فهرست مطالب

مجله مواد نوین
پیاپی 2 (زمستان 1389)

  • تاریخ انتشار: 1390/04/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • رضا بازرگان لاری، امیر دشتی * صفحه 1

    منحنی های پلاریزاسیون، ابزاری مهم در تعیین فراسنج های خوردگی بویژه دانسیته ی جریان خوردگی می باشند. تعیین این فراسنج ها از راه روش هایی صورت می گیردکه در آن ها فرض های ساده شونده ای در نظر گرفته می شود و در مورد برخی از سامانه ها خطای زیادی را ایجاد می-کند. در این پژوهش یک روش ریاضی جدید، بر اساس مدلی که روچینی (Rocchini) پیشنهاد کرده است، برای اندازه گیری دانسیته ی جریان خوردگی و مقاومت پلاریزاسیون با استفاده از داده های تجربی ارایه شده است. روش مورد استفاده به دلیل این که از بسط توانی مک لورن تابع i(∆E) استفاده می کند، برای تمام سامانه های تجربی منحنی پلاریزاسیون قابل استفاده است و هیچ گونه محدودیت و فرض ساده شونده ای در آن بکار برده نشده است. مهم ترین ویژگی روش ذکر شده این است که مبتنی بر آنالیزهای ریاضی دنباله ای که به علت مسایل همگرا شدن، در برخی از سامانه ها، پاسخ های اشتباه می دهند، نمی باشد. براساس این روش نرم افزاری با عنوان (Electrochemical Kinetics Modeling Software)EKMS در محیط برنامه نویسی Matlab طراحی گردید. در تایید درستی کارکرد نرم افزار، مقایسه ی بین داده های تجربی منابع گوناگون و داده های بدست آمده از نرم افزار، تطابق خوبی را نشان می دهند.

    کلیدواژگان: شبیه سازی، سینتیک، الکتروشیمی، پلاریزاسیون
  • احد رضایی، عباس نجفی زاده، احمد کرمانپور، محمد معلمی صفحه 13
    در این پژوهش، تحولات ریزساختاری فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 201L تحت عملیات نورد سرد و آنیل مورد ارزیابی قرار گرفت. در ابتدا، به منظور اصلاح ساختار ریختگی فولاد 201L، نمونه هایی از جنس فولاد مزبور به مدت 15 ساعت در دمای °C1200 همگن سازی، سپس تحت عملیات فورج داغ و آنیل انحلالی قرار گرفتند. در مرحله ی بعد، عملیات نورد سرد به میزان 95-10 درصد کاهش ضخامت انجام شد. نمونه های نورد شده در محدوده ی دمایی °C 900-750 به مدت 1800- 15 ثانیه آنیل شدند. بررسی های ریزساختاری نیز به وسیله ی میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، دستگاه فریتوسکوپ و الگوی پراش پرتو ایکس انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که با افزایش کار سرد میزان مارتنزیت ناشی از کرنش افزایش می یابد به گونه ای که در کاهش ضخامت 40 درصد به حد اشباع خود، یعنی 100 درصد رسیده و با افزایش بیش تر کاهش ضخامت ساختار مارتنزیتی بدست آمده، دچار تغییر شکل می شود. از سوی دیگر، آنیل نمونه های 95 درصد نورد سرد در دماهای °C 850 و 900 به مدت 30 ثانیه نیز منجر به تشکیل دانه های زیر 100 نانومتر می شود.
    کلیدواژگان: فولاد زنگ نزن 201L، مارتنزیت، نورد سرد، آنیل
  • الهام رحیمی، احمد منشی، رحمت الله عمادی صفحه 21
    در این پژوهش، تولید جرم ریختنی نسوز خیلی کم سیمان شامل کاربید سیلیسیم و آلومینا برای صنایع آهن و فولاد مورد بررسی قرار گرفت. تلفیق بوکسیت با سیمان سکار 71، منیزیت کلسینه، هگزا متافسفات سدیم، میکرو سیلیس، آلومینای کلسینه و آلومینایی راکتیو همراه با کاربید سیلیسیم در اندازه های گوناگون از 16 تا 1200 مش صورت گرفت و آزمایش های استحکام سرد و دانسیته نشان داد که در دانه بندی 46 مش کاربید سیلیسیم بهترین ویژگی های فیزیکی و مکانیکی را ارایه می دهد که همراه با آزمایش فاز شناسی پراش پرتو ایکس مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. از آن جایی که جرم های دیرگداز حاوی مقادیر بیش تر کاربید سیلیسیم، از مقاومتی بالاتر در برابر سرباره و فلز برخوردارند و هم چنین، گازهای دی اکسید کربن و منو اکسید کربن تولید شده از اکسید اسیون کاربید سیلیسیم از حرکت فازهای با نقطه ذوب پایین به درون تخلخل های دیرگداز جلوگیری کرده و سبب بهبود ویژگی های شیمیایی جرم های ریختنی می شوند، به همین دلیل تاثیر میزان بهینه ی ذرات کاربید سیلیسیم بر جرم ریختنی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش های استحکام سرد و دانسیته نشان دادند که در دانه بندی 46 مش کاربید سیلیسیم میزان بهینه ی ذرات کاربید سیلیسیم 15 درصد وزنی است و بهترین ویژگی های فیزیکی و مکانیکی را ارایه می دهند.
