شیما شیرین‌پرور، رضا شجاع رضوی، فاطمه داور، محمدرضا لقمان استرکی، سعید قربانی،
دوره 35، شماره 4 - ( 11-1395 )
چکیده
در این تحقیق، نانوپودر ایتریا آلائیده شده با لانتانیم و نئودیمیم به‌روش سل-ژل احتراقی تهیه شد. اسید سیتریک و گلایسین به‌ترتیب به‌عنوان عامل ژلساز و احتراق استفاده شد. تأثیر نسبت های مولی اسید سیتریک به گلایسین بر اندازه و مورفولوژی دانه ها بررسی شد. برای ارزیابی نمونه بهینه شده از آزمون های پراش‌سنج پرتوایکس (XRD)، تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، تجزیه حرارتی (TG-DTA)، طیفبینی مادون قرمز با تبدیل فوریه (UV-Vis) و طیفبینی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) استفاده شد. نمونه بهینه، با استفاده از نسبت مولی اسید سیتریک به گلایسین برابر با ۰۶/۱: ۰۶/۱، دارای محدوده اندازهدانه ۴۰-۳۰ نانومتر و مورفولوژی کاملاً کروی است و همچنین فاقد آگلومره بوده و تراز انرژی فرعی برابر با ۲۹/۳ الکترون ولت دارد.
پرستو موچانی، رسول صراف مأموری، نسترن ریاحی نوری،
دوره 35، شماره 4 - ( 11-1395 )
چکیده
در این پژوهش، متغیرهای اثرگذار بر سنتز نانو ذرات نقره به‌روش احیای شیمیایی سبز بهینه‌سازی و یک الگوی رسانا با استفاده از نانو ذرات نقره ساخته شد. مواد اولیه مورد استفاده شامل نمک نقره نیترات به‌عنوان منبع یون نقره، پلی‌وینیل‌پیرولیدون به‌عنوان عامل پایدارکننده سطحی و گلوکز به‌عنوان عامل احیاکننده بود. متغیرهای موثر بهوسیله آزمونهای آماری تاگوچی، به‌منظور بررسی اثر متغیرهای سنتز بر شرایط بهینه و تحقق بخشیدن به کوچک‌ترین متوسط اندازه ذره مورد بررسی قرار گرفت. نانو ذرات نقره به‌دست آمده توسط آزمون پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) مشخصه‌یابی شدند. کوچک‌ترین اندازه ذره را می‌توان با اعمال سرعت افزودن 1/0 میلی‌لیتر در دقیقه، دمای واکنش 90 درجه سانتی‌گراد، نسبت وزنی (بر حسب گرم) گلوکز به نقره نیترات 3 به 1، نسبت پلی‌وینیل‌پیرولیدون به نقره نیترات 2/3 به‌دست آورد. در شرایط یاد شده بر طبق انتظار اندازه ذرات 20 نانومتر به‌دست آمد و آزمون تأیید از نتایج میکروسکوپی الکترونی روبش گسیل میدانی FESEM نیز نانو ذراتی با اندازه 25 نانومتر را نشان داد. در نهایت با استفاده از پودر سنتز شده الگوی رسانایی روی بستر شیشه چاپ شد. مقاومت الکتریکی الگوی چاپ شده 4-10×088/0 اهم سانتی‌متر به‌دست آمد.
علی حسنی، مجید بنی‌آدم، مرتضی مغربی،
دوره 35، شماره 4 - ( 11-1395 )
چکیده
فرایند لایه‌برداری الکتروشیمیایی جزء متداولترین روش‌هایی است که به‌منظور تولید گرافن استفاده می‌شود، اما جدا شدن ذرات چند لایه از گرافن در این روش مانع رسیدن به گرافن با خواص واقعی می‌شود. در این پژوهش برای اولین بار افزایش لایه‌برداری توسط یک فعال کننده سطحی جدید به نام ستیل‌تری‌متیل‌آمونیوم‌کلراید و تأثیر این ماده بر مقدار گرافن لایه‌برداری شده و مقدار گروه عاملی در آن مورد بررسی قرار گرفته است. برای تعیین مشخصات محصولات از آزمونهای رسانایی‌سنجی، توزین، میکروسکوپی الکترونی عبوری ((TEM و طیف‌سنجی جذبی مرئی- فرابنفش استفاده شد. بر اساس نتایج، حضور فعال کننده سطحی ستیل‌تری‌متیل‌آمونیوم‌کلراید در حلال، مقدار خوردگی از الکترود را کاهش می‌دهد و باعث افزایش لایه‌برداری می‌شود، گرچه فراتر از غلظت بحرانی تشکیل مایسل این فعال‌کننده سطحی، وزن لایه‌برداری کاهش مییابد.
