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 « سایش » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «سایش» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • مهرداد افشاری*، اصغر پاداش
    پیش بینی عمر موتور همواره در صنعت خودرو مورد توجه بوده است. سایش، اصلی ‏ترین عامل در محدود کردن عمر یک موتور است. سایش در بین قطعاتی که حرکت رفت و برگشتی زیاد در موتور دارند، مورد توجه است. حلقه های سمبه و استوانه ها به همراه یاتاقان ها مهمترین قطعات تحت سایش در موتور هستند. در این مقاله به بررسی الگوی سایش در حلقه و استوانه موتورهای هم خانواده بعد از آزمون های دوام 500 ساعت پرداخته شده است. نتایج درجه بندی این قطعات بعد از آزمون دوام به عنوان معیار سایش مد نظر قرار داده شده است. سپس این داده های کیفی به روش منطق فازی به متغیرهای گازهای نشتی محفظه لنگ‏ و مقدار مصرف روغن موتور در ساعات انتهایی آزمون وصل شده اند. نهایتا یک معیار برای سنجش سایش بدون نیاز به بازکردن و درجه بندی قطعات موتور ارائه شده است. کاربرد این معیار برای برنامه ریزی آزمون های آتی بر روی موتورهای کارکرده با توجه به مقدار سایش و بدون نیاز به بازکردن آن ها است. دستاورد مهم این روش صرفه جویی در هزینه و زمان آماده سازی موتور با توجه به مقدار سایش است.
    کلید واژگان: حلقه, سایش, گازهای نشتی محفظه لنگ‏, مصرف روغن, منطق فازی}
    Mehrdad Afshari *, Asghar Padash
    Engine life prediction has always been of interest in the automotive industry. Wear is the main factor in limiting the life of an engine. Wear is considered among the parts with a lot of reciprocating movement in the engine. Piston rings and liners with bearings are the most important wear parts in the engine. In this article, the wear pattern in the rings and cylinders of the same family of engines has been investigated after 500 hours of durability tests. The rating results of these parts after the durability test are considered wear criteria. Then, these qualitative data are related to the parameters of blowby and the amount of engine oil consumption in the last hours of the test by the fuzzy logic method. Finally, a criterion for measuring wear is provided without the need to disassemble and rate the engine. The application of this criterion is to plan future tests on used engines without disassembling them and according to their wear rate. The important achievement of this method is saving the cost and time of engine preparation according to the amount of wear.
    Keywords: Piston Rings, Wear, Blowby, Oil Consumption, Fuzzy Logic}
  • علی علیزاده*، محسن حیدری بنی، مسعود الطافی، جعفر اسکندری جم
    در پژوهش حاضر، کامپوزیت هیبریدی زمینه آلومینیوم تقویت شده با ذرات آلومینا و گرافیت به روش ریخته گری گردابی همراه با ریخته گری گریز از مرکز تهیه و رفتار تریبولوژیکی آن بررسی شد. تست سایش با سرعت لغزش cm/s60 و با نیروی N30 انجام گردید. نتایج نشان داد که با افزودن گرافیت و آلومینا به زمینه ی آلومینیوم، مقاومت سایشی کامپوزیت هیبریدی افزایش یافت. مقدار گرافیت در کامپوزیت هیبریدی تاثیر زیادی بر نرخ سایش داشت و افزودن آن تا یک مقدار بهینه منجر به کاهش نرخ سایش و افزایش بیشتر آن، افزایش نرخ سایش را در پی دارد. با وجود ذرات آلومینا، سختی کمتر کاهش یافته و مقاومت سایشی افزایش پیدا کرد. کامپوزیت هیبریدی Al-Al2O3-Gr نرخ سایشی بسیار بهتری از آلیاژ زمینه و همچنین کامپوزیت Al-Gr نشان داد. کامپوزیت Al-Gr به دلیل مقدار بالای گرافیت و نبود ذرات آلومینا نرخ سایش زیادتری حتی از آلیاژ زمینه داشت. بررسی های میکروسکوپ الکترونی روبشی سطوح سایش نشان داد که در آلیاژ زمینه مکانیزم سایش، ترکیبی از مکانیزم های چسبان، خراشان و تورقی است در حالی که در کامپوزیت ها، مکانیزم غالب سایش خراشان و تورقی است.
    کلید واژگان: کامپوزیت هیبریدی, ریخته گری گریز از مرکز, سایش, گرافیت, آلومینا}
    Ali Alizadeh *, Mohsen Heydari Beni, Masoud Altafi, Jafar Eskandari Jam
    Hybrid composite of aluminum base reinforced with alumina and graphite particles was prepared by vortex casting method along with centrifugal casting and its tribological behavior was investigated. The wear test was performed with a sliding speed of 60 cm/s and a force of N30. The results showed that by adding graphite and alumina to the aluminum base, the abrasion resistance of the hybrid composite increased. The amount of graphite in the hybrid composite had a great effect on the wear rate, and adding it to an optimal amount leads to a decrease in the wear rate and its further increase leads to an increase in the wear rate. With the presence of alumina particles, the hardness decreased less and the wear resistance increased. The Al-Al2O3-Gr hybrid composite showed a much better wear rate than the base alloy as well as the Al-Gr composite. Al-Gr composite had a higher wear rate than the base alloy due to the high amount of graphite and the absence of alumina particles. The scanning electron microscope investigations of the wear surfaces showed that in the base alloy, the wear mechanism is a combination of adhesive, scraping, and indentation mechanisms, while in composites, the dominant wear mechanism is scratching and indentation.
    Keywords: Hybrid composite, centrifugal casting, abrasion, Graphite, Alumina}
  • علیرضا اعلایی*، ناصر نبوی نژاد، پویا بصیر

    هدف این پژوهش، انجام یک مطالعه دقیق در مورد مکانیزم سایش آلیاژهای استلایت6 و فولادهای زنگ نزن آستنیتی ER312-ER309 با روکش جوشی توسط فرایند جوشکاری قوسی تنگستن گاز جهت کشف و مقایسه خواص سایشی و مکانیکی آلیاژهای مد نظر بر روی فولاد کم آلیاژ استحکام بالای AISI4340 می باشد. در این پژوهش ریزساختار و رفتار سایشی فولاد کم آلیاژ فوق مستحکم 4340 AISI روکش کاری شده با استفاده از فولادهای زنگ نزن آستنیتی ER309،ER312 و فولاد پایه کبالت استلایت 6 به روش جوشکاری قوس تنگستن-گاز مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریز ساختاری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به سیستم طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس انجام گرفت. سختی سنجی به روش ویکرز با بار 30kgf بر روی سطوح و ریزسختی ویکرز در مقاطع عرضی جوش ها به صورت زیگزاگ انجام گرفت. هم چنین جهت ارزیابی رفتار سایشی از آزمایش سایش پین روی دیسک جهت تشخیص مکانیزم سایش استفاده شد. با کاهش شدت جریان در لایه دوم و همچنین با زیاد شدن تعداد لایه های جوشکاری میزان رقت و امتزاج زیر لایه کمتر شده و سختی افزایش یافته، که بیشترین سختی مربوط به استلایت 6 به میزان 565 ویکرز بوده نتایج آزمون سایش نشان داد که بیشترین ضریب اصطکاک مربوط به فلز جوش 309ER به میزان متوسط 0/68و کمترین ضریب اصطکاک مربوط به فلز جوش استلایت 6 به میزان متوسط 0/53 می باشد.