    کلیدواژگان: جرم ریختنی نسوز، کاربید سیلیسیم، آلومینا، بوکسیت، سیمان سکار71
  • مهرداد وزیری، علی بیضایی صفحه 29
    در این مقاله، فرآیند نورد سرد با در نظر گرفتن شرایط کرنش صفحه-ای و ویژگی های مواد به صورت الاستیک _ پلاستیک (Elastic-Plastic) و الاستیک - سخت شوندگی خطی (Elastic-linear work hardening) با کاربرد نرم افزار Ansys، مورد بررسی قرارگرفته است. به منظور طراحی غلتک ها و ساز و کار نورد و هم چنین، شناسایی نواحی بروز عیب، مطالعه ی اثر عوامل گوناگون بر نیمرخ های تنش از اهمیتی ویژه برخوردار است. لذا، ابتدا به کمک مقایسه ی شبیه سازی کنونی و نتایج آزمایشگاهی، به بررسی تاثیر عوامل گوناگونی از جمله، اثر نوع شبکه بندی و عامل همگرایی (نیرو، تغییر مکان و ممان) پرداخته می شود که در آن، شبیه سازی غلتک به صورت الاستیک و با اعمال شرایط کار سختی انجام شده است. پس از دستیابی به شبیه نهایی که دارای کم ترین خطا نسبت به نتایج آزمایشگاهی بوده است، تاثیر تغییر ضرایب اصطکاک بر تنش های برشی و نرمال در سطح تماس مورد مطالعه قرار خواهد گرفت.
    کلیدواژگان: نورد سرد، شبیه سازی، اجزا محدود، اصطکاک، کرنش صفحه ای، کارسختی، تغییر شکل پلاستیک
  • نازنین بیات ترک، نیما پردیس، رامین ابراهیمی صفحه 41
    در این پژوهش، امکان تغییر شکل شدید در دمای محیط منیزیم خالص و آلیاژ AZ91آن با هدف دستیابی به ساختاری با اندازه ی دانه ریز مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، روشی نوین تغییر شکل پلاستیک شدید به نام «اکستروژن برشی ساده» (SSE) بکار گرفته شد تا بتوان با توجه به ویژگی منحصر به فرد این روش در اعمال تدریجی تغییر شکل، امکان اعمال کرنش در دماهای پایین بر فلز منیزیم خالص و آلیاژ AZ91 را فراهم کرد. هم چنین، به منظور مقایسه ی این روش و سایر روش های متداول، اعمال کرنش در دمای محیط بر نمونه ها با کاربرد روش اکستروژن در کانال های هم مقطع زاویه دار (ECAP) و روش اکستروژن در کانال-های نا هم مقطع زاویه دار (CAD/NECAP) نیز صورت پذیرفت. نمونه های بدست آمده به صورت ماکروسکوپی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند و از لحاظ ریز ساختاری بررسی شدند. نتایج نشان می دهند که اعمال کرنش تدریجی در روش اکستروژن برشی ساده کار پذیری نمونه های تولید شده با این روش را در دمای پایین به گونه ی قابل توجهی افزایش می دهد.
