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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « آلومینیم » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • محمدرضا محمدعلیها*، سعید احمدپور کاسگری
    با توجه به استفاده ی روز افزون از کامپوزیت های پلیمری فلزی در سازه های هوایی، فضایی و صرفه ی اقتصادی آن ، با تعیین پارامترهای مناسب می توان به اتصال به صرفه و با کیفیت تر دست یافت. هدف از این مقاله، محاسبه ی پارامترهای بهینه فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) برای اتصال مناسب آلومینیوم به پلیمر است. برای FSW ورق پلی کربنات و ورق آلیاژ آلومینیوم به عنوان مواد پرکاربرد در صنعت هوافضا استفاده شد. ابتدا بدون ماده اضافی(سنتی)، سپس برای دو نمونه لایه ای از چسب اپوکسی بین دو ورق قرار گرفت و سپس FSW شدند که روی نمونه دوم، FSW ترمیمی با سر همزن شانه ای 10 میلیمتری انجام شد. نتایج نشان داد، بهینه ترین حالت سرعت اسپیندل r/min 1400 و سرعت جوشکاری mm/min 50 و جوشکاری ترمیمی برروی نمونه چسب اپوکسی بود. در FSW سنتی عیوبی وجود داشت. FSW با چسب، عیوب کمتری مشاهده شد، جوشکاری ترمیمی اثر قوی بر روی اتصال FSW داشته و تمیزی ظاهر ماکروسکوپی سطح جوش را بهبود بخشید. در آزمون کشش مشخص شد، استحکام کششی جوش ترمیمی بیشتر از اتصال جوش داده شده به دو روش سنتی و با چسب است. از نتایج میکروسکوپی می توان دریافت که در FSW به دو روش سنتی و با چسب سوراخ های بیشتری وجود دارد و در حین جوشکاری ترمیمی عیوب بتدریج کاهش می یابد.
    کلید واژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, روش تاگوچی, کامپوزیت, آلومینیم, پلی کربنات}
    Saeed Ahmadpour Kasgari
    Paying attention to the increasing use of metal-polymer composites in aerial and space structures and their economic efficiency, it is possible to achieve a more economical and high-quality connection by determining the appropriate parameters. The purpose of this article is to calculate the optimal parameters for the friction stir welding (FSW) process to properly join aluminum to polymer. Polycarbonate sheets and aluminum alloy sheets, widely used materials in the aerospace industry, were employed for FSW. Initially, a traditional FSW was conducted without additional material. Subsequently, for two samples, a layer of epoxy glue was placed between the two sheets, followed by FSW. On the second sample, a restorative FSW was performed with a 10 mm comb stirrer head. The results indicated that the most optimal condition was a spindle speed of 1400 r/min and a welding speed of 50 mm/min, particularly for the sample with epoxy glue and repair welding. Traditional FSW showed flaws, while FSW with adhesive displayed fewer defects. Repair welding significantly influenced the FSW joint, enhancing the cleanliness of the macroscopic appearance of the weld surface. In the tensile test, it was observed that the tensile strength of the repair weld exceeded that of the joint welded by two traditional methods and with glue. Microscopic results revealed more holes in FSW with two traditional methods and with glue, gradually reducing defects during repair welding.
    Keywords: Friction Stir Welding, Taguchi method, Composite, Aluminum, polycarbonate, epoxy glue}
  • سارا تویسرکانی، مهدی ذوالفقاری*، علیرضا سارنج

    در بازار فلزات اساسی، دو فلز مس و آلومینیم به دلیل استفاده در صنایع مختلف، جزو فلزات پرطرفدار در صنایع تولیدی و ساخت اند. از مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر قیمت این فلزات می توان به شاخص دلار، قیمت نفت، قیمت سایر فلزات، میزان ذخایر، رشد اقتصادی کشور ها اشاره کرد. شواهد تجربی نشان داده است که بازارها از یکدیگر جدا نیستند و نوسانات در بازار های مختلف با یکدیگر در ارتباط هستند. سرریز قیمتی نیز حاکی از انتقال نوسانات قیمت بین بازار ها است. با توجه به این که کشور ایران از نظر تولید آلومینیم و مس رتبه مناسبی دارد و صادرات مس و آلومینیم جزو ده قلم عمده کالای صادراتی غیرنفتی است، در نتیجه بررسی عواملی که در کوتاه مدت و بلندمدت بر قیمت مس و آلومینیم تاثیرگذار هستند، برای سیاستگذاران، صاحبان کسب و کارهای مرتبط و سرمایه گذاران در بازارهای مالی و کالایی حایز اهمیت است. از این رو در پژوهش حاضر تلاش شده تا با استفاده از مدل های DECO-GARCH و NARDL به بررسی عوامل تاثیرگذار کوتاه مدت (با تاکید بر اثر سرریز) و بلندمدت بر قیمت این دو فلز باارزش پرداخته شود. طبق نتایج مدل کوتاه مدت، وجود اثر سرریز در مدل ها تایید شد. نتایج نشان می دهد که این اثر در واریانس تغییرات داده ها قرار دارد. در واقع هر نوسانی در هر یک از متغیر ها به صورت آنی بر نوسان سایر متغیر ها اثرگذار است. طبق نتایج مدل بلند مدت، قیمت نفت، رشد اقتصادی، تغییرات تکنولوژی، شاخص تولیدات صنعتی، قیمت فلزاتی مانند نیکل و آلومینا، شاخص سهام، شاخص تولید خودرو اثر معناداری بر قیمت جهانی مس و آلومینیم دارند.

    کلید واژگان: آلومینیم, مس, اثر سرریز, مدل DECO-GARCH, مدل NARDL}
    S. Tuiserkani, M. Zolfaghari *, A. Saranj

    In the basic metals market, copper and aluminum are among the most popular metals in manufacturing and construction industries due to their uses in various industries. Given Iran's favorable rank in the production and export of copper and aluminum in the region, this study had investigated the factors affecting on their global prices in the short and long-term. Therefore, in the current research, an attempt has been made to investigate the short-term (with emphasis on the spillover effect) and long-term influencing factors on the prices of these two important metals using DECO-GARCH and NARDL models. According to the results of the DECO-GARCH model, in the short term, the price of oil, parallel metal markets such as nickel, alumina, and the dollar index with the stock index have a significant effect on the global prices of copper and aluminum. Also the existence of the spillover effect among them was confirmed. According to the results of the short-term model, the existence of the spillover effect in the models was confirmed. In fact, any fluctuation in any of the variables instantly affects the fluctuations of other variables. According to the results of the long-term model, oil price, economic growth, technological changes, industrial production index, prices of metals such as nickel and alumina, stock index, and automobile production index have a significant effect on the global prices of copper and aluminum.

    Keywords: Aluminum, copper, spillover effect, DECO-GARCH, NARDL}
  • حمیدرضا پاک زمان*

    امروزه تولید فولاد مذاب تمیز چه از لحاظ بهبود قابلیت ریخته گری و افزایش بهره وری تولید و چه از نظر تولید محصولات نهایی با کیفیت و خواص بالا و مورد رضایت مشتری از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق، اثر متغیرهای مختلف در فرایند اکسیژن زدایی مذاب با آلومینیم بر روی میزان آخال در محصولات فولادی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی میزان تمیزی محصولات فولادی از روش آنالیز تصویر و محاسبه کسر سطحی آخال استفاده شد. تعداد 37 ذوب مختلف از گرید فولادی DIN AF56 با محدوده آلومینیم 040/0-015/0 درصد مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد به منظور تولید محصول فولادی تمیز با کسر سطحی آخال کمتر از 023/0 درصد می بایست نسبت آلومینیم شارژ شده در طی فرایند تخلیه مذاب از کوره به کل آلومینیم مورد استفاده در تخلیه و کوره پاتیلی (LF)، حداقل 70% باشد. همچنین آلومینیم گرانول می بایست در 15 دقیقه ابتدایی فرایند LF و در یک مرتبه جهت اکسیژن زدایی مذاب افزوده شود. از سویی جهت تنظیم نهایی میزان آلومینیم در مذاب، سیم آلومینیم باید در یک نوبت و در یک دقیقه انتهایی عملیات LF، به درون مذاب شارژ شود.

    کلید واژگان: فولاد تمیز, اکسیژن زدایی, آلومینیم, آخال, آنالیز تصویر}
    Hamid Pakzaman *

    Nowadays, clean liquid steel is crucial for improving castability, increasing production efficiency, and generating high-quality, customer-satisfying products. This research studied the influence of aluminum deoxidation process on the inclusion content in steel products. The image analysis technique and the calculation of inclusion volume fraction were used to assess the cleanliness of steel products. A total of 37 heats of typical medium carbon Al killed steel with aluminum contents in the 0.015-0.040 wt.% range were put to the test. The findings revealed that at least 70% of the total aluminum utilized in the tapping and ladle furnace (LF) must be added during the tapping process in order to produce a clean steel product with an inclusion volume fraction of less than 0.023%. Moreover, aluminum granules need to be added once throughout the LF process during the first 15 minutes of the process. In order to adjust the aluminum content in the liquid steel, the aluminum wire must be fed all at once at the last minute of the LF process.

    Keywords: Clean steel, Deoxidation, Aluminum, inclusion, Image analysis}
  • غلامرضا غفاری، مینا صفا، فرزاد سلیمانی، غلامرضا خلج*
    مقدمه

    در این پژوهش، ساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت آلومینیم 6061 با نانو ذرات تقویت کننده گرافن تولید شده با روش اصطکاک اغتشاشی (FSP) بررسی شد. سرعت چرخش ابزار از 112 الی 280 دور بر دقیقه، سرعت حرکت ابزار در بازه 5/31 الی 20 میلی متر بر دقیقه و شیب ابزار مخروطی در 2، 5/2 و 3 درجه تنظیم گردید.

    روش

    مشخصه یابی با آزمایش های کشش، میکروسختی، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) همراه با طیف سنجی انرژی اشعه ایکس (EDS) و میکروسکوپ نوری (OM) صورت گرفت.

    یافته ها

    با افزایش نسبت سرعت چرخش به سرعت حرکت ابزار (پیشروی بر دور) از 07/0 تا 28/0 و افزایش زاویه ابزار از 2 تا 3 درجه، استحکام کششی از 338 تا 396 مگاپاسکال، استحکام تسلیم از 319 تا 383 مگاپاسکال و درصد ازدیاد طول 9/10 تا 3/12 درصد افزایش داشته است. همچنین میکرو سختی در ناحیه فرآیند شده از 273 تا 400 ویکرز افزایش یافت.

    نتیجه گیری

    در نهایت نمونه با زاویه نوک ابزار 3 درجه، سرعت چرخش ابزار 112 دور بر دقیقه و سرعت حرکت ابزار 5/31 میلیمتر بر دقیقه به عنوان حالت بهینه خواص استحکام و انعطاف پذیری انتخاب شد.

    کلید واژگان: آلومینیم, نانوکامپوزیت, فرایند اصطکاکی اغتشاشی, گرافن, خواص مکانیکی}
    Gholamreza Ghafari, Mina Safa, Farzad Soleymani, Gholamreza Khalaj *
    Introduction

    In this research, the structure and mechanical properties of aluminum 6061 composite with graphene reinforcing nanoparticles produced by friction stir method (FSP) were investigated. The rotation speed of the tool was set from 112 to 280 rpm, the speed of the tool movement in the range of 31.5 to 20 mm/min and the slope of the conical tool was set at 2, 2.5 and 3 degrees.

    Methods

    Characterization was done by tensile tests, microhardness, field emission scanning electron microscope (FESEM) along with X-ray energy spectroscopy (EDS) and optical microscope (OM). The results show that in the presence of graphene as a reinforcement, the mechanical properties are improved.

    Findings

    By increasing the ratio of rotation speed to tool movement speed (advance per revolution) from 0.07 to 0.28 and increasing the tool angle from 2 to 3 degrees, tensile strength enhanced from 338 to 396 MPa, yield strength from 319 to 383 MPa and the elongation increase has increased from 10.9 to 12.3 percent. Also, the micro-hardness in the nugget area increased from 273 to 400 Vickers.

    Keywords: Aluminium, Nanocomposite, friction stir process, Graphene, mechanical properties}
  • رضا عبدی بهنق*، رسول جبارشایان
    در این تحقیق، از فرایند فشرده سازی برشی دو مرحله ای برای بازیافت براده های ماشینکاری آلومینیم و تبدیل مستقیم آنها به تیوب بدون درز استفاده شد. این فرایند در دو مرحله انجام می شود. در مرحله اول، براده های ماشینکاری درون یک محفظه استوانه ای ریخته می شود، سپس یک ابزار چرخان با سرعت دورانی مشخص که محور آن با محور محفظه در یک راستا قرار دارد به حرکت در آمده و بر روی براده ها قرار می گیرد. در این شرایط دمای درون محفظه به دلیل اصطکاک به وجود آمده بالا رفته و حرکت تا تبدیل براده ها به یک قطعه کامل ادامه می یابد. در مرحله دوم، از یک ابزار چرخان با هندسه متفاوت و ابعاد کوچکتر نسبت به مرحله اول استفاده می شود. در این مرحله، ابزار با سرعت دورانی و خطی از پیش تعیین شده بر روی قطعه ایجاد شده در مرحله اول قرار می گیرد و منجر به اکسترود غیرمستقیم آلومینیم از کناره های ابزار به سمت بالا شده و تیوب بدون درز تولید می شود. به منظور بررسی ریزساختار حاصله و سختی مناطق مختلف به ترتیب از میکروسکوپ نوری و سختی سنج ویکرز استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که تیوب های تولید شده با این روش بدون عیب بوده و ریزساختار حاصل از تبلور مجدد در آنها ایجاد شده است. همچنین نتایج حاصل از آزمون سختی نشان داد که مقدار سختی متوسط در زیر و دیواره نمونه ها در مقایسه با آلومینیم اولیه به ترتیب 20% و 27% کاهش داشته است.
    کلید واژگان: آلومینیم, تیوب بدون درز, بازیافت, براده ماشینکاری, فشرده سازی اصطکاکی اغتشاشی}
    Reza Abdi Behnagh *, Rasoul Jabarshayan
    In this study, a double-step friction stir consolidation process was used to recycle aluminum machining chips and convert them directly into seamless tubes. This process was done in two steps. At the first step, the machining chips are poured into a cylindrical chamber, then a rotating tool with a certain rotational speed and feed rate whose axis is in line with the chamber axis is moved and placed into the chips. Due to the creation of frictional heating, the temperature inside the chamber rises and the movement continues until all the chips are compressed and merged to form a cylindrical bulk material. At the second step, a rotating tool with different geometry and smaller dimensions is used than in the first step. The tool is placed on the created part in the first step with a predetermined rotational and linear speed, leading to indirect extrusion of aluminum from the sides of the tool upwards and producing a seamless tube. In order to study the resulting microstructure and hardness of different regions in the produced tubes, an optical microscope and Vickers hardness tester were used, respectively. The results of this study showed that the tubes produced by this method are without defects and the microstructure resulting from recrystallization has been created in them. Also, the results of the hardness test showed that the average hardness at the bottom and walls of the samples decreased by 20% and 27%, respectively, compared to the as-received aluminum.
    Keywords: Aluminum, Seamless tube, Recycling, Machining chip, Friction stir consolidation}
  • مهرداد محمودی، بهروز بیدختی*، سمانه صاحبیان سقی
    در اتصال ورق های آلومینیم و پلی اتیلن با روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای، عوامل مختلفی بر استحکام اتصالات تاثیرگذار است که در این پژوهش، اثر شرایط سطحی و زمان ماندگاری ابزار بررسی شد. نتایج نشان دهنده افزایش نیروی شکست کشش برشی با طولانی شدن زمان ماندگاری ابزار بود که این امر ناشی از گرمای اصطکاکی بیشتر، حجم بیشتر مذاب پلی اتیلن و درنتیجه افزایش سطح چسبندگی آلومینیم با مذاب پلیمر است. استفاده از سنبه ای که خراش های بیشتر با اندازه های کوچک تر به صورت نقطه ای ایجاد کرد، استحکام را به میزان بیشتری افزایش داد، به گونه ای که بیشترین نیروی برشی اتصالات در حدود N785 به دست آمد. همچنین با استفاده از مطالعات ماکروسکوپی و میکروسکوپی، مشخص شد که مکانیزم های اصلی اتصال دهی ایجاد قفل مکانیکی بین ورق ها با ابزار و سنبه ها و نیز چسبندگی مذاب پلی اتیلن به سطح آلومینیم است.
    کلید واژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, آلومینیم, پلی اتیلن, اتصال}
    Mehrdad Mahmoudi, Behrooz Beidokhti *, Samaneh Sahebian Saghi
    In the joining of aluminum and polyethylene sheets with friction stir spot welding method, various factors affect the strength of joints. In this study, the effect of surface conditions and the dwell time of tool have been investigated. The results indicated the increased shear tension load with the prolonged dwell time due to the higher frictional heating, more molten polyethylene formation and an increased adhesion area. The use of mandrill that created more scratches with smaller dimensions was more effective to increase the strength. The highest shear tension load of joints was 785 N. Macroscopic and microscopic studies revealed that the mechanical interlocking and adhesion of molten polyethylene on the aluminum surface were the main joining mechanisms.
    Keywords: Friction Stir Welding, Aluminum, Polyethylene, Joining}
  • هادی برادران مهرآبادی، حسن ثقفیان*، مهدی دیواندری
    در این تحقیق تاثیر دمای مذاب آلومینیم و زمان غوطهوری نمونه فولادی در آن، بر اتصال بین فولاد و آلومینیم و نحوه تشکیل و رشد ترکیبات بین فلزی در فصل مشترک مورد بررسی قرار گرفت. میله های فولادی پس از آماده سازی سطحی، درون مذاب آلومینیم خالص و داخل بوته ی آلومینایی در دماهای 680، 720، 760 و 800 درجه سانتیگراد فرو برده شده و به ترتیب برای زمان های مختلف 5، 10، 15 و 20 دقیقه درون مذاب نگه داشته شد. سپس از مذاب بیرون آورده و در هوا خنک شدند. پس از انجماد، ریزساختار فصل مشترک تشکیل شده بین زیرلایه ی فولادی و آلومینیم با میکروسکوپ نوری(OM)، میکروسکوپ الکترونی(SEM) و اسپکتروسکوپی اشعه ایکس (EDS) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که لایه ی بین فلزی از دوترکیب بین فلزی FeAl3 و Fe2Al5 تشکیل شده است، که بخش بیشتری از لایه ی بین فلزی را لایه ی Fe2Al5 با مورفولوژی زبانه ای تشکیل داده است. با افزایش دما و زمان غوطه وری نوع ترکیبات تشکیل شده ثابت بوده و فقط ضخامت لایه ی بین فلزی تغییر کرده است. بدین صورت که با افزایش دمای مذاب و زمان غوطه وری ضخامت لایه ی بین فلزی و به ویژه لایه ی Fe2Al5 تا یک مقدار بیشینه افزایش یافته و سپس با افزایش بیشتر دما و زمان، کاهش ضخامت لایه ی بین فلزی مشاهده شده است.
    کلید واژگان: آلومپوشی, غوطه وری گرم, فصل مشترک فولاد, آلومینیم, ترکیبات بین فلزی}
    Hadi Baradaran Mehrabadi, Hasan Saghafian *, Mehdi Divandari
    In this study, the effects of molten Al temperature and immersion time of steel samples on the joining of Al and steel and the formation and growth of intermetallic compounds, at the interface, were examined. Following surface pretreatment, steel rods were immersed into the pure aluminum melt (in an Alumina crucible) at temperatures of 680, 720, 760 and 800 Celsius and kept for different times of 5, 10, 15 and 20 minutes, at each temperature followed by air cooling after being taken out of the melt. (Then were taken out and cooled in airwhere.) Afterwards, the microstructure of interface between steel substrate and aluminium was examined by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and Vickers hardness tests. The results showed that the main (two) intermetallic compounds formed at the Al/steel interface are FeAl3 and Fe2Al5 (were observed in reaction interface of steel substrate and aluminium. These intermetallic compounds were FeAl3 and Fe2Al5.) with a larger part of the intermetallic layer being the Fe2Al5 layer with a tongue- like morphology. As the temperature and time of immersion increase, only the thickness of the intermetallics changed without changing their composition. Thus, with increasing melt temperature and immersion time, the thickness of the intermetallic layer, especially Fe2Al5 layer, increased to a maximum value and then reduction of the thickness of the intermetallic layer was observed with further increase in temperature and time.
    Keywords: Aluminizing, Hot-dip, Interface of Steel, Aluminum, Intermetallic}
  • سارا علیرضایی شهرکی، سهیل داریوشی*، محمدحسین بهشتی

    فرضیه: چندلایه ای های فلز-الیاف (FMLs) از ورقه های فلزی و لایه های کامپوزیت الیافی متصل شده به یکدیگر با رزین پلیمری، تشکیل می شوند. هدف از این پژوهش، بررسی خواص خمشی چندلایه ای های فلز-الیاف دوستدار محیط زیست و مقرون به صرفه از نظر اقتصادی است. در دهه های اخیر، کامپوزیت های الیاف طبیعی به دلیل تجدیدپذیری و بازیافت پذیری و هزینه کم مورد توجه قرار گرفته اند و کاربرد آن ها در صنایع رو به رشد است. ترکیب کامپوزیت های طبیعی با لایه های آلومینیم و ساخت چندلایه ای های فلز-الیاف طبیعی می تواند موجب بهبود خواص مکانیکی و افزایش مقاومت در برابر عامل های محیطی مانند رطوبت، گرما و نور خورشید شود. روش ها:  چندلایه ای های فلز-الیاف بر پایه الیاف کنف و نیز کامپوزیت های دارای الیاف کنف با دو نوع رزین اپوکسی و وینیل استر با روش لایه گذاری دستی ساخته شدند. خواص خمشی کامپوزیت ها و چندلایه ای های فلز-الیاف تهیه شده با آزمون خمش سه نقطه ای بررسی شد. پس از انجام آزمون های مکانیکی عکس های میکروسکوپ الکترونی پویشی برای بررسی سطح شکست تهیه شد. برای مقایسه، نمونه های مشابه با استفاده از الیاف شیشه با روش لایه گذاری دستی نیز ساخته و بررسی شدند.یافته ها: نتایج آزمون ها نشان داد، استفاده از لایه های آلومینیم در کنار کامپوزیت های دارای الیاف کنف موجب افزایش مدول خمشی و استحکام نهایی نمونه ها می شود. نمونه های ساخته شده با رزین وینیل استر به دلیل برقراری اتصال مناسب با الیاف کنف و نیز نفوذ به فضای خالی داخل الیاف، خواص خمشی بهتری نسبت به کامپوزیت های با ماتریس اپوکسی داشتند. افزون بر این، عکس های میکروسکوپی الکترونی پویشی نشان داد، به دلیل وجود ناصافی سطح و شکل ویژه الیاف کنف، چسبندگی بهتری میان الیاف کنف با رزین وینیل استر و اپوکسی در مقایسه با الیاف شیشه ایجاد شده است.

    کلید واژگان: چندلایه ای های فلز-الیاف, الیاف کنف, آلومینیم, دوستدار محیط زیست, کامپوزیت الیاف طبیعی}
    Sara Alirezaei Shahraki, Soheil Dariushi *, MohammadHosain Beheshty

    Hypothesis: 

    Fiber metal laminates (FMLs) are made up of fibrous composites layers and metal sheets that are stacked alternatively and joined together with polymeric resin. The purpose of this study is to investigate the flexural properties of environmental friendly and cost-effective fiber metal laminates. In recent decades, natural fiber composites have become popular due to their recyclability, renewability and low cost, and their applications in various industries are growing. Combining natural composites with aluminum layers and manufacturing fiber metal laminates led to improved mechanical properties and increased resistance to environmental factors such as moisture, heat and sunlight.

    Methods

    Jute fiber-based fiber metal laminates and composites containing jute fibers were made using epoxy and vinyl ester resins by hand lay-up method. The flexural properties of composites and fiber metal laminates were investigated using a three-point bending test. After performing mechanical tests, scanning electron microscopy images were prepared to check the fracture surface. For comparison, similar samples were made and tested using glass fibers.

    Findings

    The results of the tests showed that the use of aluminum layers along with composites containing jute fibers increases the flexural modulus and the ultimate strength of the samples. Samples made with vinyl ester resin had better bending properties than epoxy matrix composites due to proper bonding between jute fibers and vinyl ester. The vinyl ester resin could penetrate into the void space inside the jute fibers. In addition, scanning electron microscopy images showed that due to the rough surface and special form of jute fibers, better adhesion was created between the jute fibers with vinyl ester resin and epoxy in comparison with glass fibers.

    Keywords: fiber metal laminate, jute fiber, aluminum, eco-friendly, natural fibers composites}
  • مسعود سلطانی، شیرین اسماعیلی، ریحانه علیرمضانی، محمدعلی کریمی، علی شفیعی*، سعید اخوان
    آندایزینگ با توجه به افزایش قابل توجه عملکرد سطحی آلومینیم و آلیاژهای آن یک روش مناسب در حوزه مهندسی سطح برای این فلز می باشد. اما برای کاربرد هر چه بیشتر این روش، پر کردن تخلخل این پوشش یک گزینه بسیار کارامد می باشد. از طرفی با توجه به ساختار منحصر بفرد لایه اکسیدی حاصل از آندایز می توان از این لایه به منظور رشد انواع نانو سیم ها نیز استفاده کرد. در این پژوهش با انجام آندایزینگ آلومینیم 1070 در محلول اسید اگزالیک - اسید سولفوریک و کاهش ولتاژ نهایی آندایز به منظور کاهش ضخامت لایه سدی پوشش اکسیدی، به بررسی میکروساختار پوشش به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی (FESEM) پرداخته شد. سپس با استفاده از روش رسوب الکتروشیمیایی، نانوسیم های نقره درون لایه اکسیدی رشد داده شد. نتایج آزمون پراش اشعه ایکس (XRD) نشان داد که لایه اکسیدی دارای ساختار غیر کریستالی بود و نقره های رشد داده شده خلوص بسیار بالایی داشتند. ت مقاومت سایشی پوشش ها با استفاده از آزمون پین بر دیسک بررسی شد. مشخص شد که رشد نقره درون پوشش منجر به افزایش 55 درصدی مقاومت سایشی پوشش می شود. بررسی تصاویر سطوح سایش به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM) نشان داد دلیل این افزایش، خاصیت روانکاری نقره و کاهش ضریب اصطکاک پوشش در حضور این پرکننده ها بوده است. اثیر حضور این نانوسیم ها بر مقاومت به خوردگی آلومینیم آندایز شده، به کمک آزمون های امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون تافل مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاکی از بهبود رفتار خوردگی زیرلایه در حضور نانوسیم های نقره بود.
    کلید واژگان: آلومینیم, آندایزینگ, خوردگی, نقره, سایش}
    Masoud Soltani, Shirinli Esmaei, Reihane Aliramezani, Mohammadali Karimi, Ali Shafyei *, Saeed Akhavan
    anodizing due to the significant increase in the surface performance of aluminum and its alloys is an appropriate method in the field of surface engineering. But for the application of this method as much as possible, filling the porosity of this coating is a very effective selection. On the other hand, due to the unique structure of the oxide layer, this layer can also be used to grow a variety of nanowires. In this study, 1070 aluminum anodizing was performed in oxalic acid-sulfuric acid solution. Microstructure of the coating was studied by means of field emmision scanning electron microscopy (FESEM) images. Subsequently, silver nanowires were grown in the oxid layer by electrochemical deposition method. The result of X-ray diffraction(XRD) test showed that the oxide layer has a non-crystalline structure and silver nanowires has a very high purity. . The growth of silver in the oxid coating resulted in a 55% increase in the wear resistance. The scanning electron microscopy (SEM) images of the wear surfaces showed that this increase is related to silver lubrication nature that have reduced the coefficient of friction of the coating in the presence of these fillers. The effect of these nanowires on the corrosion resistance of anodized aluminum was studied by using electrochemical impedance and TOEFL polarization tests
    Keywords: Aluminium, Anodizong, corrosion, Silver, Wear}
  • علی شمسی پور*، فرزاد حجتیان
    برای اولین بار از گاز نیتروژن در فرآیند همزن اصطکاکی(FSP) برای ایجاد لایه سطحی کامپوزیت Al/AlN روی فلز آلومینیم استفاده شد. بررسی ریزساختار لایه ها توسط پراش پرتو ایکس، میکروسکپ نوری، الکترونی روبشی و تجزیه شیمیایی از طریق سنجش انرژی پرتو ایکس، نشان دهنده تشکیل رسوبات با ترکیب نیترید آلومینیم در زمینه آلومینیم خالص تجاری بود. این رسوبات توزیع غیریکنواختی در لایه پیدا کردند. کاهش اندازه دانه زمینه آلومینیمی از 100 میکرومتر تا 70 میکرومتر در اثر فرآیندهای ترمیم ناشی از تغیرشکل شدید و ارتقای قابل توجه خواص سطحی در حالی است که درصد حجمی ذرات کامپوزیتی بسیار کم است. لایه های سطحی با توجه به انجام عملیات ترمو مکانیکی شدید به دانه بندی ریزتر و مقادیر بالایی از سختی رسیدند. در نتیجه اندازه دانه ها از میانگین 100 میکرومتر به 70 میکرومتر و از سختی پایه 22 ویکرز به حداکثر 38 ویکرز رسید که این در حدود 7/1 برابر سختی پایه است. مقاومت سایشی نمونه هم با توجه به ریزدانه شدن سطح و حضور ذرات سخت نیتریدی تا 1/1 برابر زیر لایه آلومینیمی بهبود یافت. ضریب اصطکاک سطح از 2/1 به 9/0 رسید که این خود نشان دهنده بهبود خواص سایشی نمونه است.
    کلید واژگان: آلومینیم, کامپوزیت سطحی, نیترید آلومینیم, سایش, فرآیند هم زن اصطکاکی}
    Ali Shamsipur*, Frzad Hojatian
    For the first time, nitrogen gas was used in friction stir processing (FSP) to form an Al/AlN composite surface layer on aluminum plate. Investigating the microstructure of the layers by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and optical microscopy showed the formation of aluminum nitride particles on the surface layer of commercially pure aluminum. These particles found to have non-uniform distribution in the layer. While the percentage of composite reinforcements is not more than 10%, the aluminum grain size reduced from 100 to 70 μm due to restoring processes resulting from severe plastic deformation and significant improvement in surface properties observed. Due to extreme thermo-mechanical process, the surface layers have a finer grain size and high levels of hardness. As a result, the grain size ranged from an average of 100 μm to 70 μm and a hardness of 22 to a maximum of 38 Hv, which is about 1.7 times the base metal hardness. The wear resistance of the sample also improved up to 1.1 times with respect to fine graining of the surface layer and the presence of hard nitride particles. The coefficient of friction reduced from 1.2 to 0.9, indicating an improvement in the tribological properties of the sample
    Keywords: Friction stir processing, Aluminum, Surface composite, Aluminum nitride, Wear}
  • مسعود سلطانی *، علی شفیعی، سعید اخوان، محمد نورمحمدی
    آندایز سخت به عنوان یکی از روش های بهبود خواص سطحی روی آلومینیم همیشه موردتوجه بوده است، اما مشکل اساسی این روش، کنترل دقیق دما و دستیابی به ساختار لایه اکسید آلومینیم آندی در کف حفرات می باشد. در این پژوهش با طراحی راکتور آندایز، کنترل دقیق شرایط پوشش دهی و استفاده از یک آندایز نرم (ولتاژ40ولت) قبل از آندایز سخت (ولتاژ130ولت) به مطالعه چگونگی تغییرات چگالی جریان در حین پوشش دهی آلیاژ آلومینیم 1100 در محلول اسیدگزالیک پرداخته شد. به کمک نمودارهای چگالی جریان-زمان و تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی نشر میدانی افزایش چگالی جریان و انتقال از آندایز نرم به سخت که همراه با بیشتر شدن فاصله حفرات بود، مشاهده شد. نتایج آزمون پراش اشعه ایکس حاکی از تشکیل پوششی با ساختار آلومینای آمورف می باشد. همچنین آنالیز طیف نگار تفکیک انرژی نشان داد که پوشش فقط حاوی اکسیژن و آلومینیم به دلیل تشکیل آلومینا می باشد. نتایج آزمون پلاریزاسیون بیانگر بهبود قابل توجه مقاومت به خوردگی آلیاژ با اعمال لایه اکسیدی آلومینیم بود. انجام آندایز در سه دمای صفر، 10 و 17درجه سانتی گراد نشان داد بیشتر شدن دما منجر به افزایش بار عبوری و ضخامت لایه اکسیدی می گردد، اما روی فاصله بین حفره ای، قطر حفره ای، ضخامت لایه سدی و چگالی حفرات تاثیر محسوسی ندارد که این حاکی از مستقل بودن این پارامترها از جریان بود. این در حالی است که به دلیل شدت خورندگی بیشتر محلول، بازه تغییرات این پارامترها افزایش می یابد. تخلخل پوشش نیز از 6/15 به 3/17 درصد افزایش یافت. همچنین با مقایسه آندایز آلومینیم خالص و آلیاژ1100 مشخص شد که حضور عناصر آلیاژی منجر به کاهش میزان نظم پوشش خواهد شد.
    کلید واژگان: آندایز سخت, آلومینیم, لایه سدی, دما, خوردگی}
    Masoud Soltani*, Ali Shafyei, Saeed Akhavan

    Hard anodizing, as one of the methods to improve surface properties, has always been considered for aluminum.But the difficulty of controlling the temperature and the formation of an anodic aluminum oxide layer at the bottom of the pores are two important problems in this method. In this investigation, by designing an anodizing reactor, precise control of the coating conditions and the use of a mild anodizing (at 40 volts) prior to hard anodizing (at 130 volts), current density changes during the coating of 1100 aluminum alloy in an oxalic acid solution were studied. The current density-time curves and field emission scanning electron microscopy (FESEM) images showed an increase of current density and a transition from mild to hard anodizing, which was accompanied by an increase in interpore distance. The x-ray diffraction (XRD) results indicate a coating with an amorphous alumina structure. Energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis also showed that the coating only contains oxygen and aluminum due to the formation of alumina. The results of the polarization test indicated a significant improvement in the alloy corrosion resistancewith the application of aluminum oxide layer. Anodizing at three temperatures of zero, 10 and 17 ℃ showed that increasing the temperature would increase the charge density and thickness of the oxide layer, but there was no significant effect on the interpore distance, pore diameter, the thickness of the barrier layer and the pore density, indicating that these parameters are independent of current density. However, due to more corrosive intensity of solution, the range of changes in these parameters increases. The porosity of the coating also increasesfrom 15.6% to 17.3%. By comparing the anodizing of pure aluminum and 1100 aluminum alloy , it was found that the presence of alloying elements would lead to a reduction in the coating arrangement
    Keywords: Hard anodizing, Aluminium, Barrier layer, temperature, Corrosion.}
  • سعید فراهانی*
    در این تحقیق تاثیر هم زمان افزودن درصدهای مختلف بیسموت و سرعت سرد شدن بر بازدهی آلیاژ ‏ریختگی  ‏Al-8Si-0.3Mg‎‏ پس از انجام عملیات حرارتی ‏T6‎‏ مورد ارزیابی قرار گرفت. سرعت سرد شدن با ‏استفاده از آنالیز منحنی سرد شدن و مشتق دوم آن محاسبه شد. یک مدل پله ای با ضخامت های مختلف به منظور ‏به دست آوردن چهار سرعت سرد شدن متفاوت (55/0 تا 6 درجه سانتی گراد بر ثانیه) طراحی شد. ریز‎ساختار ‏نمونه ها توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی(‏SEM‏) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ‏نمونه هایی که توسط بیسموت بهسازی شده و در سرعت های بالاتری سرد شده اند زمان کمتری برای آنیل انحلالی ‏و کروی شدن سیلیسیم یوتکتیک نیاز دارند. همچنین نتایج آزمایش‎ ‎کشش بر روی نمونه های عملیات حرارتی ‏شده نشان داد که بیشترین استحکام تسلیم (142/2مگا پاسگال)، استحکام کششی‎ ‎نهایی (235مگا پاسگال) و ‏ازدیاد طول قبل از شکست (6/1 %) در نمونه حاوی‎ ‎‏0/5% بیسموت که در بالاترین سرعت سرد شده است (6 ‏درجه سانتی گراد بر ثانیه)‏‎ ‎به دست آمد. سطح شکست نمونه های آرام سرد شده عموما حاوی مناطق کلیواژ و بیانگر ‏حالت شکست ترد و در نتیجه، کم بودن انعطاف پذیری بود. در حالی که سطح شکست نمونه های سرد شده در ‏سرعت های بالاتر شامل دیمپل و حالت شکست نرم بود. کانتور اندیس کیفیت که برای پیش بینی کیفیت قطعات ‏عملیات حرارتی شده حاوی درصدهای متفاوت بیسموت و با سرعت های مختلف سرد شدن مورد استفاده ‏قرار گرفت، نشان داد که بالاترین اندیس (352/8 مگاپاسکال) برای نمونه حاوی 0/5% بیسموت و سرد شده در ‏سرعت 6 درجه سانتی گراد بر ثانیه به دست آمد.‏‎ ‎
    کلید واژگان: آلومینیم, بهسازی, بیسموت, عملیات حرارتی, خواص مکانیکی}
    Saeed Farahany *
    In this paper, synergy effect of various bismuth contents and cooling rates on performance of ‎Al-8Si-0.3Mg cast alloy after applying T6 heat treatment was evaluated. Cooling rate was ‎measured based on analyzing cooling curve and its second derivative curve. A step mould with ‎different casting thicknesses was designed to obtain four different cooling rates (0.55 to 6 ‎‎°C/s). Microstructures of sample were evaluated by optical microscopy and scanning electron ‎microscopy (SEM). Results showed that sample modified with Bi and solidified at higher ‎cooling rate required less time for annealing and spherodising of eutectic silicon. Moreover, ‎tensile test results indicated that the highest yield strength (142.2 MPa), ultimate tensile ‎strength (235 MPa) and elongation percentage (6.1%) obtained for the sample containing 0.5 ‎wt% Bi and solidified at the highest cooling rate (6 °C/s). Fracture surface of samples cooled at ‎low cooling rate comprised of cleavage indicating brittle fracture mode resulted in low ‎ductility. Likewise, fracture surface of samples solidified at highest cooling rate exhibits ‎dimples and ductile fracture mode. The counter graph of quality index used to predict the ‎quality of heat-treated samples with different levels of Bi and solidified at various cooling rates ‎showed that the highest index (352.8 MPa) obtained for specimen containing 0.5wt% Bi ‎solidified at 6 °C/s cooling rate.‎
    Keywords: Aluminium, Modification, Bismuth, Heat treatment, Mechanical properties}
  • حامد روغنی ممقانی، احسان برهانی *
    در سال های اخیر، روش های مبتنی بر تغییر شکل پلاستیک شدید، جهت بهبود ساختار و خواص مکانیکی فلزات مختلف بویژه آلومینیم مورد توجه قرار گرفته اند. از میان روش های مختلف، فرایند نورد انباشتی جهت اصلاح ساختار ورق ها بسیار مورد توجه است. با استفاده از این روش می توان آلیاژهای آلومینیم نانوساختار و نانوکامپوزیت های آلومینیم و ذرات تقویت کننده را ایجاد کرد و همزمان ویژگی های مکانیکی مانند استحکام کششی و سختی را به طرز محسوسی بهبود بخشید. در اغلب پژوهش های صورت گرفته، با انجام نورد انباشتی میانگین اندازه دانه ها به کمتر از 500 نانومتر و استحکام کششی تا بیش از 2 برابر استحکام نمونه آنیل شده اولیه افزایش یافته است. نورد انباشتی می تواند به روش های مختلفی بر ورق ها اعمال شود که تاثیر متفاوتی بر اصلاح ساختار و ویژگی های مکانیکی خواهد داشت. در این مقاله تاثیر روش های مختلف انجام فرایند نورد انباشتی بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژهای آلومینیم و کامپوزیت های بر پایه آلومینیم بررسی شده است.
    کلید واژگان: آلومینیم, تغییر شکل پلاستیک شدید, نورد انباشتی, نانوساختار, نانوکامپوزیت}
    Hamed Roghani Mamaghani, Ehsan Borhani *
    In recent years, methods based on sever plastic deformation have been considered to improve the structure and mechanical properties of various metals, especially aluminum. Among the different methods, accumulative roll boding process is appropriate to improve the structure of metals sheet. Using this method, nanostructured aluminum alloys and aluminum nanocomposites reinforced by particles can be manufactured and simultaneously improve mechanical properties such as tensile strength and hardness. In most researches, after applying of 6 to 8 cycle of accumulative roll boding process the average of grain size reduced to less than 500 nm and the tensile strength increased to more than 2 times of the strength of the annealed aluminum. Accumulative roll boding process can be applied to different sheets in different routes, which will have a different effect on structural modification and mechanical properties. In this paper, the effect of various methods of accumulative roll boding process on microstructure and mechanical properties of aluminum alloys and aluminum based composites has been investigated.
    Keywords: Aluminum, Severe plastic deformation (SPD), Accumulative roll bonding (ARB), Nanostuctures, Nanocomposites}
  • علی سهیلی مقدم، حمیدرضا محمدیان سمنانی، غلامرضا ابراهیمی*
    ویژگی های منحصر به فردی نظیر مدول الاستیسیته و ضریب انبساط حرارتی بالا به همراه سهولت تولید و نیز وزن کم موجب شده تا کامپوزیت های زمینه آلومینیمی مقاوم شده با ذرات سرامیکی در دهه های اخیر مورد توجه قرار گیرند. در این تحقیق، کامپوزیت Al2024/SiC به ازای مقادیر 1، 2 و 3 درصد مقاوم ساز به روش نورد تجمعی تولید شد. فرآیند تولید به گونه ای بود که نمونه ها در سیکل ابتدایی 60 درصد کاهش سطح مقطع و در سیکل های بعدی (3 سیکل) 50 درصد کاهش سطح مقطع را تجربه کردند. خواص مکانیکی نمونه ها شامل سختی سنجی و آزمایش خزش مطالعه شد. آزمون خزش تحت شرایط محدوده حرارتی C°350-250 و تنش MPa40 - 30 انجام شد. نتایج نشان داد کامپوزیت Al2024+1%SiC دارای سختی بالاتری است به طوری که می توان چسبندگی مطلوب ورق های آلومینیم به یکدیگر به علت حضور کسر حجمی پایینی از ذرات SiC را عامل آن دانست. افزون بر این، نتایج آزمون خزش حاکی از آن بود که عمر خزشی این کامپوزیت فراتر از سایر کامپوزیت های تولیدی است. شایان ذکر است که عمر خزشی کلیه کامپوزیت های تولیدی به طور قابل ملاحظه ای کم تر از نمونه خام اولیه (Al2024-T3) اندازه گیری شد.
    کلید واژگان: آلومینیم, کامپوزیت, تقویت کننده, نورد تجمعی, خزش}
    A. Soheili Moghaddam, H.R. Mohammadian Semnani, Gh Ebrahimi *
    Excellent features including high elastic modulus and thermal expansion coefficient associated with low weight and the ability to manufacture with conventional techniques were developed Aluminium composites reinforced with cremic particles at recent decades. In this work, Al2024/SiC composites with different SiC percentages (1,2,3%) were produced by Accumulative Roll Bonding (ARB) process. In order to produce composite samples 60% reduction rolling were applied to the samples firstly and then rolled strips cutted out into two parts and again subjected to 50% reduction for 3 passes. Mechanical properties of samples were investigated. Creep tests were done at temperature and stress range about 250-350°C and 30-40 MPa respectively. According to the results, Al2024%SiC composite had higher hardness degree than the other composites because of appropriate adhesion of raw strips together due to lower volume of SiC powder in this composite and acceptable consistency of particles into the matrix. Moreover, creep life of this sample was higher than the other. It is obvious that the creep life of All composites produced were several times less than the Al2024-T3 original raw sample.
    Keywords: Aluminium, Composite, Reinforcement, Accumulative Roll Bonding, Creep}
  • هادی برادران مهرآباد، مهدی دیواندری *، حسن ثقفیان لاریجانی

    برای دستیابی به یک کامپوزیت جفت-فلزی قابل قبول از دو فلز، بررسی مشخصات فصل مشترک آنها ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق اتصال بین یک نمونه فولاد ساده کربنی و آلومینیم خالص تجاری و نحوه تشکیل و رشد ترکیبات بین فلزی در فصل مشترک مورد بررسی قرار گرفت. میله های فولادی، در زمان های مختلف 5، 10، 15 و 20 دقیقه در دماهای 680، 720، 760 و 800 درجه سانتیگراد، درون مذاب آلومینیم خالص نگه داشته شده و سپس از مذاب بیرون آورده و در هوا خنک شدند. پس از نمونه گیری از مقاطع، ریزساختار فصل مشترک تشکیل شده بین زیرلایه ی فولادی و آلومینیم با میکروسکوپ نوری (OM) ، میکروسکوپ الکترونی (SEM) ، اسپکتروسکوپی اشعه ایکس (EDS) و ریزسختی سنجی ویکرز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که لایه ی بین فلزی از دوترکیب بین فلزی FeAl3 و Fe2Al5 تشکیل شده است. با افزایش دما و زمان غوطه وری نوع ترکیبات تشکیل شده بدون تغییر بوده و فقط ضخامت لایه ی بین فلزی تغییر کرده است. برای بررسی سختی فازهای تشکیل شده، تست ریزسختی سنجی ویکرز در راستای عمود بر فصل مشترک نشان داد که سختی فصل مشترک واکنشی ایجاد شده به دلیل وجود ترکیبات بین فلزی سخت و ترد، بالاتر از سختی فلزات پایه فولاد و آلومینیم است. سینیتیک تشکیل ترکیبات مورد بحث قرار گرفته است.

    کلید واژگان: کامپوزیت دو فلزی, فصل مشترک فولاد, آلومینیم, غوطه وری, ترکیبات بین فلزی}
    H. Baradaran Mehrabadi, Mehdi Divandari *, Hassan Saghafian Larijani

    To reach an acceptable bimetallic composite product from two metals, interface characteristics needs to be investigated. In this work joining of commercial aluminium and a plain carbon steel and the formation and growth of intermetallic compounds at the interface was investigated. Steel rods were immersed into the pure aluminium melt at temperatures of 680, 720, 760 and 800 Celsius and kept for different times of 5, 10, 15 and 20 minutes, respectively and then were taken out and cooled in the air. After cross sectioning and sampling, the microstructure of interface between steel substrate and aluminium was studied by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and Vickers hardness tests. The results showed that two intermetallic compounds, FeAl3 and Fe2Al5 are formed in the interface. Increasing the holding time and temperature changed the interface thickness and had no clear effects on the intermetallics types. Vickers hardness tests showed that the hardness of reaction interface was higher than aluminum and steel substrate due to presence of the above mentioned intermetallics. Kinetic of intermetallics formation are discussed.

    Keywords: Bimetal composite, Interface of Steel, Aluminum, Immersion, ‎ Intermetallics}
  • سعید فراهانی *

    در این تحقیق با استفاده از آنالیز حرارتی منحنی سرد شدن و نیز کوئنچ منقطع، تاثیر متقابل بیسموت و استرنسیم بر روی مشخصه های تخلخل در آلیاژ مرسوم مورد استفاده در صنعت (Al-7Si-0.4Mg) مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس منحنی سرد شدن بدست آمده و رسم منحنی های مشتق اول و مشتق دوم آن، فرآیند انجماد آلیاژ مورد بررسی قرار گرفت. با محاسبه منحنی کسر جامد، دماهای متناظر با تشکیل 20، 45 و 80 درصد کسر جامد برای آلیاژهای حاوی نسبت های مختلف Sr/Bi یعنی 1/0، 34/0 و 46/0 به طور دقیق تعیین شد. سپس آلیاژها در مقادیر یکسان کسرجامد به سرعت در دماهای مشخص شده کوئنچ شدند. مشخصه های تخلخل شامل اندازه، مساحت و چگالی با استفاده از میکروسکوپ نوری مجهز به نرم افزار آنالیزگر تصویر مورد اندازه گیری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اندازه، مساحت و چگالی تخلخل ها متاثر از نسبت Sr/Bi و درصد کسر جامد است. با افزایش نسبت Sr/Bi از 1/0 به 46/0، مساحت و اندازه تخلخل ها به ترتیب به میزان 75 و 141 درصد افزایش یافت. کسر جامد بحرانی جوانه زنی تخلخل ها و کسر جامد بحرانی رشد تخلخل ها در حضور هم زمان بیسموت و استرنسیم در آلیاژهای فوق به ترتیب 70 و 80 درصد تعیین شد.

    کلید واژگان: آلومینیم, آنالیز حرارتی, تخلخل, بیسموت, استرنسیم}
    Saeed Farahany *

    In this research, cooling curve thermal analysis and interrupted quenching technique were employed to examine interactive effect of Sr-Bi on porosity characteristics of the Al-7Si-0.4Mg alloy commonly used in industry. Based on obtained cooling curve profile and plotting the first and second derivative curves, solidification process of the alloy was studied. Solid fraction curves were calculated and corresponding exact temperatures for precipitation of 20, 45 and 80% solid for alloys with different Sr/Bi ratios, namely 0.1, 0.34 and 0.46 were determined. Subsequently, alloys were quenched rapidly at determined temperatures in the same solid fraction. Porosity characteristics consist of size, area and density were measured using an optical microscope equipped with image analyzer software. Results show that the size, area and density of porosity were affected by Sr/Bi ratio and solid fraction percentage. Area percentage and size of porosity increased by 75% and 141% respectively with increase of Sr/Bi ratio from 0.1 to 0.46. Critical solid fraction for the nucleation and growth of porosity in the alloys were determined at 70% and 80%respectively while Sr and Bi co-existed.

    Keywords: Aluminium, Thermal analysis, Porosity, Bismuth, Strontium}
  • مهدی پورعباس، امیر عبدالله زاده*، مجید پورانوری
    در پژوهش حاضر، اتصال های لوله آلومینیم 4014 به مفتول آلومینیم 7075 توسط فرآیند جوشکاری ضربانی مغناطیسی بررسی شد. برای ایجاد اتصال از سه زاویه برخورد 4، 6 و 8o و ولتاژهای جوشکاری 6 و kV 7 استفاده شد. ریزساختار سطح مقطع جوش توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و خواص مکانیکی به سیله آزمون سختی و کشش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در زاویه های برخورد 4 و 6o، با افزایش ولتاژ جوشکاری از 6 به kV 7، مورفولوژی فصل مشترک از خطی به موجی تغییر می یابد. در زاویه برخورد 8o، افزایش ولتاژ باعث ذوب شدگی موضعی بیشتر و تخریب فصل مشترک می شود. در زاویه یکسان با افزایش ولتاژ، به دلیل کارسختی و تغییرشکل پلاستیک بالاتر، سختی افزایش می یابد. از طرف دیگر، اثر ولتاژ جوشکاری بر سختی فصل مشترک جوش نسبت به زاویه برخورد بیشتر است. نتایج آزمون کشش نشان داد که با افزایش ولتاژ، در زوایای برخورد کم، استحکام برشی افزایش و در زاویه برخورد بالا، به دلیل تشکیل حفره در فصل مشترک، استحکام برشی کاهش می یابد. نتایج نشان داد که اتصال لوله به مفتول، تحت زاویه برخورد 6o و ولتاژ kV 7، دارای فصل مشترک موجی و پیوسته بوده و بالاترین استحکام برشی را در میان نمونه ها دارد.
    کلید واژگان: آلومینیم, جوشکاری ضربانی مغناطیسی, ذوب شدگی موضعی, استحکام برشی}
    Mehdi Pourabbas, A. Abdolahzadeh *, Majid Pouranvari
    In this work, joining of 4014 Aluminum tube to 7075 rod is studied using magnetic pulse welding process. The effect of impact angle (4, 6 and 8 degrees) and welding voltage (6 and 7 kV) on the joint are investigated. The microstructure of the weld cross section was evaluated using optical and scanning electron microscopy and mechanical properties of the welds were evaluated by microhardness and tensile tests. The results showed that, for the impact angles of 4 and 6º, the increase of welding voltage from 6 to 7 kV, leads to the change morphology of interfacial from straight to wavy. While, for the impact angle of 8º, the increase of the welding voltage increases local melting and results in the degradation of the interface. At the same angle, increasing the welding voltage increases the hardness due to the higher work hardening and severe plastic deformation. On the other hand, the effect of welding voltage on the hardness is dominant compared to the impact angle. The results of the tensile test showed that, for the low impact angles, increasing the welding voltage increases the shear strength, while, for the higher impact angles, it decreases the shear strength because of creating holes in welding interface. The results showed that joining of aluminum tube/rod with impact angle of 6º and welding voltage of 7 kV leads in uniform and wavy interface with higher shear strength in comparison with other conditions.
  • مشخصه یابی گرافیت کروی در چدن حاوی آلومینیوم تولید شده به روش منیزیم در راهگاه
    محمد مهدی خالوان، مهدی دیواندری *
    Characterization of NodularGraphite in Aluminum Cast Iron Produced via In-Mold Process
    Mohammad Mehdi Khalvan, Mehdi Divandari *
    In this research, the effect of various amounts of aluminum on morphology of graphite in ductile cast irons produced by in-mold casting process is investigated. For this purpose, spherical graphite cast iron containing 0, 3.7, 5.5, 6.4 and 7.5 wt. % aluminum, respectively, were prepared in Y-block form via in-mold process. After casting, samples were prepared for microstructural studies, using conventional methods, followed by optical microscopy (OM) examination. Chemical composition of samples were determined using quantometer, x-ray fluorescence spectroscopy (XRF) and carbon/ sulfur determination method. Increasing the number of spheres from 168 to 668 per square millimeter, reducing the grain size from 21.4 to 8.8 micrometers, and changing the percentage of spherical graphite from 65 to 48 percent was observed.Hardness of samples show increase from 284 to 482 Vickers by increasing aluminum content from 0 to 7.5 weight percent.
    Keywords: Spherical Graphite Cast Iron, Aluminum, In-mold process, Microstructure, Graphite, hardness}
  • مجتبی فکری سوستانی، رضا تقی آبادی *، مصطفی جعفرزادگان
    فرآوری اغتشاشی اصطکاکی به عنوان یک فرآیند حالت جامد، روشی نسبتا جدید و موثر برای اصلاح ریز ساختار و خواص فلزات و آلیاژها از طریق تغییر شکل پلاستیک شدید نواحی سطحی است. در تحقیق حاضر تاثیر فرآوری اغتشاشی اصطکاکی (سرعت چرخش rpm 2000-600 و سرعت پیش روی mm/min 25) بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژهای Al-0.9Ni-Fe مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج حاصله، تغییر شکل پلاستیک شدید ناشی از فرآوری اغتشاشی، ضمن کاهش قابل توجه ابعاد ذرات بین فلزی، موجب توزیع همگن این ذرات در زمینه شده و عیوب ناشی از فرآیند ریخته گری را تا حد قابل توجهی کاهش می دهد. در نتیجه ی این تغییرات ساختاری، خواص مکانیکی آلیاژ پایه به میزان قابل توجهی بهبود می یابد به گونه ای که استحکام کششی و درصد ازدیاد طول آن به ترتیب حدود 40 و 205 درصد و چقرمگی آن حدود 205 درصد افزایش می یابد ضمن آنکه سختی آلیاژ فرآوری شده حدود 24 درصد بیش از آلیاژ پایه است.
    کلید واژگان: Al-Ni-Fe, فرآوری اغتشاشی اصطکاکی, خواص مکانیکی, ترکیب بین فلزی, آلومینیم}
    Mojtaba Fekri Soostani, Reza Taghiabadi *, Mostafa Jafarzadegan
    Friction stir processing as a relatively new and effective solid-state process is used for surface modification of metals and alloys in order to modify their microstructure and properties. In this study, the effect of friction stir processing on the microstructure and mechanical properties of an Al-0.9Ni-Fe alloy was investigated. The process was performed under the rotational speeds of 600-2000 rpm and the traverse speed of 25 mm/min. According to the results, the severe surface plastic deformation refined the intermetallic compounds present in the microstructure, improved their distribution within the matrix, and substantially reduced the amount of casting defects. As a result of these microstructural variations, the tensile strength and percent elongation of the base alloy are increased by almost 40 and 205%, respectively. The fracture toughness is also improved by 205%. It was also found that the hardness of processed alloy is about 24% higher as compared to the base alloy.
    Keywords: Al-Ni-Fe, Friction stir processing, mechanical properties, Intermetallic, Aluminum}
  • آرمان صدقی*، محمدحسین شاعری، لیلا شهردمی
    هدف پژوهش حاضر بررسی خواص مکانیکی و ریزساختار نانوکامپوزیت هیبریدی آلومینیم تقویت شده با نانولوله کربن (CNT) و ویسکر کاربید سیلیسیم (SiCW) تولید شده به وسیله فرآیند پرس گرم می باشد. جهت تولید نانوکامپوزیت از درصدهای مختلفی از مقاوم سازهای نانولوله کربن و ویسکر کاربید سیلیسیم (5- 0 درصد وزنی) با نسبت مساوی استفاده شد. برای توزیع تقویت کننده ها، پودر آلومینیم و تقویت کننده ها در آسیای گلوله ای ‏ماهواره ای با سرعت ‏rpm‏120 به مدت یک ساعت آسیا و سپس نمونه ها تحت فشار ‏MPa‏500 و ‏دمای ‏C‏° 550 در زمان پرس گرم 45 دقیقه تولید شدند. به منظور بررسی اثر درصد تقویت کننده ها، سختی، چگالی، استحکام تسلیم و استحکام فشاری نمونه ها اندازه گیری شد. ‏ریزساختار نمونه ها نیز با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل ‏میدانی (‏FESEM‏) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان داد که در درصدهای پایین مقاوم ساز، با افزایش مقدار مقاوم ساز خواص مکانیکی افزایش می یابد ولی در مقادیر بالای مقاوم ساز (بیش از 1 درصد) با افزایش میزان مقاوم ساز به دلیل پدیده آگلومره شدن نانولوله کربن و عدم توزیع مناسب ویسکر کاربید سیلیسیم خواص ‏مکانیکی افت می کند.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, آلومینیم, نانولوله کربن, ویسکر کاربید سیلیسیم, پرس گرم}
    Arman Sedghi *
    The aim of current research was to examine the microstructure and mechanical properties of Aluminium matrix hybrid nano-composite reinforced with carbon nanotube (CNT) and silicon carbide whisker (SiCW) prepared by hot pressing. Hybrid nano-composites were fabricated with different amount of CNT and SiCW (0-5 weight percent) in equal proportion. In order to distribute the reinforcements, Al powder and the reinforcements were mixed in a planetary ball mill with a speed of 120 rpm for one hour, and then compressed samples were produced under the pressure of 500 MPa at 550ºC for 45 minutes. Followed by composite fabrication, Vickers microhardness and compressive strength test were performed and microstructural observations were undertaken using field emission scanning electron microscopy (FESEM). The results showed that by increasing the amount of reinforcements up to 1 percent, mechanical properties of nano-composites increase; while, by increasing the amount of reinforcements from 1 to 5 percent, mechanical properties of nano-composites decrease due to the agglomeration of CNTs and non-uniform dispersion of SiCW.
    Keywords: Nano, composite, Aluminium, Carbon nano, tube, Silicon carbide whisker, Hot, press}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال