فهرست مطالب

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد - پیاپی 13 (تابستان 1389)

نشریه فرآیندهای نوین در مهندسی مواد
پیاپی 13 (تابستان 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/07/05
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مقایسه خواص فیزیکی - شیمیایی پوشش نانوکامپوزیت شیشه زیست فعال- دی اکسید تیتانیم و...
    مجتبی نصر اصفهانی، رضا ابراهیمی، محمد صالح داداش، سعید کرباسی صفحه 1
    هدف از این پژوهش تهیه، توسعه و مشخصه یابی پوشش نانوساختار شیشه زیست فعال (58S)- تیتانیم دی اکسید به روش سل- ژل برای اصلاح زیست سازگاری فولاد زنگ نزن 316L به منظور به کارگیری در مصارف پزشکی و دندانپزشکی بود. نانوذرات شیشه زیست فعال 58S به وسیله روش سل- ژل سریع تهیه و بعد از کلسینه در دمای 600 درجه سانتی گراد با غلظت های 30، 50 و 70 گرم در لیتر به سل تیتانیا اضافه شد. سل های کامپوزیتی حاصل بر روی صفحات فولاد زنگ نزن 316L به روش غوطه وری پوشش داده شد و در 600 درجه سانتی گراد عملیات حرارتی شد. خواص فیزیکی- شیمیایی شامل، ریخت شناسی سطح، بلورینگی، ابعاد بلور و چسبندگی به زمینه فولادی فیلم های کامپوزیتی توسط تکنیک های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)1، تحلیلگر طیف نگار تفکیک انرژی (EDS)2، پراش اشعه X (XRD)3، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)4 و آزمون ریزسختی سنج ویکرز مورد بررسی قرار گرفت. فیلم های کامپوزیتی شیشه زیست فعال- تیتانیم دی اکسید بدون ترک های ماکرو و هموژن، با ابعاد کوچکتر از 100 نانومتر و یک چسبندگی عالی بین فیلم ها و زمینه فولاد زنگ نزن (450 ویکرز) به دست آمد. زیست فعالی پوشش های کامپوزیتی به وسیله فروبردن پوشش ها در مایع شبیه سازی شده بدن (SBF)5 به مدت 30 روز مورد بررسی قرار گرفت. بعد از 30 روز غوطه وری، یک لایه کامل کربناتی حاوی آپاتیت بر روی سطح هر سه فیلم تشکیل شد، به طوری که با افزایش غلظت شیشه زیستی میزان هیدرکسی آپاتیت افزایش یافت.
    کلیدواژگان: شیشه زیست فعال، نانوکامپوزیت، فرآیند سل، ژل، فولاد زنگ نزن 316L، پوشش دادن
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • ارزیابی الکتروشیمیایی خوردگی جوشهای ترمیمی فولاد زنگنزن17-4 PH در محلول 5/3 درصد وزنی کلرید سدیم
    محمدرضا توکلی شوشتری صفحه 9
    در این تحقیق، رفتار خوردگی جوش های ترمیمی فولاد 17-4 PH در محلول 5/3% کلرید سدیم، با اندازه گیری های الکتروشیمیایی مطالعه گردید. همچنین اثر سه عملیات حرارتی بعد از جوشکاری، آنیل انحلالی به همراه پیرسازی در دماهای 480، 550 و 620 درجه سانتی گراد بر روی مقاومت به خوردگی بررسی گردید. نتایج پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد که عملیات جوشکاری دامنه رویین شدن را در ناحیه جوش با افزایش پتانسیل حفره دار شدن بهبود داد. در مقابل ناحیه متاثر از حرارت بیشترین دانسیته جریان رویین شدن و کمترین مقاومت به خوردگی حفره ای را دارا بود. با اعمال عملیات حرارتی بعد از جوشکاری، ناحیه متاثر از حرارت از بین رفت و ناحیه رویین شدن فلز جوش با افزایش پتانسیل حفره دار شدن بهبود یافت. همچنین نتایج خوردگی گالوانیک نشان داد که عملیات حرارتی بعد از جوشکاری مقاومت به خوردگی گالوانیک را بهبود می بخشد.