    کلیدواژگان: اکستروژن برشی ساده، تغییر شکل بسیار شدید، کارپذیری، کرنش، نرخ کرنش
  • محبوبه پویامنش، بیت الله اقبالی، غلامرضا ابراهیمی، محمد سعادتی صفحه 49
    در این پژوهش، رفتار در حین تغییر شکل گرم دو نوع فولاد زنگ نزن دوفازی ریختگری شده در مقیاس آزمایشگاهی و با درصدهای گوناگون عناصر کروم، نیکل و مولیبدن مورد مطالعه قرار گرفته است. فولادها در سه دمای گوناگون 900، 1000 و ̊C1100 با نرخ کرنش های 1/0 وsec-1001/0 با استفاده از آزمون فشار گرم مورد تغییر شکل گرم قرار گرفتند. منحنی های سیلان بدست آمده از هر دو فولاد مورد بررسی و تحلیل قرار گرفتند. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که رفتار تغییر شکل گرم این دو فولاد به شدت تابع دما و نرخ اعمال کرنش می باشد. حساسیت نرخ کرنش (m) برای هر دو نوع فولاد تعیین شد که در محدوده ی دمایی 900 تا ̊C1100 مقدار m برای فولاد C1 از 27/0 تا 23/0 و برای فولاد C2 از 09/0 تا 22/0 تغییر یافت. انرژی اکتیواسیون ظاهری در دماهای پایین و بالا برای فولاد C1، 316 و kJ/mol 375 و برای فولاد C2، 780 و kJ/mol 390 محاسبه گردید.
    کلیدواژگان: فولاد زنگ نزن دوفازی ریختگی، فشار گرم، ضریب حساسیت به نرخ کرنش و انرژی اکتیواسیون
  • علیرضا کیانی رشید، اکرم صالحی، سمانه سفیدمو صفحه 55
    با توجه به پژوهش های فراوانی که انجام شده است، ساز و کارهای بسیار متعدد و متنوعی در ارتباط با تشکیل گرافیت ها در چدن ها و بویژه گرافیت های کروی ارایه شده است. در این پژوهش با ریخته گری چدن نشکن در قالب پله ای شکل تاثیر مقاطع گوناگون بر شکل و ساختار درونی گرافیت ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ تونلی روبشی (STM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی و تجزیه و تحلیل شده است. نتایج نشان می دهند که با تغییر سطح مقطع و به بیان دیگر، با تغییر سرعت سرد کردن تغییرات جدی در همه ی شکل ها و نحوه ی توزیع گرافیت ها ایجاد می شود.
    کلیدواژگان: چدن نشکن، ریزساختار، گرافیت کروی
  • مصطفی کاراموز، مسعود امامی، محمد علیپور، مرتضی آذربرمس صفحه 63
    در این پژوهش تاثیر عنصر لیتیم بر ریز ساختار و ویژگی های مکانیکی آلیاژ آلومینیوم 380 A بررسی شده است. نشان داده شد هنگامی که لیتیم تا میزان 1/0درصد وزنی به آلیاژ پایه (Al-8.5%Si-3.5%Cu-1%Fe) اضافه می شود، ریخت شناسی سیلیسم یوتکتیک و فاز β-Al5FeSi از حالت صفحات تیغه ای و ضخیم پیوسته به حالت الیافی و ریز بهسازی می شوند. آلیاژ حاوی 06/0 درصد لیتیم استحکام و ازدیاد طول نسبی بالاتری دارد که به احتمال زیاد، به علت ریز شدن صفحات تیغه ای شکل سیلیسیم یوتکتیک و فاز β است. در مقادیر بیش تر از 06/0درصد لیتیم، کاهش در استحکام و ازدیاد طول نسبی می تواند به دلیل افزایش درصد تخلخل و ایجاد فازهای نابهینه ی دیگر باشد.
    کلیدواژگان: آلومینیوم380، لیتیم، فاز بتا، سیلیسیم یوتکتیک، ویژگی های کششی
|
  • R. Bazargan Lari, A. Dashty Page 1

    Polarization curves, is an important tool in determining the parameters of corrosion, especially corrosion current density. The parameters determined by the procedures done in their assumptions simple drop-in is to be considered and at some systems, a lot of error is generated. In this study a new mathematical method, based on a model that Rocchini has suggested, to measure the polarization resistance and corrosion current density, using the experimental data is presented. Method used because of the extended power Mac Lauren function of i (ΔE) uses and can be used for all experimental systems, without any limitations. This approach is not based on mathematical analysis of the sequence being convergent because of problems in some systems, and solutions cannot be wrong. According to this method, a software (Electrochemical Kinetics Modeling Software) EKMS in the Matlab programming environment was designed. The comparison between experimental data from various sources and data from software shows good agreement.

