فهرست مطالب

بین المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید - سال نوزدهم شماره 5 (1387)

نشریه بین المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید
سال نوزدهم شماره 5 (1387)

  • ویژه نامه مهندسی متالورژی و مواد
  • 116 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1387/12/20
  • تعداد عناوین: 13
|
  • ابوالحسن نجفی، حسین سرپولکی، فرهاد گلستانی فرد *، رحیم تقی زاده صفحه 1
    در تحقیق حاضر اثر افزودن TiO2 بر خواص جرم های ریختنی آلومینا اسپینل بحث و بررسی شده است. بهمین منظور سه ترکیب به منظور انجام آزمایشات و بررسی خواص درنظر گرفته شده که این ترکیبات شامل 6 درصد TiO2 (SP-6T)، 9 درصد (TiO2 (SP-9T و ترکیبات بدون(TiO2 (SP می باشند. سپس از روش زینترینگ در حالت جامد در محدوده دمایی C o 1600-1000 جهت پخت تمام ترکیبات بهره گرفته شد. نتایج حاصل نشان می دهد، حضور TiO2 در این ترکیبات باعث بهبود فرآیند زینترینگ در دماهای بالا می شود. آنالیز فازی حاصل از این ترکیبات نیز آشکار می سازد که در اثر واکنش TiO2 با CaO در دماهای بالاتر از C o 900 و تشکیل فاز CT، فرآیند زینترینگ بهبود یافته و منجر به افزایش دانسیته و استحکام سرد این قطعات می شود. همین طور TiO2 با Al2O3 در دماهای بالاتر از C o1400، فاز (AT (TiO2 - Al2O3 را تشکیل می دهد که در اثر تشکیل این فاز (تیالیت) نیز فرآیند زینترینگ بهبود می یابد. به طور کلی در این تحقیق ثابت شد که استفاده از TiO2 درساخت جرم های ریختنی آلومینا - اسپینل باعث افزایش دانسیته می گردد. به طوری که این مقدار در دمای C o 1600 به مقدار gr/cm3 3/68 می رسد. هم چنین با افزایش TiO2 (تا 9درصد)، دانسیته، استحکام فشاری سرد و در نهایت درصد تغییرات خطی پایدار (PLC) در دمای حدود C o 1600 بهبود یافته، ولی خواص گرم نمونه ها کاهش می یابد. به طوریکه هرچه مقدار TiO2 بیشتر شود استحکام خمشی گرم و نیز دیرگدازی تحت بار ثابت این قطعات نیز کمتر می شود.
    کلیدواژگان: جرمهای ریختنی، دانه بندی، جریان پذیری، تیتانیا، آلومینا، اسپینل
  • محمد شیخ شاب بافقی*، محمدرضا افشار مقدم، احسان علوی صفحه 9
    روش الکتروشیمیایی تولید اکسید مس (I) مبتنی بر انحلال آندی مس فلزی در الکترولیت آبی حاوی یون کلرید و تشکیل کمپلکس های کلریدی مس و سپس هیدارته شدن آنها توسط یونهای هیدروکسیل ناشی از آزاد شدن گاز هیدروژن در کاتد می باشد و نتیجه واکنش شیمیایی هیدراتاسیون، تشکیل اکسید مس (I) است. در این پژوهش تاثیر متغیرهای موثر بر الکترولیز شامل غلظت دی کرومات پتاسیم به عنوان افزودنی، بازیسیته محلول، غلظت کلرور سدیم، دانسیته جریان و دما بر دو شاخص مهم الکترولیز، یعنی راندمان جریان و مصرف ویژه انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. بر این اساس شرایط بهینه به شرح زیر به دست آمده است:دما = 80-75 ° C، NaCl= 240 g/l، دانسیته جریان = 900 Am 2-، NaOH = 5/0 g/l، K 2 Cr 2 O 7 = 1/0 g/l
    کلیدواژگان: الکترولیز، ممانعت کننده، انحلال آندی، پایدار سازی، راندمان جریان، اکسید مس
  • روح الله رحمانی فرد، فرشاد اخلاقی* صفحه 15
    در کامپوزیتهای ریختگی Al-SiCp وجود تخلخل های گازی و انقباضی و نیز خوشه های حفره- ذرات و ذره- ذره باعث تضعیف پیوند فصل مشترک می شوند، این عوامل باعث می شوند تا انفصال فصل مشترک بعنوان عامل موثر در شکست کامپوزیتها عمل نماید. تغییر شکل داغ کامپوزیتها یکی از روش های مناسب در بهبود فصل مشترک و کاهش تخلخل نمونه های کامپوزیتی ریختگی است. در این تحقیق کامپوزیتهای A356 حاوی 10% ذرات SiC (با اندازه متوسط ذره 38 میکرومتر) به روش کامپوکستینگ تهیه شده است. این کامپوزیتها تحت فرایند اکستروژن داغ قرار گرفته و تاثیر سرعت تغییرشکل بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی آنها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که انجام عملیات اکستروژن باعث بهبود توزیع ذرات SiC و کاهش درصد تخلخل زمینه و افزایش خواص مکانیکی نسبت به حالت ریختگی می شود. با اینحال افزایش سرعت تغییرشکل شرایط شکست ذرات را حادتر کرده و لذا استحکام نهایی و درصد ازدیاد طول کامپوزیت تا حدودی افت می کنند ولی تنش تسلیم افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: کامپوزیت A356، SiC، اکستروژن داغ، سرعت تغییر شکل، ریزساختار، خواص مکانیکی
  • امید رزبانی، سیدعلی جزایری*، رضا ابراهیمی صفحه 23
    سامانه روان کاری موتورهای احتراق داخلی یکی از مهم ترین اجزایی است که کارکرد مطمئن و دوام موتورها را تضمین می کند. استفاده از شبیه سازی رایانه ای در طراحی و تحلیل مدار روان کاری نسبت به روش های آزمایشگاهی و سعی و خطا مقرون به صرفه تر است. در این راستا ابتدا تک تک اجزای سامانه روان کاری مورد بررسی قرار گرفته و روابط افت فشار هرکدام از آن ها ارایه شده است. سپس کد کامپیوتری EngineLubSim تهیه شده است که توسط آن می توان به تحلیل و طراحی سامانه روان کاری موتورهای احتراق داخلی پرداخت. این کد از روش خطی شده تصحیح هد برای تشریح سیستم معادلات سامانه روان کاری سود می برد و با استفاده از روش SOR معادلات مذکور را حل می کند. همچنین کد کامپیوتری دیگری برای محاسبات دینامیکی مربوط به خروج از مرکز یاتاقان ها توسعه یافته (BearLoad) که در کنار کد EngineLubSim ابزار قدرتمندی در تحلیل سامانه روان کاری موتور تشکیل می دهند. درنهایت یک موتور نمونه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که مقدار تغذیه روغن به یاتاقان ها مناسب نیست و باید تغییراتی در طراحی صورت گیرد تا مشکل برطرف شود.
    کلیدواژگان: موتورهای درون سوز، روان کاری، یاتاقان، پالایه روغن
  • امید مجیدی، سعید شبستری*، محمدرضا ابوطالبی صفحه 31
    در پژوهش حاضر، فلاکس حاوی 90 درصد وزنی از ترکیب NaCl-KCl به همراه 8 درصد وزنی Na2SiF6 و 2 درصد وزنی CaF2 به مذاب آلومینیم حاصل از ذوب تراشه های آلیاژهای ریختگی A380 و A319 افزوده شده و تاثیر مقدار فلاکس بر راندمان عملیات تصفیه از طریق آزمایش های کشش، آزمون انجماد تحت فشار کاهش یافته (RPT)، متالوگرافی، میکروسکوپ الکترونی(SEM) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر فلاکس مورد نظر بر مذاب حاصل از ذوب برگشتی های آلیاژ کارپذیر 6063 نیز مورد بررسی قرار گرفت. پس از انجام آزمایش ها و با توجه به نتایج، مقدار بهینه اعمال فلاکس تعیین گردید.
    کلیدواژگان: مذاب آلومینیم، فلاکس، آخال، تصفیه و بازیابی
  • بیت الله اقبالی* صفحه 39
    در این پژوهش تاثیر حضور عناصر میکروآلیاژی بر فرآیندهای نرم شدن دینامیکی فریت و بر میزان ریز شدن آن در حین اعمال تغییر شکل پیچش گرم در منطقه دو فازی در فولادهای کم کربن میکروآلیاژی مورد مطالعه قرار گرفت. از روی منحنی های سیلان گرم و همچنین با استفاده از میکروسکوپ نوری و تکنیک EBSD در میکروسکوپ الکترونی روبشی، رفتار تغییر شکل گرم و تحولات ریزساختاری صورت گرفته مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می دهد حضور عناصر میکروآلیاژی، بر نوع فرآیندهای نرم شدن دینامیکی و میزان آنها تاثیر گذاشته و نتیجه این تاثیر به صورت اختلاف در سطح تنش سیلان فریت در فولادها دیده می شود. نتایج EBSD نشان داد اثر توام Nb و Ti در پایدار کردن مرز دانه ها در برابر مهاجرت در حین اعمال تغییر شکل بیش از اثر Nb تنها است. همچنین اندازه نهایی دانه های فریت بدست آمده در فولادهای میکروآلیاژی ظریفتر از فولاد ساده کربنی است. به طوریکه اندازه این دانه ها در فولاد ساده کربنی، فولاد میکروآلیاژی دارای Nb و فولادمیکروآلیاژی دارای Nb-Ti به ترتیب برابر با 8/2، 8/1 و 5/1 میکرون می باشد.
    کلیدواژگان: فولاد، میکروآلیاژی، تغییر شکل گرم، اندازه دانه، EBSD، تبلور مجدد
  • محمدرضا رضایی، علی جزایری قره باغ*، جواد ملا، مهدی پورعبدلی صفحه 47
    : در مقاله حاضر تاثیر افزودن عناصر شبه فلزی (4-27 at%)Si و (5-22 at%)B بر ساختار و خواص مغناطیسی آلیاژهای پایه کبالت حاوی 5at% آهن که به روش ذوب ریسی انجماد سریع یافته اند مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشات پراش پرتو X نشان داد که افزودن عناصر Si و B به تنهایی جهت آمورف شدن کامل ساختار نوارهای ذوب ریسی شده آلیاژهای غیر یوتکتیکی CoFeSi و CoFeB کافی نبوده و در آلیاژهای چهارتایی CoFeSiB نیز برای حصول ساختار آمورف مجموع این دو عنصر و نسبت B به Si باید بیشتر از یک مقدارحداقل باشد. همچنین بررسی اثر این عناصر بر خواص مغناطیسی (Hc، Bs و Br) آنها به کمک دستگاه پسماندنگار نشان داد که هر چه مقدار مجموع عناصر شبه فلزی Si و B در آلیاژهای CoFeSiB بالاتر باشد، نیروی وادارنده مغناطیسی Hc و مغناطش (القای) اشباع (Bs)Ms نوارهای آمورف (بی شکل) تولید شده کاهش پیدا می کنند. همچنین در مجموع Si و B ثابت، با افزایش نسبت B/Si القای اشباع و القای پسماند افزایش پیدا می کند.
    کلیدواژگان: CoFeSiB، انجماد سریع، ذوب ریسی، آمورف، خواص مغناطیسی
  • مهدی صیادی * محمدرضا طرقی نژاد_محمدمحسن مشکسار صفحه 57
    در تحقیق حاضر، شرایط ساخت و خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تولید شده به روش اکستروژن گرم پودر مورد مطالعه قرار گرفته است. زمینه کامپوزیت ها با استفاده از پودر آلومینیوم به همراه 10 درصد وزنی پودر تیتانیوم تهیه شد. فاز تقویت کننده از جنس ذرات کاربید سیلیسیوم و یا اکسید آلومینیوم با اندازه متوسط 5 میکرون به مقدار 5، 10، 15 و یا 20 درصد حجمی انتخاب گردید. پودرهای تشکیل دهنده ماده مرکب پس از مخلوط سازی، در محفظه هایی از جنس آلومینیوم ریخته شد، سپس لقمه های حاصل تحت فرایند اکستروژن گرم پودر قرار گرفت. بررسی ریزساختار کامپوزیت های تولید شده نشان داد که ذرات تقویت کننده سرامیکی، به صورت یکنواخت در زمینه توزیع شده اند. همچنین آنالیز XRD نمونه های کامپوزیتی پس از انجام فرایند اکستروژن گرم پودر نشان داد ترکیبات بین فلزی از نوع Al3Ti در زمینه تشکیل گردیده است. حضور ذرات سرامیکی و ترکیبات بین فلزی موجب کاهش انعطاف پذیری زمینه آلومینیومی گردید. ضمن اینکه مواد مرکب حاوی ترکیبات بین فلزی و یا ذرات تقویت کننده سرامیکی، خواص فرسایشی و ریزسختی بهتری از خود نشان دادند.
    کلیدواژگان: اکستروژن گرم پودر، کامپوزیت های زمینه AI، Ti، مقاومت سایشی، ترکیبات بین فلزی
  • حسین یدالله تبار، حسن ثقفیان، سعید شبستری* صفحه 65
    تاثیر ارتعاشات مکانیکی با فرکانس های متغیر و دامنه ثابت در حین انجماد، بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم A380، مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق، تعیین فرکانس بهینه ارتعاش و تغییرات خواص مکانیکی در اثر اعمال ارتعاش و اندازه گیری کمی اجزای ریزساختاری آلیاژ A380 می باشد. در این راستا، نمونه هایی از مذاب های A380 تحت هفت فرکانس متفاوت (از صفر تا Hz 60) قرار داده شده و سپس بدون استفاده از ترکیبات جوانه زا و یا بهساز، ریخته گری شدند. با انجام آزمایشات مربوطه، فرکانس نمونه ریخته شده در فرکانس Hz 60 با %76/54 کاهش در فاصله بازوهای ثانویه دندریتی، %1/7 افزایش در چگالی، %43 افزایش در تنش تسلیم، %35/50 افزایش در استحکام کششی نهایی و %6/291 افزایش در ازدیاد طول نسبی، به عنوان فرکانس بهینه تعیین گردید. در حقیقت، اعمال ارتعاش، علاوه بر کاهش کلی اندازه اجزای ریزساختاری نظیر فاصله بازوهای ثانویه دندریتی، پتانسیل زیادی برای کاهش و حذف تخلخل و عدم مذاب رسانی، از طریق شدت بخشی به پدیده تغذیه جرمی موثر را فراهم می آورد.
    کلیدواژگان: ارتعاش مکانیکی، فاصله بازوهای ثانویه دندریتی، خواص مکانیکی، آلیاژ آلومینیم A380
  • ایمان ساری صراف، سید حسین رضوی، حسین زارعی، شمس الدین میردامادی * صفحه 75
    در این پژوهش، روند انحلال رسوبات (Al،Ti) Ni3) γ با تغییر عوامل موثر در نفوذ مانند دما، زمان و تنش اعمالی، در سوپر آلیاژ IN CONEL 738LC بررسی شده است. پس از انجام آزمایش ها،عکس های ریز ساختار توسط میکروسکوپ نوری ومیکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تهیه شده و سپس با استفاده از این تصاویر و تعیین اندازه و تعداد رسوبات بر حسب دما، زمان و تنش اعمالی به صورت جداگانه رسم شده است. در بررسی تصاویر مشاهده گردیده که رسوبات مکعبی γ، در فرایند انحلال، به یکدیگر ملحق شده و با انحلال گوشه ها به شکل کروی درآمده اند. نتایج حاصل از نمودارها حاکی از آن است که بهترین انحلال در دماهای بیش از 1200 درجه سانتیگراد و زمان 5/2 ساعت حاصل شده است؛ این زمان (5/2 ساعت) زمان حصول بیشترین میزان انحلال فاز γ اولیه بوده و با صرف زمان بیشتر تغییری در ساختار و میزان انحلال دیده نشده است. همچنین مشاهده گردیده که اثر تنش فشاری در مقادیر کم اثر کمی بر افزایش انحلال داشته و موجب بزرگ شدن رسوبات بدلیل آگلومره شدن آن ها شده است، اما به نظرمی رسد اعمال تنش در مقادیر زیاد به فرایند انحلال کمک نموده و باعث یکنواخت شدن انحلال رسوبات γ گردیده است.
    کلیدواژگان: سوپر آلیاژ، اینکونل، گاماپرایم، نفوذ، تنش فشاری، محلول سازی
  • رحیم نقی زاده *، علی بنی طباء، فرزین آریان پور صفحه 83
    در این تحقیق خواص و ویژگی های نوعی بوکسیت ایرانی که از معدن شاه بلاغی دماوند در حوالی تهران استخراج می گردد با نوعی بوکسیت مرغوب چینی به منظور کاربرد در محصولات دیرگداز مقایسه گردید. ابتدا خواص فیزیکی، شیمیایی، حرارتی، فازی و ریزساختاری بوکسیت خام و زینتر شده در دماهای مختلف، بررسی و سپس نمونه هایی با درصدهای مختلف کائولن و با استفاده از بوکسیت کلسینه ایرانی و بوکسیت چینی ساخته شد. در نهایت خواص فیزیکی، مکانیکی، فازی و ریزساختاری نمونه ها با یکدیگر مقایسه گردید. با توجه به دست آوردهای این تحقیق آشکار گردید که بوکسیت حاصل از معدن شاه بلاغی دماوند حاوی مقادیر مناسب آلومینا و اکسیدهای دیگر بوده و نمونه های دیرگداز ساخته شده از آن، خواص فیزیکی، مکانیکی و ریزساختاری مناسبی با توجه به نمونه های ساخته شده از بوکسیت چینی جهت استفاده در کاربردهای دیرگداز دارا می باشند.
    کلیدواژگان: مواد دیرگداز، بوکسیت، کالولن، دماوند، شاه بلاغی
  • مجید عبدلی، نقی پروینی احمدی، رسول آذری خسروشاهی* صفحه 93
    در این تحقیق برخی از ویژگی های پوشش بدون برق Ni-B-Tl، از طریق محلول کلریدی بر فولاد 316 بررسی شده است. برای ایجاد پوشش Ni-B-Tl از یک حمام قلیایی شامل بروهیدرات سدیم بعنوان احیا کننده و نیترات تالیوم بعنوان پایدارکننده استفاده شد. تغییرات ریزسختی پوشش، سرعت رسوب گذاری و درصد وزنی نیکل، بر و تالیوم در دما و زمانهای متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، ساختار پوشش در حالت بعد از پوشش دهی و بدون عملیات حرارتی با توجه به درصد وزنی عناصر تشکیل دهنده آن بررسی و شناسایی شد. نتایج آزمایشات نشان می دهند که با اضافه کردن نیترات تالیوم، Tl نیز همراه نیکل و بر روی سطح نمونه رسوب می کند. با افزایش زمان درصد وزنی بر و تالیوم افزایش و درصد وزنی نیکل کاهش و همچنین با افزایش دمای پوشش دهی درصد وزنی بر و تالیوم کاهش و درصد وزنی نیکل افزایش می یابد. با افزایش دما، ریزسختی پوشش افزایش یافته و با افزایش زمان پوشش دهی، ریزسختی بعد از یک روند افزایشی، کاهش پیدا می کند. الگوی XRD در حالت بعد از عملیات حرارتی بمدت یک ساعت در دمای ̊C 450 وجود فازهای بلوری نیکل، تالیوم و بورایدهای نیکل (B 3 Ni و B 2 Ni) را نشان می دهد. افزایش ریزسختی پوشش می تواند به دلیل وجود فازهای بلوری و بورایدهای نیکل باشد.
    کلیدواژگان: پوشش دهی بدون برق، نیکل، بر، تالیوم
  • حامد علی اکبرزاده*، مریم ولیعی صفحه 99
    خواص مکانیکی هاردمتال ها به میزان زیادی تابع مشخصات مواد اولیه، اندازه دانه کاربید، نوع و میزان بایندر و شرایط پخت است. در تحقیق حاضر، تاثیر درصد فاز بایندر و شرایط اولیه پودر و دمای پخت بر خواص مکانیکی سختی و چقرمگی شکست هاردمتال های کاربیدتنگستن-کبالت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که انجام فرآیند گرانوله سازی پودر پس از آسیاب و قبل از مرحله شکل دهی منجر به بهبود خواص مکانیکی نهایی قطعه می گردد. برای ترکیب 8% کبالت، دمای پخت C ◦ 1440 منجر به حصول سختی و چقرمگی شکست مناسب و مطلوب گردیده است. اما برای ترکیبات 10 و 12% کبالت افزایش دمای پخت تا C ◦ 1440 منجر به کاهش سختی و افزایش چقرمگی شکست شده است.
    کلیدواژگان: هاردمتال کاربیدتنگستن، کبالت، دمای پخت، سختی، چقرمگی، شکست
|
  • A. Najafi, H. Sarpoolaky, F. Golestani, Fard *, R. Naghi Zadeh Page 1
    The effects of TiO2 addition on properties of alumina spinel refractory castables werer investigated in this research. For this purpose three different composition with 0, 6 and 9 perecent TiO2, (SP), (SP-6T) and (SP-9T), were prepared in order to test and measure the properties of the castables. Then the samples were sintered from 1000-1600ºC in an electric furnace. The characterization results showed that the presence of TiO2 in these compositions led to sintering modification by increasing temperature. Phase analysis of the samples revealed calcium titanate formation due to TiO2 reaction with CaO at temperature higher than 1000ºC so the sintering process was modified and caused increase the density and cold crushing strength of the samples. On the other hand, TiO2 and Al2O3 form aluminium titanate while temperature goes above 1400ºC which improved sintering. It can be concluded that TiO2 addition into the alumina spinel refractory castable increases density up to 3.68 gr/cm3 at 1600ºC. Also by increasing TiO2 up to 9% wt., cold crushing strength and permanent linear changes (PLC) were increased in the samples fired att 1600ºC although the hot properties of the samples were slightly decreased. So when TiO2 content increased to 9% and above, the hot modulus of rupture and refractoriness under load of the samples will be declined.
  • M. S. Bafghi*, M. R. Afsharmoghadam, E. Alavi Page 9
    The electrochemical process of cuprous oxide production is by the anodic dissolution of copper in an alkaline concentrated sodium chloride solution. The initial chloride in the electrolyte cell provides a condition for the formation of cuprous chlorocomplex anions. In the end,the cuprous oxide is formed through the anions hydrolysis by the hydroxyl ions, which are generated in the cathodic reaction of hedrogen evolution. In the present research, the effect of some variables, including the concentration of sodium chloride, sodium hydroxide i.e.alkalinity, potassium dichromate as an additive, temperature of the solution and current density are studied on two major electrolysis indices, which are the Current efficiency and the Specific energy consumption. Finally, the optimum conditions are achieved as follows: Temp.:75-80 ° C,NaCl=240 g/l,Curret density = 900 A/m2,NaOH = 0.5 g/l, K2Cr2O7= 0.1 g/l
  • R. Rahmanifard, F. Akhlaghi Page 15
    The presence of porosity-particle clusters as well as gas and shrinkage pores in the cast Al-SiC composites can be regarded as influential factors that deteriorate the particle-matrix interface, and hence the mechanical properties of such composites. The thermo mechanical processing of these composites results in the reduction of porosity content as well as improvement in the particle-matrix interface. In the present study A356-SiC composites containing 10Vol% of SiC particles (38µm in size) were produced by compo casting method, and subjected to hot extrusion with various punch speeds in the range of 1-5 mm/s. It was concluded that the extruded samples exhibited more homogeneous particle distribution, lower porosity content and improved mechanical properties when compared with as-cast specimens. The increased punch speed resulted in the deterioration in the particle distribution, more fractured particles, and increase of porosity and hence decrease of mechanical properties such as UTS, Young modules and Elongation. However, the yield strength increases by increasing the punch speed.
  • Omid Razbani, S.A. Jazayeri*, Reza Ebrahimi Page 23
    Optimum engine lubrication plays a significant role in maintaining a reliable and long life duty operation with economical benefits and costs. A poor engine lubrication design with tribological difficulty could lead to catastrophic engine failure with serious direct and chain damages that may cost the whole engine. Proper lubrication design contributes to mechanical efficiency and fuel consumption. Numerical simulation methods can provide a powerful tool to optimize the engine lubrication system. In this paper the engine lubrication system is divided to several subsystems where these have been studied in detailed with a relevant set of governing equations. An “Engine Lub Sim” code is developed that has the capability of analysing this system. This code uses “linearized head correction” method and a successive over relaxation (SOR) approach in order to solve the set of equations. Also, a “Bear Load” computer code is developed to examine the eccentricity in journal bearings resulting from dynamic loading. The combination of these two codes gives a powerful tool to analyze the engine lubrication system. The code has been applied to examine the bearing performance of a locally manufactured engine “Peykan”. The results denote the damages arisen in service experience for the middle journal bearing due to poor lubrication.
  • S.G. Shabestari*, M.R. Aboutalebi, O. Majidi Page 31
    In the present study, a typical flux containing 90wt% NaCl-KCl, 8wt% Na2SiF6 and 2wt% CaF2 was used to remove the inclusions from the melts of A380 and A319 aluminum alloy scraps. The effect of flux amount on refining efficiency was investigated using tensile test, reduced pressure test (RPT), metallography and SEM. The effect of flux on the 6063 wrought aluminum melts was also studied. On the basis of the obtained results, the optimum amount of flux in the refining process was determined.
  • B. Eghbali* Page 39
    Laboratory hot torsion testing technique was carried out on one plain low carbon steel and two plain low carbon Nb and Nb-Ti micro alloyed steels to study the effects of chemical composition, micro alloying addition, on the dynamic softening and grain refinement of ferrite during warm deformation. Deformation schedule was conducted within two phase region (i.e. between Ar3-Ar1). The physical processes that occur during deformation were studied by analyzing the true stress- true strain warm flow curves of ferrite. Examination of the micro structural evolution was carried out by optical microscopy and electron back scattering diffraction (EBSD). Results show that warm flow ferrite stress-strain curves are similar to those affected only by dynamic softening and an extended warm flow softening seen during deformation. The dynamic softening mechanism observed during warm deformation of ferrite was explained by continuous dynamic recrystallization (CDRX). The addition of Nb and Ti has significant effects on ferrite grain refining in micro alloyed steels. It was observed that the Nb-Ti micro alloyed steel has the finest equiaxed ferrite grains, 1.5 μm, in compared with Nb and C-Mn steels. Moreover, plain low carbon steel has the largest ferrite grain size, 2.8 μm. This demonstrated that the effect of Nb-Ti on ferrite grain refinement is stronger than that of Nb alone. It was concluded that the addition of Nb and Ti enhances grain refinement through CDRX of ferrite.
  • A. Jazayerig.*, J. Molla, M. Pourabdoli, M. R. Rezaie Page 47
    The effects of metalloids Si(4-27 at%) and B(5-22 at%) on the structure and magnetic properties of melt spun cobalt based alloys containing 5at% Fe have been studied. XRD results revealed that in non-eutectic ternary CoFeSi and CoFeB alloys, the additions of Si or B, alone can not lead to full amorphization of melt spun ribbons. In quaternary CoFeSiB alloys, the total amounts of Si and B additions and also the B/Si ratio must be more than a minimum value in order to attain full amorphous structure in melt spun ribbons. Magnetic measurements by hysteresisgraph revealed that by increasing the total amounts of Si and B, the Hc, Bs and Br of melt spun ribbons decrease. Also where the total amount of Si and B is constant, the higher the B/Si ratio, the greater the Bs and Br of the ribbons.
  • M. Sayyadi * M. Toroghi Nejad_M. M. Moshksar Page 57
    In this research, the production of Aluminum matrix composites (AMCS) consolidated by hot powder extrusion along with physical and mechanical properties of extruded bars have been studied. The matrix alloy was prepared from elemental powders of Al and 10wt% Ti. The composites comprises 5, 10, 15 or 20 vol% SiC or Al2O3 particles with an average size of 5 micron. The powder mixtures were sealed in an aluminum cans and then hot extruded in 600 C. Ram speed and reduction ratio were 72 mm/min and 10:1 respectively. The examination of the composite microstructures has generally shown that the ceramic particles of SiC and Al2O3 are uniformly distributed in the matrix. XRD analyses showed that as-extruded specimens containing Ti alloying element consisted of Al3Ti inter metallic compounds. The obtained composites containing inter metallic compounds or ceramic reinforcements showed better wear resistance and micro hardness but lower ductility than pure Al.
  • H. Yadollahtabar, H. Saghafian S., G. Shabestari* Page 65
    The effect of low frequency mechanical vibration during solidification on the microstructure and mechanical properties of A380 aluminum alloy has been studied. The main purpose of this research is to do a systematic work to find the optimum vibrational frequency. Different frequencies in the range of 0-60Hz at a constant amplitude was applied to the unmodified A380 alloy. Mechanical properties, density and SDAS have been determined in the optimum frequency. Vibration has reduced the grain size, micro structural features and internal shrinkage porosities. It has also increased the feed ability of the alloy by effective mass feeding.
  • I. S. Sarraf, S. H. Razavi, H. Zarei, Sh. Mirdamadi* Page 75
    Super alloys are basically used in high temperature industrial applications due to their resistance to aggressive environments and longer durability than other conventional alloys. In this research, the dissolution behavior of primary gamma prime precipitates has been analyzed under various solution heat treatments via making changes in the time and temperature of the Standard Heat Treatment (SHT) and subjecting the specimens to external compressive stress. The microstructures were examined by Scanning Electron Microscope (SEM) and afterwards the diameters and the numbers of precipitates were measured. It could be seen from the SEM photos that the cubic precipitates has been agglomerated and their corners got rounded in order to make a spherical shape. The results showed that the best dissolution could be achieved by T>1200oc and t>2.5h. Additionally the system reached to equilibrium after 2.5 hours in any temperature hence by spending more time no changes in either morphology or the volume fraction could be observed. Although the small applied compressive stress has had a little effect on the process, it has helped the precipitates in agglomerating. On the contrary exposing the specimens to great compression has led to a continuous and uniform dissolution.
  • R. Naghizadeh*, A. Banitaba, F. Arianpour Page 83
    In this research project, the properties and characterization of one kinds of Iranian bauxite extracted from Damavand Shahbolaghi mine near Tehran were compared with one type of industrial China's refractory grade bauxite in order to using in refractory industries. At first physical, chemical and thermal properties and phase and micro structural evolutions of as received and sintered samples at different temperatures were investigated. Then some samples containing different percent of kaolin and Iranian and China's calcined bauxite were prepared. Finally the physical, mechanical and micro structural properties of samples were compared together. The results show that the refractory bauxite produced from Iranian Damavand Shahbolaghi mine contains the proper amounts of alumina and other oxides. Also the refractory samples prepared from this kind of bauxite had the suitable physical, mechanical and micro structural properties in comparison with the samples made from China's bauxite in refractory applications.
  • M. Abdeli, N. Parvini Ahmadi, R. A. Khosroshahi * Page 93
    In this research some properties of an electro less Ni-B-Tl coating (in chloride solution) on AISI 316 grade stainless steel was investigated. An alkaline bath having borohydride sodium as the reducing agent and thallium nitrate as the stabilizer was used to prepare the electroless Ni-B-Ti coating. Variations in micro hardness, deposition rate and weight percentage of the elements Ni, B and Tl with time and temperature were studied. In addition, variation in microstructure of the as deposited coating as a function of the amount of elements present in the coating was studied. The results showed that by addition of thallium nitrate, Tl co-deposited on the surface. An increase in the weight percentage of the elements B and Tl and decrease in that of Ni were found with increasing plating time, and a decrease in the weight percentage of the elements B and Tl and increase in that of Ni were found with increasing temperature. While micro hardness increased with temperature, it decreased after an increasing trend with plating time. XRD patterns from the post heat treated specimens at 450 ˚C for 1 h revealed the formation of crystalline nickel, thallium and nickel boride (Ni3B, Ni2B) phases. The increasing surface hardness of the coating could be related to the formation of the Ni2B and Ni3B phases.
  • H. Aliakbarzadeh*, M. Valiee Page 99
    Mechanical properties of hard metals are very close to starting material, carbide grain size, kind of binders and sintering temperatures. In this research, effect of the amount of binder phase, starting powder and sintering situation on the mechanical properties of hardness and fracture toughness of Tungsten carbide-Cobalt hard metals were investigated. The results showed that the powder granulation after milling improves the final mechanical properties of hard metals. For WC-8%wtCo, the sintering temperature of 1440 ° C is suitable and useful to take good properties. But increasing temperature to 1440 ° C in WC-10 and 12%wtCo compositions decrease the hardness and increase the fracture toughness.