فهرست مطالب
نشریه فرآیندهای نوین در مهندسی مواد
پیاپی 10 (پاییز 1388)
- تاریخ انتشار: 1389/01/25
- تعداد عناوین: 10
-
صفحه 1در مقاله حاضر فرآیند ساخت پودر نانوکامپوزیت Cu-5wt%Al2O3 و Cu-3wt%Al2O3 به روش ترموشیمیایی، مطالعه شده است. فازهای تولید شده در مراحل مختلف عملیات حرارتی توسط آنالیز DTA-TGA، XRD، SEMو TEM شناسایی شدند. پودرهای نانوکامپوزیت از طریق مراحل زیر تولید شدند، آماده سازی محلول آبی نیترات مس و نیترات آلومینیوم برای دستیابی به ترکیب نهایی، حرارت دادن محلول آبی و ساخت پودر اولیه، عملیات حرارتی نمک زدایی، عملیات حرارتی برای تشکیل آلومینا در دماهای مختلف و احیای اکسید مس به مس در دماهای مختلف در اتمسفر هیدروژن. دمای بهینه برای تشکیل آلومینا و احیای پودرها، به ترتیب در 850 و 820 درجه سانتی گراد به دست آمد. اندازه ذرات آلومینای تشکیل شده به روش ترموشیمیایی حدود 50-20 نانومتر بود.
کلیدواژگان: مس، آلومینا، نانوکامپوزیت، روش ترموشیمیایی، آنالیز فازی -
صفحه 7
اگر چه استفاده از پوشش ها در صنعت سابقه ای طولانی دارد ولی با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی و نیاز به تولید پوشش ها با خواص و کاربرد جدید همواره نیاز به استفاده از پوشش های جدید احساس می شود. یکی از انواع این پوشش ها که به تازگی کاربرد زیادی یافته اند، پوشش های پایه پلیمری می باشند. در تحقیق حاضر، پودر سرامیکی آلومینا با چسب پلیمری سیانواکریلات مخلوط شده و سپس با ایجاد شرایط مناسب، مخلوط خمیری حاصل روی زیر لایه پوشش داده می-شود. به منظور کنترل فرآیند مخلوط سازی و تولید یک مخلوط مناسب برای پوشش دهی، از پاراتولوئن سولفونیک اسید به-عنوان پایدار کننده و از کافئین به عنوان آغازگر پلیمرشدن چسب سیانواکرلیت استفاده شده است. در این پژوهش از دو نوع چسب اتیل سیانواکریلات و آلکوکسی اتیل سیانواکریلات به همراه پودر سرامیکی آلومینا و زیر لایه آلومینیوم استفاده و خواص مکانیکی، ساختاری و رفتار حرارتی پوشش مورد بررسی قرار گرفته است. مشخص شد با افزایش میزان آغازگر پلیمراسیون در مخلوط، تخلخل ها در پوشش حاصله افزایش و سختی و استحکام چسبندگی فصل مشترک کاهش پیدا می-کنند. به علاوه افزایش درصد حجمی پودر در مخلوط موجب افزایش سختی و کاهش استحکام چسبندگی فصل مشترک می-شود. همچنین دمای کاری پوشش زیر 140 درجه سانتی گراد پیشنهاد می شود.
