های پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف سنجی پراش انرژی اشعه ایکس (EDX) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در پوشش با ساختار تغییرات تدریجی اکسید تیتانیوم/هیدروکسی اپتایت، ترکیب پوشش از 100 درصد اکسید تیتانیوم/صفر درصد هیدروکسی اپتایت در سطح زیر لایه، به صفر درصد اکسید تیتانیوم/100 درصد هیدروکسی اپتایت در سطح خارجی پوشش تغییر کرده است. به منظور بررسی زیست سازگاری پوشش های اعمال شده، کشت سلول های بنیادی بند ناف بر روی آنها صورت گرفت. نتایج نشان داد که پوشش با ساختار تغییرات تدریجی و پوشش تک لایه هیدروکسی اپتایت نسبت به پوشش تک لایه اکسید تیتانیوم از زیست سازگاری به مراتب بالاتری برخوردار هستند. علاوه بر این میزان چسبندگی پوشش ها به وسیله آزمون برشی بررسی گردید و نتایج نشان داد که پوشش با ساختار تغییرات تدریجی از استحکام چسبندگی به مراتب بالاتری (MPa 31) در مقایسه با پوشش تک لایه هیدروکسی اپتایت (MPa 11) بر خوردار است.
    کلیدواژگان: الکتروفورتیک، کشت سلولی، هیدروکسی اپتایت، ساختار تغییرات تدریجی
  • ایمان صفایی* صفحات 167-175
    در این پژوهش آرایه های منظم نانوکامپوزیتی ZnO/CeO2 درون کانال های مونولیت لانه زنبوری کوردیریتی توسط روش ساده، و مقرون به صرفه هیدروترمال سنتز شد. بدین منظور جوانه های اولیه اکسید روی با جهت گیری ترجیحی در راستای جهت (2 0 0) درون کانال های مونولیت با روش غوطه وری و پخت در دمای 350 درجه سانتی گراد ایجاد شد. متوسط اندازه این ذرات توسط نرم افزار Digimizer از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی حدودا 60 نانومتر تخمین زده شد. نانوآرایه های اکسید روی با هم ترازی، فشردگی و یکنواختی بالا با قطر حدود 200 نانومتر با استفاده از روش نوین سنتز هیدروترمال دومرحله ای در دمای 80 درجه سانتی گراد درون کانال های مونولیت لانه زنبوری کوردیریتی سنتز شد. از نانوآرایه های اکسید روی به عنوان هسته برای پوشش سریا استفاده شد. پوشش نانومتری سریا بر روی نانومیله های اکسید روی در حین مرحله دوم سنتز هیدروترمال ایجاد شد. نتایج پراش اشعه ایکس تشکیل فازهای اکسید روی و سریا را اثبات می کند.
    کلیدواژگان: آرایه های نانوکامپوزیتی، اکسید سریم، اکسید روی، مونولیت لانه زنبوری کوردیریتی
  • سینا متین *، محمود پاکشیر صفحات 177-184
    در این تحقیق به بررسی رفتار خوردگی حفره ای نانو کامپوزیت Al-nano ZrO2 تولید شده به روش اتصال نورد تجمعی (ARB) پرداخته شده است. ورق های آلیاژ آلومینیوم با ابعاد mm 1×40×250 آنیل شده در دمای k 623 و فشار اتمسفر محیط،و پودر ZrO2 با اندازه میانگینnm 40 به عنوان ماده اولیه استفاده گردیدند.کامپوزیت Al- nano ZrO2 طی 5 سیکل ساخته شده است. به منظور انجام آزمون های الکتروشیمیایی، نمونه های مستطیلی با ابعاد mm1×10×10 بریده شده، به سیم مسی متصل و سپس مانت سرد گردیدند.
    پتانسیل مدار باز (OCP) نمونه ها پس از 24 ساعت غوطه وری در آب دریای مصنوعی (3.5 %wt NaCl) اندازه گیری شد و سپس تست های پلاریزاسیون سیکلی در رنج پتانسیل 25/0- تا 1 ولت نسبت به OCP و با سرعت روبش mv/s 1 انجام گردید.