    کلیدواژگان: فولاد زنگ نزن 17، 4 PH، عملیات حرارتی بعد از جوشکاری، خوردگی گالوانیک، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی اثر Li2O بر خواص شیشه- سرامیک ها بر پایه TiO2 - F - (Li2O) K2O - B2O3 - MgO- Al2O3 - SiO2
    ملیحه قاسمزاده، علی نعمتی صفحه 19
    در این تحقیق اثر جایگزینی مقادیر مختلف K2O با Li2O بر خواص حرارتی، نوع فازهای بلوری و ریزساختار شیشه- سرامیک میکا بررسی گردید. بررسی رفتار حرارتی دمای تبلور، نقطه نرم شوندگی و دمای ذوب شیشه های حاصله توسط آنالیز حرارتی DTA مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج DTA محدوده دمای بهینه عملیات حرارتی مشخص و شیشه ها در دماهای مختلف عملیات حرارتی گردیدند. نوع فازهای متبلور شده با کمک پراش پرتو ایکس ((XRD، شکل و یکنواختی ریزساختاری به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM)) بررسی گردید. نتایج نشان داد با جایگزینی اکسید لیتیم به جای اکسید پتاسیم دمای انتقال به شیشه و دمای نرم شوندگی و در نهایت دمای تبلور فازهای بلوری کاهش می یابد. در ترکیب شامل پتاسیم فازهای میکای نوع پتاسیم و سیلیکات پتاسیم و در ترکیب شامل لیتیم بتا- اسپودومن و کندرودیت متبلور شدند. ریزساختار ترکیب حاوی پتاسیم، شامل کریستال های ورقه ای است در حالی که ریزساختار نمونه های حاوی لیتیم، حاصل از رشد دندریتی می باشد.
    کلیدواژگان: شیشه، سرامیک، ریزساختار، تبلور، فلوروفلوگوپیت
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تولید چدن خاکستری مغزه گذاری شده با سیم آلومینیوم به روش فوم هدر رفته و بررسی ترکیبات
    مسعود ارغیانی، مازیار آزادبه، مهدی دیواندری، محمد ضرغامی صفحه 27
    ریخته گری لاست فوم از سال 1950 برای تولید قطعات مورد استفاده قرار گرفته است. در این روش امکان مغزه گذاری در نمونه قبل از ریخته گری وجود دارد. همچنین این روش می تواند به عنوان روشی برای تولید کامپوزیت و بی متال ها مورد توجه قرار گیرد. علاوه بر این امکان بررسی واکنش ها بین دو فلز مغزه-گذاری شده و فلز مذاب در فصل مشترک نیز وجود دارد. در این تحقیق سیم آلومینیومی با قطر 3 میلی متر در داخل مدل فومی جاگذاری و سپس چدن خاکستری با گوگرد پایین ریخته گری شد. نحوه ذوب شدن مغزه آلومینیوم، فازها و ترکیبات بین فلزی تشکیل شده از آهن و آلومینیوم و همچنین اثر آلومینیوم بر گرافیت در فصل مشترک توسط میکروسکوپ الکترونی بررسی شد. نتایج تشکیل فازهایFeAl3، FeAl2، FeAl و Fe3AlCx را نشان داد.
    کلیدواژگان: ریخته گری لاست فوم، چدن خاکستری، مغزه آلومینیوم، ریزساختار، ترکیبات بین فلزی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • ایجاد پوشش های مقاوم به سایش روی زیر لایه فولاد CK45 به روش الکترواسپارک
    علیرضا گلعذار، ابوالفضل امیرکاویی صفحه 37
    در این تحقیق پوشش های مختلفی بر روی سطح فولاد CK45 به روش الکترواسپارک اعمال شد و میکروساختار و خواص تریبولوژی سطح مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از دو نوع الکترود شامل الکترود سخت کاری فولاد کروم دار و الکترود کامپوزیتی TiC-Ni استفاده گردید. برای بررسی میکروساختار و تعیین ترکیب رسوب های تشکیل شده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به آنالیز EDX استفاده گردید. خواص تریبولوژیکی پوشش ها نیز به کمک آزمون سایش مورد مطالعه قرار گرفت. تصاویر SEM نشان داد که در مورد نمونه خام سطح سایش دارای ورقه های در حال جدا شدن است و مکانیزم سایش ورقه ای دارد. تصاویر مربوط به سطح سایش نمونه با پوشش کامپوزیتی خراش های کمتری نسبت به نمونه پوشش داده شده با الکترود کروم دار نشان داد. ریزساختار پوشش کامپوزیتی ذرات ریز TiC در زمینه نیکلی با توزیع یکنواخت را نشان داد. بر اساس نتایج کاهش وزن، نمونه های پوشش دار سایش کمتر از نمونه بدون پوشش داشتند و نمونه پوشش داده شده با الکترود کامپوزیتی دارای سایش کمتری نسبت به پوشش فولادی کروم دار بود. نتایج تغییرات اصطکاک بر حسب مسافت لغزشی نمونه بدون پوشش مقدار اصطکاک متوسط 31/0 را نشان داد در حالی که مقدار اصطکاک نمونه پوشش داده شده کامپوزیتی پس از طی حدود 100 متر مسافت به مقدار متوسط کمتر از 165/0 می رسد. مقدار اصطکاک کمتر در نمونه پوشش داده شده کامپوزیتی به دلیل تغییر مکانیزم سایش از ورقه ای به خراشان می باشد.