سعیده پورمحمدی، مسعود عطاپور، فخرالدین اشرفی زاده،
دوره 35، شماره 4 - ( 11-1395 )
چکیده
در این پژوهش، پوششی از NiAl اصلاح شده با کروم به روش روکش‌کاری جوشی و با استفاده از فرایند جوشکاری قوسی تنگستن-گاز (GTAW) بر سطح فولاد 310 اعمال شد. ترکیب شیمیایی و دانه‌بندی پوشش به دست آمده به کمک آزمون پراش اشعه ایکس XRD))، میکروسکوپی نوری و میکروسکوپی الکترونی روبشی مجهز به آزمون طیف‌سنجی پراکندگی انرژی (EDS) بررسی شد. سپس رفتار سایشی پوشش به‌دست آمده با استفاده از آزمون پین روی دیسک در دماهای محیط و 400 درجه سانتی‌گراد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد، اعمال پوشش NiAl اصلاح شده با کروم باعث افزایش شدید سختی می‌شود. نتایج آزمونهای سایش نشان داد که پوشش NiAl اصلاح شده با کروم قادر به بهبود قابل ملاحظه مقاومت سایشی فولاد 310 در دماهای محیط و 400 درجه سانتی‌گراد است. این نتایج بر اساس مکانیزم سایشی به‌دست آمده از تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی مورد بحث قرار گرفته است.
مسعود گلستانی پور، ابوالفضل باباخانی، سیدمجتبی زبرجد،
دوره 35، شماره 4 - ( 11-1395 )
چکیده
در این پژوهش فوم های آلومینیومی AA356 با مقادیر مختلف از ذرات سیلیسیم کاربید (SiC) به عنوان عامل تقویت کننده و پایدارساز و پودر کلسیم کربنات (CaCO3) به‌عنوان عامل فوم ساز با استفاده از روش فوم سازی مستقیم مذاب تولید شد. چگالی محصولات فومی بین 38/0 تا 68/0 گرم بر سانتی‌متر مکعب اندازه‌گیری شد. پس از آن ریزساختار و خواص فشاری فوم های کامپوزیتی AA356/SiCp تولید شده بررسی شد. ارتباط بین تنش مسطح، چگالی، درصد وزنی CaCO3 و کسر حجمی ذرات SiC با قطر متوسط ثابت نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. مشخص شد که منحنی تنش-کرنش فشاری محصولات یکنواخت نیست و ظاهری دندان های دارد. از سوی دیگر نشان داده شد که در یک چگالی ثابت، تنش مسـطح با افزایش محتـوای ذرات SiC و کاهـش مقدار پودر CaCO3 مصرفی، افزایش مییابد.
فاطمه میرعرب‌شاهی، علیرضا مشرقی، مهدی کلانتر، مسعود مصلایی پور،
دوره 35، شماره 4 - ( 11-1395 )
چکیده
در این پژوهش تولید کامپوزیت درجا به روش سنتز احتراقی آلومینوترمیک در سیستم Al-V2O5-NiO مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور مخلوط پودرهای Al، V2O5 و NiO با نسبت استوکیومتری به‌ترتیب با درصد مولی 1:1:11 به‌مدت یک ساعت آسیاب‌کاری و سپس تحت تراکم قرار گرفتند. برای بررسی دماهای وقوع تحولات فازی از تجزیه حرارتی افتراقی استفاده شد. نمونه‌های خام با توجه به دمای پیک واکنش‌ها در تجزیه حرارتی افتراقی، تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. بررسی الگوهای پراش پرتو ایکس تشکیل فازهایی همانند فاز Al3V و Al3Ni2 در دماهای مختلف زینترینگ را نشان می‌دهد. بررسی‌های ریزساختاری و فازی نشان داد که در طی زینترینگ تا قبل از دمای 700 درجه سانتی‌گراد، فاز Al3V تشکیل نمی‌شود و در دمای 880 درجه سانتی‌گراد فاز Al3Ni2 تشکیل و بعد از درجه حرارت 950 درجه سانتی‌گراد نیز به فاز Al4Ni3 تبدیل می‌شود. به‌علاوه بعد از درجه حرارت 950 درجه سانتی‌گراد فاز Al3V به فاز Al23V4 تبدیل می‌شود. بررسی سختی و چگالی نیز نشان داد که این دو متغیر با افزایش درصد تقویت کننده‌ها، افزایش می‌یابند.
