سید علی رضوی، سید فخرالدین اشرفی زاده،
دوره ۳۶، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
عملیات پیرسختی در فولاد زنگ‌نزن ۱۷-۴ PH خواص آن را در محدوده گسترده‌ای تغییر می‌دهد. دو چرخه عملیات حرارتی پرکاربرد برای این آلیاژ پیرسازی در دمای ۴۸۰ درجه سانتی‌گراد به مدت یک ساعت (A۴۸۰-۱) و پیرسازی در دمای ۶۲۰ درجه سانتی‌گراد به مدت چهار ساعت (A۶۲۰-۴) است. مطالعات صورت گرفته بر رفتار خستگی این آلیاژ در دو چرخه عملیات حرارتی یاد شده نه تنها محدود بوده بلکه بیشتر از نوع محوری بوده است. در این پژوهش پس از انجام مطالعات ساختاری، سختی‌سنجی و آزمون کشش، رفتار خستگی آلیاژ تحت دو چرخه پیرسازی به‌وسیله آزمون خستگی چرخشی خمشی ارزیابی شد. نتایج آزمون کشش نشان داد استحکام تسلیم و استحکام نهایی نمونه A۴۸۰-۱ حدود ۴۰ درصد بیشتر از نمونه A۶۲۰-۴ است. این در حالی است که ازدیاد طول نسبی نمونه A۶۲۰-۴ نسبت به نمونه A۴۲۰-۱ ۳۰ درصد افزایش یافته است. نتایج آزمون خستگی نشان داد حد خستگی نمونه پیر شده ۵۰ مگاپاسکال بیشتر از نمونه فراپیر شده است. این نشان‌دهنده مقاومت بیشتر نمونه A۴۸۰-۱ در مقایسه با نمونه A۶۲۰-۴ به خستگی است.
مسعود گودرزی، پردیس محمدپور،
دوره ۳۶، شماره ۳ - ( ۸-۱۳۹۶ )
چکیده
در این تحقیق، نمودار فاز و خواص ترمودینامیکی سیستم Ti-O تا ۳۰ درصد مولی اکسیژن با استفاده از روش کالفاد محاسبه شده است. در این سیستم تا ۳۰ درصد مولی اکسیژن فازهای محلول جامد αTi، βTi و فاز مایع وجود دارند. فازهای αTi و βTi براساس مدل "زیرشبکه" و فاز مایع به‌وسیله مدل "مایع یونی" مدل‌سازی ترمودینامیکی شدند. بهینه‌سازی پارامتر‌های روابط انرژی آزاد گیبس هر یک از فازها توسط نرم‌افزار ترمو- کلک انجام شد و نمودار فاز و همچنین نمودار‌های خواص ترمودینامیکی توسط این نرم‌افزار رسم شدند. نتایج حاصل با نتایج به‌دست‌آمده از محاسبات دیگر محققان و همچنین نتایج تجربی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج به‌دست‌آمده تطابق بسیار خوبی را بین نتایج محاسبه شده و نتایج تجربی نشان می‌دهد. همچنین مشاهده می‌شود با افزایش دما و کسر مولی اکسیژن، استفاده از مدل "مایع یونی" به‌جای استفاده از مدل"زیرشبکه"برای توصیف ترمودینامیکی فاز مایع، تطابق بهتری را با نتایج تجربی، در محاسبه نمودار فاز نشان می‌دهد.
آفاق پناهی، معصومه سیف اللهی، سید مهدی عباسی، سید مهدی قاضی میرسعید،
دوره ۳۷، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی تأثیر افزودن جزئی منیزیم بر رفتار مکانیکی دما بالا و تغییرات ریزساختاری سوپرآلیاژ Hastelloy X است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش منیزیم از صفر تا ppm۴۷، اندازه دانه از ۶۴ به ۳۸ میکرومتر کاهش و میزان کسر حجمی کاربیدها از ۲/۲ به ۶/۴ درصد افزایش یافته است. همچنین منیزیم توزیع ذرات کاربیدی در زمینه را از درشت و پیوسته به‌صورت مجزا تغییر داده است. منیزیم با مکانیزم جدایش در مرزدانه و در مرز کاربید/ زمینه منجر به تغییر ترکیب شیمیایی کاربیدها شده و خواص مکانیکی آلیاژ را تحت تأثیر قرار می‌دهد. افزایش منیزیم از صفر تا ppm ۴۷ باعث افزایش استحکام کششی از ۳۰۹ به ۳۴۵ مگاپاسکال، کاهش داکتیلیته و افزایش عمر گسیختگی از ۱۶ به ۳۰ ساعت شده است. اندازه دانه و میزان کاربیدها عوامل تأثیرگذاری در میزان عمر گسیختگی است و در این پژوهش افزایش میزان کاربیدها در اثر افزودن منیزیم مکانیزم غالب بر افزایش عمر گسیختگی است.
