27 نتیجه برای ریزساختار
عبدا... شیرعلی، عباس هنربخش رئوف ، سهیلا بزاز بنابی،
دوره 34، شماره 2 - ( 4-1394 )
چکیده
مقدار معین آستنیت باقی‌مانده، انعطاف‌پذیری فولادها را به‌دلیل پدیده TRIP در طول تغییرشکل پلاستیک، افزایش می‌دهد. یک روش برای دستیابی به‌مقدار قابل توجه آستنیت باقی‌مانده در فولاد، پارتیشن‌بندی کربن به آستنیت است که باعث پایدارسازی آستنیت در دمای اتاق میشود. عملیات‌حرارتی کوئنچ و پارتیشن‌بندی (Q&P) با استفاده از این روش، منجر به ریزساختاری شامل مارتنزیت و آستنیت باقی‌مانده پایدار شده بین صفحات مارتنزیت میشود و بنابراین ترکیب بهتری از استحکام و انعطاف‌پذیری را فراهم میکند. در این پژوهش، تأثیر پارامترهای فرایند Q&P (دمای کوئنچ، دمای پارتیشن‌بندی و زمان پارتیشن‌بندی) بر ریزساختار و کسر آستنیت باقی‌مانده یک فولاد کربن متوسط کم آلیاژ بررسی شده است. نتایج نشان داد که افزایش زیاد زمان پارتیشن‌بندی، موجب از بین رفتن تیغه‌های مارتنزیت و کاهش کسر آستنیت میشود. با افزایش دمای پارتیشن‌بندی، لایه های آستنیت باقی‌مانده ضخیم‌تر میشود و کسر حجمی آستنیت باقی‌مانده افزایش می‌یابد. از طرف دیگر، با افزایش دمای کوئنچ، غلظت کربن آستنیت باقی‌مانده به‌شدت افزایش می‌یابد.
مجتبی جعفریان، مسلم پایدار، مرتضی جعفریان،
دوره 35، شماره 1 - ( 3-1395 )
چکیده
در این پژوهش، خواص ریزساختاری و مکانیکی اتصالات نفوذی آلیاژهای 5754، 6061 و 7039 آلومینیوم به آلیاژ AZ31 منیزیم بررسی شد. اتصالات نفوذی بین آلیاژهای مورد نظر در دمای 44 درجه سانتی‌گراد، زمان 60 دقیقه، فشار 29 مگاپاسکال و خلاء 4-10×1 تور صورت گرفتند. فصل مشترک اتصالات با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی مجهز به تحلیلگر نقطه‌ای و خطی بررسی شدند. طبق نتایج تحلیل نقطه‌ای حضور ترکیبات بین‌فلزی Al12Mg17 و Al3Mg2 و مخلوطی از این دو فاز در ناحیه نفوذ مربوط به تمامی اتصالات انجام شده، مشاهده شد. همچنین طبق نتایج تحلیل خطی، مقدار سختی آلیاژ آلومینیوم تأثیر به‌سزایی در نفوذ هر چه بیشتر اتم‌های منیزیم به سمت آلیاژ آلومینیوم داشت و بیشترین نفوذ منیزیم در حالت استفاده از آلیاژ آلومینیوم 6061 مشاهده شد. نفوذ بیشتر منجر به ایجاد پیوند قوی‌تری بین اتم‌های منیزیم و آلومینیوم شد و در نتیجه بیشترین میزان استحکام در حدود 42 مگاپاسکال در حالت استفاده از آلیاژ 6061 آلومینیوم حاصل شد.
سمیرا ریاحی، بهزاد نیرومند،
دوره 35، شماره 2 - ( 6-1395 )
چکیده
در این مقاله نتایج اولیه پژوهشی در مورد تأثیر نوع ریزساختار و زبری سطح بر زاویه ترشوندگی یک چدن هیپویوتکتیک با آب ارائه میشود. به این منظور ابتدا چدن مذاب با سرعتهای متفاوت سرد شد و یک نمونه چدن خاکستری با توزیع گرافیت A و یک نمونه چدن سفید با ترکیب مشابه به‌دست آمد. سپس دو نمونه چدن در حالتهای پولیش شده، چهار مرحله الکترواچ شده و چهار مرحله سنباده زده شده، تهیه و پس از اندازهگیری پروفیل زبری، زاویه ترشوندگی آنها اندازهگیری شد. بیشترین و کمترین مقادیر زاویه ترشوندگی به‌دست آمده، بر روی سطح نمونه چدن سفید که در مراحل سنبادهزنی با سنباده 80 و 800 مشاهده شد به‌ترتیب برابر با 42 و 13 درجه بود. در مورد سطوح الکترواچ شده، برای نمونه چدن سفید زاویه ترشوندگی با تغییر زبری سطح بین 25 تا 31 درجه تغییر کرد و بیشترین و کمترین مقدار زاویه ترشوندگی سطوح نمونه چدن خاکستری به‌ترتیب در مرحله اول (40 درجه) و مرحله سوم (25 درجه) الکترواچ به‌دست آمد. زوایای ترشوندگی سطوح سنبادهزده شده این نمونه بین 27 تا 31 درجه متغیر بود. در ادامه فاکتور زبری سطوح با استفاده از رابطه ونزل و فاکتور کسر جامد در تماس با آب با استفاده از رابطه کسی-بکستر محاسبه و زوایای ترشوندگی ونزل و کسی-بکستر مربوط به این سطوح تعیین و با زوایای ترشوندگی که به‌وسیله آزمون ترشوندگی به‌دست آمده بود، مقایسه شد. نتایج نشان داد که ریزساختار و نوع فازهای سطحی، روش زبر کردن سطح و میزان زبری بر ترشوندگی سطوح چدنها تأثیرگذار است و امکان تغییر زاویه ترشوندگی فلزات با اصلاح ساختار فازی، روش زبر کردن و میزان زبری سطح آنها وجود دارد. همچنین نشان داده شد که در نمونه چدن خاکستری، سطح نمونه پس از مراحل اول و دوم الکترواچ از رابطه
کسی-بکستر و با افزایش زبری سطح پس از مراحل سوم و چهارم الکترواچ از رابطه ونزل پیروی میکند. سطح این نمونه در همه مراحل زبر شدن با سنباده از رابطه ونزل تبعیت نمود. نتایج نشاندهنده پیروی سطح نمونه چدن سفید از رابطه ونزل در همه مراحل الکترواچ بود. در حالت سنباده زده شده ، رفتار ترشوندگی سطح چدن سفید بسته به زبری سطح متغیر بوده، روند ثابتی نشان نداد.
سید سلمان سید سید افقهی، مجتبی جعفریان، محسن صالحی،
دوره 35، شماره 3 - ( 9-1395 )
چکیده
در این پژوهش بررسی ریزساختاری و خواص مغناطیسی هگزافریت باریم دوپ شده با یون‌های کبالت، کروم و قلع با فرمول BaCoxCrxSnxFe12-3xO19 (5/0،3/0x=) به روش حالت جامد صورت گرفت. بررسی‌های فازی و ساختاری به‌ترتیب با تحلیل پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف‌سنجی مادون قرمز (FT-IR) تأیید کننده تشکیل ترکیب تک فاز هگزافریت باریم بدون حضور فاز ثانویه غیرمغناطیسی پس از 5 ساعت عملیات حرارتی در دمای °C 1000 بود. همچنین طبق تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورفولوژی ذرات بهصورت کاملاً هگزاگونال با میانگین اندازه ذرات 250-200 نانومتر بود. بر اساس متغیرهای مغناطیسی اندازهگیری شده توسط مغناطیس‌سنج نمونه مرتعش (VSM) هر دو نمونه دارای خاصیت مغناطیسی نرم بودند و بیشترین میزان مغناطش اشباع در نمونه با ترکیب BaCo0.3Cr0.3Sn0.3Fe11.1O19 حاصل شد. مقادیر مغناطش اشباع (Ms) و نیروی وادارندگی (Hc) برای این ترکیب به ترتیب برابر emu/g 21/42 و Oe 656 اندازهگیری شد.