محسن حکیمی، پرویز کاملی، باقر اصلی بیکی، علی فقیه،
دوره 35، شماره 4 - ( 11-1395 )
چکیده
در این پژوهش نانوبلورهای فریت کبالت از بازپخت ترکیب آلیاژی Co-Fe حاصل از آسیاب‌کاری در اتمسفر هوا به‌دست آمد. تاثیر دمای بازپخت بر تشکیل فاز فریت کبالت و ویژگی‌های ساختاری و مغناطیسی محصول مورد مطالعه قرار گرفت. فاز‌یابی نمونه بازپخت شده در دمای 450 درجه سانتی‌گراد نشان داد که حدود 46درصد وزنی نمونه به فریت کبالت CoFe2O4 تبدیل شده است. این میزان در نمونه‌های بازپخت شده در دماهای 800 و 900 درجه سانتی‌گراد به ترتیب به 95 و 90 درصد می‌رسد. کاهش مغناطش اشباع نمونه با بازپخت به تبدیل فاز Co-Fe به فریت کبالت ارتباط داده شد. اثر اندازه دانه‌ها و کم شدن نسبت سطح به حجم منجر به یک افزایش در مغناطش اشباع نمونه 900 درجه سانتی‌گراد نسبت به نمونه 800 درجه سانتی‌گراد شده است. بیشترین وادارندگی در نمونه بازپخت شده در 800 درجه سانتی‌گراد مشاهده شد که کوچک بودن اندازه بلورک‌ها در این نمونه دلیل اصلی این افزایش نسبی است.
بهمن خرمی مخوری، علی شفیعی،
دوره 35، شماره 4 - ( 11-1395 )
چکیده
در این پژوهش پوشش نیترید تیتانیوم با استفاده از واکنش گرهای TiCl4، N2، H2 و Ar روی فولاد AISI H13 بهوسیله فرایند پوشش‌دهی رسوب شیمیایی بخار به کمک پلاسما ایجاد شد. پوشش ها در دماهای مختلف زیرلایه (460، 480 و 510 درجه سانتی‌گراد) ایجاد شدند. آزمون سایش از نوع ساچمه بر روی دیسک برای تعیین مکانیزم سایش در دمای بالا (400 درجه سانتی‌گراد) و دمای پایین (25 درجه سانتی‌گراد) انجام گرفت. خواص و ترکیب شیمیایی پوشش با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش اشعه ایکس و ریزسختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون سایش در دمای محیط بر حسب نرخ سایش بیان شد. آزمون سایش در دمای محیط نشان داد که پوشش TiN ایجاد شده در دمای 460 درجه سانتی‌گراد دارای کمترین میزان کاهش وزن است و این پوشش دارای بیشترین میزان سختی است. بهترین مقاومت به سایش برای پوششی با بیشترین سختی (1800 ویکرز) است. مکانیزم سایش با تغییر دمای سایش تغییر می‌کند. مشاهدات مسیر سایش نشان داد که سایش در دمای پایین به‌صورت خستگی سطحی است در حالی که سایش در دمای بالا از نوع چسبان است.
بهزاد اویشن،
دوره 35، شماره 4 - ( 11-1395 )
چکیده
وجود فریت بینیتی و آستنیت پرکربن پایدار در دمای محیط با ابعاد نانومتری در ریزساختار فولادهای بینیتی فوق مستحکم،سبب دستیابی به مجموعه‌ای از خواص استحکامی و انعطافی منحصر به فرد در این دسته از فولادهای نانوساختار شده است. در این پژوهش تأثیر تغییر چگالی نابجایی‌ها در حین آزمایش کشش در دمای محیط، بر رفتار تغییر شکل فولادهای بینیتی نانوساختار دما پایین مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند جذب نابجایی‌های تیغه‌های فریت بینیتی توسط آستنیت موجود در اطراف آنها، باعث کاهش کارسختی و در نتیجه افزایش قابلیت فرم پذیری فریت بینیتی در حین تغییر شکل و در نهایت دستیابی به ترکیب مناسبی از استحکام و انعطاف‌پذیری می‌شود.