محمد رجبی، محمد شاهمیری، محسن قنبری،
دوره ۳۷، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
در این پژوهش، اثر بور و زیرکونیوم بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژهای بر پایه Fe۳Alمورد مطالعه قرار گرفته است. به‌منظورآلیاژسازی از کوره القایی تحت خلأ استفاده شد و ریخته‌گری در قالب فلزی صورت گرفت. بررسی‌های ریزساختاری، فازشناسی، خواص مکانیکی فشاری، کششی و همچنین شکست‌نگاری روی نمونه‌ها انجام گرفت. بر اساس مشاهدات ریزساختاری، ریزساختار آلیاژها به‌صورت دندریتی است و فازهای رسوبی به‌طور عمومی در مناطق بین دندریتی حضور دارند. افزودن بور و زیرکونیوم موجب تشکیل فازهای رسوبی بورایدی ولاوه در آلیاژ می‌شود. بررسی تأثیر عناصرآلیاژی افزوده شده به آلیاژ نشان می‌دهد، زیرکونیوم به‌علت تشکیل فازهای لاوه بیشترین تأثیر را بر بهبود خواص مکانیکی آلیاژها دارد. بررسی مکانیزم شکست در بین آلیاژها، حاکی از شکست ترد در آنها است..
بیتا پوربهاری، حامد میرزاده، مسعود امامی،
دوره ۳۷، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
تحولات ریزساختاری در حین عملیات آنیل دمای بالا برای آلیاژهای منیزیم حاوی آلومینیوم و گادولینیمپس از فرایند اکستروژن مورد ارزیابی قرار گرفت و با آلیاژ ۶۱AZ مقایسه شد. با قرارگیری آلیاژها در دمای بالا مشخص شد که حضور فاز Gdز۳(Mg,Al) که پس از اکستروژن به‌شکل ذرات ریز و پراکنده در ریزساختار قرار می‌گیرد اثر مثبتی بر جلوگیری از رشد دانه‌ها دارد. همچنین مشخص شد که ذرات Gd۲ Al نمی‌توانند به شکل مؤثری جلوی رشد دانه را بگیرند. از طرف دیگر، رشد دانه در آلیاژ ۶۱AZ به‌عنوان یک مشکل جدی مطرح شد که می‌تواند به‌دلیل حل شدن ذرات بین فلزی ۱۲Al ۱۷Mg در دماهای بالاتر از ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد باشد. در آلیاژهای منیزیم حاوی آلومینیوم و گادولینیم، بهبود پایداری آلیاژ در دمای بالا دیده شد که به افزایش دمای ذوب نسبت داده شد. درنهایت، رشد دانه غیریکنواخت در حضور ذرات Al۲Gd مشاهده شد که به اثر پین‌کنندگی غیریکنواخت مرزدانه‌ها توسط این ترکیب بین فلزی مرتبط شد.
علی برونی، احمد کرمانپور،
دوره ۳۹، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۹ )
چکیده
در پژوهش حاضر، اثر نسبت Ta/W بر ساختار میکروسکوپی و خواص تنش گسیختگی سوپرآلیاژ پایه نیکل PWA۱۴۸۳ تک‌بلور بررسی شده است. بدین منظور، نمونه‌های سوپرآلیاژ تک‌بلور با نسبت‌های مختلف ۰/۷۵، ۱، ۱/۳ و ۱/۵ از عناصر Ta و W به‌روش انجماد جهت‌دار بریجمن با شرایط انجمادی یکسان تحت سرعت کشش سه میلی‌متر بر دقیقه و شیب دمایی حدود هفت کلوین بر میلی‌متر ساخته شد. سپس نمونه‌ها تحت عملیات حرارتی پیرسازی استاندارد قرار گرفت. در ادامه بررسی‌های ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و خواص تنش گسیختگی در شرایط ۲۴۸ مگاپاسکال بر ۹۸۲ درجه سانتی‌گراد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش نسبت Ta/W اندازه و کسر حجمی تخلخل‌های میکروسکوپی کاهش یافته، اندازه رسوبات فاز گاماپرایم ریزتر شده و عمر تنش گسیختگی افزایش می‌یابد. نمونه با نسبت ۱/۵= Ta/W دارای کمترین اندازه تخلخل (۱۸/۲ میکرومتر) و بیشترین عمر تنش گسیختگی (حدود ۳۴ ساعت) بود. همچنین نمونه با نسبت ۱=Ta/W از نظر جنبه‌های ساختاری و رفتار خزشی، یکنواختی بیشتری نسبت به سایر نمونه‌ها نشان داد. به‌نظر می‌رسد فازهای فشرده توپولوژیکی (TCP) از نوع η عامل اصلی کاهش عمر تنش گسیختگی در این سوپرآلیاژ بوده و تشکیل حفره‌ها در داخل این فاز و یا فصل مشترک آن با زمینه، منشأ شروع ترک و گسیختگی نمونه بوده است.