    نتایج آزمون پلاریزاسیون سیکلی حاکی از کاهش مقدار Eb نمونه نانو کامپوزیتی با افزایش تعداد سیکل های نورد می باشد. همچنین با افزایش تعداد پاس نورد مقادیر Eb-Erp کاهش می یابد که نشان می دهد لایه پسیو مجدد، راحت تر تشکیل گردیده است.
    تصاویر SEM نشان دهنده کاهش اندازه و توزیع یکنواخت حفره های ایجاد شده بر روی نمونه ها، با افزایش تعداد پاس های نورد می باشد.
    کلیدواژگان: اتصال نوردتجمعی، نانوکامپوزیت، پلاریزاسیون سیکلی
  • مهدی دهنوی*، محسن حداد سبزوار صفحات 185-192
    در این پژوهش تاثیر سرعت سرد شدن و میزان مس بر مقدار گرمای نهان آزاد شده در طی استحاله یوتکتیک غیر تعادلی در آلیاژهای دو تایی آلومینیوم – مس به کمک آنالیز حرارتی منحنی های سرد شدن مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور آلیاژهای دو تایی آلومینیوم- مس با ترکیب 2/2، 7/3 و wt.%8/4 مس در یک کوره الکتریکی ذوب و در شرایط کنترل شده ای با سرعت 04/0 و °C/sec 42/0 سرد شدند. نتایج نشان می دهد که مقدار گرمای نهان آزاد شده در طی استحاله یوتکتیک غیر تعادلی، به دو عامل سرعت سرد شدن و ترکیب آلیاژ وابسته است. با افزایش مقدار مس و افزایش سرعت سرد شدن، مقدار یوتکتیک غیر تعادلی نیز افزایش می یابد که با آزاد سازی گرمای نهان بیشتری همراه می باشد که این تغییرات باعث ایجاد انحراف دوم در منحنی سرد شدن می شود. این انحراف در منحنی مشتق اول- زمان به صورت یک پیک کاملا تیز، قابل تشخیص می باشد.
    کلیدواژگان: سرعت سرد شدن، گرمای نهان انجماد، منحنی سرد شدن، یوتکتیک غیر تعادلی، منحنی مشتق اول، زمان
  • رحمت الله عمادی*، آرش حاجی پور، حسین عمادی صفحات 193-203
    در حال حاضر ریخته گری مداوم فولاد مهمترین روش تولید فولاد در جهان می باشد، مهمترین اجزاء کنترل کننده جریان مذاب شامل تاندیش، استوپر و نازل غوطه ور میباشند که به آنها نسوزهای ویژه اطلاق می شود. در میان قطعات نسوز ویژه، نازل غوطه ور از اهمیت بالایی برخوردار است، وظیفه اصلی نازل، حفاظت جریان مذاب از ورود هوا در مسیر تاندیش به قالبهای ریخته گری و توزیع دلخواه جریان مذاب در قالبها است. هدف از این تحقیق بررسی علل خوردگی و شکست یک نمونه از نازل های غوطه ور معیوب واحد ریخته گری مداوم فولاد سبا می باشد. در ابتدا از مقاطع مختلف یک نازل سالم و یک نازل معیوب نمونه گیری انجام شد، وزن مخصوص، درصد تخلخل، آنالیز XRD ،XRF و مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت شناسایی علت خوردگی و شکست انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که علت اصلی شکست و خوردگی نازل های معیوب پوشش نامناسب اعمال شده بر سطح نازل و کم بودن میزان گرافیت بدنه زیرکونیا-گرافیت نازل در خط سرباره است به طوری که میزان گرافیت نازل معیوب 8 درصد و نازل های سالم 10 درصد می باشد، کمبود میزان گرافیت منجر به کاهش مقاومت به شوک حرارتی و مقاومت به خوردگی نازل می شود.
    کلیدواژگان: ریخته گری مداوم فولاد، نازل غوطه ور، آلومین گرافیت، آنالیز تخریب
  • رضا امینی نجف آبادی*، محمد رزازی بروجنی، عزت الله غنی اف، ضیاد الله ابیداف صفحات 205-212
    ضریب هدایت حرارتی، ظرفیت گرمای ویژه، آنتالپی، آنتروپی و انرژی آزاد گیپس آلیاژهایZn5Al و Zn55Al که اربیم به آن اضافه شده است با استفاده از قانون سرد شدن نیوتن در یک دستگاه جدید مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که با افزایش دما، ظرفیت گرمای ویژه، آنتالپی و آنتروپی این آلیاژها افزایش می یابد. در حدود دمای 520 تا 530 درجه کلوین، کاهش شدید ضریب هدایت حرارتی و ظرفیت گرمای ویژه نشان داد که در تمام این سیستم ها شامل تغییر فاز درجه دوم می باشد. در نهایت فاکتورهای ترمودینامیکی ذکر شده محاسبه گردید.
    کلیدواژگان: آلیاژ، Zn5Al، Zn55Al، ضریب هدایت حرارتی، ظرفیت گرمای ویژه، آنتروپی، آنتالپی، انرژی آزاد گیپس، پارامترهای ترمودینامیکی
|
  • Hamid Sazegaran* Pages 1-11
    Metal hollow spheres are successfully used for manufacturing of cells and porosities in the cellular structures and metallic foams that important production methods of them are based on powder metallurgy. In this paper, steel hollow spheres are produced by powder metallurgy method and polystyrene beads are used as substrate materials. Polystyrene beads are separated from a polystyrene block and sorted by sieving. Then, mixture of sodium silicate, as binder, and iron powder was sprayed on prepared beads. After drying, a thin layer of iron powder was covered polystyrene beads. Finally, two different heat treatment processes to produce high strength steel hollow spheres was undertaken. These processes are involving the pyrolysis of polystyrene beads and sintering process. For shell thickness measurements, determination of porosity content and flaws evaluation, shell section of hollow spheres were studied by optical microscopy. Produced hollow steel spheres are nearly uniform thickness in shell. Size of iron powder particles, cupper content and type of coating of iron powder are strongly affected on shell thickness, porosity percent and shell flaws.
    Keywords: Hollow steel sphere, Cellular structures, Powder metallurgy, Surface fraction of porosity, Liquid phase sintering
  • Hamid Ghauor*, Amin Nekooei, Amirabbas Noorbakhsh Pages 13-22
    Interdigitated array electrods1 were prepared by nanolithography of gold on alumina substrate via PVD method. ZnOnanorods used as sensor were synthesized by hydrothermal method on a spotter-coated seed layer of zinc oxide. The synthesized nanorods were characterized by X-ray diffraction (XRD), high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM), scanning electron microscopy (SEM), and atomic force microscopy (AFM). Sensor functioning was investigated with regard to four alcoholic gases. In order to improve the sensing conditions, the sensitivity and response of ZnOnanorods in the temperature range of 50-300°C were studied. The working temperature of 47°C was selected as the optimal temperature and important variables such as sensitivity of the sensor, response time, and recovery time were obtained for the four testing gases at constant temperature and different concentrations. Results revealed that by usingZnO array nanorods,alcoholic gases with highsensitivity can be detected.
    Keywords: Gas sensor, ZnO Nanorods, Hydrothermal Growth
  • Mahdi Abbasgholipour *, Behzad Mohammadi Alasti, Jalaleddin Ghezavati Pages 23-36
    The temperature measurement of steel bar is a significant parameter in the hot-rolled steel processing. Furthermore, measuring of steel bar temperature at real time requires an automatic intelligent electronic system such as machine vision system. In this study, a machine vision system is proposed (designed)to provide appropriate images of the steel bar in furnace, process images based on discrimination thresholds and to extract feature (the temperature measurement of steel bar). The threshold limit value for three different temperature ranges; (1200°C -1500°C), (900°C -1200°C) and (600°C -900°C) are assumed to be 1, 2 and 3, respectively, to investigate and analyze variable lighting conditions in HSI color space using genetic algorithm (GA HSI). The performance analysis of proposed GA HSI reveals that color image segmentation by GA HSI and cluster analysis methodhave the same performance. Therefore, this method can overcome the effect of lighting conditions with acceptance of an error range.
    Keywords: Steel Bar, Temperature Measuring, Machine Vision, Image Processing, Threshold, Genetic Algorithm
  • Mohammad Rasool Moazami Godarzi *, Maryam Morakabati, Seyed Mahdi Abbasi, Hassan Badri Pages 37-43
    The age-hardening curves of hardness measurements obtained for Ni-Span C 902 superalloy under different amounts of cold work, aging temperatures and times showed leveling and pronounced oscillations, indicating instability and reflecting a competition between the effect of sub-structure coarsening and the effect of solute drag and precipitation hardening. An artificial neural network (ANN) was used to model the nonlinear relationship between the parameters of the aging process and the corresponding hardness measurements. The predicted values of the ANN are in accordance with the experimental data. Results showed that the non-deformed and 50 pct cold rolled alloy exhibited a maximum hardness at a tempering parameter of 22 and 21, respectively.
    Keywords: Aging Treatment, Cold Work, Neural Network Modeling, Precipitation Hardening
  • Hamed Sabet* Pages 45-63
    In this Investigation two type of hard face coated electrodes (Fe-Cr-C) used as a hard facing alloys with different ratio Cr/C. The welding of hard facing electrodes were done in similar heat-input but in different of deposited layers on ST32 mild steel. The OES, OM, SEM and XRD techniques used for determining of chemical analysis and study of microstructure characteristics of hard face samples. In addition the thermal fatigue test were done at 600-25 OC for different samples and hardness test used for determining the hardness of hard face layers. The XRD examination Results indicated that microstructure of hard facing layer sample (AB electrode) includes primary carbides and eutectic (), the microstructure of hardfacing layer sample (SD electrode) includes austenite馪笢. The hardness result indicated that hardfacing samples (AB electrode) have maximum hardness which 52-58HRC and hard facing samples (SD electrode) with austenite martensite microstructure have minimum Hardness (30-50 HRC). The thermal fatigue Test results indicated, the highest fatigue life related to the sample that hard-faced with the SD electrode (Ø=4 mm) at a single layer and the lowest thermal fatigue life related to the sample that hard-faced with AB electrode (Ø=3.25 mm) at two layers. It was also found that there is an inverse relationship between hardness and thermal fatigue life of specimens.
    Keywords: Fe, Cr, C, Microstructure, Hard facing, Thermal Fatigue
  • Siyavash Imani*, Ali Shokohfar, Hamed Bakhshi Pages 65-74
    Nano-composite coating of Ni-Co/SiO2 is produced by the direct current electrochemical deposition method on the steel substrate. The analyze of X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscope (FE-SEM) are prepared by a nickel-cobalt alloy coatings and Nano-composite coating of Ni-Co / SiO2 that the electrochemical condition were the same in all of them and their grain size and their surface morphology were compared and analyzed. The grain size of Nano-composite coating was less than the alloy coating and surface morphology of the Nano-composite coating was finer and smoother than the alloy coating. The hardness of Nano-composite coating was more than alloy coating. If the electrolyte temperature be 50 degrees Celsius, then the Nano-composite coating of Ni-Co/SiO2 will have the maximum hardness. Adding surfactant to the electrolyte prevents agglomeration of nanoparticles and thus, increases the amount of particles in the coating and the micro-hardness of the Nano-composite coating of Ni-Co/SiO2.The effect of SDS was more than CTAB for the produced coating and the most optimal value for the SDS concentration in the electrolyte was 0.3 grams per liter.
    Keywords: Nano, Composite Coating, Electrochemical Deposition, Temperature, Surfactant, Micro, Hardness
  • Amir Pahlavani *, Seyed Mehdi Abbasi, Maryam Morakabati, Rashid Mahdavi Pages 75-83
    Pzyrygrm flexible base alloy Fe-36Ni in the cast condition and the presence 05/0 and 04/0 wt% wt% aluminum, titanium in the temperature range ° C1150-850 with strain rate s-101/0 were studied. Microstructural studies showed that the addition of aluminum, aluminum-containing deposits such as aluminum oxide structure significantly increases. This strain has been focusing deposits suitable locations, as well as Qflshdn grain boundaries that are leading to the loss of flexibility. Titanic also formed deposits of titanium dioxide and titanium nitride grain size reduction and enhanced flexibility Pzyrygrm.
    Keywords: Alloy Fe, 36Ni, flexibility grams, aluminum, titanium, Men's Qflshdn
  • Amin Rabieizade*, Ahmad Afsari, Farhad Arghavani, Farnaz Ahmadi Pages 85-95
    The relatively new solid state welding process friction stir welding (FSW) was applied in this research work to join similar and dissimilar aluminum alloys AA5754-H22 and AA6063-T4. Different welding rotational speed and transverse speed applied. The joint which was fabricated using tool rotational speed of 2000 rpm and transverse speed of 4 mm/min yielded the best mechanical properties. Soundness of joint was proved by non-destructive tests such as visual inspection and radiography. The global mechanical behavior of the similar welds is very similar to that of the base material. For dissimilar weld important losses in ductility was reported. Microstructural evaluation of fractured surface showed that ductile fracture was the major fracture mechanism of similar and dissimilar welds.
    Keywords: Friction Stir Welding, 5754 Al alloy, 6063 Al alloy, dissimilar welding
  • Investigation of Bioactivity Properties of Nanocomposite NHA/ Diopside Densified by Two Steps Sintered to Use in Medical Applications
    Nasrin Rafiei* Pages 97-103
    In this study, to achieve the appropriate composite of natural apatite-diopside with desired bioactivity properties, the various compounds containing 10, 20, 30 and 40 wt.% diopside were prepared and compressed under the two-steps sintering heat treatment. Then the mechanical strength, density and bioactivity of the samples were evaluated. Scanning Electron Microscope (SEM), X-ray energy dispersion spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction analysis (XRD) were used in order to sample's characterization. Results showed that the sample with 20 wt.% diopside had the highest strength (63 MPa), and the SEM images and EDS spectrum confirmed that the apatite diposits is formed on the surface of this sample after 28 days immersion in simulated body solution (SBF). Ion measurment showed the decrease in concentration of Ca ions from 100 to 93 ppm and P ions from 31 to 28 ppm which indicates the formation of apatite on the sample. By considering the obtained results, the composite sample containing 20 wt.% diopside and 80 wt.% natural hydroxyapatite as a ceramic nanobiocomposite with desirable mechanical properties along with appropriate bioactivity could be introduced for medical purposes such as orthopedic.
    Keywords: Diopside, Two, Steps Sintering, Bioactivity, Natural Hydroxyapetite
  • Maryam Abareshi*, Sakine Mesgarshahroodi Pages 105-113
    In the current research, the effect of silver (Ag) nanoparticles on the crystallinity of polyethylene was investigated. For this purpose, Ag nanoparticles were synthesized using chemical reduction method and characterized by X-ray diffraction (XRD), UV–visible spectroscopy, and transmission electron microscopy (TEM). The mean particle size of Ag NPs was determined about 21.7 nm. The polyethylene-silver Nano composites (PESNs) containing different Ag contents (5, 10, 20 and 30 wt%) were fabricated by mechanical milling method. After the characterization of samples by XRD and scanning electron microscopy (SEM), effect of Ag nanoparticles on the crystallinity of polyethylene was investigated by Nara and Komiya method. Results show that the crystallinity of polyethylene increases from 63.64% to 77.67% as Ag NPs content increases from 0 to 30%.
    Keywords: Polyethylene, Silver Nano Composite, Mechanical Milling, Degree of Crystallinity
  • Farhad Gharavi*, Iman Ebrahimzade, Ali Soheyli Pages 115-129
    In this research the AA 6061-T6 aluminium alloy plates were welded by friction stir lap welding method. The effect of welding speeds on micro- and macro-structures and mechanical properties was investigated. The welding process was conducted by welding speed in the range 20-60 mm/min at constant rotation speed of 1000 rpm. The results showed that with increasing of welding speed, tensile shear strength and joint efficiency were increased from about 126 to 132 MPa and from about 40.6 to 42.5 (%), respectively. Although average micro-hardness of the weld nugget zone (WNZ) rather than the heat affected zone (HAZ) were increase with increasing welding speed, the average grain size in the WNZ and in the HAZ was decreased from about 43 to 32 µm and from about 99 to 87 µm, respectively. Due to increasing welding speed, the EPT with an increase in welding speed the hooking and thinning defects were gradually restricted from the WNZ to the WNZ/TMAZ interface. The fracture mode within the highest tensile shear strength joints was denoted as plate separation along the hook throughout the stir zone.
    Keywords: Friction Stir Welding, Lap joint, 6061 Aluminum Alloy, Welding Speed, Mechanical Properties
  • Reza Bazarganlari *, Ehsan Vafa Pages 133-142
    In this paper wrought aluminum sheets with thickness of 5 mm were square butt welded by friction stir lap welding (FSLW) and gas tungsten arc lap welding (GTALW) methods to campare their corrosion behavior.
    of the welding zone was probed by tafel polarization curve. Optical metallography (OM) and scaninig electron microscop (SEM) were used to study morphology. Energy dispersive spectroscopy (EDS) were used to analysis different zone of the welds. EDS analysis proved deposits of iron and silicon in samples. FSLW and GTALW resulted in equiaxed grains of about 5 and 18 micrometr respectively, while GTALW caused dendritic structure of the welded region. To assessment mechanical properties, micro hardness test were accure. Resistance to corrosion was greater for the FSLW grains than the GTALW structure. In both cases, susceptibility to corrosion attack was greater in the welded region than the base metal section. . microhardness of FSLW specimen were grater than GTALW specimen.
    Keywords: Friction Stir Lap Welding, Gas Tungsten Arc Lap Welding, Tofel Polarization
  • Soleyman Ghasemi*, Ali Nemati, Aziz Shahraki Pages 143-152
    Magnesia–Doloma refractories are considered as a mixed product of alkali products i.e. sintered (fused) magnesia and doloma in which 50-80wt% magnesia is contained. These refractories enjoy some advantages such as high slag resistance corrosion, high-temperature performance, potential for production of pure molten iron and low cost due to abundance of magnesia and doloma resources in access. However, poor resistance of hydration can be cited that may constrain the amount of this refractory in various industrial applications. in this work the effect of nano-sized Fe2O3 on microstructure and hydration resistance of MgO-CaO refractories with 35wt.% CaO were investigated. MgO-CaO refractories with 35wt.% CaO content were prepared by using dolomite and magnesite calcined as starting material and nano-sized Fe2O3 as additive. Samples were uniaxially pressed in to briquettes at a pressure of 90 MPa. Briquettes after drying at 110 for 24 hr were sintered at 1650 for 3 hr. Hydration resistance was measured at 25oC in 95% relative humidity through the weight gain after 72 hr. according to the results, with the addition of nano-sized Fe2O3, bulk density and hydration resistance of the samples increase while apparent porosity decreased. Densification of MgO-CaO refractories was promoted with increase of nano-sized Fe2O3 content. nano- sized Fe2O3 addition lead to formation low melting phases such as C2F(2CaO.Fe2O3), CF(CaO.Fe2O3) and C3A(3CaO.Al2O3). Formation of this low melting point surrounding the CaO and MgO grain and grain boundaries and promoted densification of MgO-CaO refractories. The nature of nano-sized Fe2O3 promoting densification is promoting the liquid phase sintering.
    Keywords: MgO, CaO Refractory, Hydration, Nano, Sized Fe2O3
  • Mohamadjafar Hadiyan*, Alireza Araghi, Tahere Talaey, Mahsa Sani Pages 153-165
    Single layer and functionally graded coatings of hydroxyapatite and TiO2 particles were deposited on Ti-6Al-4V titanium alloy substrate by electrophoretic deposition technique (EPD). The coatings chemical composition and morphology were investigated using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD) methods. The results showed in HA/TiO2 functionally graded coating, the composition varied from inner layer to top layer as 100 %wt TiO2 to 100 %wt HA. To investigation biocompatibility of the coatings, the culture Wharton’s Mesenchymal Stem Cells was used. The results showed the HA/TiO2 functionally graded coating and HA single layer coating were more biocompatible in comparison to TiO2 single layer coating. The adhesion strengths of the coatings were measured by shear testing and the results showed that the HA/TiO2 functionally graded coating has more adhesion strength (~31 MPa) compare to HA single layer.
    Keywords: Electrophoretic, Hydroxyapatite, Cell Culture, Functionally Graded
  • Iman Safaey* Pages 167-175
    In this study, ordered ZnO/CeO2 nanocomposite arrays were synthesized within the monolithic cordierite honeycomb using a simple, green and cost effective hydrothermal method. Primary ZnO seeds with (0 0 2) texture were grown within honeycomb’s channels by dipping technique and subsequent heating of the substrates at 350˚C. The average diameter of ZnO seed particles was estimated to be 60 nm from SEM micrographs by the use of Digimizer software. Highly aligned, compact and homogenous ZnO nanorod arrays with the diameter of 200 nm were formed in monolithic cordierite honeycomb by a novel two-step hydrothermal method at 80 oC. ZnO nanorod arrays were used as a core for the preparation of ceria coating. A ceria coating was deposited on ZnO nanorods in the second step of hydrothermal synthesis. Formation of ZnO and ceria phases was also confirmed by X-ray diffraction results.
    Keywords: Nanocomposite Arrays, Cerium Oxide, Zinc Oxide, Monolithic Cordierite Honeycomb
  • Sina Matin*, Mahmud Pakshir Pages 177-184
    In this study, the pitting corrosion behaviour of Al-Nano ZrO2 Nano composites fabricated by Accumulative Roll bonding (ARB) process was investigated. Strips of 1050-aluminum alloy of length 250 mm, width of 40 mm, and thickness of 1 mm annealed at 623K in ambient atmosphere and analytical grade of ZrO2 powder with an average size of 40nm were used as raw materials. The Al-Nano ZrO2 composite was produced in 5 cycles. For electrochemical measurements, the square specimens of 10mm×10mm×1mm were cut, connected to copper wires and cold mounted. The open circuit potentials (OCP) of the specimens were measured after 24h immersion in the artificial seawater (3.5wt% NaCl), then Cyclic Polarization test were carried out at range of -0.25 / 1 v with respect to OCP and scan rate of 1mV/s. The results of Cyclic Polarization test indicated that when rolling cycles increase, the Eb and Eb-Erp decrease. The repassivation improved by decrease in Eb-Erp. SEM images represent the decrease and uniform distribution of pits on the surface of samples by increasing the rolling cycles.
    Keywords: Accumulative Roll Bonding (ARB), Nano Composite, Cyclic Polarization Test
  • Mehdi Dehnavi *, Mohsen Haddad Sabzevar Pages 185-192
    In this study, the effect of cooling rate and copper addition was taken into consideration in non- equilibrium eutectic transformation of binary Al-Cu melt via cooling curve analysis. For this purpose, melts with different copper weight percent of 2.2, 3.7 and 4.8 were prepared and cooled in controlled rates of 0.04 and 0.42 °C/sec. Results show that, latent heat of alloy highly depends upon the post- solidification cooling rate and composition. As copper content of alloy and cooling rate increase, achieved non- equilibrium eutectic phase increases that leads to release of much latent heat and appearing of second deviation in cooling curve. This deviation can be seen in first time derivative curve in the form of a definite peak.
    Keywords: Cooling curve, Latent Heat, First Derivative Curve, Non, Equilibrium Eutectic
  • Rahmatolah Emadi *, Arash Hajipuor, Hoseiin Emadi Pages 193-203
    At present, Continuous casting is the most important method of producing ingot in the world. The controlling parts of melts are shroud, stopper and submerged entry nozzle (SEN), which are special refractories. Among the special refractory components, SEN is very important. The duty of SEN is pouring the liquid steel from tundish to crystallizator. The aim of this study was to investigate the causes of corrosion and failure of the soundless SEN that used in continuous casting of Saba Steel Company. At the beginning, different sections of a sound and soundless SEN were prepared. Bulk density, apparent porosity, XRD, XRF and scanning electron microscopy was performed in this research. The results showed that unsuitable coating applied on the surface of SEN and less graphite content of zirconia graphite body of SEN are the major causes of failure so that the soundless and sound nozzle has 8 and 10 graphite percent, which leading to decreased resistance to thermal shock and corrosion.
    Keywords: Continuous casting of steel, Submerged Entry Nozzle (SEN), Alumina, graphite nozzle, Failure analysis
  • Reza Amini Najafabadi *, Mohammad Razazi Boroujeni, Izatulla Ganiev, Ziadulla Obidov Pages 205-212
    Thermal conductivity, specific heat capacity, enthalpy, entropy and free Gibbs energy of Zn55Al and Zn5Al alloys with additive erbium were studied using a new device according to cooling newton's law. It was observed that with increasing temperature, specific heat capacity, enthalpy and entropy of the alloys increase. A sharp reduction in thermal conductivity and specific heat capacity showed that in all the systems, there is the second order phase transformation about temperatures of 520 to 530 K. The thermodynamic factors are calculated.
    Keywords: Alloy, Zn5Al, Zn55Al, Thermal Conductivity, Specific Heat Capacity, Entropy, Enthalpy, Free gypsum Energy, Thermodynamic Parameters