محمد اهل سرمدی، مرتضی شمعانیان، حسین ادریس، مسعود عطاپور، امیر بهجت، محمد علی مهتدی بناب، جرزی اسپونار،
دوره 36، شماره 1 - ( 3-1396 )
چکیده
فولاد زنگ نزن سوپر دو فازی به دسته‌ای از فولادهای زنگ نزن دو فازی گفته می‌شود که عدد مقاومت به حفره‌دار شدن آن بالاتر از 40 باشد. فولاد UNS S32750 (unified numbering system) یکی از معروف‌ترین فولادهای زنگ نزن سوپر دو فازی می‌باشد، که به‌علت خواص مطلوب استحکام و خوردگی در صنایع پالایشگاهی نظیر نفت و گاز کاربرد عمده‌ای پیدا کرده است. با توجه به کاربرد این فولاد اتصال دائم آنها به‌روش جوشکاری اهمیت بالایی مییابد و مشکل عمده در این رابطه افت خواص مکانیکی و خوردگی پس از جوشکاری می‌باشد. در این تحقیق جوشکاری فولاد زنگ نزن سوپر دو فازی UNS S32750 با روش اصطکاکی اغتشاشی انجام شده است. ابزار مورد استفاده در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی کاربید تنگستن رنیوم‌دار با قطر شانه 16 میلی‌متر و قطر بزرگ پین 5 میلی‌متر به ارتفاع 9/1 میلی‌متر می‌باشد. نتایج حاصل از آزمون پراش پرتوی ایکس نشان داد فازهای مضر نظیر سیگما ((sigma و چی (chi) به‌علت کنترل حرارت ورودی تشکیل نشده‌اند. بررسی‌های ریزساختاری مشخص کرد اندازه دانه‌ها در منطقه اغتشاش نمونه‌های جوشکاری شده کاهش یافته است. آزمون ریزسختی برروی نمونه‌های جوشکاری شده به‌روش ویکرز انجام پذیرفت. متوسط سختی فلز پایه در حدود 285 ویکرز به‌دست آمد. آزمون ریزسختی مشخص کرد در منطقه اغتشاش به‌دلیل کاهش اندازه دانه سختی تا حدود 360 ویکرز افزایش یافته است. آزمون پلاریزاسیون سیکلی در مورد نمونه‌های اتصال یافته به‌روش اصطکاکی اغتشاشی نشان داد پتانسیل و جریان خوردگی مشابه با فلز پایه می‌باشد. همچنین مشاهده شد در اثر جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی درصد فریت در مقطع جوش به‌دلیل پایین بودن حرارت ورودی و بالا بودن سرعت سرد شدن تغییر قابل ملاحظه‌ای نشان نداده است.
مسعود پورکبیریان، حسین مستعان، مهدی رفیعی،
دوره 36، شماره 2 - ( 6-1396 )
چکیده
در این پژوهش، اتصال غیرمشابه فولاد کم آلیاژ 4130 به فولاد زنگ‌نزن آستنیتی L316 به‌روش جوشکاری قوسی تنگستن- گاز مورد بررسی قرار گرفت. از دو فلز پرکننده ERNiCr-3 و فولاد زنگ‌نزن ER309L بـه ایـن منظـور اسـتفاده شـد. پـس از جوشـکاری، ریزساختار مناطق مختلف هر اتصال شامل فلز جوش، مناطق متأثر از حرارت و فصل مشترک‌ها با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی خواص مکانیکی اتصال از آزمونهای ضربه و کشش استفاده شد. مشاهدات انجام شده توسط SEM نشان داد که در آزمون ضربه، شکست نمونه‌ها به‌صورت نرم می‌باشد. در آزمون کشش نمونه جوش داده شده با سیم جوش ER309L از فولاد پایه L316 دچار شکست شد، اما نمونه جوش داده شده با سیم جوش ERNiCr-3 از محل جوش دچار شکست شد. بررسی‌ها نشان‌دهنده وجود سـاختار دندریتی در فلزات جوش پایه نیکلی بود. ریزساختار فلـز پرکننده فولاد ER309L به‌صورت سلولی- دندریتی بوده و به‌دلیل وجـود فاز فریـت دلتـا در نـواحی بـین دنـدریتی آستنیت زمینه، هیچ‌گونه ترکی در این اتصال مشاهده نشد.
