53 نتیجه برای ریزساختار
محمد مهدی تقوائی، مرتضی شمعانیان، بهزاد نیرومند، حسین مستعان،
دوره 8، شماره 2 - ( 11-1401 )
چکیده
اتصال سوپر آلیاژ پایه نیکل 276Hastelloy C به فولاد زنگنزن آستنیتی 316AISI با استفاده از لایه واسط 2-BNi توسط فرایند فاز مایع گذرا (TLP) در دمای 1150 درجه سانتی گراد و زمان های 5 و 30 دقیقه انجام شد. ریزساختار اتصال با استفاده از میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) موردمطالعه قرار گرفت. برای ارزیابی خواص مکانیکی از آزمون سختی ویکرز و آزمون استحکام کشش برشی استفاده‌شده است. بررسی های ریزساختاری نشان داد که در زمان های اتصال 5 و 30 دقیقه انجماد همدما به‌صورت کامل تشکیل‌شده و خط مرکزی اتصال عاری از هرگونه ترکیبات بین فلزی یوتکتیک است. همچنین یافته ها نشان داد که منطقه DAZ سوپر آلیاژ 276C Hastelloy حاوی بوریدهای غنی از Ni، Cr، Mo و W و منطقه DAZ فولاد زنگ نزن آستنیتی 316AISI حاوی بوریدهای غنی از Fe، Cr و Ni است.
نوراله طاهری مقدم، امین ربیعی زاده، علی خسروی فرد، لاله قلندری،
دوره 8، شماره 2 - ( 11-1401 )
چکیده
علی رغم گسترش کاربردهای آلیاژهای آلومینیم در بخش‌های مختلف صنعت، مشکل مشترک آن‌ها سختی اتصال غیرهمجنس این آلیاژها به روش جوشکاری میباشد. بر این اساس، هدف اصلی این پژوهش ارزیابی خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس آلیاژهای آلومینیم عملیات حرارتی پذیر 6061 و عملیات حرارتی ناپذیر 5083 به روش جوشکاری قوس تنگستنی با گاز محافظ و یافتن ارتباط آن با ریزساختار میباشد. به منظور ارزیابی دقیق‌تر نتایج و مقایسه منطقی آن‌ها، اتصال‌های همجنس نیز اجرا و مشخصه‌یابی شد. برای بررسی خواص مکانیکی و ریزساختاری، کیفیت جوش ایجاد شده پس از تایید سلامت اتصال توسط آزمونهای غیرمخرب، توسط آزمونهای مخرب خمش، کشش، متالوگرافی و سختی‌سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اتصال غیرهمجنس مطلوب تحت شرایط جریان پالسی 80-120 آمپر، ولتاژ 20 ولت، سرعت جوشکاری 15 سانتی‌متر بر دقیقه و فیلر 5356 ایجاد گردید. لازم به ذکر است که بالاترین راندمان اتصال، برای اتصال غیرهمجنس بدست آمد که با کنترل دقیق پارامترهای جوشکاری و عدم تشکیل عیوب، تنها 36% افت استحکام نسبت به فلز پایه مشاهده گردید. تصاویر متالوگرافی نشان داد که، عامل اصلی افت استحکام برای اتصال همجنس 5083 تشکیل ترک گرم در ساختار دندریتی فلز جوش و برای اتصال همجنس 6061 تشکیل تخلخل‌های بسیار در ناحیه فلز جوش است.
محمد رضا برهانی، سید رضا شجاع رضوی، فرید کرمانی، محمد عرفان منش، سید مسعود برکت، حامد نادری سامانی، معین شهسواری،
دوره 8، شماره 2 - ( 11-1401 )
چکیده
هدف از انجام این پژوهش، روکش‌کاری لیزری پودرهای استلایت 6 و فولاد زنگنزن PH4-17روی زیرلایه فولاد زنگنزن PH4-17 و بررسی ریزساختار انجمادی آن است. نتایج نشان داد ریزساختار پوشش استلایت6 دارای فاز زمینه محلول جامد کبالت با ساختار FCC و کاربیدهای Cr7C3 و Cr23C6 است. همچنین مقادیر فاصله دندریت اولیه و فاصله بازوی ثانویه دندریت با دور شدن از فصل مشترک کاهش یافته است؛ دلیل این موضوع مربوط به‌تفاوت سرعت سرد شدن در نقاط مختلف پوشش است. ریزساختار روکش فولاد زنگنزن PH4-17 شامل فازهای مارتنزیتی، فریتی و آستنیتی است؛ با توجه به ترکیب شیمیایی یکسانی که زیرلایه با پوشش داشته، درصد وزنی عناصر ازجمله آهن، نیکل، کروم و مس از روکش به سمت فصل مشترک تغییری نداشته و بیانگر یکنواختی ترکیب شیمیایی پوشش و زیرلایه است. ریزسختی محاسبه شده برای روکش استلایت6 ، زیرلایه و پوشش فولاد زنگنزن PH4-17 به‌ترتیب در حدود 480 ، 350 و 350ویکرز است. دلیل بیشتر بودن ریزسختی پوشش، وجود کاربیدهای کروم (Cr7C3 و Cr23C6) تشکیل شده در زمینه کبالتی و زمینه محلول جامد کبالتی پوشش است.
فرهاد هراتی، محمد امین جباره، سید مصطفی موسوی زاده،
دوره 8، شماره 2 - ( 11-1401 )
چکیده
هدف از تحقیق حاضر مطالعه رفتار ذوب‌شدگی و انجماد مجدد مذاب، حین جوشکاری همزن اصطکاکی نقطه‌ای آلیاژ AZ91 است. با وجود آن که جوشکاری همزن اصطکاکی به عنوان یک فرایند حالت جامد مطرح است اما عدم انحلال ترکیبات بین فلزی Mg17Al12 حین فرایند جوشکاری در این آلیاژ منجر به وقوع ذوب‌شدگی میشود. در این تحقیق جوشکاری همزن اصطکاکی نقطه‌ای در سرعت چرخشی 2500 دور بر دقیقه و زمان ماند 5 ثانیه انجام شد. از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی به منظور بررسیهای ریزساختاری استفاده شد. نتایج نشان داد که شروع ذوب‌شدگی با ذوب شدن یوتکتیک باقی‌مانده، از داخل و لبه‌های بیرونی رسوبات یوتکتیکی اتفاق افتاده است. با حرکت به سمت منطقه همزده‌شده، یک لایه مذاب در امتداد مرز دانه تشکیل شده است. ساختار حاصل از انجماد مجدد به صورت ساختار کامپوزیتی فازα-Mg در زمینه γ-Mg17Al12 است. همچنین نتایج نشان داد مورفولوژی یوتکتیک حاصل از انجماد مجدد به سرعت سرمایش ارتباط دارد. با افزایش سرعت سرمایش در موقعیت رسوبات یوتکتیکی، مورفولوژی یوتکتیک از حالت دانه‌ای به الیافی تغییر میکند. همچنین مذاب موجود در مرز دانه با مورفولوژی یوتکتیک تفکیک‌شده منجمد میشود.
علی مهدوی شاکر، حسین مومنی، علی خرّم، علیرضا یزدی پور،
دوره 8، شماره 2 - ( 11-1401 )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر پارامترهای جوشکاری پرتو الکترونی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال فولاد زنگنزن رسوب سخت شونده 17-4PH و آلیاژ Ti-6Al-4V میباشد. برای این منظور، جوشکاری این دو آلیاژ بدون لایه واسط و با لایه میانی مس با ضخامت 8/0 میلیمتر انجام شد. دو سرعت جوشکاری مختلف 7/0 و 9/0 متر بر دقیقه با چهار میزان انحراف پرتو (0، 2/0، 4/0 و 6/0 میلیمتر) از مرکز لایه میانی به سمت فولاد برای انجام آزمایشات استفاده شد. نتایج نشان می دهد که در امتزاج مستقیم تیتانیوم و فولاد، ساختار اتصال متشکل از ترکیبات بین فلزی TiFeو TiFe2 +TiCr2 با سختی بالا (در حدود 900 ویکرز) می باشد. در اتصال تیتانیوم و فولاد با استفاده از لایه میانی مس، ساختار اتصال در حوضچه جوش و سطح مشترک حوضچه جوش و فولاد شامل محلول جامد مس و ترکیبات بین فلزی TiFe2 و در سطح مشترک حوضچه جوش و تیتانیوم شامل Ti+ Ti2Cu، TiFe می باشد. سختی منطقه جوش در نمونه های جوشکاری شده با لایه میانی مس در حدود 400 ویکرز می باشد. بیشترین میزان سختی در سطح مشترک حوضچه جوش و آلیاژ تیتانیوم و همچنین در سطح مشترک حوضچه جوش و فولاد مشاهده می شود که به سبب حضور ترکیبات بین فلزی با سختی بالا در این مناطق می باشد. با افزایش سرعت جوشکاری و میزان انحراف پرتو، سختی کاهش می یابد که به دلیل کاهش ترکیبات بین فلزی ترد و شکننده در ساختار اتصال می باشد. نمونه جوشکاری شده با سرعت جوشکاری 9/0 متر بردقیقه و میزان انحراف پرتو 6/0 میلیمتر دارای بیشترین استحکام برشی معادل 160 مگاپاسکال بود.
رسول هدایت نژاد، حامد ثابت، صادق رحمتی، علی سالمی گلعذانی،
دوره 8، شماره 2 - ( 11-1401 )
چکیده
این تحقیق به بررسی ریزساختار در فرآیند ساخت افزودنی به روش رسوب فلز لیزری با رسوب پودر Inconel 718 بر روی زیرلایه Inconel 738 می‌پردازد. برای این منظور، رسوب گذاری با توان لیزر متفاوت بر روی زیرلایه های مختلف انجام و ریزساختار و سختی لایه ها مورد مطالعه قرار گرفت. سه لایه Inconel 718 پودری بر روی زیرلایه ها رسوب نشانی گردید. نتایج نشان میدهد که پارامتر توان لیزر در فرآیند رسوب نشانی، تأثیر قابل توجهی بر ریزساختار نمونهها دارد. با 100 وات افزایش توان لیزر، فاصله بین فازهای γ' در زیرلایه و γ'' در لایه ها به میزان قابل توجهی کاهش یافت. همچنین با افزایش توان لیزر، افزایش ابعاد هندسی و درصد حجمی فاز تقویت کننده γ'' نیز مشاهده شد. علاوه بر این، افزایش توان لیزر باعث کاهش درصد حجمی فاز لاوه گردید. با اندازه گیری ریز سختی لایه های رسوب نشانی شده مشخص گردید که با افزایش توان لیزر سختی لایه سوم کاهش می یابد.
علی مهدوی شاکر، حسین مومنی، علی خرّم، علیرضا یزدی پور،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر پارامترهای جوشکاری پرتو الکترونی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس فولاد زنگنزن PH4-17 و آلیاژ Ti-6Al-4V میباشد. برای این منظور، جوشکاری این دو آلیاژ با لایه میانی مس با ضخامت 1 میلیمتر انجام شد. دو سرعت جوشکاری مختلف 0/7 و 0/9 متر بر دقیقه با چهار میزان انحراف پرتو (0، 0/2، 0/4 و 0/6 میلیمتر) از مرکز لایه میانی به سمت فولاد برای انجام آزمایش‌ها استفاده شد. نتایج نشان میدهد که با استفاده از لایه میانی مس با ضخامت1 میلیمتر، ترک‌های ناشی از تشکیل ترکیبات بین‌فلزی از حوضچه جوش حذف می‌شوند. در فصل مشترک بین تیتانیوم و حوضچه جوش در انحراف پرتوهای 0 و 0/2 میلیمتر، محلول جامد مس و ترکیبات بین‌فلزی TiCu2 و در انحراف پرتوهای 0/4 و 0/6 میلیمتر، محلول جامد مس و ترکیبات بین‌فلزی TiCu تشکیل میشود. در ناحیه حوضچه جوش در انحراف پرتوهای 0 و 0/2 میلیمتر، ترکیبات بین‌فلزی TiCr2+TiFe2 و در انحراف 0/4 و 0/6 میلیمتر، محلول جامد آهن (Fe-α)، محلول جامد مس و ترکیبات بین‌فلزی TiCu تشکیل می‌شوند. بیشترین میزان سختی در فصل مشترک حوضچه جوش و آلیاژ تیتانیوم و همچنین در سطح مشترک حوضچه جوش و فولاد مشاهده میشود که به سبب حضور ترکیبات بین فلزی با سختی بالا در این مناطق میباشد. با افزایش سرعت جوشکاری و میزان انحراف پرتو، میزان سختی کاهش می‌یابد که به دلیل کاهش ترکیبات بین فلزی ترد و شکننده در ساختار اتصال میباشد. با افزایش میزان انحراف پرتو از 0/4 میلیمتر به 0/6 میلیمتر در سرعت 0/7 متر بر دقیقه، استحکام برشی اتصال از 180 مگاپاسکال به 210 مگاپاسکال و در سرعت 0/9 متر بر دقیقه، استحکام برشی اتصال از 230 مگاپاسکال به 250 مگاپاسکال افزایش می‌یابد. نمونه جوشکاری شده با سرعت جوشکاری 0/9 متر بردقیقه و میزان انحراف پرتو 0/6 میلیمتر دارای بیشترین استحکام برشی معادل 250 مگاپاسکال میباشد. شکست در تمامی نمونهها در فصل مشترک بین حوضچه جوش و آلیاژ تیتانیوم اتفاق می‌افتاد که نشان میدهد ضعیف‌ترین ناحیه در اتصال، این فصل مشترک میباشد.
