به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

seyed mahdi abbasi

  • سید مهدی عباسی، معصومه سیف اللهی*، ابراهیم یوسفی
    هدف از این پژوهش ارزیابی ساختار ریختگی و همگن شده آلیاژ آنتروپی بالای Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6 است. در این پژوهش، ریزساختار آلیاژ پس از ریخته گری در کوره ذوب القایی تحت خلا و کوره ذوب مجدد قوسی و همچنین پس از همگن سازی در دمای 1220 درجه سلسیوس به مدت 17 ساعت بررسی شده است. ریزساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس ارزیابی شد. براساس محاسبات، مقدار آنتروپی اختلاط آلیاژ kJ/mol 05/13 ، 8/8 = δ و 97/7 = VEC است که پیش بینی می شود ساختار این آلیاژ شامل فازهای محلول جامد FCC و BCC و فازهای میانی باشد. در حالت ریختگی، ساختار در نواحی دندریتی متشکل از زمینه γ و رسوبات γʹ و نواحی بین دندریتی شامل رسوبات γʹ و فاز NiAl است. پس از انجام عملیات حرارتی همگن سازی، دندریت ها تا حدی حذف شده اند و از پیوستگی آن ها کاسته شده است که این مسئله به معنای یکنواخت تر شدن توزیع عناصر است. همچنین، پس از همگن سازی، فاز NiAl نیز از ساختار حذف شده است.
    کلید واژگان: آلیاژ آنتروپی بالا, Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6, ریزساختار, همگن سازی
    Seyed Mahdi Abbasi, Masumeh Seifollahi *, Ebrahim Yousefi
    The as-cast and homogenized microstructures of Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6 high entropy alloy were investigated in this study. To this end, the high entropy alloy was produced using vacuum induction melting and electro slag remelting processes, and the ESRed block was homogenized at the temperature of 1220 °C for 17 hr. The as-cast, as ESRed and homogenized microstructures were then investigated using optical microscopy, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction. On the basis of theoretical measurements, the mixing entropy, atomic size differences, and Valence electron concentration were obtained as 13.05 kJ/mol, 8.8, and 7.97, respectively. These values can predict the formation of a solid solution matrix as the type of BCC + FCC and intermetallic phases. The as-cast microstructure included γ+ γʹ in the dendritic zones and γʹ+ NiAl in the interdendritic areas. After homogenization, the dendritic structures were almost eliminated, and they became discontinuous which is an indication of elements distribution homogenization. NiAl phase was also omitted after the homogenization process.
    Keywords: High entropy alloys, Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6, Microstructure, Homogenization
  • آرش قاسمی، سید مهدی عباسی*، مریم مرکباتی، آدلی آخوندزاده

    اصلاح اندازه دانه از طریق تبلور مجدد دینامیکی یکی از راه های مناسب جهت بهبود خواص مکانیکی شمش های فولادهای زنگ نزن آستنیتی نیتروژن بالا حین نورد داغ می باشد. در این مقاله با استفاده به شبیه سازی بر پایه ی المان محدود و نتایج تجربی، اثر نورد معمولی و نورد با گرادیان دمایی روی تحولات ریزساختاری شمش فولاد زنگ نزن آستنیتی حاوی نیتروژن نیترونیک 50 حین نورد داغ مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی به وسیله ی آباکوس نشان داد که تحت شرایط گرادیان دمایی می توان یکنواختی کرنش در سطح مقطع را افزایش داد. در حالی که در شرایط نورد معمولی مقدار بیشینه کرنش در سطح نمونه است. نتایج ریز ساختاری حاصل از میکروسکوپ نوری برای نورد با گرادیان دمایی نشان داد میانگین اندازه دانه در مرکز شمش کمتر از سطح شمش بوده که نشان می دهد مقدار تبلورمجدد در مرکز شمش بیش از سطح نمونه است. اختلاف دما در مرکز نسبت به سطح نمونه منجر به کاهش قابل ملاحظه استحکام در مرکز شمش نسبت به سطح آن می شود. اختلاف میانگین اندازه دانه های تبلور مجدد دینامیکی شده در سطح و مرکز شمش برای نورد با گرادیان دمایی کمتر از  3 بود. وجود دانه های اولیه (میانگین اندازه دانه  68) و مرزهای تحدب یافته در مرکز شمش و دانه های یکنواخت و ریز در قسمت سطحی ( 5/8) شمش تحت نورد معمولی (1000)، نشان داد که در مرکز شمش به دلیل پایین بودن دما و مقدار کرنش موثر، تبلور مجدد دینامیکی رخ نداده است. توزیع تقریبا یکنواخت دانه های آستنیت در جهت ضخامت شمش برای نورد با گرادیان دمایی نشان داد که این روش، برای نورد داغ شمش فولاد آستنیتی روشی مناسب نسبت به شرایط نورد معمولی است.

    کلید واژگان: شبیه سازی, نورد با شیب دمایی, تحولات ریزساختاری, فولاد زنگ نزن
    Arash Ghasemi, Seyed Mahdi Abbasi *, Maryam Morakabati, Adly Akhondzadeh

    Grain refinement through dynamic recrystallization is one way to improve the mechanical properties of high nitrogen austenitic stainless-steel ingots during hot rolling. In this paper, by using simulation based on the finite element method and experimental results, the effect of conventional rolling and gradient temperature rolling on the microstructural evolution of Nitronic 50 austenitic stainless-steel ingot during hot rolling is investigated. The results of simulations showed that strain in the center of the ingot be increased under a gradient temperature, while the maximum strain value in the conventional rolling is on the surface. The microstructural results obtained from optical microscopy for gradient temperature rolling showed strain value in the center is more than the surface. The temperature difference between the center and the surface leads to a significant reduction in the strength center of the ingot against the surface. The difference in average grain size of dynamic recrystallized for gradient temperature in the surface and center was less than 3μm. The existence of primary grains (68μm average grain size) and bulged grain boundaries in the center of ingot and refinement and small grains in the surface area (8.5μm) in conventional rolling (1000℃) showed that dynamic recrystallization, due to low effective strain and temperature, has not occurred in the center of the ingot. The almost uniform distribution of austenite grains in the direction of ingot thickness for gradient temperature rolling showed that this method is an appropriate method for hot rolling of austenitic steel ingots compared to conventional conditions.

    Keywords: Simulation, Gradient temperature rolling, Microstructural evolution, Stainless Steels
  • ابراهیم یوسفی، معصومه سیف اللهی*، سید مهدی عباسی

    در این پژوهش، تاثیر پارامترهای دما و زمان پیرسازی بر ریزساختار و سختی آلیاژ آنتروپی بالای Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6 مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه ها در دماهای 850، 900 و 950 درجه سانتی گراد به مدت 16-1 ساعت پیرسازی شدند و ریزساختار آنها توسط تفرق اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی ارزیابی شد. ریزساختار شامل رسوبات ′γ و فاز NiAl در زمینه γ است. با افزایش دمای پیرسازی، کسر حجمی و اندازه رسوبات ′γ در زمان 8 ساعت از 60 درصد و 338 نانومتر در 850 درجه سانتی گراد تا 31 درصد و 123 نانومتر در 950 درجه سانتی گراد کاهش یافته است. همچنین مورفولوژی رسوبات ′γ اولیه از شبه کروی به کروی تغییر پیدا کرده است. با افزایش دمای پیرسازی ابتدا سختی نمونه ها از 314 تا 329 ویکرز افزایش و سپس تا 327 ویکرز کاهش پیدا کرده است. بهترین خواص کششی دمای بالا با استحکام کششی 9/840 مگاپاسکال و انعطاف پذیری 9/17 درصد در دمای پیرسازی 850 درجه سانتی گراد حاصل شده است.

    کلید واژگان: آلیاژ آنتروپی بالا, Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6, گاماپرایم, ریزساختار, سختی
    Ebrahim Yousefi, Masumeh Seifollahi *, Seyed Mahdi Abbasi

    The effect of ageing time and temperature on the microstructure and hardness of Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6 high entropy alloys is investigated in this article. The alloy melted in vacuum induction melting furnace and purified using vaccum arc remelting process. Then homogenized at 1220°C for 17 hours. Then sample aged at 850, 900 and 950°C for 1-16 hours and assessed using XRD and SEM. The microstructure is involved ′γand NiAl precipitates and γ matrix. With increasing ageing temperature, the volume fraction and size of ′γ decreased from 60 Vol% and 338 nm at 850°C to 31 Vol% and 123 nm at 950°C, respectively. The ′γprimary morphology is cubic which changed to square and semi-square like. The hardness of alloy is 314, 329 and 327 Hv at 850, 900 and 950 °C, respectively. According to these results, 850°C for 8 hours is the best ageing conditions. The best high temperature tensile properties of 840.9 MPa ultimate tensile strength and 17.9 elongation obtained at 850 °C.

    Keywords: High entropy alloys, Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6, gamma prime, Microstructure, Hardness
  • علی جدیدی، معصومه سیف اللهی*، سید مهدی عباسی
    هدف از انجام این پژوهش، بررسی امکان کاهش زمان عملیات محلولی سوپرآلیاژ تک بلور CMSX-4 است که طبق استاندارد حدود 18 تا 20 ساعت به طول می انجامد. در این پژوهش، سه برنامه عملیات حرارتی محلولی با زمان کاهش یافته (1277 C/1h+1287 C/1h+1297 C/1h+1307 C/1,2,3h) بر روی نمونه های تک بلور سوپرآلیاژ CMSX-4 تهیه شده به روش بریجمن عمودی، انجام و نتایج آن بررسی شده است. جدایش عناصر آلیاژی، درصد حوضچه های یوتکتیک و میزان تخلخل ها، براساس اندازه گیری های ریزساختاری با میکروسکوپ نوری(OM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و طیف سنجی پراش انرژی(EDS) بصورت دقیق مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که عملیات محلولی انجام شده با زمان کاهش یافته نسبت به استاندارد، سبب حذف کامل حوضچه های یوتکتیک بین دندریتی شده و جدایش عناصر آلیاژی را بطور میانگین، حدود 30 درصد نسبت به حالت ریختگی کاهش داده است. اما نتایج نشان داده است که زمان کل عملیات، برای حذف تخلخل های تشکیل شده حین عملیات محلولی کافی نبوده است و درصد تخلخل ها از 83/0 درصد در نمونه ریختگی، به ترتیب به 01/1، 75/1 و 41/1 درصد در نمونه های عملیات حرارتی شده به مدت زمان 5/8، 5/9 و 5/10 ساعت، رسیده است.
    کلید واژگان: سوپرآلیاژ تک بلور, CMSX-4, عملیات حرارتی محلولی, جدایش عناصر آلیاژی
    Ali Jadidi, Masumeh Seifollahi *, Seyed Mahdi Abbasi
    The purpose of this research is to investigate the possibility of reducing the solutionizing heat treatment duration of CMSX-4 single-crystal superalloy, which normally takes about 18 to 20 hours according to the standard. In this research, three solution heat treatment cycles with reduced time on single crystal samples of CMSX-4 superalloy made by the vertical Bridgman method, has been done and its results have been analyzed. The separation of alloying elements, the percentage of eutectic pools and the amount of porosities have been accurately evaluated based on microstructural measurements with optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM) and energy diffraction spectroscopy (EDS). The results showed that the solutionizing treatment performed with a reduced duration compared to the standard, caused the complete removal of inter-dendritic eutectic pools and the segregation of alloy elements has been reduced by about 30% on average compared to the as-cast sample. But the results have shown that even the longest suggested heat treatment duration was not enough to remove the porosity formed during the solutionizing process and the percentage of porosity has been reached from 0.83% in the as-cast sample to 1.01, 1.75 and 1.41% in heat treated samples for 8.5, 9.5 and 10.5 hours respectively.
    Keywords: Single Crystal Superalloy, CMSX-4, Solutionizing heat treatment, Alloying elements segregation
  • Zahra Asghary, Masumeh Seifollahi *, Maryam Morakabati, Seyed Mahdi Abbasi