محمدرضا خانزاده قره شیران، حمید بختیاری، میلاد محمد جوادی،
دوره 36، شماره 3 - ( 8-1396 )
چکیده
در این تحقیق، تأثیر متغیرهای فاصله توقف و ضخامت ماده منفجره بر خواص متالورژیکی فصل مشترک اتصال انفجاری مس به فولاد زنگ‌نزن 304 بررسی شده است. بررسی‌های آزمایشگاهی با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمونهای ریزسختی سنجی و استحکام سنجی کششی برشی انجام شده است. کشیدگی دانه‌ها و ریزدانگی در مجاورت فصل مشترک بر اثر تغییر شکل پلاستیکی شدید اتفاق افتاده است. با افزایش متغیرهای آزمون، مناطق مذاب موضعی در مجاورت امواج افزایش یافته که ترکیب مناطق مخلوطی از عناصر صفحات پایه و پرنده بوده است. نتایج ریز سختی نشان داده با کاهش ضخامت ماده منفجره و فاصله توقف سختی در مناطق مجاور فصل مشترک در قسمت مس از 4/103 ویکرز به 8/99 ویکرز کاهش یافته است. همچنین در قسمت فولاد زنگ‌نزن مقدار سختی در مجاورت فصل مشترک کاهش یافته که دلیل آن بالا رفتن دما در مجاورت فصل مشترک بوده است. همچنین در آزمایش استحکام کششی برشی در ضخامت ماده منفجره 79 میلی‌متر و فاصله توقف سه میلی‌متر بالاترین استحکام در حد 244 مگاپاسگال بوده و کمترین استحکام در ضخامت ماده منفجره 46 میلی‌متر و فاصله توقف سه میلی‌متر برابر 208 مگاپاسگال به‌دست آمد. با کاهش مقدار ضخامت ماده منفجره و فاصله توقف، استحکام کاهش یافته است.
محمدرضا پاک منش، مرتضی شمعانیان، سعید اصغری،
دوره 36، شماره 4 - ( 12-1396 )
چکیده
در این تحقیق، بهینه‌سازی پارامترهای جوشکاری لیزر ضربانی Nd:YAG بر اتصال لبه روی هم فویل فولاد زنگ‌نزن L316 با هدف پیش‌بینی هندسه جوش توسط روش رویه پاسخ انجام شد. بدین منظور اثر توان لیزر، مدت ضربان و فرکانس جوشکاری مورد بررسی قرار گرفت. روش آماری مذکور به‌خوبی توانست با توسعه چندجمله‌ای درجه دوم به‌منظور تأثیر پارامترهای جوشکاری بر عرض جوش به‌کار برده شود. نتایج نشان داد، عرض جوش در سطوح بالایی، میانی و پایینی مقطع جوش با افزایش مدت ضربان و توان لیزر زیاد می‌شود اما میزان اثر این پارامترها در سطوح مذکور متفاوت است. اثر مدت ضربان در مدل‌های عرض بالایی، میانی و پایینی جوش به‌ترتیب 76، 73 و 68 درصد محاسبه شد و اثر توان لیزر بر آنها به‌ترتیب 18، 24 و 28 درصد اندازه‌گیری شد. درنهایت با بر هم نهادن این مدل‌ها، شرایط بهینه جوشکاری جهت دستیابی به نفوذ کامل جوش و جوش بدون عیب ارائه شد.