مهرداد موسی پور، مازیار آزادبه، احد محمدزاده،
دوره 35، شماره 3 - ( 9-1395 )
چکیده
هدف از انجام این پژوهش بررسی امکان بروز پدیده پاشنه فیلی در آلیاژهای تف‌جوشی شده حاوی عامل تبخیر شونده است. به این منظور قطعات برنجی با ترکیب Cu-28Zn در محدوده دمایی 890-970 درجه سانتی‌گراد به‌مدت 20 دقیقه تف‌جوشی شدند. از قطعات برنجی در شرایط مختلف تف‌جوشی بهصورت درجا، عکسبرداری شد. نتیجه این بود که با وجود کشیده شدن مذاب به سمت نواحی پایین بر اثر نیروی جاذبه زمین، پدیده پاشنه فیلی در این قطعات مشاهده نشد و به جای آن قطعات دچار تورم شدند. تغییر ترکیب شیمیایی و افزایش اندازه حفرات در اثر تبخیر روی را میتوان به عنوان اصلیترین عامل بروز این پدیده دانست.
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.
مرتضی خوبرو، علی مالکی، بهزاد نیرومند،
دوره 36، شماره 3 - ( 8-1396 )
چکیده
برخلاف روش‌های متداول افزودن عنصر آلیاژی به کل قطعه، در این پژوهش بهبود خواص سطحی چدن خاکستری با استفاده از روش آلیاژسازی درجای سطحی در حین ریخته‌گری بررسی شد. به این منظور سیم‌های مسی به قطر 4/0 و 8/0 میلی‌متر قبل از ذوب‌ریزی در قالب نصب شد. آنالیز عنصری، حضور مس در سطح و لایه‌های زیر سطح تا عمق یک سانتی‌متر را نشان داد. بررسی‌های ریزساختاری تغییر توزیع گرافیت از A به D و E، کاهش فازگرافیت و افزایش پرلیت در سطح را نشان دادند. نتایج سختی سنجی نشان داد که سختی سطح نمونه‌های حاوی مس افزایش یافت و نتایج آزمون سایش مشخص کرد که مقاومت سایشی نمونه با مس نسبت به نمونه شاهد افزایش یافته است.
سید الیاس موسوی، محمود مرآتیان، احمد رضائیان،
دوره 36، شماره 4 - ( 12-1396 )
چکیده
اکستروژن در کانال‌های هم‌مقطع زاویه‌دار، یکی از روش‌های معروف برای تولید مواد ریزدانه به‌شمار می‌آید. در این مطالعه، خواص مکانیکی آلیاژ برنج دو فازی 60 – 40 تحت فرایند اکستروژن در کانال‌های هم مقطع زاویه‌دار بررسی شد. به این منظور نمونه‌ها تا کرنش معادل 2 در دمای 350 درجه سانتی‌گراد در مسیر C (پس از چرخش نمونه به اندازه 180 درجه بین پاس‌ها) تحت فرایند اکستروژن قرار گرفتند. ریزساختار نمونه‌ها نشان داد که دانه‌های ریزی در مرزها تشکیل شدند که بیانگر وقوع تبلور مجدد در پاس‌های مختلف بود. مشاهده مسیرهای لغزش در ریزساختار نمونه‌ها نشان داد که حتی در چنین آلیاژی با انرژی نقص چیدن کم، لغزش نابجایی‌ها آغازگر تغییر شکل هستند. بررسی خواص مکانیکی نمونه‌ها نشان داد که با افزایش تعداد پاس، استحکام کششی، میکروسختی و انعطاف‌پذیری بهصورت هم‌زمان افزایش یافت.
محمد رجبی، محمد شاهمیری، محسن قنبری،
دوره 37، شماره 4 - ( 12-1397 )
چکیده
در این پژوهش، اثر بور و زیرکونیوم بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژهای بر پایه Fe3Alمورد 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 37، شماره 4 - ( 12-1397 )
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 61AZ مقایسه شد. با قرارگیری آلیاژها در دمای بالا مشخص شد که حضور فاز Gdز3(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 Gd2 Al نمی‌توانند به شکل مؤثری جلوی رشد دانه را بگیرند. از طرف دیگر، رشد دانه در آلیاژ 61AZ به‌عنوان یک مشکل جدی مطرح شد که می‌تواند به‌دلیل حل شدن ذرات بین فلزی 12Al 17Mg در دماهای بالاتر از 300 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 Al2Gd مشاهده شد که به اثر پین‌کنندگی غیریکنواخت مرزدانه‌ها توسط این ترکیب بین فلزی مرتبط شد.
محمد مهدی برجسته، کریم زنگنه مدار، سید مهدی عباسی، کوروش شیروانی،
دوره 38، شماره 2 - ( 6-1398 )
چکیده
در این پژوهش، تغییرات زبری سطح سوپرآلیاژ Rene80 پوششداده شده توسط پلاتین آلومیناید، تحت تأثیر مشخصه های ریزساختار و ترکیب شیمیایی پوشش بررسی شده است. بدین منظور لایه پلاتین با ضخامت های 2، 4، 6 و 8 میکرومتربه‌روش رسوبدهی الکتریکی ایجاد و سپس پوشش نفوذی آلومینیم به دو روش دما بالا- اکتیویته پایین و دما پایین- اکتیویته بالا روی سطح اعمال شد. در ادامه عملیات حرارتی پیرسازی روی آلیاژ پوششدار انجام گرفت. نتایج بررسی های ساختاری توسط میکروسکوپ الکترونی و آنالیز پراش اشعه ایکس، نشاندهنده وجود ساختار سه لایه ای در تمامی ضخامت ها از پلاتین و در دو روش آلومینایزینگ بود. زبری سطح در سه مرحله و بعد از 1- اعمال لایه پلاتین 2- عملیات حرارتی این لایه و 3- فرایند آلومینایزینگ و پیرسازی، اندازهگیری شد. نتایج بیانگر رابطه مستقیم افزایش زبری سطح با افزایش ضخامت پلاتین و ضخامت نهایی پوشش بوده است، به نحوی که کمترین زبری در ضخامت دو میکرومتر از پلاتین و در حالت اکتیویته پایین- دما بالا به میزان 6/2 میکرومتر و بیشترین زبری سطح در ضخامت 8 میکرومتر از پلاتین و در حالت اکتیویته بالا- دما پایین و به میزان 8/8 میکرومتر مشاهده شد.
فرهاد شهریاری نوگورانی، مهدی صفری، مهرعلی تقی‌پور، علی عاطفی،
دوره 39، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
کاربردهای عملی پوشش‌های سد حرارتی شامل لایه پیوندی آلومیناید، به‌دلیل چسبندگی کم پوسته اکسیدی به پوشش آلومیناید تحت تأثیر تنش‌های حرارتی، محدود شده است. با توجه به اثرات مثبت عناصر اکسیژن‌دوست یا اکسیدهای آنها بر خواص اکسیداسیون دمای بالا، در پژوهش حاضر زیرکونیا به یک پوشش آلومینایدی افزوده شد. به این منظور، لایه‌ای از کامپوزیت نیکل- زیرکونیا در حمام واتس بر سطح زیرلایه پایه نیکلی به‌کمک آبکاری الکتریکی اعمال شد. در ادامه آلومینیوم‌دهی مطابق با روش رایج دومرحلهای در دو دمای 760 و 1080 درجه سانتی‌گراد انجام شد. مشخصه‌یابی ریزساختار پوشش‌ها بلافاصله پس از پوشش‌دهی و پس از اکسیداسیون چرخه‌ای، هر چرخه پنج ساعت در دمای 1050 درجه سانتی‌گراد، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف‌سنجی توزیع انرژی و پراش پرتو ایکس انجام شد. نتایج نشان داد که ریزساختار سه‌گانه معمول پوشش‌های آلومینایدی ساده با اکتیویته بالا، در زیر لایه رسوب الکتریکی نیکل- زیرکونیا اولیه تشکیل شده و این لایه نیز پس از فرایند آلومینیوم‌دهی به فاز متخلخل NiAl تقریباً خالص تبدیل شده است. مقاومت به اکسیداسیون پوشش اصلاح شده با زیرکونیا، با وجود لایه سطحی متخلخل، به‌طور قابل ملاحظه‌ای بهبود یافت.
