فهرست مطالب
نشریه مهندسی متالورژی و مواد
سال بیست و سوم شماره 1 (بهار و تابستان 1391)
- تاریخ انتشار: 1391/03/20
- تعداد عناوین: 7
-
-
صفحه 1در سالهای اخیر مطالعات زیادی بر روی رفتار تغییر شکل گرم و ریزساختار آلیاژهای ریختنی منیزیم انجام شده است. دلیل انجام آنها، افزایش کاربرد آلیاژهای منیزیم می باشد. اگر چه مطالعات بسیاری بر روی ریزساختار آلیاژهای کار شدهی منیزیمی پس از تغییر شکل گرم انجام شده است، اما اطلاعات ریزساختاری مربوط به تغییر شکل گرم آلیاژهای ریختنی منیزیمی بسیار محدود است. در مطالعهی حاضر، تغییرات ریزساختاری آلیاژ منیزیم AZ91 حین تغییر شکل گرم بررسی شده است. ابتدا نمونه ها در محدوده دمایی 425-350 oC با نرخ کرنش 0.1 s-1 و به میزانهای کرنش پیک 0.3 و 0.5 فشرده شدند. تغییرات ریزساختاری بهوسیلهی میکروسکپهای نوری و الکترونی بررسی شدند. نتایج نشان دادند که دانه های تبلور مجدد حین تغییر شکل گرم بر روی مرزهای اولیه جوانه میزنند. کسر دانه های تبلور مجدد یافته با افزایش میزان کرنش بهشکل سیگمودال و مطابق با رابطهی اورامی افزایش یافت. افزون بر این، اندازهی دانه های تبلور مجدد یافته در ابتدا افزایش و پس از رسیدن بهمیزان بیشینهی خود کاهش یافت.
کلیدواژگان: آلیاژ منیزیم az91، تبلور مجدد مکانیکی، رسوب، تغییر شکل گرم، ریز ساختار -
صفحه 11در این تحقیق با استفاده از روابط هندسی موجود بین سنبه و برخی از مشخصات فرایندی، چگونگی تشکیل و توسعهی نواحی مختلف درون قطعه در فرایند کشش عمیق پیش بینی شد و رابطهی بین زاویهی خم، شعاع شانهی قالب و سنبه و میزان کرنش در دورلبه (flange) و شانهی قالب بهازای مقادیر دلخواه جابجایی سنبه بهدست آمد. افزون بر این، مولفه های مختلف نیروی تغییر شکل محاسبه شد و بهکمک رابطه های بهدست آمده، نمودار نیرو- جابجایی سنبه در میزانهای مختلف شعاع شانهی قالب و سنبه ترسیم و تاثیر این مولفه ها بر نمودارهای حاصل بررسی شد. نتایج بهدست آمده نشان دادند که تاثیر شعاع شانهی قالب و سنبه بر میزان جابجایی سنبه در نقطهی بیشینهی نیرو یکسان است. تطابق بسیار خوبی بین نتایج این تحقیق و نتایج تجربی سایر محققان بهدست آمد.
کلیدواژگان: کشش عمیق، شعاع شانه قالب، شعاع شانه دانش سنبه، نیروی سنبه، جابه جایی سنبه -
صفحه 21در این مقاله، برای مدلسازی سه بعدی پوشش سطحی ناشی از فرایند پاشش حرارتی و بهدست آوردن مشخصات آن از روش آماری استفاده شده است. در این روش، برخورد تک تک قطره های سرامیک مذاب و تاثیرگذاری آنها در شکل گیری لایه های پوشش بررسی شده است. برای این منظور، مدلهای تحلیلی برای دینامیک پخش شدن قطره ها و برگشت لبهی قطره های پخش شده به سمت بالابهکار گرفته شد، و فرض شد که برگشت لبه های اسپلت تنها عامل ایجاد تخلخل باشد. مدلسازی برای بخش کوچکی از صفحه انجام شد که بهروش پلاسما با سرامیک زیرکونیای پایدارشده با یوتریوم (YSZ) پوشش داده شده بود. در نهایت، مقدار متوسط تخلخل پوشش و ضخامت پوشش محاسبه شدند، و نتایج بهدست آمده با نتایج تجربی مطابقت داشت. افزون بر این، تاثیر عوامل مختلف فرایند شامل فاصلهی مشعل از سطح، سرعت حرکت مشعل و میزان حجم مواد مصرفی در واحد زمان بر خواص پوشش مانند تخلخل و ضخامت نیز بررسی شده است.
کلیدواژگان: مدل آماری، فرایند پاشش حرارتی، تخلخل پوشش، ضخامت پوشش، برگشت لبه -
صفحه 35در این تحقیق، تاثیر تعداد ذرات گرافیت که شاخص مهمی در چدن نشکن بهشمار می رود، بر روی چگونگی توزیع مارتنزیت در چدن های با زمینهی دوفازی بررسی شده است. بههمین منظور با ریخته گری یک مدل پله ای، تعداد متفاوتی از ذرات گرافیت ایجاد شد. پس از برش نمونه ها، عملیات حرارتی تابکاری بر روی آن ها انجام گرفت تا ریزساختاری کاملا فریتی بهدست آید. سپس عملیات دوفازی سازی نمونه های چدن نشکن انجام شد که طی آن نمونه ها پس از پیشگرم شدن در C 600 بهمدت 10 دقیقه، بهسرعت به محیط آلومینیم مذاب با دمای C900 منتقل و در آن بهمدت زمان های 10، 15، 20 و 25 ثانیه آستنیته شدند، و در نهایت در روغن سریع سرد شدند. درصد حجمی فازهای مختلف در ریزساختار با روش شمارش نقطهای مطابق با استاندارد ASTM-E562 اندازهگیری شد. برای بررسی دقیق تر توزیع مارتنزیت در ریزساختار، تصویرهای میکروسکپ نوری و الکترونی روبشی تهیه شدند. آزمون تعیین ترکیب شیمیایی نقطه ای در نواحی بین سلولی و مجاور ذرات گرافیت با استفاده از میکروسکپ الکترونی مجهز به EDS انجام شد. مطالعات و اندازه گیری های ریزساختاری نشان دادند که با افزایش ضخامت پله در تمام زمان های آستنیته شدن، درصد حجمی فاز مارتنزیت در دو ناحیهی اطراف ذرات گرافیت و بین سلولها افزایش می یابد. افزون بر این، در پله های ضخیم تر با افزایش زمان آستنیته شدن تا 25 ثانیه، فاز مارتنزیت بهشکل هاله ذرات کروی گرافیت را در بر می گیرد. این در حالی است که حضور فاز مارتنزیت در پله های نازک تر، بیشتر به مناطق بین سلولی محدود می شودکلیدواژگان: چدن نشکن با زمینه دو فازی، فریتی، مارتنزیتیی، تعداد ذرات گرافیت، ریز ساختار
-
صفحه 47خواص مکانیکی و قابلیت ماشینکاری چدن نشکن آستمپر شده وابستگی زیادی به ترکیب شیمیایی و توزیع عناصر آلیاژی در زمینهی آن دارند. از جمله عوامل موثر در افت خواص مکانیکی چدن نشکن میتوان به جدایش ایجاد شده در حین انجماد اشاره کرد که اثرات نامطلوبی بر کارایی عملیات حرارتی آستمپر دارد. در این پژوهش، از عملیات حرارتی همگن سازی بهروش ذوب جزئی برای همگن کردن توزیع عناصر آلیاژی در زمینهی چدن نشکن و کاهش مقدار فاز آستنیت باقیمانده ی ناپایدار در آن استفاده شد. مطالعات ریزساختاری بهکمک میکروسکپهای نوری و الکترونی روبشی و تحلیلهای فازی پراش اشعهی X نشان دادند که انجام فرایند همگن سازی بهروش ذوب جزئی باعث یکنواختی ریزساختار نمونه ها و کاهش مقدار فاز آستنیت باقیمانده ناپایدار در آنها میشود. افزون بر این، بررسی نتایج آزمونهای کشش، ضربه و شکستنگاری سطح نمونه ها بهبود خواص مکانیکی نمونه های همگن شده را تایید کردند.
کلیدواژگان: چدن نشکن، آس تمپر، جدایش، همگن سازی، ذوب جزئی، استحکام -
صفحه 59اگر چه حلالیت اکسیژن در آلیاژهای آلومینیم مذاب نزدیک به صفر است، اما سطح مذاب بهسرعت در معرض هوا اکسید شده و یک لایهی اکسیدی بر روی آن تشکیل می شود. روش ساندویچ اکسید- فلز- اکسید یکی از روش های مطالعهی لایه های اکسید سطحی زمان کوتاه است. در این روش، هوا بهوسیلهی دمنده با فشار 5/0 اتمسفر به درون مذاب دمیده شد و با تشکیل حباب هوا، سطح مذاب اطراف آن اکسید شد. با حرکت حباب های هوا درون مذاب حین انجماد و در مواردی که دو یا چند حباب در تماس با یکدیگر قرار گرفتند، حد فاصل دو حباب مجاور بهعنوان نمونهی ساندویچ اکسید- فلز- اکسید در نظر گرفته شد. در این تحقیق، نمونه هایی از آلیاژهای Al-1Mg و Al-6Mg بهوسیلهی میکروسکپ الکترونی روبشی بررسی شدند. مشاهدات نشان دادند که در آلیاژهای آلومینیم- منیزیم با یک درصد وزنی منیزیم، احتمال تشکیل لایهی بلوری اکسید آلومینیم و ریزدانه های اکسید منیزیم در کنار هم وجود دارد، اما در آلیاژ Al-6Mg تنها اکسید منیزیم با ساختار لایه ای و بهشکل ریزدانه در سطح تشکیل می شود.
کلیدواژگان: لایه اکسیدی زمان کوتاه، لایه اکسید سطحی، ساندویچ اکسید، فلز، اکسید، اکسید منیزیم، اکسید آلومینیوم -
صفحه 71در این مقاله، خواص و ریزساختار شیشه های اسفنجی حاصل از ضایعات صفحهی نمایشگر لولهی اشعهی کاتدی (CRT) بررسی شده است. نمونه هایی از شیشهی اسفنجی با استفاده از 2، 4، 6 و 8 درصد وزنی کاربید سیلیسیم (SiC) بهعنوان مادهی اسفنجساز در دماهای C 850، C 950 و C 1050 ساخته شدند. برای مطالعهی خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه ها، آزمونهای تعیین چگالی، میزان تخلخل و استحکام خمشی چهار نقطهای انجام شدند. ریزساختار نمونه ها بهوسیله ی میکروسکپ الکترونی عبوری بررسی شدند. نتایج حاصل نشان دادند که کاربید سیلیسیم امکان کنترل ریزساختار شیشه های اسفنجی برای رسیدن به حفره های ریز با توزیع نسبتا باریک را فراهم میآورد. تجزیهی کاربید سیلیسیم در حضور اکسیژن و در دمای حدود oC 950 منجر به تشکیل حباب های گازی و در نتیجه، اسفنجی شدن شیشه می شود. نمونه ی حاوی 6 درصد وزنی کاربید سیلیسیم که در دمای oC950 بهمدت یک ساعت تفجوشی شده بود، بالاترین درصد تخلخل (حدود 55 درصد) را داشت، و ریزساختار آن نسبتا یکنواخت بود. استحکام خمشی این نمونه حدود MPa 12 بود، و خواص آن با خواص نمونه های تجاری قابل مقایسه بود.
کلیدواژگان: شیشه اسفنجی، کاربید سلیسیم، تلویزیون لوله ای اشعه کاتدی، تخلخل، بازیافت
-
Page 1Due to the great variety of applications of magnesium alloys with superior mechanical properties, recent studies have been focused on the hot deformation behavior and microstructure of magnesium alloy castings. Although there have been several recent investigations on the microstructure of wrought magnesium alloys after hot deformation, a limited number of studies have been conducted with regard to the evolution of grain structure during hot working processes. The present work examines the microstructural evolution during hot deformation of magnesium alloy AZ91. The specimens were hot compressed to the peak strain values of 0.3 and 0.5 at the temperature range of 350 to 425 °C with the strain rate of 0.1 s−1. Structural changes were studied using the optical and scanning electron microscopes. The results showed that the recrystallized grains nucleate along the pre-existing grain boundaries during the compression process. The fraction of dynamically recrystallized grains increased with an increase in the strain value in a sigmoidal way expressed by Avrami equation. The dynamically recrystallized grain size also increased at the beginning with strain, and then decreased after its maximum value being reached.
-
Page 11In this study, the formation of different parts of a cup during deep drawing process has been investigated analytically using the geometrical relationships. For a given punch travel, the effects of the bending angle, and those of the die and shoulder radii on the flange and die shoulder strains were examined. In addition, different components of the deformation force were calculated and the punch force - punch travel diagrams for different die and punch shoulder radii were studied. The results showed that the die and punch shoulder radii have similar effects on the punch travel at the maximum force. There was a very good agreement between the calculated results in this research and those obtained by other investigators.
-
Page 21In this paper, a 3D stochastic model has been presented to predict the coating thickness and porosity in a thermal spray coating process. Different values of processing parameters were obtained. The model was developed on the basis of prescribed rules in calculating the splat size during the impact of individual droplets on the surface of the substrate. Due to the thermal stresses produced during droplet solidification, splats were curled up in the edge regions. This mechanism was assumed to be the sole reason for the formation of porosity. The simulation was performed for a small section of the substrate. The calculated thickness and porosity were found to be in good agreement with the experimental results in this investigation, and with those already reported in the literature. The effects of different processing parameters including the gun distance from the substrate, the gun speed as well as the amount of powder feed rate on the coating properties were also investigated
-
Page 35In this research, effect of the number of nodular graphite particles, as an important characteristic of ductile cast irons, on the distribution of martensite in dual-phase ductile iron has been studied. Ductile iron samples were produced by step casting and the samples were then annealed in order to achieve a fully ferritic structure. A special heat treatment was conducted to produce dual matrix structures (DMSs) in the ductile iron samples. This heat treatment consisted of preheating the samples at 600 C for 10 minutes, partial austenitizing at 900 C in molten aluminum bath for 10, 15, 20, and 25 seconds, and quenching in oil. The volume fractions of different phases were determined according to ASTM-E582 standard. The microstructures of the samples were examined using the optical microscope as well as the scanning electron microscope equipped with the energy dispersive spectrometer (EDS) to determine the composition of the regions around the graphite nodules and the intercellular areas. The results showed that for all the austenitizing times, the martensite volume fraction in the samples increases with an increase in the thickness of the steps. It was also shown that for the thick steps, the graphite nodules are surrounded by the martensite phase whereas for the case of thin steps, the martensite phase has been formed mostly at the intercellular regions.
-
Page 47The chemical composition and uniform distribution of alloying elements in the matrix of austempered ductile irons (ADIs) have significant influences on their properties, e.g. segregation of the alloying elements have detrimental effects on the mechanical properties of these materials. Unlike previous studies, the homogenization treatment via partial melting was used in this study in order to reduce the segregation of alloying elements within the matrix. The optical and electron microscopic studies showed the efficiency of homogenization treatment using partial melting in lowering the amount of segregation in the matrix of ADI. The XRD phase analysis was used for estimating the fraction of phases. The results of Charpy impact and tensile tests as well as the fractographic examinations of the fractured samples before and after being homogenized indicated that the homogenization process with partial melting is an efficient method for improving the mechanical properties of ADIs.
-
Page 59Although the solubility of oxygen in molten aluminum alloys is said to be negligible, the fresh surface of the melt oxidizes quickly in the air and an oxide film is formed on the melt surface. Oxide-metal-oxide sandwich technique is a method for the study of short-time surface oxide films. In this research, air was blown at 0.5 atmosphere into the melts of Al-1Mg and Al-6Mg alloys by means of a compressor in order to form air bubbles within the melts. The sandwiches of oxide-metal-oxide were formed at locations where these bubbles reach each other. Some of the characteristics of these films inside the bubbles were evaluated using the scanning electron microscope. In Al-1Mg alloy, the formation of crystalline aluminum oxide as well as the granules of magnesium oxide at the same time was confirmed whereas the magnesium oxide in the form of layer and granule was detected for the case of Al-6Mg alloy
-
Page 71In this paper, the properties and microstructure of foam glasses obtained from the wasted cathode ray tube (CRT) display panels were investigated. The foam glasses were prepared at the temperatures of 850, 950 and 1050C using 2, 4, 6 and 8 wt.% silicon carbide (SiC) as the foaming agent. The physical and mechanical properties of the samples including the density, porosity, four-point bending strength were evaluated in this research. The microstructures of samples were examined by means of a scanning electron microscope. The results showed that SiC as the foaming agent is able to control the pore size and also to cause a narrow distribution of pores in the microstructures. The decomposition of SiC in the presence of oxygen at the temperature of 950C led to the formation of gas bubbles and therefore, the foam glass was produced. The sample with 6 wt.% SiC exhibited the highest amount of porosity (about to 55%) and relatively uniform microstructure after being sintered at 950C for 1 hour. The four-point bending strength of the latter sample was measured to be 12 MPa. The properties and microstructure of this sample were found to be comparable with those of the commercial samples
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.