محمد سلطانی سامانی، عباس بهرامی، فتح الله کریم زاده،
دوره 38، شماره 4 - ( 11-1398 )
چکیده
در این پژوهش، اتصال ترکیب بین‌فلزی Ni3Al با استفاده از فرایند فاز مایع گذرا و لایه میانی مس خالص مورد بررسی قرار گرفت. فرایند اتصال‌دهی در یک کوره خلأ، در دمای 1050 درجه سانتی‌گراد به‌ازای زمان‌های مختلف 30، 60، 90 و120 دقیقه انجام شد. اثر تغییرات زمان بر ریزساختار و خواص مکانیکی منطقه اتصال بررسی شد. نتایج آزمون پراش انرژی اتصالات، تشکیل مناطق انجماد همدما، انجماد غیرهمدما و متأثر از نفوذ در زمان‌های مختلف را تأیید کرد. پس از 90 دقیقه، فازهای یوتکتیک ترد و شکننده همچنان در خط اتصال وجود داشت. حال آنکه با افزایش زمان فرایند تا 120 دقیقه، یک محلول جامد غنی از مس در خط اتصال تشکیل شد. بیشترین سختی در منطقه متأثر از نفوذ و به‌واسطه تشکیل ترکیبات تردتر، حاصل شد. با افزایش زمان فرایند تا 90 دقیقه، سختی در خط مرکزی اتصال افزایش یافت. پس از 120 دقیقه، سختی در خط مرکزی اتصال تا حدود 224 ویکرز کاهش یافت. بیشترین استحکام برشی در حدود 60 مگاپاسکال در زمان فرایند 30 دقیقه و به‌واسطه تشکیل زمینه غنی از نیکل در محل اتصال به‌دست آمد. با افزایش زمان تا 90 دقیقه، میزان استحکام برشی تا حدود 34 مگاپاسکال کاهش یافت. پس از 120 دقیقه و به‌دلیل تشکیل محلول جامد غنی از مس و نیز از بین رفتن ترکیبات یوتکتیک، استحکام برشی مجدداً تا حدود 44 مگاپاسکال افزایش یافت. ارزیابی سطوح شکست نشان داد که تا زمان 90 دقیقه، شکست بیشتر از نوع ترد بوده حال آنکه با افزایش زمان تا 120 دقیقه شکست به‌صورت نرم اتفاق افتاده است.
محمد جعفری، مهدی رفیعی، حسین مستعان،
دوره 39، شماره 2 - ( 6-1399 )
چکیده
در این پژوهش، تأثیر دما و زمان بر خواص اتصال غیرمشابه فولاد زنگ‌نزن مارتنزیتی 420 AISI به فولاد زنگ‌نزن سوپردوفازی 2507 SAF ایجاد شده توسط فرایند فاز مایع گذرا بررسی شد. لایه میانی پایه نیکلی از نوع BNi-2 با ضخامت 25 میکرومتر در بین نمونه‌های آماده شده قرار گرفت و فرایند اتصال‌دهی در دماهای 1050 و 1100 درجه سانتی‌گراد و زمان‌های مختلف انجام شد. بررسی ریزساختار اتصال، توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون طیف‌سنجی توزیع انرژی پرتو ایکس انجام شد. همچنین آزمایش ریزسختیسنجی و آزمایش استحکام کششی برشی روی نمونه‌ها انجام گرفت. نتایج بیانگر تکمیل انجماد همدما در نمونه‌های اتصال‌یافته در دمای 1050 درجه سانتی‌گراد با زمان 45 دقیقه و در دمای 1100 درجه سانتی‌گراد با زمان 30 دقیقه بود. ارزیابی ریزسختی نمونه‌ها نشان داد که ناحیه انجماد غیرهمدما دارای بالاترین میزان سختی (520 ویکرز) و ناحیه انجماد همدمای کامل دارای کمترین میزان سختی (300 ویکرز) در دمای 1050 درجه سانتی‌گراد بود. همچنین ارزیابی استحکام کششی برشی نمونه‌ها نشان داد که نمونه اتصال‌یافته به‌مدت زمان یک دقیقه در دمای 1050 درجه سانتی‌گراد، دارای کمترین مقدار استحکام، یعنی 196 مگاپاسکال و نمونه اتصال‌یافته با زمان 60 دقیقه در دمای 1100 درجه سانتی‌گراد دارای بیشترین مقدار استحکام، یعنی 517 مگاپاسکال بودند.