    کلید واژگان: روکش کاری, آلیاژ AISI 4340, جوشکاری قوسی تنگستن گاز, سایش, ریزساختار}
    Alireza Alaei *, Nasser Nabavinejad, Pouya Basir

    is In this research, the microstructure and wear behavior of high-strength AISI 4340 low-alloy steel coated using austenitic stainless steels ER309, ER312 and cobalt base steel stellite 6 were investigated by tungsten-gas arc welding method. Microstructural investigations were carried out by optical microscope and scanning electron microscope equipped with X-ray energy diffraction spectroscopy system.Hardness measurement was done by Vickers method with a load of 30kgf on the surfaces and Vickers microhardness in the transverse sections of the welds in zigzag form. Also, in order to evaluate the wear behavior, the wear test of the pin on the disc was used to identify the wear mechanism. By reducing the intensity of the current in the second layer and also by increasing the number of welding layers, the dilution and mixing of the sub-layer decreased and the hardness increased, and the highest hardness was 565 (HV) for stellite6. The results of the wear test showed that the highest friction coefficient was related to ER 309 weld metal has an average value of 0.68 and the lowest friction coefficient is related to stellite 6 weld metal with an average value of 0.53.

    Keywords: Cladding, AISI 4340 alloy, gas tungsten arc welding, wear, Microstructure}
  • نوید کریمی بابا احمدی، عباس تقی پور*

    پدیده اصطکاک و سایش در همه جا وجود دارد، از سیستم های نانو الکترومکانیکی در پزشکی تا پیشرانه الکتریکی یکپارچه در مقیاس بزرگ در ناوهای هواپیمابر. کاربرد نانو مواد به عنوان افزودنی در روغن های روان کننده در حال توسعه و پیشرفت است و در کنترل اصطکاک و سایش از اهمیت بالایی برخوردار است. این بررسی بر روی کاربرد انواع نانو مواد در روغن های روان کار تمرکز دارد و به طور جامع ویژگی های تریبولوژیکی این مواد را به عنوان افزودنی مورد مقایسه قرار می دهد. در پایان، پیشنهاداتی برای تحقیقات آتی در زمینه نانو مواد به منظور افزودنی در روغن های روان کننده، عنوان شده است. این بررسی به درک کلی استفاده از نانو مواد در روغن های روان کننده کمک نموده و دستیابی به طرحی بسیار خوب از نانو افزودنی ها با عملکردهای تریبولوژیکی برجسته را ارتقا می دهد.

    کلید واژگان: نانومواد, افزودنی, اصطکاک, روانکاری, سایش}
    Navid Karimi Babaahmadi, Abbas Taghipoor*

    Friction and wear are ubiquitous, from nano-electro-mechanical systems in biomedicine to large-scale integrated electric propulsion in aircraft carriers. Applications of nanomaterials as lubricating oil additives have achieved great advances, which are of great significance to control friction and wear. This review focuses on the applications of nanomaterials in lubricating oil and comprehensively compares their tribological characteristics as lubricating oil additives. Finally, suggestions for future research on nanomaterials as lubricating oil additives are proposed. Hence, this review will promote a better fundamental understanding of nanomaterials for lubricating oil application and help to achieve the superior design of nanoadditives with outstanding tribological performances.

    Keywords: nanomaterial, additive, friction, lubrication, wear}
  • سید محمدرضا سده ئی، محمد خسروی*، یدالله یعقوبی نژاد

    با توجه به اهمیت بالای روش های ساخت با پودر فلزاتی همچون آلومینیوم، در این پژوهش با استفاده از پودر آلومینیوم خالص، نمونه هایی با دو روش متالورژی پودر و تف جوشی پلاسمای جرقه ای ساخته و سپس نمونه ها از نظر ریزساختار، سختی، مقاومت سایشی و مقاومت خوردگی مورد بررسی قرار گرفتند. روش سینترینگ پلاسمای جرقه ای نسبت به روش متالورژی پودر بهبود قابل توجهی در میزان سختی، تراکم ریزساختار، افزایش مقاومت به سایش و خوردگی آلومینیوم نشان می دهد. این بهبود را می توان به سرعت و دمای بالای فرآیند تف جوشی و همچنین اعمال همزمان نیرو و دما و در نتیجه چگالی کامل تر ساختار نسبت داد. ضریب سایش و سختی به ترتیب از 9/0 و 43 برینل در روش متالورژی پودر به 8/0 و 3/49 برینل در روش تف جوشی پلاسمای جرقه ای افزایش یافته است. همچنین با توجه به نتایج آزمون خوردگی، مقاومت خوردگی خطی نمونه تف جوشی پلاسمای جرقه ای بیشتر از نمونه متالورژی پودر مرسوم نشان داده شده است.

    کلید واژگان: آلومینیوم, متالورژی پودر, تف جوشی پلاسمای جرقه ای, سایش, خوردگی}
    Sayyed MohammadReza Sedehi, Mohammad Khosravi *, Yadollah Yaghoubi Nejad

    Due to the high importance of manufacturing methods with metal powders such as aluminum, in this study, using pure aluminum powder, samples were made by two methods of powder metallurgy and spark plasma sintering, and then the samples in terms of microstructure, hardness. Abrasion resistance and corrosion resistance were evaluated. Spark plasma sintering method compared to powder metallurgy method shows significant improvement in hardness, microstructure density, increased wear resistance, and corrosion of aluminum. This improvement can be attributed to the high speed and temperature of the sintering process as well as the simultaneous application of force and temperature, resulting in a more complete density of the structure. The coefficient of wear and hardness increased from 0.9 and 43 Brinell in powder metallurgy method to 0.8 and 49.3 Brinell in spark plasma sintering method, respectively. Also, according to the results of corrosion test, the linear corrosion resistance of sintering-plasma-spark sample is higher than powder metallurgy sample.

    Keywords: Aluminium, Powder Metallurgy, spark plasma sintering, Wear, Corrosion}
  • نادیا خرم شاهی بیات، عباس تقی پور*

    هدف از این پژوهش، بررسی تجربی نقش نانو ذرات اکسید مس در بهبود خواص تریبولوژیکی روان کار می باشد. این پژوهش شامل سه مرحله است. در مرحله اول نانو ذرات اکسید مس با درصدهای وزنی 1/0، 2/0 و 5/0 به عنوان افزودنی به روغن بهران سوپر توربو دیزل SAE 15W-40 اضافه شد. برای پراکنده کردن نانو ذرات در روان کار از حمام التروسونیک و همچنین برای پایداری سیال و جلوگیری از ته نشینی نانو ذرات جامد از سورفکتانت span80 استفاده گردید. در مرحله دوم آزمون های تجربی، شامل آزمون سایش با استفاده از دستگاه آزمون سایش پین روی دیسک و آزمون رسانایی گرمایی انجام گرفت. در مرحله سوم نیز نتایج حاصل تحلیل و عملکرد مخلوط های نانو سیال با سیال پایه مقایسه گردید. نتایج این پژوهش کاهش مقادیر ضریب اصطکاک، کاهش میزان سایش و افزایش رسانایی گرمایی مخلوط های نانو روان کار در مقایسه با سیال پایه را نشان داد. بر اساس نتایج، کم ترین ضریب اصطکاک، کم ترین میزان سایش و بیشترین ضریب رسانایی گرمایی مربوط به مخلوط نانو روان کار حاوی 5/0 درصد وزنی نانو ذرات اکسید مس می باشد. میزان کاهش ضریب اصطکاک این مخلوط نانو روان کار در مقایسه با روغن پایه %1/37، میزان کاهش سایش %3/58 و میزان افزایش رسانایی گرمایی در مقایسه با روغن پایه %84/3 بود. نتایج گویای نقش مثبت نانو ذرات اکسید مس به عنوان افزودنی در بهبود خواص تریبولوژیکی روان کار می باشد.

    کلید واژگان: نانو ذرات اکسید مس, رسانایی گرمایی, ضریب اصطکاک, سایش, روانکار}
    Nadia Khorramshahi Bayat, Abbas Taghipoor*

    The purpose of this research is to experimentally investigate the role of copper oxide nanoparticles in improving the tribological properties of the lubricant. This research consists of three stages. In the first stage, copper oxide nanoparticles with weight percentages of 0.1, 0.2 and 0.5 were added as an additive to Behran Super Turbo Diesel SAE 15W-40 oil. An ultrasonic bath was used to disperse the nanoparticles in the fluid, and span80 surfactant was used to stabilize the fluid and prevent solid nanoparticles from settling. In the second stage of the experimental tests, including the wear test using the pin-on-disk wear test device and the thermal conductivity test, were performed. In the third stage, the results of the analysis and the performance of the nano-fluid blends were compared with the base fluid. The results of this research showed a decrease in friction coefficient values, a decrease in wear rate and an increase in thermal conductivity of nano-lubricant blends compared to the base fluid. Based on the results, the lowest coefficient of friction, the lowest amount of wear and the highest coefficient of thermal conductivity are related to the nano-lubricant mixture containing 0.5% by weight of copper oxide nanoparticles. The friction coefficient reduction rate of this nano-lubricant mixture was 37.1% compared to the base oil, the wear reduction rate was 58.3% and the thermal conductivity increase rate was 3.84% compared to the base oil. The results show the positive role of copper oxide nanoparticles as an additive in improving the tribological properties of the working fluid.

    Keywords: copper oxide nanoparticles, thermal conductivity, friction coefficient, wear, lubricant}
  • حسین رحیمی آسیابرکی، مصطفی اکبری*، پرویز اسدی
    آلیاژهای Al-Si معمولا در تولید قطعات خودرو از جمله پیستون و سیلندر استفاده می شوند. اگرچه این آلیاژ ویژگی های مطلوبی را برای استفاده در خودرو ارایه می دهد، اما چندین ویژگی ریزساختاری مانند وجود سیلیسیوم های سوزنی شکل یا دندریت ها، عملکرد قطعات تولیدشده را مختل می کند. در این مطالعه، از ذرات تقویت کننده ZrO2برای تولید کامپوزیت های زمینه فلزی به وسیله فرآیند اصطکاکی اغتشاشی استفاده شده است. ابتدا ویژگی های ریزساختاری ناحیه اغتشاشی (SZ) نمونه های تولیدشده با استفاده از میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که فرایند اصطکاکی اغتشاشی ویژگی های ریزساختاری فلز پایه ازجمله اندازه ذرات سیلیسیومی و توزیع این ذرات در فلز پایه را بهبود می بخشد. سپس توزیع ذرات و کیفیت پیوند بین ذرات تقویت کننده ZrO2 و آلومینیوم با استفاده از SEM مورد بررسی قرار گرفت. سپس برای تعیین خواص مکانیکی و سایش کامپوزیت ها، آزمون های سختی و سایش انجام شد. آزمایش های سایش پین بر دیسک با سرعت های 1 متر بر ثانیه و 2 متر بر ثانیه و بارهای اعمالی 5 نیوتن، 10 نیوتن و 20 نیوتن انجام شد. نتایج آزمون سایش نشان داد که مقاومت به سایش کامپوزیت تولیدشده در مقایسه با آلیاژ پایه حدود 172 درصد بهبود یافته است.
    کلید واژگان: فرایند اصطکاکی اغتشاشی, ریزساختار, آلیاژ پیستون, ذرات تقویت کننده, سایش}
    Hossein Rahimi Asiabaraki, Mostafa Akbari *, Parviz Asadi
    Al-Si alloys are commonly used in the manufacture of auto parts, including pistons. Although this alloy offers desirable properties for use in pistons, several microstructural properties, such as the presence of needle-like silicones or dendrites, interfere with the performance of the components produced. In this study, ZrO2 reinforcing particles were used to produce metal-based composites by friction stir process. First, the microstructural characteristics of the stir zone (SZ) of the samples produced were studied using a optical microscope. The results showed that the friction stir process improves the microstructural properties of the base metal, including the size of the silicon particles, and the distribution of these particles in the base metal. Then the particle distribution and bond quality between ZrO2 and aluminum reinforcing particles were investigated using SEM. Then, hardness and wear tests were performed to determine the wear and hardness of the composites. Pin-on-disk wear tests were performed at speeds of 1 m / s and 2 m / s and normal applied loads of 5 N, 10 N and 20 N. The wear test results showed that the wear resistance of the produced composite was improved by about 172% compared to the base alloy.
    Keywords: FSP, Microstructure, Piston alloy, Reinforcing particles, Wear}
  • آرش خیابانی، مهدی نصری، یزدان شجری، زهرا سادات سیدرئوفی*

    فولاد ضد زنگ 1.4923 یکی از گزینه های ساخت پره های کمپرسور توربین گاز ایرانی و درحال ارتقاء IGT25+ است. از آنجا که سایش در قطعات توربینی یک مکانیزم مخرب بوده و در سایه دیگر مکانیزم های آسیب زا قرار می گیرد و مقالات بسیار کمی در این حوزه موجود است، در این تحقیق نقش تنش پسماند ناشی از ساچمه کوبی بر مقاومت در برابر سایش فولاد 1.4923 بررسی شد. برای ایجاد تنش پسماند فشاری از عملیات ساچمه کوبی در زمان های 5، 10، 15 و 20 دقیقه استفاده شد. بررسی های ریزساختاری به وسیله میکروسکوپ های نوری (OM) و الکترونی روبشی (SEM) نشان دادند که با افزایش زمان ساچمه کوبی، ضخامت ناحیه تغییر فرم پلاستیک افزایش می یابد؛ طوری که ناحیه تغییر فرم پلاستیک را می توان به سه ناحیه تغییر فرم پلاستیک شدید، تغییر فرم پلاستیک معمولی و ناحیه متاثر از تغییر فرم پلاستیک تقسیم بندی نمود. محاسبات روی نتایج تفرق پرتو ایکس (XRD) نشان داد که با افزایش زمان ساچمه کوبی، میزان تنش پسماند فشاری تا 694 مگاپاسکال افزایش می یابد. با افزایش تنش پسماند فشاری در سطح نیز، مقاومت به سایش نمونه ها با توجه به افزایش چگالی نابجایی ها و خرد شدن دانه ها، تا میزان 90 درصد افزایش یافت. بررسی سطوح سایشی به وسیله SEM نشان داد که مکانیزم سایشی در نمونه ها سایش چسبان اکسیدی است و افزایش تنش پسماند نمونه ها سبب انتقال رژیم سایشی به سایش خراشان ملایم همراه با پدیدار شدن مناطق کندگی شد.

    کلید واژگان: پره کمپرسور توربین گازی, سایش, تنش پسماند, ساچمه کوبی, تغییر فرم پلاستیک}
    Arash Lhiabani, Mahdi Nasri, Yazdan Shajari, Zahra Sadat Seyedraoufi*

    1.4923 stainless steel is one of the options for producing Iranian gas turbine (IGT25) compressor blades and upgrading IGT25 +., as well as the importance of wear resistance in turbine parts and the small number of studies in the field of wear as a destructive mechanism of turbine parts, in this research the effect of residual stress caused by shot peening on the wear resistance of steel 1.4923 was investigated. To create the compressive residual stress, shot peening operations were used at 5, 10, 15 and 20 minutes. Microstructural studies by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) showed that with increasing shot peening time, the thickness of the plastic deformation area increases so that the plastic deformation area can be divided into three plastic deformation areas. Severe, ordinary plastic deformation and the area affected by plastic deformation. Calculations on the results of X-ray diffraction (XRD) showed that with increasing shot peening time, the amount of compressive residual stress increases to 694 MPa. With increasing compressive residual stress on the surface, the wear resistance of the samples increased up to 90% due to the increase in the density of dislocations and grain refining.  Also, the investigation of worn surfaces by SEM showed that the wear mechanism in the samples is oxide adhesive wear and increasing the residual stress of the samples causes the transfer of the wear regime to mild wear abrasion with the appearance of crater areas.

    Keywords: Residual Stress, Shot Peening, Plastic Deformation, Compressor Blade of Gas Turbine, Wear}
  • رسول محسن زاده*

    در این پژوهش، تاثیر نانو ذرات زیولیت بر خواص سایشی پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا که کاربرد فراوانی در ایمپلنت های ارتوپدی دارند، مورد مطالعه قرار گرفته است. بهبود خواص تریبولوژی این پلیمر، از جمله چالش های صنعت پزشکی می باشد و تاثیر مستقیم بر عمر ایمپلنت های ارتوپدی دارد. نمونه های استوانه ای نانوکامپوزیتی بر پایه آمیخته پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا حاوی نانوذرات زیولیت (2، 4 و 6 قسمت وزنی) به روش اکسترودر و قالب گیری تزریقی تولید شد. شکل شناسی نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد. با استفاده از آزمون پین روی دیسک، مقدار سایش، دما و ضریب اصطکاک تحت نیروی فشاری N 50 و سرعت ثابت m/s 5/0 اندازه گیری شد. مقدار سایش، دما و ضریب اصطکاک در نمونه حاوی 4 قسمت وزنی از نانو زیولیت، پس 4500 متر، به ترتیب حدود 56، 32 و 26 درصد کمتر از نمونه پلی اتیلنی خالص مشاهده شد. در مقابل، بکارگیری 6 قسمت وزنی از نانو ذرات زیولیت، منجر به کلوخه شدن ذرات و افزایش مقدار سایش، دما و ضریب اصطکاک، نسبت به نمونه های نانوکامپوزیتی شد. علاوه براین، مورفولوژی نمونه های نانوکامپوزیتی، پس از آزمون، سطح صافتر و با آثار سایش خراشی کم عمق تر نسبت به سطح ساییده شده نمونه پلی اتیلنی خالص نشان داد.

    کلید واژگان: پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا, نانو زئولیت, نانوکامپوزیت, سایش, اصطکاک}
    Rasool Mohsenzadeh *

    In this research article, the effect of zeolite nanoparticles on the tribological properties of high molecular weight polyethylene, which are widely used in orthopedic implants, has been studied. Improving the tribological properties of this polymer is one of the medical industry challenges which has an important effect on the life-time of orthopedic implants. Nanocomposites based on ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) blend, containing 2 to 6 phr of nano-zeolite, were prepared via melt compounding followed by injection molding. The morphology was studied using scanning electron microscopy. The wear and temperature of specimens as well as friction coefficient were characterized by employing a pin on disk test under 50 N and sliding velocity of 0.5 m/s. The wear rates, temperature and friction coefficient of nanocomposite containing 4 phr of nano-zeolite, were 56, 32 and 26%, respectively, lower than those of neat UHMWPE. In contrast, the application of 6 phr of of nano-zeolite, led to agglomeration and increased wear, temperature and coefficient of friction compared to nanocomposite samples. In addition, the morphology of nanocomposite samples, after testing, revealed a smoother surface with the mild abrasion marks than that of of pure UHMWPE sample.

    Keywords: UHMWPE, Nano-Zeolite, Nanocomposite, Wear, Fiction}
  • محمد ریاحی*، نغمه جعفریان کفشگری

    یاتاقان های ژورنال یکی از بخش های مهم در تجهیزات صنایع نظیر نیروگاه ها می باشند که در طول کارکرد خود دچار خرابی های مختلفی می شوند. به منظور جلوگیری از آسیب های فاجعه بار و کاهش علل ایجاد آن ها، می توان از روش های بررسی علل ریشه ای خرابی در یاتاقان ها استفاده نمود. در این مقاله، علل ریشه ای خرابی در یاتاقان های ژورنال، به وسیله روش  تجزیه و تحلیل حالت ها و اثرات شکست بررسی گردید. با استفاده از پرسشنامه، داده های مربوط به خرابی یاتاقان ها، در شش نیروگاه مختلف جمع آوری گردید. با کمک داده ها و جداول مربوط به رتبه بندی احتمال وقوع، احتمال تشخیص و نرخ شدت، که از پارامترهای اصلی برای تعیین عدد اولویت ریسک هستند، فرایند تجزیه و تحلیل حالت ها و اثرات شکست اجرا گردید. در نتیجه، اصلی ترین عیب، سایش شناسایی شد. به منظور بررسی اثرات  سایش و بهبود آن، با استفاده از مدل ارایه شده، برای هندسه ی سایش در یاتاقان و تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی برای حل معادله ی ناویراستوکس، اثر سایش در فشار ماکزیمم روان کار و ظرفیت تحمل بار در مکان های مختلف سایش در نیمه ی پایینی یاتاقان، موردمطالعه قرارگرفت. نتایج به دست آمده از تحلیل اجزاء محدود با نتایج حاصل از تیوری و حل معادلات هریسون-سامرفیلد برای یاتاقان بدون سایش مقایسه گردید. به منظور کاهش اثر این عیب در شرایط مشابه، یاتاقان با هندسه دیگر و ظرفیت تحمل بیشتر پیشنهاد گردید.

    کلید واژگان: یاتاقان ژورنال, تجزیه و تحلیل حالت ها و اثرات شکست, عدد اولویت ریسک, سایش, ظرفیت تحمل بار}
    Mohammad Riahi *, Naghmeh Jaafarian Kafshgary

    During the operation of rotating machines in large industries such as power plants, the journal bearing failures are numerous. In order to avoid catastrophic damages in bearings and reducing the causes, evaluation of the root causes of bearing failures is important. In this paper, we investigate the root causes of failure in journal bearings, using one of the powerful methods of maintenance fields, which has been named failure mode and effect analysis. In order to collect bearing failures data, have been referred to the six power plants and failures information is obtained. Using this data and charts related to the occurrence probability, detection probability and severity rates which are the main parameters of this method for determining the risk priority number, the failure mode and effect analysis method has been implemented. According to this method, the main failure has been identified as wear. Then, using the well-known model of bearing wear geometries and computational fluid dynamics analysis for solving Navier-Stocks equations, effects of wear on the bearing load capacity, maximum lubrication pressure, in the different locations of wear, in the lower half of the bearing, has been investigated. Finally, the results of the finite element analysis have been compared to the results of the theory and solving the Sommerfeld-Harrison equation for bearing without wear. Also, to reduce the effects of this failure, another bearing geometry has been proposed in a similar situation with a load capacity greater than the custom one.

    Keywords: Journal bearing, risk priority number, wear, Load Capacity}
  • عبدالواحد کمی*، بیژن ملائی داریانی
    در این مقاله از آزمایش سایش لغزنده روی سطح تخت برای مطالعه گالینگ در قالب های کشش بدنه خودرو (از جنس آلیاژ GGG60) استفاده شد. آزمایش های سایش روی ورق های فلزی DC06 (استاندارد EN 10130) و DC04 (استاندارد MSC) به دو روش مختلف انجام شدند: در روش اول لغزنده به صورت مکرر روی یک مسیر خطی ثابت حرکت داده شد. در حالیکه در روش دوم، لغزنده روی مسیرهای خطی موازی و متفاوت حرکت داده شد. روش دوم با استفاده از سطوح تخت و انحنادار لغزنده انجام شد تا شرایط سایش گالینگ در سطوح تخت و انحنادار قالب ها شبیه سازی شود. علاوه بر این، اثر سختی، زبری و استحکام مکانیکی ورق های DC06 و DC04 بر گالینگ قالب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش های گالینگ با سایش گالینگ ایجاد شده در قالب های کشش بدنه خودرو همخوانی داشتند. نتایج نشان دادند که در شکل دهی ورق DC04 سایش گالینگ بیشتری ایجاد می شود. همچنین انطباق کیفی بین نتایج هر دو روش مذکور مشاهده شد. با این وجود در روش اول، سایش در مدت کوتاه تری نمایان شد در حالیکه در روش دوم لغزنده روی مسیر بسیار طولانی تری حرکت داده شد تا میزان سایش قابل مشاهده ای ایجاد شود.
    کلید واژگان: سایش, گالینگ, آزمایش لغزنده روی سطح تخت, کشش عمیق, شکل دهی ورق}
    Abdol V. Kami *, B. Mollaei Dariani
    In this paper, the slider-on-flat-surface (SOFS) test was used to study the galling in automobile body drawing dies (made of GGG60 alloy). The SOFS tests were conducted on the DC06 (EN 10130) and DC04 (MSC standard) alloy sheet metals; according to the following two approaches: in the first approach, the slider was forced to move in a single linear path, repeatedly. While, in the second approach, the slider was moved on separate parallel paths. The second approach was performed using both flat and curved surfaces of the slider to simulate galling conditions on flat and curved surfaces of the dies, respectively. Moreover, the effect of hardness, surface roughness, and mechanical properties of the DC04 and DC06 sheet materials on die galling was investigated. The galling tests’ results were in agreement with the galling wear that occurred in automobile body drawing dies. The results showed that forming DC04 sheet metal will lead to more galling wear. Furthermore, a qualitative coincidence was observed between the results of the aforementioned approaches. Nevertheless, in the first approach, wear emerged in a shorter period; while, in the second approach, the slider was moved on a much longer path for creating observable wear.
    Keywords: Wear, Galling, Slider-on-flat-surface test, Deep Drawing, Sheet metal forming}
  • عباس تقی پور*، حسن صبوئی
    روانکاری یکی از راه های خیلی موثر در کاهش اصطکاک و کم کردن گرمای اضافی تولیدشده در یک سامانه مکانیکی است. شناسایی افزودنی مناسب برای بهبود خواص روانکاری توسط افزودنی هایی که دارای ویژگی هایی نظیر قابلیت دسترسی و کارایی با کیفیت بالاتری هستند امری مهم است. هدف این پژوهش بررسی تاثیر نانو ذرات دی اکسید سیلیسیم (SiO2) با غلظت های مختلف به عنوان افزودنی بر خواص حرارتی و ضد سایشی روانکار بود. بدین منظور نانو ذرات با غلظت های 0.2 و 0.4 و 0.5 درصد وزنی با روغن ترکیب شد. برای پراکنده کردن نانو ذرات درون سیال پایه و دستیابی به یک نانو سیال پایدار از سورفکتانت Span 80، حمام آلتراسونیک و همزن دور بالا استفاده شد. پایداری استاتیک نانو سیالات ساخته شده نیز به صورت دیداری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که افزودن نانو ذرات به روغن هیچ گونه تغییر حالتی در آن ایجاد نمی کند و با گذشت زمان هیچ گونه رسوب و تغییر فازی مشاهده نشد که بیانگر پایداری بسیار خوب این نانو سیال می باشد. در مرحله آخر آزمون های سایش، تعیین ضریب اصطکاک و ضریب هدایت حرارتی بر روی نمونه ها انجام شد. با توجه به نتایج حاصل کمترین میزان سایش دیسک ها مربوط به مخلوط روان کار با غلظت 0.5 درصد وزنی بود. میزان کاهش وزن دیسک ها در اثر سایش برای این مخلوط %60.76، کاهش ضریب اصطکاک %15.07 و افزایش ضریب هدایت حرارتی %2.4 در مقایسه با روغن پایه بود.
    کلید واژگان: سایش, ضریب هدایت حرارتی, روانکاری, نانو ذرات دی اکسید سیلیسیم}
    Abbas Taghipoor *, Hasan Sabooei
    Lubrication is one of the most effective ways to reduce friction and reduce the excess heat generated in a mechanical system. Identifying the right additive to improve lubrication properties by additives that have features such as accessibility and higher quality performance is important. The aim of this study was to investigate the effect of silicon dioxide (SiO2) nanoparticles with different concentrations as additives on the thermal and anti-wear properties of lubricants. For this purpose, nanoparticles with concentrations of 0.2, 0.4 and 0.5 wt% were combined with oil. Span 80 surfactant, ultrasonic bath and high speed agitator were used to disperse the nanoparticles into the base fluid and achieve a stable nanofluid. The static stability of nanofluids was also visually investigated. The obtained results showed that the addition of nanoparticles to the oil does not cause any change in its state and over time no sedimentation and phase change was observed, which indicates the very good stability of this nanofluid. In the last stage, wear tests, determination of friction coefficient and thermal conductivity coefficient were performed on the samples. According to the results, the lowest amount of disc wear was related to the lubricating mixture with a concentration of 0.5% by weight. The weight loss of the discs due to wear for this mixture was 60.76%, the reduction of the coefficient of friction was 15.07% and the increase of the thermal conductivity was 2.4% compared to the base oil.
    Keywords: Wear, Thermal conductivity, Lubrication, Silicon dioxide nanoparticles}
  • رسول محسن زاده سعدآبادی *

    کاربرد چرخ دنده های پلیمری به دلیل برخورداری از امتیازهایی شامل پایین بودن وزن، عملکرد کم صدا، عدم نیاز به روانکاری، سهولت در تولید انبوه و همچنین هزینه ساخت کم، رو به افزایش است. با این وجود، چرخ دنده های پلیمری، محدودیت هایی از جمله، مقاومت حرارتی پایین و استحکام مکانیکی نازل نسبت به چرخ دنده های فلزی دارند. چرخ دنده های پلیمری در طی انتقال قدرت در معرض شرایط پیچیده ای از بارگذاری، فرسایش و ترمو دینامیکی قرار دارند. بنابراین، مطالعه عوامل واماندگی برای چرخ دنده های پلیمری با توجه به شرایط محیطی و بارگذاری حایز اهمیت است. واماندگی در چرخ دنده های پلیمری متفاوت از چرخ دنده های فولادی است. یک نمونه از واماندگی در چرخ دنده پلیمری، واماندگی حرارتی است که برای چرخ دنده های فولادی رخ نمی دهد. این نوع از واماندگی می تواند تحت آسیب های حرارتی طبقه بندی شود. این مقاله سه نوع از ویژگی واماندگی شامل: سایش، خستگی و آسیب های حرارتی را مرور می کند. این ویژگی ها اغلب با هم به عنوان مکمل یکدیگر مورد مطالعه قرار می گیرند.

    کلید واژگان: پلیمر, چرخ دنده, واماندگی, سایش, خستگی, آسیب حرارتی}
  • ایمان حاجیان نیا، محمدرضا پاک منش*، مرتضی شمعانیان، مسعود عطاپور

    در این پژوهش رفتار سایشی فولاد با پلاستیسیته حاصل از استحاله (TRIP) و فولاد دو فازی (DP) حاصل از دو چرخه عملیات حرارتی مختلف در یک فولاد کم آلیاژ استحکام بالا مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش های سایش به صورت رفت و برگشتی تحت نیروی یک کیلوگرم و با سرعت خطی ثابت 1/0 متر بر ثانیه انجام شد و سپس سطح نمونه های سایش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی همراه با آنالیز نقطه ای بررسی گردید و به منظور ارزیابی نوع فازهای تشکیل شده، از آزمون پراش پرتو ایکس استفاده شد. یافته ها نشان داد که طی فرایند سایش، فولاد TRIP نسبت به فولادDP دارای کاهش وزن بیشتری می باشد؛ در فولاد TRIP، طی فرایند سایش به علت استحاله تبدیل فاز آستنیت باقی مانده به مارتنزیت، نرخ تغییرات وزن کاهش شدیدتری را نشان داد. در فولاد DP به علت اختلاف شدید سختی فریت و مارتنزیت، سطح سایش غیریکنواخت تری به دست آمد. همچنین آزمایش ها حاکی از تشکیل اکسید Fe2O3 در فولاد DP و Fe2O3 و Fe3O4 در فولاد TRIP می باشد که میزان اکسید آهن در فولاد TRIP نسبت به فولاد DP بیشتر بود. در نهایت مکانیسم سایش هر دو فولاد، ورقه شدن به همراه سایش اکسیدی تشخیص داده شد.

    کلید واژگان: فولاد TRIP, فولاد DP, سایش, ورقه شدن, سایش اکسیدی}
    Iman Hajannia, Mohammad Reza Pakmanesh *, Morteza Shamanian, Masoud Atapour

    In this research, wear behavior of a TRIP steel and a DP steel from two different heat treatments was investigated on a high-strength low-alloy steel. Reciprocating wear tests were performed at a force of one kg with a constant linear velocity of 0.1 m/s. Wear samples were studied by SEM with point analysis. To study type of phases formed, XRD was used. The results showed that during the wear process, TRIP steel had more weight loss than DP steel, and in TRIP steel, the rate of change in weight decreased significantly during the wear process due to the transformation of the remaining austenite phase to martensite. In the DP steel, due to severe difference in ferrite and martensitic hardness, a more uniform wear surface was produced. Also, experiments showed that Fe2O3 oxide was formed in steel DP and Fe2O3 and Fe3O4 in steel TRIP, which increased the amount of iron oxide in steel TRIP compared to DP steel. Ultimately, the wear mechanism of both steel, delamination and oxidation wear were detected.

    Keywords: TRIP steel, DP steel, Wear, Delamination, oxidation}
  • سارا کامکار، مجید محمدی*، محسن کریمی

    آلیاژ Ti-6Al-4V، به علت داشتن مقاومت بالا نسبت به خوردگی، خواص مکانیکی مطلوب و زیست سازگاری عالی، به طور گسترده در صنایع پزشکی (ایمپلنت های ارتوپدی و دندانی)، نظامی و الکترونیکی استفاده می شود. مشکل اصلی این آلیاژ خواص سایشی ضعیف، مقاومت خستگی کم و خواص تریبولوژی نامطلوب است. هدف از انجام این پژوهش، ایجاد پوششی چسبنده و بهبود مقاومت به خوردگی و سایش آلیاژ Ti-6Al-4V است. برای تحقق این امر، اصلاح سطح نمونه ها توسط نیتروژن دهی در دو محیط پلاسمای الکترولیتی و اتمسفری انجام گرفت. در نهایت، لایه TiN با استفاده از روش تبخیر قوس کاتدی روی نمونه های اصلاح شده در مرحله قبل اعمال شد. ریزساختار، ضخامت پوشش ها و مورفولوژی سطح با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) مجهز به آشکارساز EDS بررسی شد. شناسایی فازهای تشکیل شده در پوشش توسط پراش اشعه ایکس خراشان (GIXRD) مورد بررسی قرار گرفت. مقاومت به خوردگی، توسط آزمون های پلاریزاسیون تافلی و امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی مقاومت سایشی و ضریب اصطکاک پوشش ها توسط آزمون پین روی دیسک انجام شد. بررسی نتایج نشان داد که با اعمال پوشش روی نمونه ها، مقاومت به خوردگی بهبود پیدا کرد و نمونه با پوشش دو لایه نیترید پلاسمایی/نیترید تیتانیوم با دانسیته جریان خوردگی 7-10×1/46آمپر بر سانتی متر مربع و پتانسیل خوردگی 0/3-ولت دارای مقاومت به خوردگی بهتری در مقایسه با سایر پوشش هاست. از طرفی خواص سایشی نمونه ها با اعمال پوشش های دولایه بهبود یافت؛ به طوری که برای هر دو نوع پوشش دولایه ایجادشده، پس از طی مسافت 3متر کمترین کاهش ضخامت در حدود 4میکرومتر به دست آمد.

    کلید واژگان: نیتروژن دهی پلاسمایی, تبخیر قوس کاتدی, پلاسمای الکترولیتی, نیترید تیتانیوم, سایش, خوردگی}
    S. Kamkar, M. Mohammadi*, M. Karimi

    High corrosion resistance, proper mechanical properties, and biocompatibility of Ti-6Al-4V alloy make it suitable for medical (dentistry and orthopedic implants), military and electronic industries. The greatest disadvantages of this alloy are poor wear resistance, low fatigue strength and poor tribological properties. The aim of this study was to apply an adhesive coating to improve both corrosion and wear properties of the Ti-6Al-4V alloy. Surface modification of alloy was done by nitrogen plasma nitriding in both electrolyte plasma and atmosphere plasma environment. Finally, the TiN layer was coated on the modified samples, using cathodic arc evaporation technique. The microstructural investigation, surface morphology, and coating thickness were studied by field emission scanning electron microscope (FESEM) equipped with energy dispersive spectroscopy. The grazing incidence X-ray diffraction (GIXRD) was applied to study the phases in the coatings. The corrosion resistance was studied with potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy. The wear resistance and the coating coefficient of friction were tested with pin-on-disc machine. The corrosion resistance of the samples was improved by applying the coatings and the plasma-nitride/TiN double-layer coating showed the best corrosion resistance with current density of 1.46×10-7A/cm2 and corrosion potential of -0.3V. On the other hand, the lowest thickness reduction in wear test was observed in double-layer coatings, so that the thickness reduction for both double-layer coatings, was less than 4μm, after 300m sliding.

    Keywords: Plasma Nitriding, Cathodic Arc Evaporation, Plasma Electrolytic (PE), Titanium Nitride (TiN), Wear, Corrosion}
  • مجید شهروی*، احمدرضا شاه ملاقمصری، احمدرضا اکبری

    امروزه بالا رفتن بار محوری و سرعت در سیستم های حمل ونقل ریلی باعث شده است مقدار فشار وارده به سطح و انرژی تلف شده افزایش یافته و موجب سایش شدید پروفیل های سوزن به خصوص در محل تقاطع سوزن گردد. یکی از سوانحی که بیشترین آسیب های مالی و جانی برای راه آهن کشورها را به همراه دارد؛ خروج از خط ناوگان در محل تقاطع سوزن هاست. همانطور که ذکر شد، با توجه به اهمیت بالای سوزن در این پژوهش سعی شده است تا با بررسی این پدیده و واکاوی تیوری-های حاکم و همچنین جمع آوری اطلاعات، نقش و تاثیر آسیب های ناشی از سایش سوزن های سامانه ریلی به خصوص در ایران بررسی شده و ضرورت و نیاز وجود چنین تحقیقاتی در این مورد توضیح داده شود. در واقع این مطالعات مقدمه ای بر بررسی این پدیده می باشد.در ادامه حرکت قطار روی سوزن در نرم افزار UMشبیه سازی شده و میزان نیروهای وارده به سوزن و انرژی سایش استخراج می گردد. همچنین تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل سرعت، بار محوری و پروفیل سوزن در میزان سایش مورد بررسی قرار می گیرد. سپس سوزن های مورد نظر در نرم افزار کتیا مدلسازی شده و در نرم افزار آباکوس نیروهای استخراج شده از شبیه سازی UMبه سوزن وارد گردیده و تنش ، کرنش و دفرمگی سوزن ها بررسی شده اند.

    کلید واژگان: سوزن, سایش, تغییر شکل پلاستیک, المان محدود}
    Majid Shahravi *, AhmadReza Shahmolla Ghamsari, AhmadReza Akbari

    Nowadays, the increase in axial load and speed in railway transportation systems has increased the amount of pressure applied to the surface and energy loss, and has caused severe wear of turnout profiles, especially in turnout intersections. One of the major financial and physical losses to the country's railway is the train derailment in the turnout intersections. As mentioned above, due to the importance of turnout in this study, it has been tried to study the role of damages caused by turnout wear of railway system and explain the necessity for such research in this regard, particularly in Iran, by studying this phenomenon and examining the ruling theories as well as collecting information. In fact, these studies are the starting point for a more precise investigation into this phenomenon. In the following, the movement of train on a turnout is simulated in the "Universal Mechanism" software and the amount of force applied to the turnout and the wear energy is extracted. Furthermore, the effect of different parameters such as speed, axial load, friction coefficient, arc radius, and turnout profile on the rate of wear will be investigated. Then the turnouts are modeled on CATIA software and the forces extracted from the Universal Mechanism simulation are exerted to the turnout in the FEM software, and the stress, strain and deformation of the turnouts are investigated.

    Keywords: Turnout, wear, Plastic Deformation, finite element}
  • ایمان انصاریان، محمدحسین شاعری*

    تیتانیم خالص تجاری (CP) به دلیل زیست سازگاری عالی کاربردهای زیادی در بایومواد و ایمپلنت ها دارد. علی رغم اهمیت بالای خواص سطحی در کاربردهای زیستی، تحقیقات بسیار کمی درباره بهبود خواص سطحی تیتانیم CP از طریق بهبود ساختار انجام شده است. لذا هدف پژوهش حاضر بهبود خواص خوردگی و سایشی تیتانیم CP از طریق کاهش اندازه دانه به وسیله فرآیند فورج چندگانه (MDF) است. بدین منظور نمونه های تیتانیم CP آنیل شده تا 6 پاس تحت فرآیند MDF در دمای محیط و °C220 قرار گرفتند. برای بررسی خواص خوردگی نمونه ها، آزمون پلاریزاسیون تافل در محلول شبیه سازی شده بدن انسان (SBF) انجام گرفت. خواص تریبولوژی نیز توسط آزمون پین روی دیسک در سرعت لغزشی و تنش اعمالی به ترتیب (m/s)0/2 و MPa1 بررسی شد. نتایج حاصل از بررسی ریزساختار نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به EBSD نشان داد که پس از 6 پاس فرآیند MDF ساختار فوق ریزدانه در تیتانیم CP تشکیل شد. نتایج بررسی آزمون پلاریزاسیون تافل نشان داد که در اثر اعمال فرآیند MDF و افزایش پاس های آن صرف نظر از دمای فرآیند، مقاومت به خوردگی نمونه ها افزایش یافت. همچنین نمونه های MDFشده در دمای °C220، مقاومت به خوردگی بیشتری در مقایسه با نمونه های MDFشده در دمای محیط نشان دادند. مقاومت به سایش تیتانیم CP نیز در اثر کاهش اندازه دانه افزایش یافت. همچنین نتایج حاصل از بررسی مورفولوژی سطوح سایش با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی با گسیل میدانی، به طور عمده مکانیزم های سایش خراشان و ورقه ای شدن را نشان داد.

    کلید واژگان: تیتانیم خالص تجاری, فرآیند MDF, اندازه دانه, خوردگی, سایش}
    I. Ansarian, M.H. Shaeri*

    Commercial pure (CP) titanium has many applications in biomaterials especially in implants due to its excellent biocompatibility. Despite the importance of surface properties in bio-applications, limited research has been conducted to improve surface properties of CP titanium by improving the structure. Therefore, the purpose of this research is to improve the corrosion and wear properties of CP titanium by reducing grain size by multi-directional forging (MDF) process. For this purpose, annealed CP titanium samples were forged by MDF up to six passes at ambient temperature and 220°C. To investigate the corrosion properties of specimens, the tafel polarization test was performed in a simulated body fluid (SBF) solution. The tribological properties were also investigated by pins-on-disk test at sliding speed and applied stress of 0.2 (m/s) and 1MPa, respectively. The results of microstructure analysis of the samples using a scanning electron microscope (SEM) equipped with EBSD showed that the ultrafine grain structure was formed in titanium CP, after 6 passes of the MDF. The results of the investigation of the tafel polarization test showed that the corrosion resistance of the samples increased with applying MDF and increasing the pass number, regardless of the processing temperature. Also, the corrosion resistance of MDFed samples at 220°C temperature was higher than the MDFed samples at ambient temperature. Wear resistance of CP titanium was also increased, by decreasing the grain size. The results of the investigation of surface morphology of samples using a field-emission scanning electron microscope showed mainly the abrasive and delamination wear mechanisms.

    Keywords: Commercial Pure Titanium, MDF Process, Grain Size, Corrosion, Wear}
  • علی نیکویی منش، صالح اکبرزاده*
    سایش از جمله مکانیزم های مخربی است که می تواند عملکرد بسیاری از سیستم های صنعتی را تحت الشعاع قرار دهد. پوشش نیترید تیتانیوم (TiN) به دلیل داشتن خواص منحصر به فردی همچون مقاومت به حرارت و اکسیداسیون بالا و مقاومت زیاد به سایش، در بسیاری از قطعات صنعتی به منظور تقویت مقاومت به خوردگی، اکسیداسیون و سایش مورد استفاده قرار می گیرد. در کار حاضر پوشش نانوساختار TiN  با روش رسوب دهی فیزیکی بخار روی پایه ای فولادی نشانده شده است. خواص پوشش با استفاده از آزمون نانوفروبرش به دست آمده است و آزمون سایش پین روی دیسک روی سه نمونه متفاوت در بارگذاری و سرعت های مختلف انجام شده است که در نتیجه آن، نمونه با ضخامت پوشش بالاتر، مقاومت به سایش بالاتری را از خود نشان می دهد.  فرآیند سایش به دلیل ماهیت غیرقابل بازگشت آن باعث افزایش آنتروپی سیستم  می شود. در  قسمت تحلیلی کار حاضر با استفاده از دمای به دست آمده از روش المان محدود، ارتباط بین دما و نرخ سایش و همینطور نرخ تولید آنتروپی و نرخ سایش مطالعه شده است. مشاهده شد که پوشش با ضخامت بالاتر مقاومت به سایش بهتری نشان می دهد. در این پژوهش، ارتباط بین سایش و آنتروپی بررسی شده است که بتوان برای مواد مختلف با پیش بینی دما میزان سایش را نیز پیش بینی کرد. همچنین به کمک روش اجزای محدود، تغییرات دما با زمان در دو سطح با پوشش و بدون پوشش نیز پیش بینی شد. یکی از نوآوری های این تحقیق، در قابلیت ارتباط بین میزان سایش و حرارت تولید شده است.
    کلید واژگان: ارتباط سایش با دما, آزمایش پین روی دیسک, پوشش نیترید تیتانیوم, سایش, تحلیل اجزای محدود}
    A. Nikueimanesh, S. Akbarzadeh*
    Wear is one of the most detrimental mechanisms which can affect the performance of many industrial systems. TiN coating due to its unique properties such as resistance to wear, oxidation, and heat is widely used in mechanical elements. In this research, TiN coating has been coated on steel substrate using a physical vapor deposition method. The coating’s properties have been obtained using nano-indentation test. Pin on disk wear test has been conducted while the disks are coated. The tests are conducted under three different loads and different speeds. It was shown that the samples with thicker coating show a better tribological performance. In this study, the relationship between wear and entropy has been investigated in order to predict the wear rate for different materials by predicting temperature. Also, temperature changes over time were predicted in two states of with and without coating. It was also shown that the samples with thicker coating have better wear resistance. One of the innovations of this research is the ability to establishing a correlation between the wear rate and produced temperature.
    Keywords: Wear Temperature Relation, Pin On Disk Test, Tin Coating, Wear, Finite Element Analysis}
  • علی معرف، امین ربیعی زاده*
    روش تولید ریزساختار آمورف/فوق ریزدانه به وسیله فرآوری اصطکاکی اغتشاشی زیر آب یک روش نوین می باشد که با استفاده از یک ابزار در حال چرخش، فلز زمینه غوطه ور در آب را به حالت خمیری در می آورد تا ساختار کریستالی در حین تبلور مجدد دینامیکی از حالت منظم خارج و بی شکل شود و یا پس از تبلور مجدد مانع از رشد دانه ها گردد. بدین منظور برای انجام فرآوری اصطکاکی اغتشاشی بر روی مس خالص تجاری و آلیاژ برنج در زیر آب از ابزاری از جنس کاربید تنگستن استفاده شد. بررسی های ریزساختار به کمک میکروسکپ نوری بر روی نمونه های مس خالص تجاری کاهش چشمگیر اندازه دانه را نشان داد. به همین ترتیب سختی سنجی مقطع عرضی و عمود بر راستای فرآیند، افزایش سختی نمونه ها تا 45% بیشتر از فلز پایه را نشان داد. الگوی پراش اشعه ایکس ناحیه فرآوری شده تحت اعمال فرآوری اصطکاکی اغتشاشی در زیر آب در مقایسه با الگوی فلز پایه قله های کوتاه تر و پهن تری را نشان می دهد که در عین حال میزان زمینه الگو افزایش یافته است. مجموع این عوامل بیانگر تشکیل ساختاری آمورف/فوق ریزدانه است. همچنین رفتار سایشی نمونه ها با روش پین روی دیسک مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصل، کاهش ضریب اصطکاک حداقل تا حدود 48% نسبت به فلز پایه را نشان می دهد. نتایج حاصله از آزمایش های سایش و سختی نشان می دهد که فرآوری اصطکاکی اغتشاشی می تواند مقاومت سایشی و سختی مس خالص تجاری و آلیاژ برنج را به نحو چشمگیری افزایش دهد.
    کلید واژگان: آلیاژ مس, فرآوری اصطکاکی اغتشاشی, زیرآب, سایش, پراش اشعه ایکس}
    Ali Moaref, Amin Rabiezadeh *
    Amorphous/ultrafine grained production method using friction stir processing under water is a novel method which uses a rotating tool to knead the base metal, and immediately after that, it is cooled by water to alter the crystalline structure in the next crystallization and change it into amorphous/ultrafine grained structure. In the present study, the applied metal was copper with purity of 99.8 percent. The properties of crystal structure before and after the test were examined. Examinations using optic microscope (OM) showed that the friction stir processing with higher rounds would decrease the tunnel defects and heterogeneity and cavities, and grain size of sample was reduced. Moreover, hardness test was conducted on samples in cross section and perpendicular to the process line. Results showed that making amorphous using friction stir processing can increase the sample hardness to 45 percent compared with the base metal. The structural properties of samples were examined using x-ray diffusion. Results showed that the peaks presented in diffusion pattern were decreased and their width were increased because of a severe change in plastic form and conducting the process under water which prevent the growth of grains and complete re-crystallization of microstructures. The main reason for reduction in peak intensities and increase in their height was the presence of ultrafine grained phase and extra fine granules. Moreover, the friction behavior of samples were examined using pin on disk method, and a reduction in the friction coefficient was found which was 48 percent compared with the base metal.
    Keywords: copper alloy, Friction Stir Processing, underwater, Wear, XRD}
  • محمد ریاحی، سید مصطفی مطلوبی*، نغمه جعفریان
    یاتاقان های ژورنال در صنایع بزرگ، نظیر صنایع نیروگاهی کاربرد فراوانی دارند. لذا، تحقیقات مختلفی در زمینه نگاهداشت آن ها انجام شده است. یکی از روش های موثر در نگاهداشت یاتاقان ها روش RCA می باشد. در این مقاله، ابتدا ضمن بررسی خرابی های یاتاقان ژورنال با کمک FMEA و FTA به الویت بندی آن ها پرداخته شده است. برای این منظور از نظر کارشناسان خبره و روش جمع آوری داده های میدانی در نیروگاه های گازی استفاده شد. در نهایت با توجه به اهمیت سایش، این مسئله با کمک نرم افزار COMSOL و معادلات ناویر استوکس شبیه سازی شده و پیشنهاداتی جهت بهبود عملکرد ارائه گردیده است.
    کلید واژگان: یاتاقان های ژورنال, روش FMEA, روش FTA, سایش, عدد الویت ریسک}
    Mohammad Riahi, Mostafa Matloobi *, Naghme Jafarian
    Journal bearings are vastly used in major industries such as power generation, oil and gas production, refineries, and the like. Thus, much investigation and study has taken place for more effective maintenance and fault detection of these bearings. An effective method in maintenance for these bearings is Root Cause Analysis (RCA) that tools like FMEA and FTA are used in it. In this paper, initially meanwhile investigation of journal bearing failures prioritizing of them have been down by using FMEA and FTA. For this purpose, expert opinion and field data collection were used in six gas power stations of country and by used them RPN are calculated for faults. Finally considering to RPN result and the importance of wear in journal bearing, this issue is simulated in COMSOL software and using Navier-Stokes equations and load capacity is investigated. At least some suggestions about geometry of journal bearing were presented to improve its performance
    Keywords: Journal Bearings, FMEA Method, FTA Method, RPN, Wear}
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