کلیدواژگان: پوشش، چسب سیانواکریلات، استحکام چسبندگی، سختی، رفتار حرارتی -
صفحه 15مقاله حاضر به بررسی ریزساختار و رفتار شکست اتصال ناهمجنس جوش های مقاومتی نقطه ای فولاد دوفازی فریتی- مارتنزیتی DP600 و فولاد ساده کم کربن St14 می پردازد. تاثیر جریان جوشکاری در محدوده 5/7 تا 5/9 کیلوآمپر بر مشخصه های متالورژیکی و مکانیکی جوش بررسی شد. بررسی های متالوگرافی نوری، ریزسختی سنجی و آزمون کشش- برش انجام شد. برای توصیف رفتار شکست جوش ها از پارامترهای نیروی ماکزیمم، انرژی شکست و مود شکست استفاده شد. نتایج نشان داد که ریزساختار دکمه جوش متشکل از مارتنزیت، بینیت، فریت آلوتریمورفیک و فریت ویدمن اشتاتن است که منجر به افزایش قابل توجه سختی دکمه جوش نسبت به فلزات پایه می شود. با افزایش جریان جوشکاری مود شکست جوش ها از فصل مشترکی به محیطی تغییر می کند. نشان داده شد که اندازه دکمه جوش مهمترین پارامتر کنترل کننده ظرفیت تحمل نیرو و قابلیت جذب انرژی اتصال ناهمجنس DP600/St14 است.
کلیدواژگان: جوش مقاومتی نقطه ای، فولاد دوفازی، جوشکاری ناهمجنس، ریزساختار، شکست -
صفحه 29هدف از این پژوهش تهیه، توسعه و مشخصه یابی سه نوع پوشش نانو ساختار شیشه زیست فعال به روش سل- ژل برای اصلاح زیست سازگاری فولاد زنگ نزن L 316 به منظور به کارگیری در مصارف پزشکی و دندانپزشکی بود. سه نوع فیلم زیست فعال S 45، S 49 و S 58 به روش سل- ژل و با استفاده از ترکیبات مختلف از شیشه زیست فعال بر روی صفحات فولاد زنگ نزن L 316 تهیه شد. خواص فیزیکی- شیمیایی شامل ریخت شناسی سطح، بلورینگی، ابعاد بلور و چسبندگی به زیر لایه فولادی سه نوع فیلم توسط تکنیک های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)1، پراش اشعه X (XRD)2، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)3 و آزمون خراش متقاطع مورد بررسی قرار گرفت. فیلم های شیشه زیست فعال بدون ترک و هموژن بدون هیچگونه نقص قابل مشاهده، آمورف، با ابعاد ذره کوچکتر از 100 نانومتر و یک چسبندگی عالی بین فیلم ها و زیر لایه فولاد زنگ نزن (B 5) به دست آمد. زیست فعالی پوشش های شیشه زیست فعال به وسیله فروبردن پوشش ها در مایع شبیه سازی شده بدن (SBF)4 به مدت 30 روز مورد بررسی قرار گرفت. بعد از 30 روز غوطه وری، یک لایه کامل کربناتی حاوی آپاتیت بر روی سطح فیلم S 45 تشکیل شد، در حالی که بر روی فیلمهای S 49 و S 58 این لایه به صورت ناقص تشکیل می شود.
کلیدواژگان: شیشه زیست فعال، نانوساختار، فولاد زنگ نزن، فرآیند سل، ژل -
صفحه 37خواص مکانیکی فولادها علاوه بر آنالیز شیمیایی به مقدار قابل توجهی به-عملیات حرارتی انجام شده روی فولاد بستگی دارد و فرآیندهای مختلف حرارتی باعث ایجاد طیف وسیعی از خواص در فولادها خواهند شد. دو پدیده انتقال حرارت و نفوذ در قطعات فولادی تعیین کننده ریزساختارهای حاصل در اثر عملیات حرارتی می باشند. با دانستن نرخ سرد شدن فولاد و نمودار CCT آن، می توان ریزساختار حاصل را در اثر سرد شدن پیوسته فولاد از دمای آستنیته پیش بینی نمود. از طرفی بدست آوردن نرخ سرد شدن قسمت های داخلی قطعات کار مشکلی می باشد. در پژوهش حاضر نرخ سرد شدن نقاط داخلی یک مکعب فولادی از جنس CK45 از طریق شبیه سازی معادلات انتقال حرارت به روش اختلاف محدود محاسبه شده است. سپس نمودارهای حاصل بر نمودار CCT فولاد انطباق داده شده و ریزساختار هر نقطه پیش بینی شده است. پس از انجام عملیات حرارتی بر فولاد، قطعه برش داده شده و سختی نقاط مورد بررسی، اندازه گیری شده است که نتایج سختی سنجی تاییدی بر صحت محاسبات شبیه سازی می باشد.
کلیدواژگان: فولاد CK45، نمودار CCT، شبیه سازی انتقال حرارت، روش اختلاف محدود -
صفحه 43در تحقیق حاضر صفحاتی از فولاد ST37-2 تهیه شد و بعد از آماده سازی اولیه با مخلوط پودر گرافیت (مقدار ثابت) و فرونیوبیم (مقدار متغیر) پوشش داده شدند. عملیات جوشکاری با روش GTAW طی 2 پاس (رفت و برگشت) با حرارت ورودی و میزان رقت ثابت به صورت رویه انجام شد، نتایج آزمایش آنالیز شیمیایی مشخص نمود که می-توان لایه هایی با مقادیر متفاوت نیوبیم (از 16/0 تا 34/1 درصد) و مقدار کربن ثابت (به طور متوسط 2/1 درصد) ایجاد نمود، نتایج آزمایش های سختی سنجی مشخص نمودند که با افزایش نیوبیم سختی سطح افزایش می یابد به-نحوی که بالاترین سختی مربوط به نمونه حاوی 34/1% = Nb می باشد، نتایج آزمون های متالوگرافی نشان دادند که با افزایش نیوبیم از مقدار فاز مارتنزیت کاسته و به مقدار فاز آستنیت افزوده می شود، همچنین با افزایش نیوبیم مقدار کاربید NbC در زمینه افزایش و شکل کاربیدها از حالت میله ای در نمونه حاوی 16/0% =Nb به حالت مستقل در نمونه حاوی 34/1% = Nb تغییر می کند، همچنین نتایج آزمون سایش مشخص نمودند که بالاترین مقاومت به سایش مربوط به نمونه حاوی 34/1% =Nb می باشد.
کلیدواژگان: ریزساختار، مقاومت به سایش، فولاد ساده کربنی، _ Fe، C، Nb -
صفحه 51فولاد مورد استفاده در این تحقیق، فولاد کم کربن 5920/1 نام دارد که عملیات کربوراسیون جامد بر روی آن قرار گرفت. با انجام این عملیات و سپس کوئنچ، ساختار مارتنزیتی در سطح فولاد تشکیل شده که باعث افزایش سختی سطح می گردد. مغز این فولاد به-دلیل داشتن کربن کمتر دارای سختی کمتر و انعطاف پذیری بیشتری است. یکی از پارامترهای مهم در متالورژی این فولاد که بسیار مورد توجه صنعت می باشد، استفاده از ماده انرژی زا جهت افزایش سختی-پذیری است. در این تحقیق نمونه های فولاد کم کربن در پودر گرافیت قرار گرفته و در زمانهای 3، 5، 8 و 12 ساعت در دمای 925 درجه سانتی گراد حرارت داده شده و سپس در روغن کوئنچ شدند. محفظه های کربوره دارای مقادیر صفر، 5، 10 و 15 درصد وزنی ماده انرژی زا بودند. ماده انرژی زای مورد استفاده در این آزمایش کربنات سدیم بود. جهت محاسبه سختی پذیری، آزمون میکروسختی بر روی سطح مقطع نمونه های کربوره شده انجام شد. با رسم منحنی سختی- فاصله در نمونه های مختلف، ضخامت لایه کربوره در زمان های مختلف و ماده انرژی زای متفاوت اندازه گیری شد. با ترسیم رابطه بین عمق لایه کربوره با مقدار ماده انرژی زا و زمان کربوراسیون، شرایط لازم برای ایجاد ضخامت لایه کربوره مشخص در این فولاد به دست آمد. علاوه بر این شرایط مرزی وقوع پدیده های کربوراسیون و دکربوراسیون نیز مورد مطالعه قرار گرفت.
کلیدواژگان: فولاد 5920، 1، کربوراسیون جامد، سختی سطح، ضخامت لایه کربوره، منحنی سختی، فاصله، ماده انرژی زا، کربنات سدیم -
صفحه 59تغییر سختی سنگ معدن در آسیاهای نوع خودشکن باعث نوسان چشمگیر در ظرفیت و نهایتا تولید کارخانه می شود. در این ارتباط، یکی از مهمترین پارامترها سختی سنگ معدن است. در این مقاله منظور از سختی1 سنگ معدن، میزان مقاومتی است که سنگ معدن در مقابل خردایش از خود نشان می دهد. در آسیاهای خودشکن به روش خشک هوای گرم به داخل آسیا دمیده می شود، در حالی که در آزمایش سختی مواد در دمای محیط آزمایش می شوند. در تحقیقات گذشته به تاثیر حرارت بر سختی سنگ آهن اشاره ای نشده بود. در این تحقیق تاثیر حرارت بر سختی سنگ معدن مورد بررسی قرار گرفت. از نتایج به دست آمده این بود که با افزایش درجه حرارت تا 500 درجه سانتی گراد، سختی نمونه سنگ آهن 9/4 دقیقه کاهش یافت. همچنین مشاهده شد که حرارت دادن سنگ آهن تا 500 درجه سانتی گراد تاثیر آنچنانی بر ترکیب شیمیایی و عیار سنگ آهن ندارد.
کلیدواژگان: سختی، خردایش، حرارت، سنگ آهن، معدن گل گهر -
صفحه 65
-
صفحه 1
-
Page 1At the present paper producing of Cu-3wt % Al2O3 and Cu-5wt % Al2O3 nanocompositepowder with thermochemical method was studied. The produced phases at different stages of heat treatments were characterized by differential thermal and thermogravimetric analysis (DTA-TGA), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). Nanocomposite powders were produced through the following stages: Preparing aquos solutions of copper nitrate and aluminum nitrate to achieving the final composition, heating water solution and making precursor powder, the salt-removing heat treatment, the heat treatments at different temperatures for the formation of alumina and the reduction of CuO into Cu at different temperatures in the H2 atmosphere. Optimum temperature for the formation of alumina and reduction of powders was obtained at 850
-
Page 7
Protective coating of components, especially by the application of a film containing ceramic particles is one of the most rapidly changing technologies involving a wide range of recently developed techniques. The present study focuses on the development of a novel ceramic coating technique. This novel method uses a mixture comprising fine grain alumina powder and reactive cyanoacrylate monomer (ethyl cyanoacrylate and alcoxy-ethyl cyanoacrylate) as a binder. This paper describes the outcome of an experimental investigation into controlling of polymerazation reaction rate of cyanoacrylate during mixing, application and curing of the coating mixture. Polymerisation of the cyanoacrylate is inhibited during the mixing stage by means of dissolving Para-tolune sulfonic acid and is initiated in a controlled manner using caffeine powder. Coatings have been successfully deposited onto aluminium substrates. SEM micrographs show good uniformity of the coating and that successful adhesion can be achieved, as also shown by joint shear strength test results. In addition, the coating mixture can be used on irregular as well as flat surfaces. It was found that with increasing the amount of polymerization initiator in the mixture, porosity was increased and hardness of the coating as well as adhesion strength at the interface was reduced. Moreover, when the volume percentage of powder in mixture increased, the hardness improved but the adhesion strength at the interface reduced. This paper also presents the results of debinding of the coating mixture. It is suggested that working temperature for the coating is up to 140
-
Page 15This paper aims at investigating the microstructure and failure behavior of dissimilar resistance spot welds between low carbon steel (st14) and ferrite-martensite dual phase steel (DP600). The effects of welding current in the range of 7.5 to 9.5 kA on the metallurgical and mechanical behavior of the weld were investigated. Microstructural characterization, microhardness tests and the tensile shear tests were conducted. Mechanical properties of spot welds were described in terms of failure mode, peak load and energy absorption. The fusion zone microstructure exhibited martensite, bainite, allotriomorphic ferrite and Widmanst
-
Comparison of Physicochemical Properties of Three Nanostructure Bioglass Films and Their BioactivityPage 29The aim of this work was preparation, development and characterization of three kind bioactive glass coating by sol-gel technique for improvement of biocompatibility of 316L stainless steel implant used in dentistry and orthopaedic surgery. Three types of bioactive films, 45S, 49S and 58S, have been prepared by sol-gel method using different bioglass compositions on stainless steel 316L. The physicochemical properties, including surface morphology, crystallinity, crystal size and adhesion on steel substrate, of the three types of films were investigated by SEM, XRD, TEM and the crosshatch adhesion test. Crack-free and homogeneous bioglass coatings were obtained with no observable defects, amorphous, with particle size less than 100 nm and an excellent adhesion between the films and the stainless steel substrate (5B). The bioactivity of bioglass coatings was investigated by immersing the coatings in simulated body fluid (SBF) for 30 days. After 30 days immersion, there is a complete layer of carbonate-containing apatite formed on the 45S coating surface, but less formed on 49S and 58S coating.
-
Page 37Steels mechanical properties are related to chemical analysis and mainly to the heat treatment. Various thermal processes cause to wide range of properties in steels. Heat transfer and diffusion are two phenomena that determine the micro structure of heat treated steels. It is possible to predict the micro structure of continuous cooled steels with knowing cooling rate and CCT diagrams. Obtaining the cooling rate of internal point of part is difficult. In this research the cooling rate of internal point of cubic CK45 steel calculated in finite difference method. Then obtained diagrams plot on steel CCT diagram and the micro structure of each point and its hardness predicted. When steel heat treated, the part cut and the hardness of studied points measured. Results of hardness measurement validate the simulation calculation.
-
Page 43In this Investigation ST37-2 plates were used and coated by graphite and different amount of ferroniobium mixture, GTAW in bead on plate carried out in constant heat input and dilution, result of chemical analysis shown that can be produced hardface layers with different amounts Nb in chemical composition (0.16% to 1.34%). Result of hardness test shown that with increased Niobium in chemical composition of hardface layers, Hardness increased and maximum value was gained in sample No4 with 1.34% Niobium, the metallographic test result shown that with increased Niobium in chemical composition, volume fraction of martensite in microstructure decreased and amount of Austenite and NbC carbides increased, also carbides morphology were changed from rod shapes in sample No1 (0.16% Niobium) to equiaxed in sample No4 (1.34% Niobium) and maximum wear resistance was gained in sample No4.
-
Effect of Sodium Carbonate Content as an Energizer Material on Case Depth of 1.5920 Low Carbon SteelPage 51The material has been studied in this research is 1.5920 steel that was subjected in solid carburizing process. This process followed by quenching increases surface hardness of this steel according to formation of martensite structure in outer layer. The core region of steel has more flexibility and less hardness because its carbon content is lower than the surface. One of important parameters in this steel is using the energizer material for increasing the hardenability. In this research, steel specimens were subjected to graphite powder. Cementing boxes consisted of 0, 5, 10 and 15 wt% of an energizer material. Sodium carbonate was used as an energizer material. Then, they were heat treated at 925
-
Page 59When hardness of Iron Ore changes inside Autogenous (AG) mills it causes a significant effect on the throughput of Autogenous (AG) mills which in turn results in final production of the mineral processing plants. In this regard grindability or hardness of ore is the resistance of the ore in the comminution. The effect of increasing temperature on grinding of Iron Ore is considered with the hardness test as a standard available test. But in previous studies this effect has not been considered. Analyzing results show that. By increasing temperature up to 500
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.