سجاد اصغری، عبدالمجید اسلامی، ابوذر طاهری زاده، نوید سعیدی،
دوره 39، شماره 3 - ( 9-1399 )
چکیده
در این پژوهش، تأثیر حرارت ورودی جوش بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرمشابه فولادهای خط لوله API-B و API-X42هبررسی شد. ارزیابی ریزساختارها نشان داد که با افزایش حرارت ورودی فریت سوزنی در ریزساختار فلز جوش کاهش یافت، درحالی که مقادیر فریت ویدمن اشتاتن، فریت چندوجهی و فریت مرزدانه‌ای افزایش یافت. همچنین نتایج آزمون ریزسختی سنجی مشخص کرد که با افزایش حرارت ورودی جوش‌سختی فلز جوش و منطقه متأثر از حرارت کاهش مییابد. نتایج آزمون کشش نشان داد که با افزایش حرارت ورودی جوش شکست از فلز پایه API-B به منطقه متأثر از حرارت منتقل می‌شود. نتایج آزمون ضربه نیز مشخص کرد که با افزایش حرارت ورودی جوش افت شدید در انرژی ضربه منطقه متأثر از حرارت در هر دو طرف فلزات پایه رخ داد، که این ناشی از رشد بیش از حد اندازه دانه‌ها است.
سجاد ارجمند، مجید طاووسی،
دوره 39، شماره 3 - ( 9-1399 )
چکیده
هدف از انجام پژوهش حاضر، ایجاد پوشش‌های کامپوزیتی حاوی ترکیب‌های بین‌فلزی Ti-Al-Nنبر سطح زیرلایه تیتانیم خالص به‌منظور ارتقای خواص سطحی آن است. در این ارتباط عملیات پوشش‌دهی با استفاده از فرایند قوس تنگستن-گاز محافظ و با بهره‌گیری از سیم‌جوش آلومینیم ۱۱۰۰ در دو محیط آرگون و آرگون حاوی نیتروژن انجام شد. بررسی‌های فازی و ساختاری نمونه‌ها توسط دستگاه پراش‌سنج پرتو ایکس، میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی صورت گرفت. مقدار سختی و رفتار خوردگی پوشش‌های حاصل نیز به‌ترتیب توسط دستگاه سختی‌سنج (ویکرز) و پتانسیواستات مقایسه شد. نتایج حاصل حکایت از امکان ایجاد ساختار کامپوزیتی حاوی ترکیب‌های بین فلزی Ti3Al وTi3Al2N2 ،Al3Tiنبر سطح زیرلایه تیتانیم دارد. کمترین میزان فازهای ترد و عیوب جوش در شرایط پوشش‌دهی با استفاده از گاز آرگون در فصل مشترک اتصال بین تیتانیم و پوشش قابل حصول است. اگرچه با انجام جوشکاری در حضور نیتروژن در گاز محافظ، عیوب ساختاری جوش مانند تخلخل و غیریکنواختی افزایش مییابد، پوشش‌های حاصل در حضور این گاز از سختی بیشتر (بیش از 100 ویکرز) و مقاومت به خوردگی بالاتری (بیش از ۲ برابر) در مقایسه با نمونه‌های حاصل تحت گاز محافظ آرگون برخوردار بودند.
سجاد ارجمند، غلامحسین اکبری، غلامرضا خیاطی،
دوره 39، شماره 4 - ( 12-1399 )
چکیده
هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی اثر تعداد پاس جوش روی ریزساختار، سختی و تنش‌های باقی‌مانده پوشش‌های کامپوزیتی حاوی ترکیبات بین‌فلزی Ti-Al-Si است. در این ارتباط، عملیات پوشش‌دهی سطحی تیتانیم خالص با استفاده از فرایند قوس تنگستن-گاز محافظ و سیم‌جوش آلومینیوم (۴۰۴۳) در یک و دو پاس انجام شد. بررسی‌های فازی و ساختاری پوشش‌ها، توسط روش پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی صورت گرفت. مقادیر ریزسختی و تنش‌های باقی‌مانده در پوشش‌ها به‌ترتیب توسط دستگاه ASTM E384-HV و روش Sin2ψ محاسبه شد. نتایج نشان داد که، با افزایش تعداد پاس جوش یا کاهش میزان رقت، کسر حجمی فازهای بین‌فلزی Ti5Si3-Al3Ti در منطقه ذوب افزایش، کسر حجمی فاز مارتنزیت در منطقه متأثر از حرارت کاهش و به‌دنبال آن متوسط سختی پوشش حدود ۱۳۰ درصد نسبت به سختی زیرلایه تیتانیم خالص افزایش یافت. نتایج تعیین تنش‌های باقی‌مانده در پوشش‌ها حاکی از ایجاد تنش باقی‌مانده کششی برابر با ۳۰ ± ۱۶۵ و ۳۵ ± ۲۱۰ مگاپاسکال در خط مرکزی جوش، به‌ترتیب برای پوشش‌های تهیه شده در یک و دو پاس جوش است.