    کلیدواژگان: الکترواسپارک، پوشش دهی، سایش، کاربید تیتانیوم، _ CK45
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • آنیل بعد از تغییر شکل سرد فولاد کم کربن فرآوری شده با فورج چند جهتی
    ویدا سلیمانی، بیتالله اقبالی، مهرناز روزبهانی صفحه 45
    امروزه شاهد پیشرفت های روزافزون در مطالعات مواد فلزی فوق ریزدانه به دلیل خواص مکانیکی قابل توجه نظیر استحکام با داکتیلیته خوب هستیم. در سال های اخیر، تکنیک های تغییر شکل پلاستیک شدید (SPD)1 برای تولید مواد با مقیاس فوق ریزدانه با خواص قابل توجه به عنوان روشی مفید اهمیت پیدا کرده است. فورج چند جهتی (MDF)2 یکی از روش های تغییر شکل پلاستیک شدید است که مزیت آن بازده بالا و هزینه کم فرآیند است. هدف از این مقاله، بررسی اثر زمان آنیل بر ریزساختار و سختی فولاد کم کربن فوق ریزدانه فرآوری شده با فورج چند جهتی است. نتایج نشان می دهد با افزایش زمان آنیل رشد دانه اتفاق می افتد و ریزسختی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: تغییر شکل پلاستیک شدید، فورج چند جهتی، زمان آنیل، فولاد فوق ریزدانه
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تاثیر مقدار آلومینیوم و مواد افزودنی بر خواص مغناطیسی، الکتریکی و ساختاری فریت نیکل آلومینیوم
    ایمان مقصودی، علیرضا گلعذار صفحه 51
    در این تحقیق، اثر مقدار آلومینیوم، اندازه دانه و مواد افزودنی CaO و SiO2 بر خواص مغناطیسی و الکتریکی فریت نیکل آلومینیوم که به روش متالورژی پودر ساخته شده است، مورد بررسی قرار گرفته است. خواص مغناطیسی و الکتریکی نمونه ها توسط دستگاه اندازه گیر RLC و خواص ساختاری نمونه ها به وسیله SEM و XRD مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که نفوذپذیری مغناطیسی، دمای کوری، مقاومت سری هسته، پارامتر شبکه کریستالی و اندازه متوسط دانه ها با افزایش میزان آلومینیوم کاهش می یابد. همچنین با افزودن مواد افزودنی CaO، SiO2 متوسط اندازه دانه و نفوذپذیری مغناطیسی افزایش و مقاومت سری هسته کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: فریت، دمای کوری، نفوذپذیری مغناطیسی، مقاومت سری هسته
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی وابستگی خواص فیزیکی و مکانیکی آلیاژ Zn20Cu - تولید شده از پودر پیش آلیاژی به تغییرات جزئی دمای تف جوشی
    عباس صباحی، مازیار آزادبه، شیدا شادپور صفحه 57
    در این پژوهش برای افزایش قابلیت کنترل خواص و ترکیب شیمیایی در فرآیند تولید آلیاژ Zn20Cu -، شرایط بهینه تولید این آلیاژ به روش متالورژی پودر مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور پودر برنج پیش آلیاژی تولید شده به روش اتمیزاسیون آبی با اندازه ذرات 40 الی 100 میکرون تحت فشار 600 مگاپاسکال فشرده سازی و سپس نمونه های فشرده شده در دماهای مختلف در محدوده 800 الی 1000 درجه سانتی گراد تحت اتمسفر آرگون تف جوشی شدند. نتایج حاصل از آزمایشات چگالی سنجی و تعیین سختی و استحکام ضربه نشان داد که دمای بهینه تف جوشی 930 درجه سانتی گراد است. بهبود خواص در دمای بهینه به دلیل ایجاد پیوستگی بیشتر بین ذرات و کاهش تعداد حفرات در نتیجه انجام فرآیند تف جوشی در حضور فاز مایع حاصل گردیده است.