مصطفی اطمینان، مریم مرکباتی، سید مهدی قاضی میرسعید،
دوره 39، شماره 2 - ( 6-1399 )
چکیده
هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر دما و زمان عملیات همگن‌سازی بر ریزساختار، توزیع عناصر آلیاژی و سختی سوپرآلیاژ پایه کبالت نسل جدید با ترکیب Co-7Al-7W-4Ti-2Ta است. به این منظور نمونه‌ها تحت عملیات همگن‌سازی در دو دمای 1250 و 1300 درجه سانتی‌گراد طی زمان‌های 2، 4، 6 و 8 ساعت قرار گرفته و سپس در آب سرد شدند. در ادامه نمونه‌ها تحت بررسی‌های ریزساختاری به‌وسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی و سختی‌سنجی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش دمای عملیات همگن‌سازی تا 1300 درجه سانتی‌گراد، تخلخل حاصل از اکسیداسیون تیتانیم به‌همراه ذوب موضعی ترکیب‌های یوتکتیکی حاوی Al-Co-Ti، منجربه کاهش سختی تا 90 ویکرز شده است. این پدیده به‌علت جدایش زیاد عناصر آلیاژی در ساختار ریختگی است که با ذوب مجدد آلیاژ از شدت و آثار مخرب این جدایش کاسته شد. اما با همگن‌سازی در دمای 1250 درجه سانتی‌گراد ذوب موضعی مناطق یوتکتیک یا تخلخل در نمونه‌ها مشاهده نشد و با افزایش زمان ساختار یکنواخت‌تری حاصل شده است. حداقل و حداکثر سختی حاصل شده پس از همگن‌سازی در دمای 1250 درجه سانتی‌گراد به‌ترتیب 348 و 406 ویکرز به‌دست آمد. همچنین در این دما با افزایش زمان عملیات همگن‌سازی ساختار یکنواخت‌تری حاصل شده است.
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.
هومن هادیان، محسن حداد سبزوار، محمد مزینانی،
دوره 39، شماره 4 - ( 12-1399 )
چکیده
در این پژوهش تأثیر اضافه کردن براده بر ریزساختار قطعات آلومینیومی ریخته‌گری شده به‌روش ریخته‌گری تحت فشار مطالعه و امکان تغییر ساختار آلیاژ آلومینیوم 380 در قالب فلزی با افزودن براده بررسی شد. ریزساختار قطعه بیشتر از دانه‌های آلفا، فاز یوتکتیک و ترکیبات بین فلزی و تخلخل تشکیل شده است. به‌علت وقوع شرایط غیرتعادلی انجماد در سیستم آلیاژی حاضر، برای محاسبه کسر وزنی جامد از معادله شایل با تعیین مقدار دقیق ضریب توزیع تعادلی توسط روش تجزیه شیمیایی خطی میکروسکوپ الکترونی روبشی در مجاورت یک فاز بین فلزی در زمان‌های مختلف هم‌زدن و همچنین معادلات حاکم بر تجزیه حرارتی استفاده شد. درنهایت با استفاده از تحلیل شار حرارتی در بوته، پیش‌بینی علمی درخصوص میزان بهینه افزودن براده، زمان هم‌زدن و دمای باریزی به‌دست آمد. میزان فاکتور شکل در دمای بهینه 590 درجه سانتی‌گراد برابر 0/643 اندازهگیری شد. مطابق با تصاویر میکروسکوپی نوری از نمونه‌های ریخته‌گری شده، روش افزودن براده (قرار دادن آن در کف یا اضافه کردن به سطح) و افزایش دمای تزریق، تأثیر بسزایی در کسر وزنی جامد تشکیل شده، مورفولوژی دانه‌های آلفا و ریزساختار نهایی آلیاژ دارد.
محمد جودکی، معصومه سیف اللهی، سیدمهدی عباسی، سید مهدی قاضی میرسعید،
دوره 40، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
در این پژوهش، اثر عناصر Nd و Pr در ترکیب MmNi4.7Al0.3 بر ریزساختار و مشخصه‌های جذب و واجذب هیدروژن بررسی شده است. آلیاژها به‌روش ذوب القایی تحت خلأ تهیه و تجزیه و تحلیل ریزساختاری و فازی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و تجزیه و تحلیل پراش پرتوی ایکس انجام و مشخصه‌های جذب و واجذب با آزمون سیورت ارزیابی شد. نتایج نشان داد که ریزساختار شامل فاز زمینه، فاز دوم در اثر جدایش آلومینیوم، تخلخل و ترک است. میزان فاز دوم و مقدار آلومینیوم در فاز دوم در آلیاژ Mm(Pr,Nd)Ni4.7Al0.3 کمتر از آلیاژ MmNi4.7Al0.3 مشاهده شد. درنتیجه توزیع همگن‌تری برای آلومینیوم در آلیاژ Mm(Pr,Nd)Ni4.7Al0.3 حاصل شده است. بررسی نتایج حاصل از منحنی‌های همدمای فشار- ترکیب برای جذب و واجذب هیدروژن در دمای محیط نشان داد که در ترکیبات MmNi4.7Al0.3 و Mm(Nd,Pr)Ni4.7Al0.3 جایگزینی عناصر Nd و Pr با Mm فشار جذب را به‌ترتیب به مقدار 14/52 و 9/90 بار، فشار واجذب را به 5/53 و 5/49 بار، ظرفیت ذخیره‌سازی هیدروژن را از 1/37 به 1/33 درصد وزنی و پسماند را از 0/73 به 0/58 کاهش می‌دهد. با توجه به کاهش ناچیز در بیشینه ظرفیت جذب و در مقابل، کاهش قابل توجه در فشار جذب و پسماند، جانشینی این دو عنصر، اثر مطلوب و مؤثری در کاربردهای صنعتی است.
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.
محمد صالحی، مصطفی اسکندری، مهدی یگانه،
دوره 40، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
در این پژوهش، تغییرات ریزساختار در فرایند ترمومکانیکی و تأثیر آن بر خواص خوردگی فولاد زنگ‌نزن آستنیتی 321 بررسی شد. آزمون طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس و میکروسکوپ نوری به‌ترتیب برای شناسایی رسوبات و ریزساختار استفاده شدند. به‌منظور ارزیابی خواص خوردگی، آزمون‌های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی انجام شد. ابتدا نمونه اولیه تحت عملیات نورد سرد در کاهش ضخامت 90 درصد در دمای نیتروژون مایع قرار گرفت و در ادامه عملیات آنیل در دماهای 750، 850 و 1050 درجه سانتی‌گراد در زمان 10 دقیقه، روی آن انجام شد. نتایج نشان داد که نورد سرد شدید موجب بهبود جزئی خواص خوردگی میشود و در نمونه‌های آنیل شده با یکنواخت‌تر شدن ریزساختار، برگشت بیشتر فاز مارتنزیت به آستنیت و کاهش اندازه دانه، مقاومت به خوردگی افزایش می‌یابد. نمونه‌های آنیل شده در دمای 850 درجه سانتی‌گراد با مقاومت پلاریزاسیون (kΩ.cm2) 8/200 و دمای 1050 درجه سانتی‌گراد با مقاومت پلاریزاسیون (Ω.cm2) 3/800 به‌ترتیب دارای بیشترین و کمترین مقاومت به خوردگی در مقایسه با سایر نمونه‌ها بودند.
حسین ساکی، مریم مرکباتی، رشید مهدوی،
دوره 40، شماره 3 - ( 8-1400 )
چکیده
آلیاژهای تیتانیوم شبه‌پایدار بتا دارای قابلیت دستیابی به ریزساختارهای متنوع به‌وسیله چرخه‌های مختلف عملیات حرارتی هستند. هدف از پژوهش حاضر، ایجاد ترکیبی از رسوبات آلفای کروی و سوزنی شکل ریز در آلیاژ تیتانیوم شبه‌پایدار بتا Ti-3Al-8Mo-7V-3Cr با استفاده از آنیل انحلالی در منطقه دوفازی α+β و پیرسازی برای بهبود خواص کششی آن است. به این منظور، روی تسمه‌ای از این آلیاژ عملیات حرارتی آنیل انحلالی در منطقه دوفازی α+β در دمای 750 درجه سانتی‌گراد انجام شد. سپس عملیات پیرسازی تک‌‌مرحله‌ای روی تعدادی از نمونه‌های آنیل انحلالی شده، در دماهای 500، 550 و 600 درجه سانتی‌گراد انجام گرفت. همچنین تعداد دیگری از نمونه‌های آنیل انحلالی شده، تحت عملیات پیرسازی دومرحلهای شامل پیرسازی مرحله اول در دمای 300 درجه سانتی‌گراد و پیرسازی مرحله دوم در دماهای 500، 550 و 600 درجه سانتی‌گراد قرار گرفتند. سپس تحولات ساختاری آلیاژ به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی و الگوی پراش پرتوی ایکس و ارزیابی خواص کششی به‌وسیله آزمایش کشش سرد بررسی شد. نتایج نشان داد که ریزساختار آلیاژ پس از آنیل انحلالی در منطقه دوفازی α+β دارای فاز آلفای اولیه کروی با اندازه یک میکرومتر در زمینه بتا است. پیرسازی تک‌‌مرحله‌ای در دمای 550 درجه سانتی‌گراد پس از آنیل انحلالی α+β منجر به تشکیل لایه‌های ریز آلفای ثانویه به ضخامت میکرومتر 0/2 شد. این چرخه عملیات حرارتی، منجر به دستیابی به استحکام تسلیم 1120 مگاپاسکال و انعطاف‌پذیری 13/7 درصد شد. انجام پیرسازی دو مرحله‌ای در دمای 300 درجه سانتی‌گراد و سپس در دمای درجه 550 سانتی‌گراد، منجر به کاهش ضخامت آلفای ثانویه به 0/1 میکرومتر و افزایش استحکام تسلیم و انعطاف‌پذیری به‌ترتیب به 1190 مگاپاسکال و 14/8 درصد شد.
اشکان محمدی، بهزاد نیرومند، عبدالله صبوری،
دوره 40، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
روش ذوب با پرتوی الکترونی (EBM) یکی از روش‌های نوین ساخت افزایشی است که با ذوب انتخابی پودر فلزات و آلیاژها، قابلیت تولید قطعات فلزی با اشکال پیچیده و خواص بالا را فراهم کرده است. در این پژوهش، ریزساختار، سختی و زبری سطح نمونه‌ای از آلیاژ Ti6Al4V تولید شده به‌روش ذوب با پرتوی الکترونی مشخصه‌یابی شد. نتایج نشان داد که ریزساختار انجمادی اولیه نمونه دارای فاز β ستونی رونشستی بوده که در ادامه، با توجه به نرخ خنک‌کنندگی بالای فرایند، به فاز α بهصورت سبدبافت و ویدمن‌اشتاتن تغییر کرده است. بر روی سطح نمونه فازهای مارتنزیتی تیغه‌ای نیز مشاهده شد. با افزایش ارتفاع از سکوی ساخت، ریزساختار نمونه ریزتر شده، متوسط ضخامت لایه‌های α تا حدود 50 درصد کاهش یافت و در مقاطع بالا به کمتر از 340 نانومتر رسید که به‌نظر می‌رسد به‌دلیل تأثیر کمتر دمای سکوی محفظه ساخت بر تحول نفوذی α+β →وβ باشد. میزان تخلخل مشاهده شده در ساختار نمونه در مقایسه با پژوهش‌های دیگر صورت گرفته در این زمینه، از دیگر روش‌های ساخت افزایشی کمتر بود. ریزسختی متوسط نمونه برابر با HVو337 اندازهگیری شد که از سختی گزارش شده قطعات تولیدی از این آلیاژ توسط فرایندهای دیگر ساخت، بیشتر است. به‌دلیل زبری سطحی نسبتاً بالا، نمونه‌های ساخته شده به‌روش ذوب با پرتوی الکترونی از آلیاژ Ti6Al4V می‌توانند انتخاب مناسبی برای کاربردهای پزشکی باشند.