محمد ناصری النجق، توحید سعید،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
هدف از انجام این پژوهش، بررسی تغییرات سرعت چرخشی و پیشروی ابزار بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال در جوشکاری همزن اصطکاکی آلومینیم 1050 و فولاد زنگ نزن L316 است. به همین منظور کیفیت اتصال، ریزساختار، ضخامت و نوع ترکیبات بین‌فلزی، آزمون سختی و کشش بر روی اتصال مورد بررسی قرار گرفت. انتخاب مناسب پارامترهای جوشکاری باعث به وجود آمدن اتصال با خواص متالورژیکی و مکانیکی مناسب می شود. در این تحقیق، دو سرعت چرخشی rpm 560 و 900 و چهار سرعت پیشروی mm/min60، 80، 100 و 125 به عنوان پارامترهای متغیر انتخاب شدند. ریزساختار از چهار ناحیه فلزپایه، ناحیه متأثر از حرارت، ناحیه تحت تأثیر عملیات ترمومکانیکی و ناحیه همزده تشکیل شد. در تمامی نمونهها منطقه همزده شامل ریزساختار تبلورمجدد یافته با دانه‌بندی ریز هم‌محور بود. با توجه به نتایج آنالیز تفکیک انرژی پرتو ایکس مشخص شد که لایه تشکیل شده در فصل مشترک اتصال، ترکیب بین‌فلزی است. سختی ناحیه همزده در تمامی نمونهها به دلیل تشکیل دانه‌های ریز هم‌محور تبلورمجدد یافته و وجود ذرات فولادی بالاتر از فلز پایه آلومینیم بود. بهترین نمونه از لحاظ خواص مکانیکی، ریزساختاری و کیفیت اتصال در شرایط سرعت چرخشی rpm 900 و سرعت پیشروی mm/min 125 به دست آمد که مقدار استحکام برابر 84 مگاپاسکال با بازده %77 بود.
دکتر مجتبی موحدی، دکتر امیرحسین کوکبی، مهندس محمدهادی نورمحمدی،
دوره 9، شماره 2 - ( 6-1403 )
چکیده
لحیم کاری نرم از پرمصرف ترین فرایندهای اتصال دهی در صنعت الکترونیک است. بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی و همچنین کنترل تشکیل و رشد ترکیبات بین فلزی، زمینه‌ساز گسترش تحقیقات در زمینه کامپوزیت سازی شده است. توزیع یکنواخت از ذرات سخت در زمینه لحیم، طوری‌که خواص فیزیکی و مکانیکی را بهبود بخشد میتواند معیاری موفقیت‌آمیز برای رسیدن به آلیاژهای لحیم کامپوزیتی باشد. در این پژوهش با بهره گیری از روش اتصال دهی نورد انباشتی (ARB)، کامپوزیت سازی آلیاژ لحیم نرم بدون سرب SAC0307 با استفاده از میکرو ذرات کبالت انجام شد. در ادامه جهت بررسی کارایی روش کامپوزیتی به کارگرفته شده، ورقهای لحیم تولید شده به این روش از نظر ریزساختاری، مکانیکی و فیزیکی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری نشان دهنده توزیع مناسب ذرات تقویت کننده کبالت درزمینه لحیم بعد از3 پاس ARB بود. همچنین، با افزایش درصد کبالت اندازه ترکیبات بین فلزی Cu6Sn5 در آلیاژ لحیم غیرکامپوزیتی از µm9 به µm5 در آلیاژ لحیم کامپوزیتی با 1 درصد وزنی کبالت کاهش یافت. در ادامه با بررسی تغییرات شکل و اندازه دانه هایSn-β، وقوع و تسریع فرایندهای ترمیمی (بازیابی و تبلور مجدد) یا حضور ذرات تقویت کننده کبالت در زمینه لحیم نشان داده شد. بررسی های خواص مکانیکی ورقهای تولید شده، افت 20 درصدی استحکام مکانیکی بین لایه های ورق لحیم کامپوزتی را نشان داد. همچنین، نتایج آزمون کشش نشان دهنده افزایش 28 درصدی و کاهش 31 درصدی ازدیاد طول آلیاژ لحیم کامپوزیتی با 1 درصد وزنی کبالت است. از طرفی نتایج آزمون DSC، تغییر ناچیز دمای ذوب ورقهای آلیاژ لحیم کامپوزیتی را نشان داد.
دکتر مجتبی موحدی، حسینعلی شیروی خوزانی، اشکان عزلتی،
دوره 9، شماره 2 - ( 6-1403 )
چکیده
در این پژوهش، اثر متغیرهای فرایند جوشکاری اصطکاکی تلاطمی (سرعت انتقالی ابزار در بازه‌ی 50 تا 150 میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخشی ابزار در بازه‌ی 300 تا 1100 دور بر دقیقه) بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال آلومینیوم AA5052 به پلی‌پروپیلن PP-Z30S مورد مطالعه قرار گرفت. بررسیهای ریزساختاری با میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی نشان داد ایجاد اتصال با تشکیل قفل‌های مکانیکی به شکل قطعات لنگر مانندی از جنس آلومینیوم همراه است. به‌علاوه مشاهده شد که کاهش حرارت ورودی (با افزایش سرعت خطی و یا کاهش سرعت چرخشی ابزار) موجب افزایش اندازه‌ی این لنگرها میشود. نتایج آزمون کشش-برش نشان داد که افزایش سرعت انتقالی ابزار از 50 به 100 میلیمتر بر دقیقه با افزایش اندازه‌ی لنگرها موجب افزایش نیروی شکست (حدود 10%) میشود. اگرچه، افزایش بیشتر سرعت چرخشی، بدلیل ایجاد عیوب و حفرات در فصل مشترک اتصال، نیروی شکست را کاهش داد (از 235 به 181 نیوتون). افزایش سرعت چرخشی از 300 تا 900 دور بر دقیقه نیز با ایجاد لنگرهای عمود بر سطح پلیمر و با عمق نفوذ بیشتر، موجب افزایش استحکام اتصال (تا حدود 70%) شد.
بهنام حیدری دهکردی، مهدی رفیعی، مهدی امیدی، محسن عباسی بهارانچی،
دوره 9، شماره 2 - ( 6-1403 )
چکیده
در این پژوهش فولاد زنگنزن 316L و سرمت WC-10Co توسط روش اتصال فاز مایع گذرا با استفاده از لایه میانی BNi-2 در دو ضخامت 25 و 50 میکرومتر به یکدیگر متصل شدند. فرآیند اتصال نمونهها در دمای 1050 درجه سانتی‌گراد و در زمان‌های نگهداری 1، 15 و 30 دقیقه انجام شد. پس از انجام عملیات اتصال ریزساختار اتصالات ایجاد شده با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به سیستم آنالیز تفکیک انرژی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشهای ریزسختی سنجی و تنش کششی-برشی نیز جهت مطالعه رفتار مکانیکی نمونهها انجام گرفت. بررسیهای ریزساختاری نشان داد که مکانیزم شکلگیری ناحیه انجمادی در تمامی نمونهها، مکانیزم انجماد همدما بوده و در اثر انجام اتصال یک ناحیه انجمادی همدما ایجاد میشود. همچنین تنها فاز موجود در منطقه انجمادی همدما محلول جامد پایه نیکلی بود. در منطقه متأثر از نفوذ سمت ماده پایه فولادی فارغ از ضخامت لایهمیانی بورایدهای کمپلکس و در منطقه متأثر از نفوذ سمت ماده WC-Co فاز ترد و شکننده اتا ایجاد شد. بررسی ریزسختی نمونهها نشان داد که حداکثر سختی در تمامی نمونهها متعلق به ماده پایه WC-Co و در حدود 1100 ویکرز بوده که دلیل آن وجود ذرات سخت WC بود. همچنین حداکثر استحکام کششی-برشی حدود 240 مگاپاسکال و متعلق به نمونه متصل شده در زمان 15 دقیقه با استفاده از لایهمیانی با ضخامت 50 میکرومتر بود.
مهدی میزابی اصل، مجید بلباسی،
دوره 9، شماره 2 - ( 6-1403 )
چکیده
در این تحقیق اثر حرارت ورودی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال دو فولاد غیر همجنس D6AC و فولاد VCN 200 بررسی شد. بدین منظور نمونه ها با شدت جریانهای 145،130 و 160 آمپر با فرایند GTAW و با استفاده از سیم جوش ER120SG با قطر 2.4 میلیمتر جوشکاری شدند. نتایج متالوگرافی نشان دادریزساختار فلز جوش شامل فازهای مارتنزیت و فریت سوزنی بود که با افزایش حرارت ورودی کسر حجمی فریت از 5% به 32% افزایش و مورفولورژی فریت از سوزنی به فریت چند وجهی بدلیل کاهش نرخ سرمایش تغییر یافته است. منطقه HAZ دارای ریزساختار بینیت،مارتنزیت و فریت بود. بیشترین مقدار استحکام در نمونه جوشکاری شده با حرارت کم بدست آمد. با افزایش حرارت ورودی استحکام کششی از 1064 به MPa 875 کاهش یافته است. همچنین با افزایش حرارت ورودی، انرژی ضربه در منطقه جوش بدلیل افزایش فازهای پایدار افزایش و در منطقه HAZ بدلیل رشد دانه های آستنیت اولیهو کاهش اثر قفل شونده گی مرز دانه ها کاهش یافته است. نتایج حاصل از شکست نگاری نشان داد شکست در منطقه جوش با حرارت ورودی کم، شکست ترد و در منطقه HAZ ترکیبی از نرم و ترد اتفاق افتاده است. با افزایش حرارت ورودی در منطقه جوش شکست کاملا نرم و در منطقه HAZ شکست ترد بدلیل رشد دانه رخ داده است.
محمدناصر صدرایی فر، فرهاد کلاهان،
دوره 9، شماره 2 - ( 10-1402 )
چکیده
در این مقاله ما از روش تیگ فعال با استفاده از ارتعاش فراصوت (UV) برای جوشکاری فولادL316 استفاده کردیم. در طی فرآیند جوشکاری الکترود تنگستن و گاز بی اثر فعال (A-TIG) امواج صوتی با شدت بالا توسط یک ژنراتور اولتراسونیک فرکانس بالا با فرکانس کاری بهینه 3/20 کیلوهرتز و دامنه ارتعاش 8 میکرومتر، تولید شده و به حوضچه جوش مذاب که با نانوذرات SiO2 به عنوان یک شار فعال کننده پوشش دهی شده است، وارد شد. اثر UV و نانوذرات بر هندسه جوش و ریزساختار جوش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و با فرآیند جوشکاری تیگ معمولی مقایسه شد. نتایج نشان داد که استفاده از نانوپودر در جوشکاری تیگ نه تنها می تواند عمق نفوذ جوش را حدود 5/17 درصد افزایش دهد، بلکه باعث کاهش 28 درصدی عرض مهره جوش (WBW) در مقایسه با جوشکاری تیگ معمولی می شود. این مقادیر در حضور امواج فراصوت به ترتیب به 25 درصد افزایش و 35 درصد کاهش می رسد. علاوه بر این، با افزودن نانومواد به حوضچه مذاب دانه ها ریزتر شد و امواج فراصوت به توزیع یکنواخت این نانوموادها در مذاب کمک کرده و درنهایت منجر به اصلاح ریزساختار جوش شده است.
امیررضا اردلانی، همام نفاخ موسوی،
دوره 9، شماره 2 - ( 10-1402 )
چکیده
در این پژوهش به بررسی پارامترهای دما و زمان بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس فولاد PH4-17 و آلیاژ Ti-6Al-4V با فلزپرکننده BNi-2 و به روش لحیمکاری سخت پرداخته میشود. ریزساختار اتصال با میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی و خواص مکانیکی اتصال نیز با تست کشش - برش و میکروسختی مورد ارزیابی قرار می‌گیرند. مشاهده میشود که در دمای ثابت C°1050، افزایش زمان از 15 به 30 دقیقه باعث کاهش استحکام برشی از 66/34 به 39/29 مگاپاسکال میشود. وجود ترکیبات ترد بین فلزی مانند NiTi2 و FeTi2، باعث شکست ترد و کاهش استحکام می‌شوند. در زمان ثابت 15 دقیقه، افزایش دما باعث میشود که استحکام از 66/34 به 46/38 مگاپاسکال افزایش یابد. همچنین افزایش دما– زمان باعث افزایش پهنای ISZ تشکیل شده در اتصالات در سمت فلزپرکننده Ti-6Al-4V از 40/41 به 48/81 میکرون میشود. افزایش دما– زمان همچنین موجب نفوذ بیشتر بور به فصل مشترک فولاد– فلزپرکننده شده که ترکیبات بورایدی مختلفی را تشکیل میدهد و باعث عریض‌تر شدن این ناحیه میشود.
اسماعیل گنجه، علی کفلو، کورش شیروانی،
دوره 9، شماره 2 - ( 10-1402 )
چکیده
در این مقاله، خواص مکانیکی اتصال فاز مایع گذرا (TLP) بین Hastelloy X به ترکیب بین فلزیNi3Al در محدوده دمایی 900-800 مورد بررسی قرار گرفت. ریزساختار اتصال توسط میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی مطالعه شد. همچنین جهت بررسی تغییرات فازی در دماهای مختلف نیمه اتصال، از آزمون XRD دما بالا بهره گرفته شد. طبق مشاهدات میکروسکوپی، مقطع اتصال از سه منطقه متأثر از نفوذ، انجماد همدما و انجماد غیر همدما تشکیل شده بود که با افزایش دما و زمان فرایند، ناحیه انجماد همدما متشکل از محلول جامد غنی از نیکل در عرض ریزساختار گسترش یافت. استحکام اتصال بهینه در دمای °C1100 و زمان 180 دقیقه برابر با 4.5 ± 355 مگاپاسکال به دست آمد. استحکام برشی گرم در دماهای 800 و 900 به ترتیب به 1 ± 36.5 و 1 ± 20.5 مگاپاسکال اندازه گیری شد. شکست در سمت ترکیب بین فلزی در هر دو دمای آزمون به علت حضور حفرات انقباضی در حین مرحله انجماد ترکیب بین فلزی رخ داد.
سید حمید هاشمی، رضا وفایی، سید رضا شجاع رضوی،
دوره 9، شماره 2 - ( 10-1402 )
چکیده
با توجه به کاربرد فولاد 316 در تجهیزات حمل‌ونقل، فضایی و شیمیایی، افزایش عمر و بازسازی آن مورد تقاضای این صنایع است. در این پژوهش تأثیر چگالی انرژی لیزر بر ریزساختار و مشخصات هندسی شامل عرض، ارتفاع و آمیختگی روکش حاصل از رسوبنشانی استلایت6 روی زیرلایه فولاد316 موردبررسی قرار گرفت. طراحی آزمایش با تغییرات چگالی انرژی از 40 تا 116 ژول بر میلیمتر و تغییرات نرخ پودر در سطوحی بین 12 تا 20 گرم بر دقیقه انجام شد. برای ارزیابی نمونهها از تصاویر میکروسکوپی نوری، الکترونی و آنالیز طیف‌سنجی پراش انرژی استفاده شد. نتایج نشان داد در ناحیه فصل مشترک با افزایش چگالی انرژی در نرخ پودرهای مختلف ابعاد بازوهای دندریتی اولیه از 5/1 میکرومتر با افزایش2 برابری به حدود 3 میکرومتر افزایش می‌یابد. به‌عبارت‌دیگر سرعت سرد شدن 2 برابر میشود. افزایش چگالی انرژی از 40 به 75 ژول بر میلیمتر منجر به کاهش نسبت کبالت به کروم (مؤثر در خواص سایشی) از 2 به 7/0 و همچنین کاهش نسبت کبالت به آهن (کنترل‌کننده استحاله آلوتروپیک) از 35 به 3 در ناحیه دندریتی شد؛ این مسئله نشان‌دهنده نقش بسیار مهم چگالی انرژی بر ریزساختار و تحولات فازی است.
محمدرضا برهانی، سیدرضا شجاع رضوی، فرید کرمانی،
دوره 10، شماره 1 - ( 4-1403 )
چکیده
در این پژوهش اثر پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) بر خصوصیات اتصال غیرهمجنس آلیاژهای آلومینیوم 5083 و فولاد زنگنزن آستنیتی L316، به ضخامت 4 میلیمتر بررسی شده است. سرعت پیشروی ابزار در محدوده 16 تا 25 میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخش ابزار برابر با سرعت ثابت 250 دور بر دقیقه در نظر گرفته شد. جهت بررسی ریزساختار مناطق مختلف جوش، میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی و جهت بررسی خواص مکانیکی، آزمونهای سختی و کشش انجام‌شد. نتایج، تشکیل یک منطقه کامپوزیتی متشکل از ذرات تقویت‌کننده فولادی در زمینه ریزدانه آلومینیوم در منطقه اغتشاشی را نشان‌داد. در فصل مشترک فولاد و آلیاژ آلومینیوم، یک‌لایه ترکیب بین فلزی ناپیوسته به ضخامت حدود 2 میکرومتر مشاهده شد؛ همچنین با انتخاب سرعت چرخش 250 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 16 میلیمتر بر دقیقه، استحکام کششی برابر با 298 مگاپاسکال و انعطاف 26 درصد (93 درصد استحکام کششی و 50 درصد انعطاف‌پذیری آلیاژ آلومینیوم) به دست آمد.
رضا عباسی، سید علی اصغر اکبری موسوی، یاسر وحیدشاد،
دوره 10، شماره 1 - ( 4-1403 )
چکیده
مطالعه حاضر بهینه‌سازی خواص مکانیکی و ریزساختاری جوشکاری لیزر ابر آلیاژ پایه کبالت هاینس 25 (L-605) را بررسی میکند. تأثیر متغیرهای جوشکاری لیزر مانند قدرت پرتو لیزر، بسامد ضربانی، سرعت جوشکاری و پهنای زمانی ضربان بر خواص مکانیکی و متالورژیکی اتصالات جوش مورد بررسی قرار می‌گیرد. با بررسی متغیرهای جوشکاری مقادیر G (شیب حرارتی) و R (نرخ انجماد) و همچنین تحت تبرید (G/R) و سرعت سرمایش (G×R) که بر ریزساختار انجماد غالب هستند، محاسبه و همبستگی ساختاری با خواص مکانیکی حاصل از جوش بررسی می‌گردد. در این تحقیق بدست آوردن متغیرهای جوشکاری برای ایجاد درصد بالایی از ساختار به صورت دندریت هم محور‌مد نظر میباشد. بررسی ریزساختاری رشد دانه همپایی و ساختارهای دندریتی در ناحیه جوش را نشان میدهد. سرعت انجماد بالا در حوضچه جوش سبب انجماد دندریتی شد که از دندریت‌های ستونی دیواره‌های جوش شروع میشود و به دندریت‌های هم محور در مرکز جوش منتهی میشود. مقدار ریزسختی در ناحیه جوش برابر 328 ویکرز میباشد که به سختی ماده اصلی بسیار نزدیک است. استحکام کششی نمونه‌های جوش به حدود %93 و%94 استحکام کشش فلزپایه می‌رسد. بررسی آزمون کشش نمونه‌های جوش حاکی از شکست نرم-ترد است. با بررسی میکروسکوپی الکترونی روبشی وجود فرورفتگی‌ها، شکاف بین دانه‌ای و ریز حفره‌ها در ناحیه شکست تأیید شد.
حامد زیدآبادی نژاد، مهدی رفیعی، ایمان ابراهیم زاده، مهدی امیدی، فرید نعیمی،
دوره 10، شماره 1 - ( 4-1403 )
چکیده
در این پژوهش اتصال فاز مایع گذرای فولاد ساده کربنیSt52 به سرمت کاربید تنگستن- کبالت با استفاده از لایه میانی مس با ضخامت 50 میکرومتر مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نمونه‌هایی در دمای 1100 درجه سانتی‌گراد و زمان‌های نگهداری 1، 15، 30 و 45 دقیقه به یکدیگر متصل شدند. ریزساختار اتصالات ایجاد شده با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به سیستم آنالیز تفکیک انرژی بررسی شد. همچنین برای بررسی اثر اتصال بر تغییرات فازی ناحیه اتصال از آنالیز پراش پرتو ایکس استفاده شد. آزمایشهای ریزسختی سنجی و تنش کششی برشی نیز جهت مطالعه خواص مکانیکی روی نمونهها انجام شدند. بررسیهای ریزساختاری نشان داد. سه منطقه مختلف انجمادی همدما و غیرهمدما و منطقه متأثر از نفوذ سمت ماده پایه WC-Co وجود دارد که ویژگی نمونهها را تعیین می‌کنند. منطقه انجماد همدما حاوی محلول جامد غنی از آهن و منطقه انجماد غیرهمدما حاوی فاز محلول جامد غنی از مس بود. در منطقه متأثر از نفوذ سمت سرمت WC-Co در زمان‌های 1 و 15 دقیقه فاز η ایجاد نگردید در حالی‌که با افزایش زمان اتصال به 30 و نهایتا 45 دقیقه فاز η در منطقه متأثر از نفوذ سمت سرمت WC-Co تشکیل شد. پروفیل ریز سختی برای تمامی نمونهها دارای یک روند بود و حداکثر سختی مربوط به سرمت پایه WC-Co به میزان 1100 ویکرز و کمترین سختی مربوط به فلزپایه فولادی و حدود 220 ویکرز بود. همچنین حداکثر استحکام کششی برشی مربوط به نمونه متصل شده در زمان 15 دقیقه و حدود 180 مگاپاسکال بود که به دلیل افزایش در کسر حجمی محلول جامد غنی از آهن و همچنین پیوستگی ریزساختاری مناسب و وجود مقدار بهینه فاز غنی از مس در ریزساختار بدست آمد.
مهدی طاهری، قاسم عظیمی رویین، مرتضی شمعانیان، عباس بهرامی،
دوره 10، شماره 1 - ( 4-1403 )
چکیده
اتصال غیرهمجنس آلومینا به مس با فلزات پرکننده فعال Ag-Cu-Ti-Sn و Ag-Cu-Ti-Sn-%3.5Zr با استفاده از فرایند لحیم-کاری سخت القایی بترتیب در دماهای 840 و 860 درجه سانتی گراد به مدت 15 دقیقه انجام شدند. ریزساختار اتصالات با استفاده از میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. برای ارزیابی خواص مکانیکی از آزمون ریزسختی ویکرز و آزمون استحکام کشش برشی استفاده شد. بررسی های ریزساختاری نشان داد که اتصال Al2O3/Cu با استفاده از پرکننده های Ag-Cu-Ti-Sn و Ag-Cu-Ti-Sn-%3.5Zr منجر به تشکیل یک لایه واکنشی در فصل مشترک آلومینا و فلز پرکننده می شود. در لایه‌ی واکنشی اتصال با فلز پرکننده Ag-Cu-Ti-Sn، دو فاز TiO و Cu3Ti3O و در اتصال با فلز پرکننده Ag-Cu-Ti-Sn-%3.5Zr دو فاز TiO و ZrO2 مشاهده شد. نتایج آزمون استحکام برشی نشان داد که به دلیل ضخامت بیشتر فلز پرکننده و ضخامت کمتر لایه واکنشی، اتصال با فلز پرکننده Ag-Cu-Ti-Sn-%3.5Zr استحکام برشی (14MPa) بالاتری نسبت به اتصال با فلز پرکننده Ag-Cu-Ti-Sn (9MPa) دارد.