    This study investigates the low-cycle fatigue of Nimonic105 alloy with boron and zirconium of 0.003-0.013 wt.% and 0.0-0.16 wt.%, respectively at 750 °C. The fatigue test results indicated that the alloy with boron of 0.013 wt.% had the highest fatigue life of 400 cycles, while the base alloy showed the lowest fatigue life of 21 cycles at 2% strain amplitudes. For the alloy with 0.16 wt.% Zr, and the alloy with 0.08 wt.% Zr and 0.006 wt.% B, cyclic-hardening occurred at a constant slope. Then, hardening followed a nonlinear procedure at a reducing rate. Finally, softening and fracture happened. For 0.013 wt.% Zr alloy, however, the diagram reached a stable state or slow cyclic-softening and failed after a relatively short period of cyclic - softening. The Coffin-Manson equations’ parameters verified the increased flexibility due to the addition of B. to be a factor in improving high-temperature LCF strength. The investigation of the samples’ fracture surfaces indicated that the intergranular fracture of the base alloy with the lowest fatigue life became intergranular and transgranular fracture in the alloy with 0.16 wt.% Zr content and the alloy with 0.08 wt.% Zr content and 0.006 wt.% B contents. Also, 0.013 wt.% B alloy with the highest fatigue life showed a completely transgranular fracture.

    Keywords: Nimonic 105 Super alloy, High-temperature low-cycle fatigue, Fracture surface, Boron, Zirconium
  • Sobhan Rajabi Nejad, Masumeh Seifollahi *, Seyed Mahdi Abbasi, Seyed Mahdi Ghazi Mirsaeed
    The purpose of this study is to investigate the effects of withdrawal rate on the dendrite microstructure and its formation mechanism, the porosity, and the interaction between them in Rene 80 superalloy. So, Rene 80 Ni-base superalloy was directionally solidified on a laboratory scale using the Bridgman method. The cylindrical rods were grown at withdrawal rates of 2, 4, 6, 8, and 10 mm.min-1. Dendritic structure and solidification microporosities were evaluated in transverse and longitude sections. The results showed that when the withdrawal rate was increased, the primary and secondary dendritic arm spacing decreased. With an increasing withdrawal rate, which causes to decrease in the dendritic arms spacing, the volume fraction of inter-dendritic gamma prime was first decreased until the rate of 6 mm.min-1, and after that, its volume fraction increased. This structure results from peritectic and eutectic transformations with checkerboard-like and fan-like morphology, respectively. Moreover, the volume fraction of microporosities was minimal at the rate of 6 mm.min-1, while their average size decreased from 13.2 to 8.7 μm. The specimens were given a two-stage heat treatment followed by a stress rupture test at 191 MPa and 980˚C. It was shown that at R=6 mm.min-1, directionally solidified rods with a less solidification microporosity and well-orientated dendritic structure give higher rupture life of 25.43 hrs.
    Keywords: Rene80, DS superalloy, dendritic structure, microporosity, Stress-rupture
  • معصومه سیف اللهی*، سعید کوهی فایق دهکردی، سیدمهدی عباسی، سید مهدی قاضی میرسعید
    سوپرآلیاژ پایه نیکل Rene80 یکی از پرکاربردترین آلیاژها در تولید پره ی توربین است که به دلیل حضور عناصر گسترده در ترکیب شیمیایی، به روش ریخته گری القایی تحت خلا تولید می گردد. در این پژوهش تاثیر نوع بوته در آلیاژسازی سوپرآلیاژ پایه نیکل Rene 80 مورد بررسی قرار گرفته است. آلیاژسازی و ذوب مجدد در بوته های آلومینایی و زیرکونیایی انجام شد. پس از ذوب، آنالیز ترکیب شیمیایی، آنالیز گاز اکسیژن و نیتروژن انجام و ریزساختار با میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. عمر تنش-گسیختگی در دمای 980 درجه سانتی گراد و تنش 191 مگاپاسکال نیز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که نوع بوته بر اندازه ی رسوبات 'γ و مورفولوژی آن بی تاثیر است ولی کسر حجمی رسوبات 'γ پس از پیرسازی نهایی در شمش تولید شده در بوته زیرکونیایی نسبت به بوته آلومینایی به میزان 3 درصد افزایش داشته است که نشان دهنده ی پایداری بیشتر بوته ی آلومینیایی است. عمر گسیختگی آلیاژ ذوب شده در بوته ی زیرکونیایی نسبت به بوته ی آلومینایی بالاتر است که به مقدار زیادی ناشی از افزایش کسر حجمی رسوبات 'γ در ریزساختار آلیاژ است.‏
    کلید واژگان: سوپرآلیاژ Rene 80, کوره VIM, بوته, رسوبات ', &gamma, تنش-گسیختگی
    Masumeh Seifollahi *, Saeed Kouhi, Seyed Mahdi Abbasi, Seyed Mahdi Ghazi Mir Saeed
    Rene 80 is a cast alloy which widely used in turbine blade industry. The purpose of this investigation is to study the effect of crucible type (Zirconia and Alumina) in vacuum induction melting furnace (VIM) with alumina rucible on the amount of gases, γ' precipitates and stress rupture properties of Rene 80 superalloy. For this purpose, the amount of O, N gasses and chemical composition were analyzed. The microstructure was assessed by scanning electron microscopy (SEM) and stress rupture properties was performed at 980˚C. The results showed that Crucible type has no considerable effect on the γ' size and morphology but γ' volume fraction increased about 3% in the alloy melts in Zirconia crucible in comparison to Alumina one. The result of mechanical test showed that the stress-rupture life of sample melts in Alumina and Zirconia crucibles are 22.6 and 24.7 respectively because of reducing γ' volume fraction in the alloy melt in Alumina crucible.
    Keywords: Crucible Type, VIM furnaces, &gamma, Precipitates, Stress Rupture properties, Rene 80 superalloy
  • معصومه سیف اللهی*، نیما کچویی، سیدمهدی عباسی، سید مهدی قاضی میرسعید
    هدف از این پژوهش، کاهش عناصر مضر و بهبود خواص خستگی آلیاژ از طریق کنترل میزان خلا و زمان نگهداری مذاب در کوره است. در این پژوهش مقدار خلا 0.1 و 0.001 میلی بار در کوره القایی تحت خلا اعمال شد و مذاب در زمان های 3 و 30 دقیقه در بوته نگه داشته شد. نتایج نشان داد با افزایش خلا از 0.1 به 0.001 میلی بار، اندازه دانه در نمونه های با زمان نگه داری 3 دقیقه، به ترتیب از 44 به 66 میکرومتر و در زمان نگهداری 30 دقیقه نیز از 71 به 78 میکرومتر افزایش یافت و رشد دانه اتفاق افتاده است. در زمان 30 دقیقه، با افزایش میزان خلا، رشد دانه ی چندانی اتفاق نیفتاده و اندازه دانه تقریبا ثابت مانده است. با افزایش خلا میزان کاربیدها در نمونه نگهداری شده به مدت 3 دقیقه، از 6.9 درصد به 8.05 درصد کاهش یافت. همچنین با گذشت زمان از 3 به 30 دقیقه، کسر حجمی رسوبات کاربیدی کاهش یافته است. نمونه ها تحت آزمایش خستگی کم چرخه ی کرنش کنترل (دامنه ی کرنش ثابت 6/0 درصد) و دمای 750 درجه سانتی گراد قرار گرفتند. در زمان نگهداری 3 دقیقه با کاهش خلا اعمالی از 0.1 به  0.001 میلی بار، میزان چرخه های قابل تحمل در نمونه قبل از شکست در حدود 26 درصد افزایش یافت. همچنین در زمان 30 دقیقه، با افزایش میزان خلا، تعداد چرخه های خستگی در حدود 15 درصد ارتقا یافته است. برای حالتی که میزان خلا اعمالی به کوره القایی تحت خلا ثابت باشد با کاهش یافتن زمان نگهداری مذاب در بوته، تعداد چرخه های مفید خستگی افزایش پیدا می کند.
    کلید واژگان: Hastelloy X, زمان نگهداری مذاب, خلا اعمالی در کوره VIM, عمر خستگی, ریزساختار
    Masumeh Seifollahi *, Nima Kachuee, Seyed Mahdi Abbasi, Seyed Mahdi Ghazi Mir Saeed
    The aim of this study is the improvement of fatigue properties via controlling the vacuum pressure and melt holding time. The vacuum pressure of 10-1 and 10-3 mbar were applied during melting in VIM and the melt were kept for 3 and 30 minutes. The results show that with increasing the pressure from 10-1 to 10-3 mbar at 3 and 30 min, the grain size increase from 44 to 66 µm and from 71 to 78 µm, respectively. Also, the volume fraction of carbides at 3 min decrease from 9.6 to 8.05 vol% with increasing the pressure and it also decrease with increasing time as well. High temperature low cycle fatigue test was carried out at strain of 0.6% and temperature of 750°C. At 3 and 30 min with increasing pressure, the cycling life increase 26% and 15%, respectively. At constant pressure, with decreasing time, the cycling lives also increase.
    Keywords: Hastelloy X, Melt holding time, vacuum pressure, Fatigue life, Microstructure
  • محمدرضا زمانی، معصومه سیف اللهی*، سید مهدی عباسی، آدلی آخوندزاده

    در این پژوهش اثر میزان 05/0، 1/0 و 15/0 درصد وزنی کربن بر ریزساختار و خواص مکانیکی سوپرآلیاژ 25  Haynesدر حالت آنیل بررسی شده است. آلیاژها به روش ذوب القایی تحت خلا ریخته گری، در کوره ی ذوب مجدد تحت سرباره ی الکتریکی تصفیه و سپس در دمایC  1200 به مدت 30 دقیقه، آنیل انحلالی شدند. نتایج نشان داد که کاربید نوع M6C (غنی از تنگستن) در آلیاژهای حاوی کربن در ساختار رشد و با افزایش کربن، میزان آنها افزایش یافت. با افزایش کربن از 05/0 به 15/0درصدوزنی، اندازه دانه از 44 به 35 میکرومتر کاهش پیدا کرده؛ زیرا کاربیدها مانع از رشد شده و مکان های مستعد جوانه زنی دانه های جدید را نیز فراهم آورده اند. با افزایش میزان کربن به موجب ریزدانگی و افزایش کسر حجمی کاربیدها، سختی از 255 به 290 ویکرز، استحکام تسلیم از 450 به MPa  501 و استحکام کششی نهایی از 946 به MPa 1088 افزایش یافته و در مقابل میزان انعطاف پذیری کاهش اندکی یافت.

    کلید واژگان: سوپرآلیاژ Haynes 25, کربن, ریزساختار, سختی, خواص کششی
    MohammadReza Zamani, Masumeh Seifollahi *, Seyed Mahdi Abbasi, Adli Akhondzadeh

    The effects of 0.05, 0.1 and 0.15 wt% C on the microstructure, hardness and tensile properties of annealed Haynes 25 were investigated. The alloys were melted in a vacuum induction melting furnace and purified through electro slag remelting process then solution annealed at 1200˚C for 30 min. The results indicated that W-riched M6C carbides developed in the microstructure and its amount increase with increase of carbon. By increase of Carbon from 0.05 to 0.15wt%, grain size decrease from 44 to 35 µm. The carbides act as nucleator and also retard grain growth that cause to reduce grain size. Mechanical properties investigation shows that with increasing carbon, as a result of grain refinement and the proper size and morphology of carbides, hardness increases from 255 to 290 Hv, yield strength from 450 to 510 MPa and ultimate tensile strength from 946 to 1088 MPa but ductility decreases slightly.

    Keywords: Haynes 25 Superalloy, Carbon, Microstructure, Hardness, tensile properties
  • محمد جودکی، معصومه سیف الهی*، سید مهدی عباسی، سید مهدی قاضی میرسعید

    در این پژوهش، اثر فرآیند ذوب مجدد VAR و VIM آلیاژ جاذب هیدروژن MmNi4.8Al0.2 بر ریزساختار و مشخصه های جذب و واجذب هیدروژن بررسی شد. آلیاژ اولیه به روش ذوب القایی تحت خلا تهیه و توسط فرآیندهای VIM و  VAR ذوب مجدد شدند. آنالیز ریزساختاری و فازی توسط SEM و XRD انجام و مشخصه های جذب و واجذب با آزمون سیورت ارزیابی شد. ریزساختار شامل فاز زمینه، فاز دوم در اثر جدایش Al، تخلخل و ترک است. فاز دوم در آلیاژ اولیه و آلیاژ ذوب مجدد شده در VAR، مقادیر ناچیزی از عناصر La و Ceرا داراست و فاز دوم در آلیاژ ذوب مجدد شده در VIM در فاز زمینه حل شده و یا به مقدار بسیار ناچیزی کاهش پیدا کرده است. همچنین ذوب مجدد، فشار جذب را در آلیاژ ذوب مجدد شده به روش VAR و VIM به ترتیب از مقدار 28/7 به 13/7 و bar 49/5 ؛ فشار واجذب را به ترتیب از مقدار 86/22 به 55/21 و bar 17/18 کاهش و میزان ذخیره سازی هیدروژن را از41/1 به 42/1 و wt% 46/1 افزایش داده است. نتایج نشان داد که هر چه میزان همگنی ترکیب بیشتر می شود، یا به عبارت دیگر هرچه میزان فاز دوم کاهش پیدا می کند، فشار جذب و واجذب کمتر شده و ظرفیت ذخیره سازی بیشتر می شود.

    کلید واژگان: ذخیره سازی هیدروژن, آلیاژ MmNi4.8Al0.2, ذوب مجدد در VAR و VIM, نمودارهای PCT, بررسی های ریزساختاری
    Mohammad Judaki, Masumeh Seifollahi *, Seyed Mahdi Abbasi, Seyed Mahdi Ghazi Mir Saeed

    In this article, the effects of VIM and VAR remelting processes are investigated on the microstructure and absorption/desorption characteristics of MmNi4.8Al0.2 hydrogen storage alloy. The main alloy prepared in a Vacuum induction furnace and remelted in VIM and VAR. The microstructures and phases were analyzed with SEM and XRD. Hydrogen absorption/desorption characteristics is performed on Sievert apparatus. The results showed that the microstructure is consisting of matrix, second phase as a result of Al segregation, porosities and cracks. The second phases in the main alloy and VAR remelted have low content of La and Ce. This phase is solutionized or decreased to low level in VIM remelted alloy. Remelting, also, declined the absorption pressure to 21.55 and 18.17 bar and the desorption pressure to 7.13 and 5.49 bar in VAR and VIM remelted alloy, but increased the hydrogen storage capacity increased to 1.42 and 1.46 wt%  respectively. The more the homogeneity degree, the less the absorption/desorption pressure and the more the hydrogen storage capacity.

    Keywords: Hydrogen storage, MmNi4.8Al0.2 Alloy, VIM, VAR Remelting, PCT curves, Microstructure
  • امیرحسین شیخعلی، مریم مرکباتی، سید مهدی عباسی*
    به منظور بررسی فرآیندهای ترمیم دینامیکی و استاتیکی آلیاژ SP-700، در این تحقیق آزمایش پیچش گرم پیوسته و منقطع در دماهای 850 و ºC1000 با کرنش ها و زمان های بین پاسی مختلف انجام شد. مکانیزم غالب تغییرشکل در دمای ºC1000، تبلورمجدد دینامیکی (DRX) است. درحالیکه در دمای ºC850، تضرس و درهم تنیدگی مرزدانه ها مشاهده شد. با این وجود ریزساختار نمونه پیچش گرم در دمای ºC850 حاوی دانه های ریز (10-3 میکرون) بوده که بیانگر وقوع تبلورمجدد دینامیکی است. دانه های تبلورمجدد یافته در اطراف مرزدانه ها و نقاط سه گانه از طریق مکانیزم تحدب تشکیل شده اند. با افزایش کرنش پاس اول (5/0ε=) در دمای ºC1000، بدلیل افزایش نیرو محرکه جوانه زنی و رشد دانه های جدید، سینتیک فرآیند ترمیم استاتیکی نیز افزایش می یابد. اما در کرنش های حالت پایدار (1ε=) بدلیل وقوع تبلورمجدد دینامیکی کامل حین تغییرشکل، نیرو محرکه و در نتیجه سینتیک فرآیند ترمیم استاتیکی کمتر است. در واقع، در دمای ºC850 علاوه بر ترمیم استاتیکی، وقوع استحاله فازی α به β نیز در کسر نرم شدگی تاثیر دارد.
    کلید واژگان: آلیاژ تیتانیوم SP-700, پیچش گرم, تبلورمجدد دینامیکی, ترمیم استاتیکی, استحاله فازی
    Amir Hosein Sheikhali, Maryam Morakkabti, Seyed Mahdi Abbasi *
    In order to investigation of dynamic and static restoration of SP-700 alloy, in this study continuous and interrupted hot torsion tests carried out at 850 and 1000ºC at different pass-strains and inter-pass times. The dominant mechanism in hot deformation at 1000°C is dynamic recrystallization (DRX) and consequently the entire microstructure comprises equiaxed grains, whereas at 850°C serration and tanglement of the grain boundaries were observed. Nevertheless, the microstructure of sample twisted at 850°C, indicates the occurrence of DRX and the formation of very fine grains. The mechanism of the formation of recrystallized grains in the vicinity of grain boundaries and triple points is bulging. With an increase in pass-strain (ε=0.5) at 1000°C, due to the increase in driving force for nucleation and growth of new grains, the kinetics of static restoration increases. In fact, at 850°C, in addition to static restoration there is another factor contributing in fractional softening which is β to α phase transformation.
    Keywords: SP-700 titanium alloy, Hot torsion, Dynamic recrystallization, Static restoration, Phase transformation
  • سعید کوهی فایق دهکردی، معصومه سیف اللهی*، سید مهدی عباسی، سید مهدی قاضی میرسعید
    در این پژوهش، تاثیر زمان نگه داری مذاب (3 و 20 دقیقه) در بوته آلومینایی و در کوره ذوب القایی تحت خلا (VIM) بر میزان گازها، رسوبات 'γو خواص تنش-گسیختگی آلیاژ بررسی شده است. آنالیز ترکیب شیمیایی و گازهای اکسیژن و نیتروژن و ارزیابی ریزساختار با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد و درنهایت رفتار تنش-گسیختگی در دمای 980 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش زمان نگه داری مذاب در بوته از 3 به 20 دقیقه، مقدار اکسیژن مذاب در اثر واکنش احیای بوته، از 96 به ppm165 افزایش می یابد. همچنین کسر حجمی رسوبات 'γ پس از پیرسازی نهایی به دلیل کاهش آلومینیم در اثر واکنش با اکسیژن و تبخیر آن به میزان 9% (از 46% به 37%) نسبت به مقدار اولیه کاهش یافته و مورفولوژی آنها از تقریبا مکعبی به مکعبی تغییر می یابد. نتایج خواص تنش-گسیختگی حاکی از کاهش عمر گسیختگی آلیاژ از 6/22 به 19 ساعت، با افزایش زمان نگه داری مذاب است.
    کلید واژگان: زمان نگهداری مذاب, کوره VIM, رسوبات 'γ, تنش-گسیختگی, سوپرآلیاژ Rene 80
    Saeed Kouhi Faeigh Dehkordi, Masumeh Seifollahi *, Seyed Mahdi Abbasi, Seyed Mahdi Ghazi Mir Saeed
    The purpose of this investigation, is study the effect of melt holding time (3 , 20 min) in vacuum induction melting furnace (VIM) with alumina crucible on the amount of gases, γ' precipitates and stress rupture properties of Rene 80 superalloy. For this purpose, the amount of O, N gasses and chemical composition were analyzed. The microstructure was assessed by scanning electron microscopy (SEM) and stress rupture properties was performed at 980˚C. The results showed that with increasing the melt holding time from 3 to 20 min, γ' volume fraction reduced from 46 to 37% and also, oxygen level of the alloys increased from 79 to 165 ppm because of the alumina reduction. The morphology of γ' changed from semi-cubic to cubic one. The result of mechanical test showed that the stress-rupture life of samples reduced from 22.6 to 19 hours by increasing melt holding time because of reducing γ' volume fraction.
    Keywords: Melt holding time, VIM furnaces, γ' precipitates, Stress Rupture properties, Rene 80 superalloy
  • معصومه سیف الهی*، سید مهدی عباسی، مهرداد توکلی، سید مهدی قاضی

    ایجاد توزیعی یکنواخت از رسوبات γ'در سوپرآلیاژهای پایه نیکل از اهمیت بالایی برخوردار است. افزودن عملیات حرارتی آنیل انحلالی ثانویه به عملیات حرارتی مرسوم سوپرآلیاژ پلی کریستالGTD-111 که یکی از سوپرآلیاژهای پرکاربرد صنعتی است، از راه های ایجاد توزیع یکنواخت و افزایش کسر حجمی رسوبات فاز γ' است. در این تحقیق، اثر دمای آنیل انحلالی ثانویه در دماهای 960، 980 و 1000 درجه سانتیگراد و زمانهای 1، 2، 4 و 8 ساعت بر ریزساختار سوپرآلیاژ پلی-کریستالGTD-111 مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی ها توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی نشان داد که آنیل انحلالی ثانویه در دمای 980 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت، سبب بهبود ریزساختار از جهت کاهش مقدار فاز مضر یوتکتیک به حدود 4 درصد حجمی و بهبود توزیع و افزایش درصد حجمی فاز استحکام بخش γ' به حدود 54 درصدحجمی می شود. مورفولوژی فاز γ' به دست آمده در این شرایط، مورفولوژی مطلوب مکعبی با توزیع یگانه و یکنواخت می باشد و این موارد از جمله تغییرات مطلوب ریزساختاری در سوپرآلیاژها هستند. در این مقاله ریزساختار سوپرآلیاژ GTD111 در شرایط مختلف آنیل انحلالی ثانویه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

    کلید واژگان: سوپرآلیاژ GTD-111, عملیات آنیل انحلالی ثانویه, توزیع رسوبات فاز γ', فاز یوتکتیک
    Masumeh Seifollahi *, Seyed Mahdi Abbasi, Mehrdad Tavakoli, Seyed Mahdi Ghazi

    The creation of γ' phase uniform distribution is very important on the performance of superalloys. The addition of secondary solution annealing stage to the conventional heat treatment process of the GTD-111 polycrystalline superalloy which is one of the useful industrial superalloys can lead to improving the microstructure of this alloy by decreasing the amount of eutectic phase and increasing the volume percent and modifying distribution of γ' phase. In this article, the effects of temperatures of 960, 980 and 1000 °C and times of 1, 2, 4 and 8 hrs on the microstructure of GTD-111 superalloy are investigated. Microstructural investigations by OM and SEM methods show the secondary solution heat treatment at temperature of 980˚C for 4 hrs leads to improving the microstructure with respect to decreasing the eutectic phase amount to 4 volume percent and increasing the γ' strengthening phase volume percent to 54%. Also, the morphology of γ' phase after this heat treatment is cuboidal with unimodal and homogenous distribution in the matrix phase. The microstructures of GTD-111 heat treated at other temperatures and times are discussed in the article.

