نشریه شریف
پیاپی 32 (زمستان 1384)

آلیاژهای ریختگی آلومینیم – سیلیسیم به علت برخورداری از ویژگی هایی نظیر: سیالیت بالای مذاب، مقاومت عالی در برابر خوردگی، استحکام خوب، جوش پذیری مناسب و... کاربرد وسیعی در صنایع گوناگون دارند. آلیاژآلومینیم 319 جزو آلیاژهای پر کاربرد خانواده 3xx است که در ساخت پوسته پمپ بنزین و موتور خودرو کاربرد فراوانی دارد. این آلیاژ پذیرای عملیات حرارتی است و در این میان دو عملیات حرارتی T6 و T5 در بین فرایند های دیگر رواج بسیاری دارند. عملیات حرارتی T6 به دلیل ارایه بالاترین خواص مکانیکی، و عملیات حرارتی T5 به دلیل نداشتن مرحله محلول سازی و آبدهی که به سهولت در انجام کار می انجامد، کاربرد یافته اند. از سوی دیگر هر دوی این عملیات شرایط اعمال پیرسازی مصنوعی را دارند.
در این پژوهش شرایط مختلف پیرسازی آلیاژ در هر دو عملیات مورد بررسی قرار گرفته است. برای اعمال شرایط مختلف پیرسازی هردو عملیات بر آلیاژ اعمال شد. با توجه به پژوهش های گذشته در عملیات حرارتی T6 شرایط محلول سازی و آبدهی برای آلیاژ مذکور در دمای 505 درجه سانتی گراد و زمان 12 ساعت، و آبدهی در محیط آب 60 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شد. پس از آن پیرسازی در دماهای 150، 170 و 200 درجه سانتی گراد ودر زمان های 2، 3.5، 5،7 و 10 ساعت اعمال شد. برای عملیات حرارتی T5 نیز به اعمال پیرسازی در دماهای 190، 205 و 220 درجه سانتی گراد و در زمان های 2، 4، 6 و 8 ساعت پرداخته شد.
تاثیر شرایط مختلف عملیات حرارتی T6 و T5 برخواص مکانیکی و ریزساختار مورد بررسی قرار گرفت. تغییرات خواص آلیاژ پس از اعمال عملیات حرارتی از طریق اندازه گیری سختی، استحکام و درصد ازدیاد طول نسبی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت، و تغییرات حاصله در فازهای موجود در شرایط مختلف عملیات حرارتی T6 و T5 نیز از طریق متالوگرافی نوری و SEM بررسی شد. با توجه به نتایج حاصله، بالاترین مقادیر استحکام کششی آلیاژ، در عملیات حرارتی T6 به میزان 340 MPa، و در عملیات حرارتی T5 به میزان 210 Mpa حاصل شده است. همچنین بالاترین سختی آلیاژ در عملیات حرارتی T6 به میزان 135HB و در عملیات حرارتی T5 نیز به میزان 95 HB قابل دست یابی است. از سوی دیگر افزایش سختی و استحکام در عملیات حرارتی T6 بیشتر از عملیات حرارتی T5 است.

در این تحقیق نحوه گسترش بافت مکعبی در ورق های مغناطیسی نرمFe-Si حاوی 3.2 درصد وزنی سیلیسیم با بافت اولیه گوس (110) [001]، در حین انجام عملیات دو مرحله ای نورد سرد و عملیات حرارتی مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف تحقیق حاضر مطالعه ی تاثیر جهت نورد سرد بر گسترش بافت مکعبی از نوع (100) [0kl] با دو جهت آسان مغناطیسی است. به این منظور ورق های مغناطیسی نرم Fe-Si با بافت اولیه (110) [001] پس از انجام یک مرحله نورد سرد در امتداد موازی با جهت مغناطیسی آسان ورق، تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند تا جوانه های اولیه بافت مکعبی در ورق تشکیل شوند. سپس مرحله دوم نورد سرد در دو جهت موازی و عمود بر جهت نورد اولیه انجام شد و میزان تحول بافت مکعبی پس از انجام عملیات حرارتی نهایی در هر یک از این دو جهت مورد بحث و بررسی قرار گرفت.
نتایج حاصل نشان می دهد که انجام عملیات نورد سرد مرحله دوم در جهت عمود بر امتداد نورد مرحله اول علاوه بر کاهش میزان نورد مورد نیاز، امکان تهیه ورق های با بافت مکعبی در ضخامت های بالاتر را فراهم می سازد.