رضا مرادی، محمد روشنایی، حسین مستعان، فردین نعمت زاده، مهدی صفری،
دوره 40، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
در پژوهش حاضر، ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرمشابه میان فولاد زنگ‌نزن دوفازی 2304 و سوپر آلیاژ اینکونل 718 با استفاده از فرایند جوشکاری لیزر پالسی مطالعه و ارزیابی شد. هدف از انجام این پژوهش، با توجه به وجود خلأ محسوس در این نوع اتصال و بررسی تحولات ریزساختاری در نواحی مختلف جوش و تأثیر پارامترهای جوشکاری لیزر بر خواص مکانیکی این اتصالات غیرمشابه است. بدین منظور، از روش طراحی آزمایش رویه پاسخ با تکنیک مرکب مرکزی برای بهینه‌سازی پارامترهای جوشکاری لیزر استفاده شد. محدوده پارامترهای مؤثر فرایند شامل توان لیزر، سرعت جوشکاری و عمق فوکوس به‌ترتیب 1000 تا1900 وات، 1 تا 5 میلی‌متر بر ثانیه و 1- تا 1 میلی‌متر درنظر گرفته شد. از آزمایش کشش تک‌محوره برای تعیین نیروی شکست اتصالات و از میکروسکوپ نوری برای مشاهده‌های ریزساختاری و تغییر و تحولات فازی بهره گرفته شد. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که افزایش دو متغیر سرعت جوشکاری و عمق فوکوس در ابتدا باعث افزایش نیروی شکست اتصالات شده و پس از رسیدن به یک مقدار بهینه، نیروی شکست شروع به کاهش می‌کند. در این پژوهش بیشینه نیروی شکست اتصالات در توان 1900 وات، سرعت جوشکاری سه میلی‌متر بر ثانیه و عمق فوکوس صفر میلی‌متر محاسبه شد. با توجه به نتایج ریزساختار منطقه جوش، دندریت‌های هم‌محور در مرکز ناحیه جوش غالب هستند درحالی که در نزدیکی خط ذوب دندریت‌ها به‌صورت ستونی انجماد یافته‌اند. همچنین تغییرات سختی در نواحی مختلف اتصال بحث و بررسی شد. بر اساس نتایج، به‌دلیل انحلال رسوبات استحکام‌بخش نظیر TiC و NbC طی فرایند جوشکاری پرتوی لیزر، سختی ناحیه جوش نسبت به فلز پایه اینکونل 718 کاهش یافت.
محمد خسروی، محمد منصوری، علی غلامی، یدالله یعقوبی‌نژاد،
دوره 40، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
در جوشکاری توپودری، ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال آلیاژ فولاد 304 AISI توسط نانوصفحات اکسید گرافن (GO) و اکسید گرافن احیا شده (RGO) بررسی شد. در این پژوهش ریزساختار خط جوش توسط روش‌های متالوگرافی و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی، فازهای تشکیل شده توسط روش پراش پرتوی ایکس و تغییرات آلوتروپی کربن توسط آزمون طیف‌سنجی رامان ارزیابی شده است. اکسید گرافن با استفاده از روش هامر اصلاح شده سنتز شده و با استفاده از هیدرازین احیا شد. بر این اساس، خمیر اکسید گرافن و اکسید گرافن احیا شده در غلظت‌های مختلف 1 ، 3 و 10 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر برای پرکردن شکاف جوش استفاده شده است. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت اکسید گرافن احیا شده تا 10 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر، استحکام کششی و سختی جوشکاری به‌ترتیب تا 23 و 43 درصد بهبود مییابد. مکانیزم افزایش خواص مکانیکی را می‌توان احتمالاً به ایجاد ممانعت نانوصفحات اکسید گرافن احیا شده در برابر رشد دانه و درنتیجه ریز شدن اندازه دانه آلیاژ خط جوش در حین فرایند انجماد حوضچه جوش متناسب دانست.