  • A. Rezaee, A. Najafizadeh, A. Kermanpur, M. Moallemi Page 13
    In this study, microstructural transformations in AISI 201L stainless steel during advanced thermomechanical process is investigated. The as-cast specimens were first homogenized at 1200 °C for 15 h, and then hot forged in order to prepare a suitable microstructure for the subsequent treatment involving conventional cold rolling and annealing. Cold rolling was carried out at reductions of %10-95. The reversion of martensite to austenite in the cold rolled specimens was carried out by annealing in the temperature range of 750-900 °C for different times from 15 to 1800 s. The specimen microstructures were observed by optical and scanning electron microscopy (SEM). The identification of different phases was carried out using X-ray diffraction (XRD) and Feritscope. The results showed that increasing the strain resulted in an increased volume fraction of the strain induced martensite during cold rolling and a reduced martensite saturating strain. Also, the nanocrystalline austenitic structure with an average grain size of about 100 nm was obtained by annealing the %95 cold rolled specimen at 850 and 900 ºC for 30 s.
  • E. Rahimi, A. Monshi, R. Emadi Page 21
    In This study proportion of low cement alumina-silicon carbide refractory castables are considened to produce iron melt runners in iron and steel industry. Different size of silicon carbide from 16 to 1200 mesh are used. Measurements of cold crushing strength (CCS) and bulk density(B.D) showed that 46 mesh produces the best physical and mechanical propertion. Highes silicon carbide content inceares the resistance to melt and slag.On the other hand production of CO and CO2 gases is increased. The effect of the amount of SiC on castable properties (CCS and B.D) was considened and together with XRD studies indicated that 15% SiC is the optimum.
  • M. Vaziri, A. Beyzaei Page 29
    In this work the plane-strain rolling problem was solved by the Elastic –plastic, finite-element method with elastic-linear work hardening effect. This simulation is taken with ANSYS software. For approving the model, the result was compared with experimental results, found in the literature. The effects of variation of friction coeficient are investigated on roll pressure, shear stress and roll force distributions.
  • N. Bayattork, N. Pardis, R. Ebrahimi Page 41
    In this investigation, feasibility of applying severe plastic deformation (SPD) on pure magnesium and AZ91 alloy is considered at room temperature. This task was performed by application of simple shear extrusion (SSE), a new severe plastic deformation technique which is capable of applying high strain values in a gradual manner. Results obtained by this method were compared with those of other conventional SPD techniques, namely equal channel angular pressing, channel angular deformation and dual equal channel lateral extrusion. Investigations on macroscopic shape of the samples and their microstructure evolution show that SSE is a promising SPD technique for processing of magnesium alloys at lower temperatures.
  • M. Pooyamanesh, B. Eghbali, Gh. R. Ebrahimi, M. Saadati Page 49
    In this investigation, feasibility of applying severe plastic deformation (SPD) on pure magnesium and AZ91 alloy is considered at room temperature. This task was performed by application of simple shear extrusion (SSE), a new severe plastic deformation technique which is capable of applying high strain values in a gradual manner. Results obtained by this method were compared with those of other conventional SPD techniques, namely equal channel angular pressing, channel angular deformation and dual equal channel lateral extrusion. Investigations on macroscopic shape of the samples and their microstructure evolution show that SSE is a promising SPD technique for processing of magnesium alloys at lower temperatures.
  • A.R. Kiani-Rashid, A. Salehi, S. Sefidmoo Page 55
    According to previous research, numerous and diverse mechanisms associated with graphite phase formation in cast irons and especially spherical graphite is presented. In this study after casting ductile cast iron in the form of a staircase, the influence of different thickness on size, shape, distribution and especially the internal structure of graphite by using optical microscope, scanning tunneling microscope (STM) and scanning electron microscope (SEM) has been investigated. The results show that by changing the cross section and they cooling rate serious changes in all of these parameters is introduced.
  • M. Karamouz, M. Emamy, M. Alipour, M. Azarbarmas Page 63
    The effects of Li on the microstructure and mechanical properties of Type A380 aluminum casting alloys have been examined. It is shown that, as the Licontent is increased up to 0.1 wt.pct in the base alloy (Al–8.5 wt.%Si–3.5 wt.%Cu–1 wt.%Fe), Li successfully modifies the morphology of the β-Al5FeSi and eutectic Si phases from coarse intersected and branched platelets into finer and fibrous ones. The 0.06%wt Li-containing alloy exhibits higher strength and elongation, presumably due to both finer β-Al5FeSi and eutectic Si phases. In amounts greater than 0.06%wt lithium, Reduction of the strength and elongation can be due to increasing porosity and creation of other undesirable phases