آلیاژهای ریختگی Al-Si-Cu-Mg به دلیل برخورداری ازخواص مناسب فیزیکی و مکانیکی، کاربرد وسیعی در صنایع گوناگون مانند صنایع نظامی، خودروسازی و هوا فضا دارند. عناصر آلیاژی و سرعت انجماد از جمله پارامترهای کنترل کننده ریزساختار، و نتیجتا موثر بر خواص مکانیکی این آلیاژ ها هستند. هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر عنصر مس در محدوده 0.1-2.5 درصد وزنی بر خواص مکانیکی آلیاژ Si-%0.4Mg Al-%7 در سرعت های مختلف انجماد است. برای دست یابی به هدف فوق یک نمونه طراحی شده با ضخامت های مختلف 4، 3، 2، 1 و 5cm از جنس آلیاژ Al-%7Si-%0.4Mg با درصدهای مختلف 0.1، 0.7، 1.5 و %2.3 مس در قالب ماسه ای Co2 ریخته گری و سپس خواص مکانیکی و ریز ساختار مورد بررسی واقع شدند. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که افزایش مقدار مس در آلیاژ Al-%7Si-%0.4Mg دو تاثیر متضاد بر خواص مکانیکی دارد. اثر مثبت افزایش مقدار مس در این آلیاژ، مستحکم شدن زمینه بر اثر تشکیل رسوبات حاوی مس، و اثر منفی آن کاهش استحکام آلیاژ در اثر افزایش مک و تخلخل است. این دو اثر سبب می شود که استحکام آلیاژ حاوی %1. 5 مس، در سرعت های بالای انجماد، پیشینه شود.

در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر ریزساختار بر خواص مکانیکی از فولاد AISI4340 استفاده شد. بدین منظور با انجام چرخه های حرارتی مختلف بر روی فولاد مورد استفاده ساختارهای مارتنزیت باز پخت شده، بینیت پایینی و فریت – بینیت ایجاد شد. سپس آزمون کشش، مقاومت در برابر ضربه و آزمون خستگی در دمای اتاق بر روی نمونه های تهیه شده مطابقه استاندارد انجام شد.
نتایج آزمون خستگی نشان داد که حد خستگی ساختار فریت – بینیت ازمارتنزیت باز پخت شده و بینیت پایینی بیشتر است. بررسی سطوح شکست خستگی با میکروسکوب الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که در ساختار فریتی – بینیتی ترک های ریز ثانویه از ترک اصلی منشعب شده و وجود فاز نرم فریت باعث کند شدن آهنگ رشد ترک خستگی شده است. همچنین بررسی سطوح شکست نشان داد که جوانه زنی ترک خستگی اغلب از سطح شروع شده است و در بعضی موارد با آخال های سولفیدی موجب جوانه زنی ترک خستگی شده اند.
تاثیر ریزساختار بر انرژی ضربه و چقرمگی شکست این فولاد نیز بررسی شد. با استفاده از روابط تجربی موجود بین انرژی شکست در ضربه و چقرمگی شکست (K1c)، مقادیر چقرمگی شکست برای ساختارهای مورد بررسی محاسبه شد. نتایج نشان داد که ساختار فریت – بینیت به دلیل حضور فاز نرم فریت و منشعب شدن ترک های ریز ثانویه از ترک اولیه، نسبت به ساختارهای دیگر چقرمگی شکست بالاتری دارد.

بارگذاری های موجود در طبیعت و سازه ها عمدتا دامنه ای متغیر دارند و در شرایط بارگذاری واقعی، بارگذاری خستگی با دامنه کرنش های ثابت کمتر اتفاق می افتد. در این نوشتار، عمر خستگی فولاد کم کربن در بارگذاری با دامنه متغیر و بدون ترتیب مورد بررسی قرار گرفته است. از یافته های آزمایش ها در می یابیم که استفاده از قانون جمع صدمات ماینر و منحنی های با دامنه ثابت عمر خستگی می تواند روش مناسبی برای محاسبه عمر خستگی در بارگذاری تصادفی باشد. همچنین برای شمارش چرخه ها، روش جریان بارانی اصلاح شده نتیجه ای مناسب در پی خواهد داشت.
نتایج تحقیقات حاضر نشان می دهد که فرضیات فوق، با داده های تجربی ارایه شده در این نوشتار هم خوانی خوبی دارد، و نیز محاسبات مربوط به اثر تغییرات دامنه تنش به هنگام بار گذاری بدون ترتیب برداشت ترک خستگی، نشان دهنده تطابق خوب نتایج با رابطه پاریس است.

در این نوشتار تغییرات ریزساختار، خواص مکانیکی کشش و سختی آلیاژ AZ91 در اثر عملیات حرارتی پیرسازی طبیعی (T4) و مصنوعی (T6) در دمای 165oC مورد بررسی قرار گرفته است. عملیات حرارتی منجر به افزایش سختی و استحکام تسلیم و کاهش انعطاف پذیری می شود. استحکام نهایی نیز در اثر عملیات حرارتی افزایش می یابد، اما در زمان های ابتدایی عملیات حرارتی T6 نشان دهنده ی کاهش نسبت به شرایط T4 است. ریزساختار آلیاژ توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی مطالعه شده است. رسوب گذاری این آلیاژ به دو صورت پیوسته در داخل دانه ها و ناپیوسته در مرزدانه ها انجام می شود. در زمان پیرسازی طول رسوبات پیوسته افزایش می یابد، در حالی که فاصله بین رسوبات تغییرچندانی نمی کند. تشکیل رسوبات ناپیوسته موجب رشد ترک ها در مرز دانه ها، و نیز تضعیف آن ها می شود که دلیل اصلی کاهش استحکام نهایی در زمان های اولیه عملیات حرارتی t6 نسبت به t4 است.

تخمیر آنزیمی اکسایشی برگ های چای در ارزیابی کیفیت و مرغوبیت چای سیاه، مرحله ای تعیین کننده است. در تحقیق حاضر مدت زمان بهینه برای به انجام رسیدن تخمیر اکسایشی برگ های چای در فرایند چای سازی کشور تعیین شد. در این زمینه، رنگ دانه اصلی حاصل ازتخمیر مبنای اندازه گیری مقدار تئافلاوین (TF) تشکیلی بوده است. تخمیر در دمای 20oC انجام گرفت و روند فیزیکی پیچش دهی برگ های چای و نیز انسجام زدایی بافتی و سلولی برگ ها با استفاده از روش سنتی و روش نسبتا جدیدتر CTC انجام گرفت. با استفاده از روش استخراج با حلال IBMK، رنگ دانه تئافالاوین TF استخراج و ارزیابی کلی آن با طیف سنجی نوری (λ=380nm) صورت گرفت. با به کار گرفتن روش سنتی پیچش دهی و نیز CTC، حداکثر مقدار تولید TF در طی تخمیر به ترتیب در مدت زمان 150 و 60 دقیقه میسر شد. الگوی زمانی تغییرات TF در طی روند تخمیر و نیز شفافیت رنگ چای مصرفی مبتنی بر تغییرات TF تعیین شد. با استفاده از مبحث رگرسیون چند متغیره نتایج کسب شده در تحقیق حاضر تحت بررسی و تجزیه و تحلیل مفاهیم قرار گرفته و رابطه (های) معقول در زمینه توان پیش بینی مرغوبیت چای مصرفی به واسطه سنجش متغیرهای شیمیایی، ارایه شد. اهمیت ضریب تعیین همبستگی در این مقوله مورد تاکید قرار گرفت.

در این تحقیق انتشار امواج حاصل از انفجار و اندرکنش آن با محیط سنگی رسوبی با یک صفحه لایه بندی توسط برنامه رایانه ای UDEC شبیه سازی شده است. برای این منظور، موج ضربه ای ناشی از انفجار به صورت یک پالس مثلثی ساده شده، که مشخصه انفجاری با فشار بیشینه 1635 مگاپاسکال است، به دیواره یک چال انفجاری به قطر 76 میلی متر وارد شده است. ضرایب انعکاس و انتقال دو محیط (ماسه سنگ و سنگ آهک) واقع در طرفین صفحه لایه بندی برای دو حالت رفتار کشسانی و خمیری محیط برآورد شده و با نتایج حاصل از روش تحلیلی مقایسه شده است. نتایج حاصل از روش عددی انطباق خوبی با نتایج حاصل از روش تحلیلی دارد.

مونومر استایرن، یکی از مهم ترین مونومرهای (تک پاره ای) آروماتیک غیر اشباع است. تکپار استایرن کاربردهای زیادی در تولید مواد بسیاری دارد. مهم ترین روش تولید استایرن در صنعت، هیدروژن گیری کاتالیستی آدیاباتیک از اتیل بنزین است. غیر فعال شدن کاتالیزور و کاهش زمان عمر کاتالیست، مشکل اساسی این فرایند است. غیر فعال شدن کاتالیزور، طی چندین ساز و کار رخ می دهد. تشکیل کک از عوامل مهم و موثر برغیر فعال شدن کاتالیزور استایرن است. با استفاده از واکنش گازی شدن برای احیا، و با مدل سازی و تعیین پارامترهای سینتیکی و بهینه سازی در فرایند، می توان میزان تبدیل نهایی را بهبود بخشید و غیر فعال شده کاتالیست را به تعویق انداخت.
در این تحقیق، از میان سطوح مختلف مدل سازی تشکیل کک، سطح دانه کاتالیست انتخاب شده است که در این سطح، چهار مدل برای سرعت اولیه گازی شدن و چهار مدل برای تابع غیر فعال شدن ارایه شده است، که با تلفیق دو مورد، در کل 16 مدل به دست آمده است. مدل ها مورد تجزیه و تحلیل آماری با SPSS قرار گرفته و برای تحلیل، از روش واریانس یک طرفه استفاده شده است. مدل با بالاترین ضریب F به عنوان مدل مرجع پذیرفته شده، و در انتها نیز مقادیر پارامترهای سینتیکی برای مدل مرجع محاسبه شده است. بر اساس منحنی های مدل مرجع و داده های آزمایشگاهی، مشاهده می شود که مدل پیش بینی شده با داده های آزمایشگاهی کاملا توافق داشته، و از پایایی و اعتبار لازم و کافی برخوردار است. مدل مرجع پذیرفته با مدل ارایه شده توسط فرامنت مقایسه شده است. مدل مرجع دارای خطای قابل قبول کم تر از %0.1 در دامنه داده های آزمایشگاهی بوده و سادگی بالایی دارد.
مقدار کک کاتالیزور، سرعت تشکیل کک، سرعت گازی شدن و سرعت خالص تشکیل کک در دما و فشار هیدروژن، بخار آب و آروماتیک ها بر حسب زمان فرایند و سایر متغیرها بررسی شده است. نتایج به دست آمده با اطلاعات علمی موجود مطابقت کامل دارد.