    Keywords: GTD-111 superalloy, secondary solution heat treatment, γ' phase distribution, eutectic phase
  • مرتضی زمانی، معصومه سیف اللهی*، سید مهدی عباسی
    در این مقاله، امکان بازیابی قراضه های صنعتی سوپرآلیاژ IN713LC از طریق فرآیند ذوب مجدد به وسیله سرباره الکتریکی بررسی می گردد. هدف از این تحقیق دستیابی به ترکیب شیمیایی، ریزساختار، خواص کششی و طول عمر گسیختگی در محدوده استاندارد مطابق با استاندارد AMS5377E است. به منظور کنترل اتلاف عناصر Ti و Al، مقادیر مختلف TiO2 (0، 3 و wt% 6) به سرباره کوره با پایه 70CaF2-30Al2O3 اضافه گردید. نتایج نشان داد که در سوپرآلیاژ IN713LC با افزودن wt% TiO23 ، اتلاف عنصر Ti جبران شده و میزان گاز اکسیژن و نیتروژن در آن، به ترتیب، به ppm 3/14 و ppm 16 رسیده است. این مقدار از میزان گاز هدف (ppm 20) تعیین شده در سوپرآلیاژ IN713LC کمتر می باشد. همچنین، این شمش دارای بیشترین کسر حجمی فاز γ'' به میزان 55% و فاز γ'' ریزتر (μm 26/0) می باشد. با توجه به نتایج، به علت میزان بالای Al + Ti در این شمش، ریزساختار مناسبی حاصل شده است. در نتیجه ی تغییرات ریزساختاری، طول عمر گسیختگی این نمونه نیز در دمای ̊C 982 و تنش MPa 152 به hr 47 می رسد. در مقابل با افزودن TiO2 به میزان wt%6 به سرباره علاوه بر جبران اتلاف Ti، میزان Ti در شمش نیز به wt%84/0 افزایش یافته اما کسر حجمی فاز γ'' کاهش یافته و خواص کششی و طول عمر نمونه نیز کاهش می یابد.
    کلید واژگان: قراضه سوپرآلیاژ IN713LC, فرآیند ذوب مجدد به وسیله سرباره الکتریکی, افزودن TiO2, ترکیب شیمیایی, استحکام گسیختگی
    Morteza Zamani, Masumeh Seifollahi *, Seyed Mahdi Abbasi
    Recycling of industrial scrap of IN317LC superalloys via ESR process is investigated in this article. The purpose of this study is reach to the best chemical composition, microstructure and mechanical properties according to AMS5377E standard. Different levels of TiO2 (0, 3, 6 wt %) were added to 70CaF2-30Al2O3 ESR slag. The results show that in slag wih 3 wt % TiO2, Ti loss compensate by Oxidation-Reduction reaction between slag and melt. As a result of the variation of slag activity, oxygen and nitrogen of the recycled ingot reach to 14.3 and 16 ppm, respectively. In addition, this ingot has the maximum level of γ' particle with minimum size because of high level of (Ti) of this recycled alloy, the good microstructure and the stress rupture life of 47 hr obtained. In the recycled ingot by 6 wt % TiO2, despite of compensation of Ti loss and increase of Ti level, the mechanical properties reduced as a result of reduction of γ' volume fraction.
    Keywords: IN713LC superalloy scrap, Electro Slag Remelting process, TiO2 addition, chemical composition, rupture strength
  • مهرداد توکلی، معصومه سیف اللهی، سید مهدی عباسی
    هدف از این پژوهش، تحقیق اثر عملیات همگن سازی بر ریزساختار ریختگی و سختی سوپرآلیاژ پلی کریستال GTD111 است. انجام عملیات همگن سازی در شرایط بهینه، پارامتری تاثیرگذار بر انجام صحیح عملیات حرارتی آنیل جزئی و پیرسازی آلیاژ است. این سوپرآلیاژ به روش ذوب القایی تحت خلاء ریخته گری شد و سپس در دمای 1200 و 1220 درجه سانتی گراد و زمان های مختلف تحت عملیات همگن سازی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری شامل بررسی جدایش ها، فازهای کاربیدی، یوتکتیک و رسوبات گاماپرایم اولیه به روش میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که جدایش عناصر آلومینیوم و تیتانیوم در مناطق بین دندریتی و تنگستن در مرکز دندریت در حالت ریختگی وجود داشته که پس از همگن سازی در دمای 1220 به مدت دو ساعت به طور تقریبی حذف شده است. کسر حجمی کاربیدها، یوتکتیک و گاماپرایم اولیه به ترتیب از 6%، 10% و 28% در حالت ریختگی به 4%، 7% و 41% پس از همگن سازی در دمای 1220 درجه سانتی گراد به مدت دو ساعت کاهش یافته است. سختی سوپرآلیاژ GTD111، در شرایط بهینه همگن سازی به مقدار 440 ویکرز رسیده که مقدار مطلوبی برای این آلیاژ است.
    کلید واژگان: سوپرآلیاژ GTD, 111, همگن سازی, رسوبات γ\\, کاربید, یوتکتیک
    Mehrdad Tavakoli, Masumeh Seifollahi, Seyed Mahdi Abbasi
    In this research, the effect of homogenizing treatment on the microstructure and hardness of polycrystalline GTD 111 Ni-based superalloy was assesed. Homogenizing is one of the key parameters on the efficiency of annealing and ageing of the alloy. The superalloy was melted in a vacuum induction melting furnace and homogenized at 1200 and 1220C for different times. Microstructure evolution by optical and scanning electron microscopy showed that the segregation of Al and Ti at interdendritic region and W at the core of the dendrite eliminates after homogenizing at 1220C for 2 hr. volume fraction of carbides, eutectic and gamma prime of the cast alloy was 6%, 10% and 28% respectively that reach to 4%, 7% and 41% after homogenizing at 1220C for 2 hr. The hardness of the alloy at this condition was 440Hv which is favorable for the homogenized alloy.