    کلیدواژگان: آلیاژ Zn20Cu، متالورژی پودر، خواص مکانیکی، پودر پیش آلیاژی، تف جوشی در حضور فاز مایع، دمای بهینه تف جوشی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • چکیده انگلیسی مقالات
    صفحه 1
    مشاهده متن زبان: انگلیسی
|
  • An Investigation In to the Influence of Lithia Content on the Properties of SiO2 - Al2O3 -MgO -B2O3 - K2O(Li2O) - F - TiO2 Glass - Ceramic System
    Malihe Ghasemzadeh, Ziaratali Nemati Page 19
    In this paper, the crystallization behavior of fluorphlogopite, a glass-ceramic in the system MgO-SiO2-Al2O3-K2O-B2O3-TiO2-F was studied by substitution of Li2O for K2O in the glass composition. DTA, XRD and SEM were used for the study of crystallization behavior and microstructure of the resulting glass-ceramics. Development of crystalline phases on thermal treatments of the glass at various temperatures has been analyzed by X-ray diffraction. Microstructure of the crystalline phases was investigated by scanning electron microscopy (SEM) and the development of structural features with variation in heat treatment temperature was observed. The results showed that with increasing of lithia content, glass transition temperature (Tg) and crystallization temperature (Tp) decrease. In the potassium-containing compositions, pottasium-mica and potassium silicate phases were crystallized.? -spodumene and chondrodite phases were observed in the lithia containing compositions.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Study of Intermetallic Components in Al Wire Interface Inserted in Gray Cast Iron Microstructure Produced Via Lost Foam Casting
    Masoud Arghyiani, Maziyar Azadbeh, Mehdi Divandari, Mohammad Zarghami Page 27
    Lost foam casting has been used as a production method since 1950. This process has the capability to put different types of fiber and particles inside the polystyrene pattern before starting to cast. The process utilized in this research can be also regarded as a promising approach for production composite and bimetals. Furthermore, this process can be used for studying interface reactions between a given melt and supposed solid insert. In this research, Aluminum wire with a diameter of 3 mm inserted in polystyrene pattern and then gray cast iron was poured. States of melting Aluminum insert, different Fe/Al intermetallic phases and effect of Aluminum on the graphite in interface were studied by Scanning Electron Microscopy. Results showed that formation of different intermetallic components such as FeAl3, FeAl2, FeAl and Fe3AlCx at Fe/Al /C interface.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Production of Wear Resistance Coatings on CK45 Steel Surface by Electrospark Method
    Alireza Golozar, Abolfazl Mirkavoe Page 37
    In this investigation, different coatings on CK45 steel surface was applied by Electro spark method. Using two kinds of electrode including hard facing chromium-steel electrode and Ni-TiC composite electrode, microstructure and tribological properties were investigated. The scanning electron microscopy (SEM) was used to characterize the product. Tribological properties of the coatings were studied by wear test. SEM photographs show that uncoated sample has a lamination wear mechanism unlike of coated samples with scratch wear mechanism. Composite coating has a lower wear than chromium-steel coating because of uniform distributed TiC particles in the nickel matrix as reinforcement. Results of the wear tests indicated that the uncoated sample has friction value about 0.31 whereas composite coated sample had 0.165 friction value. Uncoated sample experience shear, tensile and compressive stresses which may lead to failure by cracking and spalling. Wear mechanism changes by coating application from delamination to scratching and cause to lower abrasion.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Annealing Behavior after Cold Deformation of Low Carbon Steel Processed by Multi-Directional Forging
    Vida Soleimani, Beitolah Eghbali, Mehrnaz Roozbahani Page 45
    The growing interest in studies on ultrafine - grained metallic materials is motivated by attractive mechanical properties, such as high strength with sufficient ductility. In recent years, severe plastic deformation (SPD) techniques have gained importance because of production of ultrafine grain materials with outstanding new properties. Multi - directional forging (MDF) is one of SPD methods that assume the advantage of MDF in its high efficiency and low processing cost. In this paper the influence of annealing time regarding the microstructure and microhardness of ultrafine - grained low carbon steel produced by multi - directional forging was studied. Results show that with increasing time grain grows take place and microhardness decreases.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Influence of Al Content and Additive Materials on the Magnetic and Electrical Properties of Al-Substituted Ni Ferrites
    Iman Maghsoudi, Alireza Golozar Page 51
    This work deals with the preparation of Aluminium-substituted Nickel ferrite by powder metallurgy method in different Al contents (X= 0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5 in NiAlxFe2-xO4). Magnetic properties of samples are measured by an LCR meter, morphology and structure of samples are characterized by SEM and XRD, respectively. The effect of Al content and grain size on effective magnetic permeability (?eff), equivalent series resistance (RESR), curie temperature (Tc) and lattice parameter have been investigated. The results show that the above parameters decrease as Al content increases.
    Abstract View Paper Original: Persian