جستجو در مقالات منتشر شده


34 نتیجه برای فولاد
فراوری فولاد ساده کربنی فوق ریز دانه از طریق دگرگونی دینامیکی تحت کرنش آستنیت به فریت در حین تغییر شکل با روش تلفیقی اکستروژن- پرس
حسین شکروش، اکبر وجد، مهدی شبان غازانی،
دوره 34، شماره 4 - ( 12-1394 )
چکیده

در پژوهش حاضر، یک نوع فولاد ساده کربنی با ساختار فوق ریز دانه با اعمال یک فرایند ترمومکانیکی موثر در گستره دمایی آستنیت شبه پایدار (Ae3-Ar3) و با استفاده از روش تلفیقی اکستروژن - پرس در کانال‌های زاویه ­دار با مقاطع همسان فراوری شد. در ابتدا با استفاده از تحلیل المان محدود سه بعدی دما - جابه‌جایی، تاثیر دمای پیشگرم در توزیع کرنش و دما در نمونه‌های تغییر شکل داده شده مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نتایج به‌دست آمده، دمای 930 درجه سانتی‌گراد به‌عنوان مناسب‌ترین دمای پیشگرم برای دستیابی به ساختار فوق ریز دانه از طریق وقوع دگرگونی دینامیکی آستنیت به فریت انتخاب شد. با اعمال تغییر شکل بر روی فولاد مورد نظر در این دمای پیشگرم و بررسی ریزساختار نهایی، نتایج حاصل از تحلیل المان محدود مورد تایید قرار گرفت. نتایج نشان داد که در اثر این فرایند ترمو‌مکانیکی اندازه دانه‌های فریت از 32 میکرومتر در ساختار اولیه به 1 تا 3 میکرومتر پس از اعمال فرایند کاهش پیدا می‌کند.


جوشکاری فولاد زنگ ‌نزن سوپر دو فازی S32750 UNSبه‌روش اصطکاکی اغتشاشی و ارزیابی ریزساختار، خواص مکانیکی و خوردگی آن
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.
 


سینتیک رشد لایه آستنیت در سطح فولاد زنگ‌نزن فریتی Fe-23Cr-2/4Mo حین عملیات نیتروژن‌دهی محلولی
خدیجه فرجام حاجی آقا، علیرضا اکبری، رقیه محمدزاده،
دوره 36، شماره 2 - ( 6-1396 )
چکیده

در این تحقیق سینتیک رشد لایه آستنیت در سطح فولاد زنگ‌نزن فریتی Fe-23Cr-2/4Mo حین عملیات نیتروژن‌دهی محلولی و تأثیر افزودن نیتروژن برروی ریزساختار و سختی فولاد مورد مطالعه قرار گرفته است. تسمه‌هایی به ضخامت 2 میلی‌متر از این فولاد در دمای 1200 درجه سانتی‌گراد تحت اتمسفر گاز نیتروژن با فشار25/0 مگاپاسکال به مدت زمان‌های 2، 3، 6، 9 و 12 ساعت نیتروژن‌دهی شدند. ریزساختار، ضخامت لایه آستنیتی و سختی نمونه‌های نیتروژن‌دهی شده با استفاده از میکروسکوپ نوری، تفرق پرتو ایکس (XRD) و ریزسختی سنجی مطالعه شدند. نتایج نشان داد که با انجام عملیات نیتروژن‌دهی، نیتروژن به‌صورت مرزدانه‌ای و شبکه‌ای نفوذ کرده و باعث استحاله فازی فریت به آستنیت می‌شود. سینتیک استحاله فریت به آستنیت با نفوذ نیتروژن با ضریب نفوذ متوسط 5-10×54/6 میلی‌متر مربع بر ثانیه کنترل می‌شود. ضخامت لایه آستنیتی تشکیل شده متناسب با ریشه دوم زمان نیتروژن‌دهی افزایش می‌یابد و پس از 12 ساعت نیتروژن‌دهی، کل ضخامت نمونه فریتی با سختیHV0/1  262 به آستنیت با سختی HV0/1  420 تبدیل می‌شود.
 


تحلیلی بر فرایند پیرسازی و رفتار خستگی فولاد زنگ‌نزن 17-4 PH
سید علی رضوی، سید فخرالدین اشرفی زاده،
دوره 36، شماره 2 - ( 6-1396 )
چکیده

عملیات پیرسختی در  فولاد زنگ‌نزن 17-4 PH خواص آن را در محدوده گسترده‌ای تغییر می‌دهد. دو چرخه عملیات حرارتی پرکاربرد برای این آلیاژ پیرسازی در دمای 480 درجه سانتی‌گراد به مدت یک ساعت (A480-1) و پیرسازی در دمای 620 درجه سانتی‌گراد به مدت چهار ساعت (A620-4) 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 A480-1 حدود 40 درصد بیشتر از نمونه A620-4 است. این در حالی است که ازدیاد طول نسبی نمونه A620-4 نسبت به نمونه A420-1 30 درصد افزایش یافته است. نتایج آزمون خستگی نشان داد حد خستگی نمونه پیر شده 50 مگاپاسکال بیشتر از نمونه فراپیر شده است. این نشان‌دهنده مقاومت بیشتر نمونه A480-1 در مقایسه با نمونه A620-4 به خستگی است.
 


تأثیر فلز پرکننده بر خواص اتصال غیرمشابه فولاد 4130 به فولاد زنگ‌نزن 316 L
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.
 


بررسی رفتار تغییر شکل داغ فولاد زنگ‌نزن 321 توسط آزمون فشار داغ و شبیه‌سازی آن با استفاده از معادلات ساختاری
هومن چویلیان، خسرو فرمنش، عبدالرضا سلطانی پور، اسماعیل مقصودی،
دوره 36، شماره 3 - ( 8-1396 )
چکیده

در این تحقیق فرایندهای شکل‌دهی گرم صنعتی با هدف دستیابی به دانش فنی و بومی‌سازی فرایند شکل‌دهی فولادهای زنگ‌نزن با استفاده از آزمون فشار گرم برای فولاد زنگ‌نزن آستنیتی 321 شبیه‌سازی شد. نمودارهای تنش- کرنش حقیقی به‌دست آمده رفتار متداول بازیابی دینامیکی را از خود نشان دادند. اما با بررسی‌های میکروسکوپی مکانیزم ترمیم غالب در حین تغییر شکل گرم این فولاد از نوع تبلور مجدد دینامیکی تشخیص داده شد که با توجه به انرژی نقص در چیده شدن کم فولاد زنگ‌نزن 321 وقوع این پدیده توجیه گردید. سپس با استفاده از نمودارهای مرتبط با تنش حقیقی، کرنش حقیقی و نرخ کرنش سختی، نقطه شروع تبلور مجدد دینامیکی در شرایط مختلف مشخص شد. همچنین با استفاده از معادلات ساختاری و پارامتر زنز هولمن، رفتار شکل‌دهی گرم فولاد زنگ‌نزن 321 مورد بررسی قرار گرفت و انرژی اکتیواسیون تغییر شکل گرم برای این فولاد برابر 422 کیلو ژول بر مول تعیین گردید.
 


ساخت و مشخصه یابی پوشش نانوکامپوزیتی PDMS-SiO2-CuO بر فولاد زنگ نزن و ارزیابی رفتار آبگریزی آن
شیما توکلی دهقی، سرور درویشی، شروین نعمتی، مهشید خرازیها،
دوره 37، شماره 3 - ( 9-1397 )
چکیده
با پیشرفت در زمینه توسعه مواد زیستی جایگزین بافت‌های بدن، توجه محققین به بهبود ویژگی‌های کاشتنی‌ها در زمینه پزشکی و کلینیکی افزایش یافته است. در این راستا، با وجود ویژگی‌‌های قابل قبول فولاد زنگ‌‌نزن، کاربرد این ماده به‌عنوان کاشتنی به‌دلیل رفتار خوردگی به نسبت ضعیف، محدود شده است. هدف از این پژوهش، ساخت پوشش نانوکامپوزیتی آبگریز پلی‌‌دی‌‌متیل- سیلوکسان (PDMS)- اکسید سیلیسیم (SiO2)-اکسید مس(CuO) بر زیرلایه فولاد زنگ‌‌نزن گرید پزشکی(L316) به‌منظور بهبود رفتار خوردگی و زیست‌سازگاری آن است. در این راستا، با استفاده از روش پوشش‌‌دهی غوطه‌‌وری، سطوح ورق‌‌های فولادی با استفاده از نانوذرات اکسید سیلیسیم (20 درصد وزنی پلیمر دی‌متیل سیلوکسان)، مقادیر مختلف از نانوذرات اکسید مس (0، 5/0، 1 و 2 درصد وزنی) و پلیمر زیست‌‌سازگار پلی‌‌دی‌‌متیل‌‌سیلوکسان پوشش داده شد. آزمون‌‌های پراش پرتو ایکس و میکروسکوپی الکترونی روبشی به‌منظور ارزیابی پوشش‌‌ها و پودرهای سنتز شده استفاده شد. همچنین، تغییرات زبری سطح و زاویه ترشوندگی پوشش‌‌های حاوی مقادیر مختلفی از نانوذرات اکسید مس و در پایان، تأثیر مقادیر مختلفی از اکسید مس بر رفتار خوردگی پوشش‌‌های نانوکامپوزیتی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج پراش پرتو ایکس حضور فاز کریستالی نانوذرات اکسید مس را بر زیرلایه اثبات کرد. به‌دلیل طبیعت آمورف نانوذرات سیلیکا و نیمه‌کریستالی پلیمر پلی‌‌دی‌‌متیل- سیلوکسان، هیچ قله‌‌ای مبنی بر تأیید حضور این اجزا مشاهده نشد. تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی حضور یک لایه پوشش با مورفولوژی نیلوفر آبی را در نمونه‌‌های حاوی یک و دو درصد اکسید مس روی سطح نشان می‌‌دهد. همچنین، نتایج ارزیابی زاویه ترشوندگی نشان داد که سطح بدون حضور نانوذرات اکسید مس دارای زاویه ترشوندگی 5±81 درجه است و با افزودن نانوذرات اکسید مس تا یک درصد وزنی به بیش از 5±146 درجه رسید. همچنین نتایج آزمون خوردگی در محلول شبیه‌سازی شده بدن نشان داد که نمونه حاوی دو درصد اکسید مس با چگالی جریان خوردگی 7-E1/2 آمپر بر سانتی‌‌متر‌‌ مربع و پتانسیل خوردگی 22/0 ولت دارای بیشترین مقاومت به خوردگی در بین نمونه‌‌ها است.

بررسی رفتار اکسیداسیون هم‌دما و سیکلی فولاد زنگ‌نزن430 پوشش داده شده با رسوب هم‌زمان آلومینیوم و تیتانیوم
محمد محمودی صالح آباد، مرتضی زند رحیمی، هادی ابراهیمی فر،
دوره 37، شماره 3 - ( 9-1397 )
چکیده
چکیده- برای افزایش مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی داغ فولاد­ها می­توان عناصر مختلفی از جمله آلومینیوم، کروم، سیلیسیم، تیتانیوم و یا ترکیبی از آنها را روی سطح نفوذ داد. در این تحقیق با استفاده از فرایند سمانتاسیون فشرده پوشش هم‌زمان آلومینیوم- تیتانیوم روی زیرلایه فولاد زنگ‌نزن فریتی 430 AISI ایجاد شد. پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفت. پوشش حاصل شامل دو لایه به ضخامت حدود 14 میکرومتر بود. نتایج آزمون پراش پرتو ایکس وجود فازهای FeTi، 2TiO، AlTi، Ti3Al و Ti5Al را نشان داد. اکسیداسیون هم‌دما و اکسیداسیون سیکلی در دمای 1000 درجه سانتی‌گراد روی نمونه‌های بدون پوشش و پوشش­دار انجام شد. نتایج اکسیداسیون هم‌دما و سیکلی نشان داد پوشش نفوذی آلومینیوم- تیتانیوم باعث بهبود مقاومت به اکسیداسیون فولاد زنگ­نزن فریتی 430 AISI شد.

خوردگی خستگی فولاد زنگ‌نزن pH4-17 در محیط شبیه‌سازی شده آب دریا
مهدی قاسمیان ملکشاه، فخرالدین اشرفی زاده، عبدالمجید اسلامی، فیروز فدایی فرد،
دوره 38، شماره 2 - ( 6-1398 )
چکیده
از آنجایی که فولاد زنگ­نزن رسوب سخت شونده مارتنزیتی pH4-17 کاربرد وسیعی در محیط­ های خورنده دارد، مطالعه رفتار خوردگی خستگی این آلیاژ حائز اهمیت است. در این پژوهش، پس از مطالعات ریزساختاری، آزمون­ های مکانیکی، خوردگی، خستگی و خوردگی خستگی روی نمونه­ های pH4-17 در چرخه بهینه حرارتی انجام شده است. آزمون­ های خستگی و خوردگی خستگی در نسبت تنش 1- و فرکانس اعمال تنش 42/0 هرتز (جهت افزایش تأثیر محلول خورنده) و آزمون خوردگی خستگی در حضور محلول خورنده 5/3 درصد وزنی NaCl  مشابه محیط خورنده آب دریا انجام گرفت. حد خستگی آلیاژpH 4-17 در هوا 700 مگاپاسکال و در محیط خورنده 415 مگاپاسکال است. مقایسه نمودار S-N این آلیاژ در چرخه بهینه حرارتی در دو حالت خستگی و خوردگی خستگی، کاهش حد خستگی در حدود 40 درصد را در محیط خورنده مشخص کرد. بررسی­ ها نشان داد این امر ناشی از تأثیر منفی حفرات خوردگی مشاهده شده در سطح و آسیب دیدن لایه رویین تشکیل شده بر سطح این فولاد زنگ نزن است.
بررسی میکروساختار و رفتار اکسیداسیون و الکتریکی فولاد Crofer 22APU پوشش داده شده با تیتانیوم برای کاربرد در اتصال‌دهنده‌های پیل سوختی اکسید جامد
هادی ابراهیمی فر، مرتضی زند رحیمی، فاطمه اخلاص پور،
دوره 38، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
 یکی از مؤثرترین راه ­ها برای بهبود مقاومت به اکسیداسیون اتصال دهنده­ های مورد استفاده در پیل‌های سوختی اکسید جامد، اعمال یک لایه پوشش رسانای محافظ است. در این پژوهش، فولاد فریتیCrofer 22APU در یک مخلوط پودر پایه تیتانیوم به‌روش سمانتاسیون فشرده پوشش داده شد. ترکیب پودر برای پوشش‌دهی تیتانیوم به صورت20 درصد وزنی Ti، 5 درصد وزنی NH4Cl به‌عنوان فعال‌کننده و 75 درصد وزنی Al2O3 بود. بهینه دما و زمان برای دست­یابی به بهترین کیفیت پوشش از لحاظ چسبندگی و عدم تخلخل 800 درجه سانتی‌گراد به‌مدت زمان هفت ساعت بود. پوشش تیتانایز حاصل شامل فاز­های TiFe، TiFe2 و TiCr2 بود. نتایج مربوط به آزمون­ های اکسیداسیون همدما و اکسیداسیون سیکلی در دمای 900 درجه سانتی‌گراد، نشان داد که نمونه‌های پوشش داده شده با تیتانیوم مقاومت به اکسیداسیون بهتری نسبت به نمونه‌های بدون پوشش دارند. مطالعات ساختاری و فازی نمونه­ های پوشش­ دار و اکسید شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون پراش پرتو ایکس انجام شد. در طول فرایند اکسیداسیون، پوشش به فازهای TiFe، TiFe2، TiFe2O5، TiO2 و TiCr2O4 تبدیل شده ­است. افزایش وزن نمونه‌های پوشش­ دار نسبت به نمونه‌های بدون پوشش کمتر بود که نشان می‌دهد پوشش به‌طور مؤثری زیرلایه را در برابر اکسیداسیون حفظ می‌کند. همچنین، مقاومت الکتریکی نمونه‌های پوشش­ دار از نمونه‌های بدون پوشش بالاتر بود.

بررسی تأثیر پارامترهای فرایند پیلگر بر رفتار تغییر شکل یک فولاد زنگ نزن آستنیتی
محمدحسین موسی زاده میبدی، رضا وفایی، احسان محمدشریفی، خسرو فرمنش،
دوره 38، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
در این پژوهش، به‌منظور مشخصه ­یابی رفتار تغییر شکل یک فولاد ضدزنگ آستنیتی AISI 321 حین فرایند پیلگر، شبیه‌سازی المان محدود انجام شد و نتایج آن با مقادیر تجربی مورد مقایسه قرار گرفت. تأثیر پارامترهای فرایند، شامل نرخ تغذیه (چهار و هشت میلی­متر) و زاویه چرخش (15، 30 و 60 درجه) در مقدار آسیب ایجاد شده نیز ارزیابی شد. به‌منظور شبیه­ سازی رفتار سیلان ماده از مدل جانسون-کوک استفاده شد. در ادامه با درنظر گرفتن تنش­ های فشاری زیربرنامه بهبود یافته ای از مدل آسیب لاتام-کاککرافت محاسبه و برای تعیین پارامترهای بهینه فرایند مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که کرنش ­های شعاعی و محیطی در تمامی شرایط فشاری و کرنش­ محوری کششی است. مقدار کرنش ایجاد شده (صرف­نظر از حالت فشاری یا کششی آن) نیز در سطح خارجی لوله در مقایسه با سطح داخلی بیشتر است. با درنظر گرفتن تعداد سیکل­ های خستگی یک المان لوله حین فرایند، نرخ تغذیه هشت میلی‌متر، زاویه چرخش 60 درجه و کمترین ضریب اصطکاک به‌عنوان پارامترهای بهینه تعیین شدند.

تأثیر دما و زمان بر خواص اتصال فولاد 420 AISI به فولاد 2507 SAF ایجاد شده توسط فرایند فاز مایع گذرا
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.   

بررسی تأثیر حرارت ورودی جوش بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرمشابه فولادهای خط لوله API-B و API-X42
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.        

تعیین محدوده کارگرم فولادهای کم‌آلیاژ کربن متوسط پایه Ni-Cr-Mo با آزمایش‌های کشش و پیچش گرم
فاطمه مصطفایی حیدرلو، مریم مرکباتی، حسن بدری،
دوره 39، شماره 3 - ( 9-1399 )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر، تعیین محدوده مناسب کارگرم سه فولاد کم‌آلیاژ کربن متوسط بر پایه Ni-Cr-Mo با استفاده از آزمایش‌های کشش گرم و پیچش گرم است. آزمایش کشش گرم در محدوده دمایی 850 تا 1150 درجه سانتی‌گراد با نرخ کرنش ثابت 0/1 بر سانتی‌متر تا وقوع شکست انجام شد. سپس رفتار سیلان، داکتیلیته گرم و تحولات ریزساختاری فولادها ارزیابی شد. آزمایش پیچش گرم در محدوده دمایی 780 تا 1200 درجه سانتی‌گراد در نرخ کرنش یک بر سانتی‌متر و کرنش 0/1 انجام و تأثیر عناصر تیتانیوم و نیوبیوم بر تنش سیلان متوسط و دمای توقف تبلور مجدد بررسی شد. نتایج آزمایش کشش گرم نشان داد، تبلور مجدد دینامیک مکانیزم غالب تغییر شکل در دماهای بالای 950 درجه سانتی‌گراد برای فولاد پایه و 1050 درجه سانتی‌گراد برای فولادهای میکروآلیاژی است. نتایج آزمایش پیچش گرم نشان داد دمای توقف تبلور مجدد برای فولاد پایه، فولاد حاوی تیتانیوم و فولاد حاوی نیوبیوم به‌ترتیب 1070، 1069 و 1116 درجه سانتی‌گراد است. درنهایت، محدوده مناسب تغییر شکل گرم برای دستیابی به خواص مکانیکی حداکثر برای فولاد پایه و فولاد حاوی تیتانیوم 1070-950 درجه سانتی‌گراد و برای فولاد حاوی نیوبیوم محدوده 1100-950 درجه سانتی‌گراد به‌دست آمد.

مطالعات ریزساختاری اتصالات پرتوی لیزر بین آلیاژ اینکونل 718 و فولاد زنگ‌نزن دوفازی 2304 با هدف بهینه‌سازی پارامترهای فرایند و دستیابی به استحکام شکست بیشینه
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.

بررسی رفتار تغییر شکل گرم فولاد ابزار W360 با استفاده از آزمایش فشار گرم
رقیه امیرارسلانی، مریم مرکباتی، رشید مهدوی،
دوره 40، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
در این پژوهش، به بررسی رفتار تغییر شکل گرم فولاد ابزار گرم‌کار W360، با انجام آزمایش فشار گرم در محدوده دمایی 1000 تا 1200 درجه سانتی‌گراد و نرخ­های کرنش 0/001، 0/01، 0/1 و 1 بر ثانیه پرداخته شده است. مطابق نتایج حاصل، تبلور مجدد دینامیکی مهم‌ترین عامل ترمیم این آلیاژ حین تغییر شکل گرم است. در فولاد W360 با افزایش دما و افزایش نرخ کرنش، تبلور مجدد افزایش یافته است. در دمای 1000 درجه سانتی‌گراد و نرخ کرنش یک بر ثانیه ساختار کاملاً تبلور مجدد یافته حاصل شده است و در دمای 1200 درجه سانتی‌گراد وقوع رشد دانه کاملاً مشهود است. همچنین با رسم نقشه فرایند این فولاد، محدوده بهینه تغییر شکل گرم آن تعیین شد. تصاویر ریزساختاری حاصل از آزمایش فشار گرم نشان داد که در دمای 1000 درجه سانتی‌گراد و نرخ کرنش 0/01 بر ثانیه، تبلور مجدد آغاز شده و با افزایش دما و افزایش نرخ کرنش، به‌دلیل افزایش انرژی ذخیره شده و درنتیجه افزایش مکان‌های مساعد برای جوانه‌زنی، تبلور مجدد توسعه می‌یابد. نتایج حاصل از رسم نقشه فرایند نشان داد، منطقه مناسب تغییر شکل گرم فولاد مورد بررسی، محدوده دمایی 1050 تا 1150 درجه سانتی‌گراد و نرخ کرنش 0/1 تا 1 بر ثانیه است.

بررسی اثر خمیر جوشکاری حاوی نانوصفحات گرافن روی خواص اتصال فولاد 304 AISI جوشکاری شده به‌روش توپودری
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.

بررسی اثر فرایند ترمومکانیکی بر ریزساختار و مقاومت به خوردگی فولاد زنگ‌نزن آستنیتی 321
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.

بررسی افزودن متیونین بر خوردگی فولاد L316 تولیدشده به روش SLM در محیط اسیدسولفوریک
محمدحسین رضوانی، مهدی یگانه، سیدمحمد لاری بقال،
دوره 41، شماره 1 - ( 5-1401 )
چکیده
در این پژوهش، افزودن بازدارنده آلی متیونین (به‌عنوان بازدارنده دوست‌دار محیط زیست) به محیط 0/1 مولار اسیدسولفوریک برای فولاد زنگ‌نزن آستنیتی Lو316 (ساخته شده به روش نوردی و روش چاپ سه‌بعدی)، باعث بهبود مقاومت به خوردگی شده است. برای بررسی این تأثیرات از آزمون‌های الکتروشیمیایی پتانسیل مدار باز و امپدانس و آزمون‌های ساختاری همچون میکروسکوپ نوری و الکترونی و طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتوی ایکس استفاده شد. مقاومت به خوردگی در حضور بازدارنده بیشتر از نمونه بدون بازدارنده بوده و بازده بازدارندگی متیونین تا 64 درصد و مقاومت انتقال سطحی تا 2/77 برابر افزایش یافت. افزودن متیونین علاوه بر کاهش ناهمواری سطح، باعث کاهش تجمیع حفرات سطحی شده است. مکانیزم جذب شیمیایی و فیزیکی بازدارنده (جذب سمت با بار منفی مولکول متیونین با نواحی آندی سطح فلز با بار مثبت) در همه نقاط سطح نمونه با بازدارنده، رخ داده است. همچنین میزان اکسیژن در حفرات کاهش یافته و توزیع گوگرد در سطح یکنواخت شده است. ضخامت لایه‌های اکسیدی روئین‌کننده در اثر افزودن بازدارنده، بیشتر از نمونه بدون بازدارده محاسبه شد. 

بررسی تأثیر پارامترهای فرایند جوشکاری قوسی تنگستن-گاز با جریان ضربانی بر خواص اتصال فولاد زنگ‌نزن آستنیتی AISI 321
محمد قلم باز، مرتضی شمعانیان، عبدالمجید اسلامی، محمد عبداللهی، ابراهیم عبدالوند،
دوره 41، شماره 1 - ( 5-1401 )
چکیده
در این پژوهش، خواص اتصال فولاد زنگ‌نزن آستنیتی ۳۲۱ از دیدگاه ریزساختاری، مکانیکی و خوردگی مورد بررسی قرار گرفته شده است. به‌منظور دستیابی به عامل‌های بهینه فرایند جوشکاری قوسی تنگستن-گاز با جریان ضربانی (PCGTAW) از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شده است. در این فرایند جوشکاری، جریان ضربان در سه سطح ۱۴۰،۱۲۰ و ۱۶۰ آمپر، جریان زمینه در سطح‌های ۴۰، ۵۰ و ۶۰ آمپر، بسامدهای ۲، ۵ و ۷ هرتز و درصد روشن بودن ضربان ۳۰، ۵۰ و ۷۰ انتخاب شد. از آرایه متعامد L9 روش تاگوچی برای طراحی آزمایش استفاده شد. مقاومت به خوردگی در محیط 1 مولار H2SO4 توسط آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک چرخه‌ای در دمای اتاق ارزیابی شد. به‌منظور دستیابی به شرایط بهینه چگالی جریان رویین شدن (A/cm2)، مشخصه کیفی هر چه کمتر بهتر (LB:وLow is Better) انتخاب شد. شرایط بهینه هنگامی حاصل شد که جریان زمینه و جریان ضربان ۵۰ و ۱۴۰ آمپر، بسامد ۵ هرتز و درصد روشن بودن ضربان ۵۰ بود. تحت شرایط بهینه لگاریتم چگالی جریان رویین شدن 4/5 (A/cm2) حاصل شد. از سوی دیگر آنالیز واریانس نشان داد که درصد زمان روشن بودن ضربان برابر با ۳۶ و جریان زمینه برابر با 46 آمپر، تأثیر گذارترین عامل‌ها بر چگالی جریان رویین شدن اتصال فولاد زنگ‌نزن آستنیتی ۳۲۱ با استفاده از فرایند PCGTAW هستند. ارزیابی خواص مکانیکی توسط آزمون سنبه برشی انجام شد. خواص مکانیکی هر یک از نمونه‌ها در محدوده مطلوب قرار داشت. در شرایط بهینه بیشینه نیروی برشی و استحکام به‌ترتیب برابر با  Nو۳۲۰۰ و  MPaو۶۱۲ بود. سطح شکست نمونه‌های آزمون سنبه برشی شامل دو ناحیه تغییر فرم برشی و ناحیه شکست بود. همچنین بررسی‌ها نشان داد که مهم‌ترین عامل تأثیر‌گذار بر خواص اتصال فولاد زنگ‌نزن آستنیتی ۳۲۱ حرارت ورودی است. 

صفحه 1 از 2    
اولین
قبلی
1
2
بعدی
آخرین
 

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2024 CC BY-NC 4.0 | Journal of Advanced Materials in Engineering (Esteghlal)

Designed & Developed by : Yektaweb