    Keywords: GTD, 111 superalloy, Homogenizing, ?-', cardide, eutectic
  • بررسی رفتار کشش گرم آلیاژ تیتانیم پزشکی Ti2448 پس از کارگرم اولیه
    محمد فضلی خانی *، سید مهدی عباسی، آدلی آخوندزاده
    Investigation of hot tensile behavior of biomedical Ti2448 alloy after initial hot working
    Mohammad Aazlikhani *, Seyed Mahdi Abbasi, Adly Akhondzadeh
    In this research of hot tensile temperature and strain rate on the microstructure and hot tensile properties of Ti2448 alloy has been investigated. For this purpose, tensile test has done as a function of temperature (700- 900˚C) and strain rate (έ=0.01, 0.1 and 1 s-1). With increasing hot tensile temperature, ductility has been in beta phase. During hot tensile in 850 and 900˚C, homogenous deformation has been observed as result of counterbalancing between dynamic recovery and strain hardening. Similarity of microstructure and equal volume fraction of alpha phase resulting equal ductility in the range of 700-800˚C. Microstructure examination shows that β→α transformation has been increased. During αβ deformation, β→α transformation has been accelerated as a result of high volume fraction of preferred nucleation sites.
    Keywords: Ti2448 alloy, Dynamic recovery, Elongation, Strain induced phase-transformation, high temperature tensile behavior
  • محمدرسول معظمی گودرزی*، مریم مرکباتی، سید مهدی عباسی، حسن بدری
    هدف از پژوهش حاضر بررسی و پیش بینی تغییرات سختی سوپرآلیاژ Ni-Span C 902 نورد سرد و پیرسازی شده در دماها و زمان های مختلف پیرسازی می باشد. در این راستا نمونه های آنیل شده به میزان 50 درصد نورد سرد و به مدت زمان های 105-102 ثانیه در محدوده دمایی C°750-450 تحت عملیات پیرسازی قرار گرفتند. تاثیر دما و زمان پیرسازی بعنوان پارامتر پیرسازی و کارسرد روی رفتار استحکام دهی آلیاژ توسط روش شبکه عصبی مصنوعی (ANNs) شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفت. رفتار سخت شدن، فوق پیری و نرم شدن حین پیرسازی توسط مدل ANN مشخص شد. حداکثر درصد نسبی سخت شدن برای آلیاژ نورد سرد نشده و 50 درصد نورد سرد شده به ترتیب در محدوده پارامتر پیرسازی 22 و 21 بدست آمد.
    کلید واژگان: سوپرآلیاژ Ni, Span C 902, شبیه سازی توسط مدل ANN, پیرسازی, کارسرد, درصد نسبی سخت شدن
    Mohammad Rasool Moazami Godarzi *, Maryam Morakabati, Seyed Mahdi Abbasi, Hassan Badri
    The age-hardening curves of hardness measurements obtained for Ni-Span C 902 superalloy under different amounts of cold work, aging temperatures and times showed leveling and pronounced oscillations, indicating instability and reflecting a competition between the effect of sub-structure coarsening and the effect of solute drag and precipitation hardening. An artificial neural network (ANN) was used to model the nonlinear relationship between the parameters of the aging process and the corresponding hardness measurements. The predicted values of the ANN are in accordance with the experimental data. Results showed that the non-deformed and 50 pct cold rolled alloy exhibited a maximum hardness at a tempering parameter of 22 and 21, respectively.
    Keywords: Aging Treatment, Cold Work, Neural Network Modeling, Precipitation Hardening
  • محمدهادی قوام، مریم مرکباتی، سیدمهدی عباسی، حسن بدری
    در این پژوهش داکتیلیته گرم آلیاژ IMI834 پس از نورد گرم اولیه و ثانویه در دماهای 800-1000 درجه سانتیگراد و نرخ کرنش 0.1 بر ثانیه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که این آلیاژ در حالت نورد گرم اولیه در دماهای 800-900 درجه سانتیگراد، داکتیلیته اندکی دارد و در دمای 850 درجه سانتیگراد افت داکتیلیته گرم مشاهده می شود. پس از نورد گرم ثانویه، در کلیه شرایط، داکتیلیته افزایش یافته و همچنین هیچگونه افت داکتیلیته مشاهده نشد. بویژه در دمای 900 درجه سانتیگراد، داکتیلیته گرم از 31% در حالت نورد گرم اولیه به 95% در حالت نورد گرم ثانویه افزایش یافت.
    کلید واژگان: آلیاژ IMI834, داکتیلیته گرم, نورد گرم, آزمون کشش گرم
    Mohammad Hadi Ghavam, Maryam Morakabati, Seyed Mahdi Abbasi, Hassan Badri
    The hot ductility of IMI834 alloy in two conditions of first hot rolling and second hot rolling has been studied by conducting tensile tests with a strain rate of 0.1 s−1 and temperature range of 800–1000 °C. In first hot rolling condition, IMI834 alloy showed little hot ductility in the temperature range 800–900 °C and ductility loss occurred at 850 °C. In second hot rolling condition, hot ductility increased at all temperatures and ductility loss is not occurred. Especially at 900 °C, hot ductility increased from 31% in first hot rolling to 95% in second hot rolling.
    Keywords: IMI834 Alloy, Hot Ductility, Hot Rolling Hot Tensile Test
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال