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 « heat treatment » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «heat treatment» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • رضا زنگنه، امین صفی جهان شاهی، بهنام آخوندی*

    با ظهور و گسترش فرآیندهای ساخت افزایشی، به ویژه فرآیند لایه نشانی ذوبی، تحقیقات وسیعی در مورد این فرآیندها صورت پذیرفته است. یکی از حوزه های تحقیقاتی مهم مربوط به استحکام بخشی به قطعات چاپ شده به روش لایه نشانی ذوبی است. این فرآیند امکان تولید ساختارهای پیچیده و شخصی سازی قطعات را امکان پذیر می سازد. از طرفی ماده پلی لاکتیک اسید یکی از اصلی ترین مواد مورد استفاده در این فرایند است که به دلیل خواص زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری، بیشتر از سایر مواد مورد توجه قرارگرفته است. در این پژوهش، اثر عملیات حرارتی آنیل کردن بر استحکام و مدول فشاری نمونه های متخلخل با رویکرد استفاده در مهندسی بافت به عنوان جایگزین بافت استخوانی، مورد بررسی قرارگرفته است. نمونه ها با الگوی لرزشی، شبکه ای و لانه زنبوری و با درصدهای پر شدن 40، 70 و 100 چاپ سه بعدی می شوند. علاوه بر این اثر دو پارامتر عرض روزن رانی و ارتفاع لایه ها نیز مورد بررسی قرارگرفته است. به منظور ایجاد ساختارهای متخلخل با تخلخل های به هم پیوسته، الگوی پر شدن در هر لایه به میزان مشخص دوران کرده و این امر سبب معرفی ساختارهای متخلخل جدیدی می شود که این ساختارها می توانند کاربردهای وسیعی مانند به کارگیری به عنوان داربست در مهندسی بافت، داشته باشند. بعد از ارزیابی خواص مکانیکی فشاری نمونه ها، نمونه های مشابه عملیات حرارتی شده و سپس خواص مکانیکی فشاری آن ها نیز ارزیابی گردید. نتایج حاصل شده نشان می دهد که حداکثر استحکام و مدول فشاری در نمونه با عرض روزن رانی 6/0 میلی متر، ارتفاع لایه 25/0 میلی متر، الگوی پر شدن لرزشی و درصد پر شدن 100 اتفاق می افتد. مقادیر استحکام و مدول فشاری برای نمونه عملیات حرارتی نشده به ترتیب برابر با 51/84 مگاپاسکال و 28/2 گیگاپاسکال و برای نمونه عملیات حرارتی شده به ترتیب برابر با 44/105 مگاپاسکال و 29/2 گیگاپاسکال است.

    کلید واژگان: ساخت افزایشی, چاپگر سه بعدی, عملیات حرارتی, استحکام و مدول فشاری, پارامترهای چاپ}
    Reza Zanganeh, Amin Safi Jahanshahi, Behnam Akhoundi*

    With the emergence and expansion of additive manufacturing processes, especially the fused deposition modeling process, extensive research has been conducted on these processes. One important research area is strengthening the printed parts by the fused deposition modeling method. One of the main areas of research is related to the strengthening of printed parts by the fused deposition modeling method. This process enables the production of complex structures and the customization of parts. On the other hand, polylactic acid material is one of the main materials used in this process, which has been noticed over other materials due to its biocompatibility and biodegradability properties. In this research, the effect of annealing heat treatment on the compressive strength and modulus of porous samples has been investigated with the approach of using them in tissue engineering as a scaffold for bone tissue. The samples are 3D printed with wiggle, grid, and honeycomb patterns and with filling percentages of 40, 70, and maximum. In addition, the effect of two parameters, the extrusion width, and the layer height, has also been investigated. To create porous structures with interconnected porosities, the pattern of filling in each layer is rotated to a certain extent, and this causes the introduction of new porous structures that can have wide applications such as being used as scaffolds in tissue engineering. After evaluating the compressive mechanical properties of the samples, the same samples were heat treated, and then their compressive mechanical properties were also evaluated. The obtained results show that the maximum compressive strength and modulus occur in the sample with an extrusion width of 0.6 mm, layer height of 0.25 mm, wiggle filling pattern, and maximum filling percentage. The values ​​of compressive strength and modulus for the non-heat-treated sample are equal to 84.51 MPa and 2.28 GPa respectively and for the heat-treated sample, it is equal to 105.44 MPa and 2.29 GPa respectively.

    Keywords: Additive Manufacturing, 3D Printer, Heat Treatment, Compressive Strength, Modulus, Printing Parameters}
  • فرزاد احمدی خطیر*، محمدحسین صادقی، پریسا فلاحی

    عملیات حرارتی سخت‏گردانی یکی از مهم ترین فرآیند هایی است که در ساخت قطعه سیلندر دستگاه روغن کشی انجام می شود. در طول عملیات حرارتی‏دهی، تنش های حرارتی ایجاد شده که در حین فرآیند روغن کشی در اثر فشار ناشی از دوران ماردون باعث ایجاد عیوب داخلی در قطعه می‏گردد که عمر مجموعه را به شدت کاهش داده و منجر به شکست آن می‏گردد. این پژوهش به مطالعه تجربی و شبیه‏سازی سیکل های عملیات حراتی سخت‏گردانی سیلندر دستگاه روغن‏کشی ساخته شده از فولاد زنگ نزن مارتنزیتی 420 پرداخته است. از آنجایی که علت اصلی شکست قطعه سیلندر، وجود تنش‏های باقیمانده است، لذا سیکلی که در آن تنش پسماند قطعه کمترین مقدار است، به عنوان حالت بهینه انتخاب شده است. برای اطمینان از صحت نتایج شبیه سازی، نمونه ‏های آزمایشگاهی با ابعاد مشخص از همان جنس تهیه شده و سیکل های مختلفی به روش تاگوچی طراحی شد. در ادامه نمونه های استاندارد تست کشش از نمونه های آزمایشگاهی سخت شده تهیه شده و رفتار مکانیکی نمونه ها باهم مقایسه شده است. در نهایت بهترین سیکل سخت‏گردانی با پیشگرم مرحله اول در دمای 790 درجه سانتی‏گراد به مدت 30 دقیقه، پیشگرم مرحله دوم در دمای 900 درجه سانتی‏گراد به مدت 30 دقیقه، آستنیته کردن در دمای 1065 درجه سانتی‏گراد به مدت 30 دقیقه، کوئنچ در روغن 80 درجه سانتی‏گراد به مدت 10 ثانیه، تمپر مرحله اول در دمای 370 درجه سانتی‏گراد به مدت 90 دقیقه و تمپر مرحله دوم در دمای 370 درجه سانتی‏گراد به مدت 90 دقیقه بدست آمده است.

    کلید واژگان: عملیات حرارتی, فولاد زنگ نزن مارتنزیتی 420, نرم افزار دفرم, دستگاه روغن&Rlm, کشی پرس سرد}
    Farzad Ahmadi Khatir *, Mohammadhossein Sadeghi, Parisa Fallahi

    Hardening heat treatment is one of the most important processes used in manufacturing the oil extraction machine’s cylinder. During heating operations, thermal stresses are created. This would lead to internal defects because of screw pressure and finally cause failure and decreases in machine life time. In this paper, different heating heat treatment cycles for an oil extraction machine’s cylinder made of stainless steel AISI420 were investigated by experimental and numerical methods. Since the residual stress is the main factor that affects the failure in the cylinder, the cycle with minimum stress is chosen as an optimum condition. The accuracy of the results of the simulation process is evaluated by providing experimental samples. Also, different heat treatment cycles were designed by the TAGUCHI method. Then, tensile test specimens were prepared from experimental samples, and their mechanical properties were compared. Finally, preheating at 790 °C for 30 minutes, the second stage preheating at 900 °C for 30 minutes, the Austenitic process at 1056 °C for 30 minutes, Quenching in oil at 80 °C for 10 minutes, the first stage tempering process at 370 °C for 90 minutes and the second stage tempering process at 370 °C for 90 minutes was considered as the best condition for hardening heat treatment cycles.

    Keywords: Heat Treatment, Stainless Steel AISI420, DEFORM, Oil Extraction Machine}
  • علیرضا جلیل، نصرالله بنی مصطفی عرب*، مالک نادری، یعقوب دادگر اصل
    آلیاژ آلومینیوم 7075 با نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به ضربه خوب، یکی از مواد پر کاربرد در صنایع هوافضا و خودروسازی است. با این وجود، برخی از محدودیت های این آلیاژ، قابلیت شکل دهی ضعیف، برگشت فنری زیاد در دماهای پایین و همچنین اعوجاج حرارتی در شکل دهی داغ است. برای غلبه بر این محدودیت ها، از یک فرایند ترمومکانیکی که شامل عملیات حرارتی محلولی، شکل دهی و سرد نمودن سریع در قالب می باشد می توان استفاده نمود. در این تحقیق، برای تولید قطعه ای U شکل به عمق 30 میلی متر ، ابتدا ورق  7075 با ضخامت 2 میلی متر تحت عملیات حرارتی محلولی در دمای °C480 قرارداده شد و سپس بلافاصله در قالبی سرد در دمای °C 4 با مدت زمان نگهداری 20 ثانیه شکل داده شد. در نهایت، بمنظور بهبود خواص مکانیکی قطعه، عملیات پیرسختی بر روی آن انجام شد. شبیه سازی فرایند با استفاده از نرم افزار اجزای محدود آباکوس نیز انجام شد. کیفیت ابعادی مناسب قطعه U شکل، عدم وجود پارگی درقطعه نهایی، تطابق بسیار نزدیک بین نتایج تجربی و شبیه سازی،کاهش قابل قبول 25 درصدی ازدیاد طول، استحکام کششی بسیار نزدیک به فلز پایه و ریزسختی معادل 95 درصد فلز پایه از نتایج این تحقیق است.
    کلید واژگان: آلومینیوم 7075, پرسکاری داغ, عملیات حرارتی, خواص مکانیکی, اجزای محدود}
    Alireza Jalil, Nasrollah Bani Mostafa Arab *, Malek Naderi, Yaghoub Dadgar Asl
    7075 aluminum alloy, with a high strength-to-weight ratio and good impact strength, is one of the useful materials in the aerospace and automotive industries. However, this alloy has limitations such as poor formability, high spring back at low temperatures, and thermal distortion during hot forming. To overcome these limitations, a thermomechanical process including solution heat treatment, forming, and quenching in the die can be used. In this research, for producing a U-shape part with a depth of 30 mm, a 7075 sheet with a thickness of 2 mm was first subjected to solution heat treatment at a temperature of 480 ℃, and then was immediately transferred to a cooling die to be formed at a temperature of 4 ℃ under a hold time of 20 seconds. Finally, the part was artificially aged to improve its mechanical properties. A finite element simulation of the process using the ABAQUS software was also performed. Good dimensional accuracy and absence of rupture in the final U part, close agreement between the experimental and simulation results, an acceptable 25% reduction in elongation, very close tensile strength to the base material, and microhardness equal to 95% of the base material are the results of this research.
    Keywords: Aluminum 7075, hot stamping, Heat treatment, Mechanical properties, Finite Element}
  • محمد خوران

    سنگ زنی به عنوان یکی از فرایندهای ماشینکاری، از مهمترین فرایندهای پایانی تولید محسوب می شود. در حین این فرایند حرارت بسیار بالایی ایجاد می گردد که در فرایند ماشینکاری یک مشکل بوده و تلاش برای حذف آن صورت می گیرد. اخیرا تلاش هایی صورت گرفته تا از این مشکل به عنوان فرصت استفاده گردد. با کنترل مقدار حرارت منتقل شده به قطعه کار، سطح آن می تواند عملیات حرارتی سطحی شود. بنابراین سخت کاری با سنگ زنی یک فرایند جدید و غیر سنتی ماشینکاری است که برای سخت کاری سطحی و سنگ زنی قطعات فلزی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. این روش دارای پتانسیل مناسبی جهت جایگزینی روش های سنتی عملیات حرارتی با یکپارچه سازی آن در فاز سنگ زنی است. مزیت کلیدی این روش حذف جابجایی قطعه کار در حین تولید و کاهش تنظیمات اضافی، کاهش هزینه تولید و بالا بردن راندمان می باشد. در این پژوهش اصول عملکردی فرایند، آخرین پیشرفت های این روش و مقایسه ی بین این فرایند و روش های عملیات حرارتی سطحی بحث شده است. چالش های آن مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و فرصت ها و موقعیت های موجود بکارگیری سخت کاری سطحی با سنگ زنی بیان شده است.

    کلید واژگان: سنگ زنی, سخت کاری سطحی, عملیات حرارتی, سخت کاری سطحی با سنگ زنی, حرارت ماشینکاری}
    Mohammad khoran

    Grinding, as one of the machining processes, is considered as one of the most important final production processes. During this process, very high heat is generated, which is a problem in the machining process, and efforts are made to remove it. Recently, efforts have been made to use this problem as an opportunity. By controlling the amount of heat transferred to the workpiece, its surface can be heat treated. Therefore, grind hardening is a new and non-traditional machining process that can be used for surface hardening and grinding of metal parts. Grind hardening process has the potential to replace the traditional methods of surface heat treatment by integrating this process in the grinding phase. The key advantage of this method is the elimination of workpiece movement during production, reduce cost, increase efficiency, and the reduction of redundant setups. In this research, the functional principles of the process, the latest developments of this method and a comparison between this process and alternative methods of surface heat treatment have been discussed. Its challenges have been discussed and examined, and the opportunities and situations of using grind hardening by have been stated.

    Keywords: Grinding, Surface hardening, Heat treatment, Grind hardening, Machining heat}
  • مجید الیاسی*، وحید مدانلو، بهنام آخوندی، حسین طالبی قادیکلایی، فرزاد احمدی خطیر

    خمکاری لوله های جدار نازک یکی از فرآیندهای مهم برای ساخت قطعات در صنایع خودروسازی و هوافضا می باشد. این مقاله به بررسی تجربی اثر عملیات حرارتی روی خم پذیری لوله های جدار نازک آلومینیومی از جنس آلیاژ 6063AA می پردازد. با استفاده از فرآیند خمکاری کششی دورانی هیدرولیکی، میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع لوله های آلومینیومی نمونه اولیه، آنیل شده و پیرسازی مصنوعی شده در فشارهای سیال مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش های تجربی، نسبت قطر به ضخامت لوله ها 88/13، نسبت خم بحرانی 6/1، قالب فشار ثابت و زاویه خم 90 درجه در نظر گرفته شدند. با بررسی نتایج مشخص شد که عملیات حرارتی و فشار سیال تاثیر بسزایی در کیفیت لوله های خم شده دارند. با افزایش فشار سیال تا 6/3 مگاپاسکال، میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع بحرانی در همه نمونه ها کاهش یافته به طوریکه بیشترین میزان کاهش در نمونه آنیل شده به میزان 49% رخ داده است. همچنین در نمونه پیرسازی شده میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع بحرانی حدود 46% کاهش می یابد. همچنین مشاهده شد که در فشار 6/3 مگاپاسکال، میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع بحرانی نمونه آنیل شده در مقایسه با نمونه پیرسازی شده به میزان 19% بهبود یافته است.

    کلید واژگان: خمکاری, عملیات حرارتی, فشار سیال, عدم دایروی بودن}
    Majid Elyasi*, Vahid Modanloo, Hossein Talebi Ghadikolaee, Farzad Ahmadi Khatir, Behnam Akhoundi

    Thin-walled tube bending is one of the important processes for manufacturing parts in the automotive and aerospace industries. This paper investigates the effect of heat treatment on the bendability of thin-walled tubes made of AA6063 alloy. With the hydro rotary draw bending process, the cross-section ovality of the as-received, annealed, and artificial aged tubes has been examined at different fluid pressures. In the experiments, the tube diameter to tube thickness ratio was 13.88. Also, the critical bending ratio was 1.6, and the bending angle was 90 degrees. By examining the results, it has been found that heat treatment and fluid pressure had an important effect on the quality of the bent tubes. By increasing the fluid pressure to 3.6 MPa, critical cross-section ovality has decreased in all specimens. The maximum decrease of cross-section ovality is obtained in the annealed sample by 49%. Also, in the artificially aged specimens, the critical cross-section ovality decreases by about 45%. It has also been observed that at a pressure of 3.6 MPa, the critical cross-section ovality of the annealed sample has improved by 19% compared to the artificially aged specimens.

    Keywords: Bending, Heat treatment, Fluid pressure, Ovality}
  • A. Yousefi Parchin Oliya, M. Azadi *, M. Mokhtarishirazabad
    In this article, the changes in High-Cycle Fatigue (HCF) lifetimes of the AZ91 magnesium alloy are investigated under the influences of the different heat treatments and also the Rare-Earth (RE) element addition. For this purpose, some different heat treatments, including a common solution treatment, with different ageing treatments and RE elements were performed. Then, the sensitivity analysis was done using the regression analysis by the DESIGN EXPERT software on the experimental data. At a similar fatigue lifetime, the RE element increased the strength or the stress level by at least 30%, and also, the RE element with heat-treating enhanced the material strength by at least 50%. The results of sensitivity analysis on the experimental data illustrated that the stress level, the heat treatment, and the RE element (RE) were the most effective parameters on the fatigue lifetime, respectively. Besides, the fatigue lifetime was sensitive to the interaction of the heat treatment and the RE element. In addition, the fracture surface analysis demonstrated that allsamples had three different zones for the crack initiation, the crack growth, and the sudden final fracture.
    Keywords: Sensitivity analysis, Magnesium alloys, Heat treatment, Rare-earth element, Fatigue lifetime}
  • مهدی رفیعی*
    در این مقاله تاثیر هندسه قطعه و اندازه دانه بندی ریزساختار در عملیات حرارتی فولاد 1050 مورد بررسی قرار گرفته است بدین منظور دو نمونه قطعه کار با مقطع گرد (استوانه ای) و مربعی (تخت) برای شبیه سازی با نرم افزار AC3 در نظر گرفته شد و تاثیر هر کدام بر روی رشد اندازه دانه ها در محیط های خنک کننده مختلف مورد بررسی قرار گرفت همچنین بررسی سختی در سطح و عمق برای هر دو حالت ارزیابی گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که نرم افزار بکارگرفته شده قابلیت مناسبی برای پیش بینی سختی در سطح و عمق، اندازه دانه بندی و رفتار منحی های CCT و سرد شدن در عملیات حرارتی فولاد 1050 دارد و این شیوه می تواند در مقیاس کارگاهی و در کاربردهای صنعتی به کار گرفته شود.
    کلید واژگان: عملیات حرارتی, اندازه دانه بندی, فولاد 1050, هندسه قطعه کار}
    Mehdi Rafiei *
    In this article, the effect of the work piece geometry and microstructure grain size on the heat treatment of 1050 steel has been investigated. For this purpose, two samples of work pieces with round (cylindrical) and square (flat) sections were considered for simulation with AC3 software. The effect of each of them was investigated on the growth of grain size in different cooling environments. Also, the hardness at the surface and depth was evaluated for both conditions. The results of the simulation show that the used software has a suitable ability to predict surface and depth hardness, grain size and the behavior of CCT parameters and cooling curves in the heat treatment of 1050 steel and this method can be used on a workshop scale and to be used in industrial applications.
    Keywords: Heat treatment, grain size, Steel 1050, work piece geometry}
  • محمدصادق اقارب پرست، هانیه ارو، محمد آزادی*، محبوبه آزادی

    در موتورهای احتراق داخلی، به دلیل وجود بارگذاری متناوب و وجود سایش بین سطح بالایی رینگ پیستون و اولین شیار پیستون امکان وقوع پدیده خستگی فرتینگ در این ناحیه وجود دارد. در این پژوهش، تاثیر روانکاری و اعمال عملیات حرارتی بر رفتار خستگی فرتینگ نانوکامپوزیت پایه آلومینیوم، مورد بررسی قرار گرفته است. آزمون خستگی فرتینگ در شرایط بارگذاری کاملا معکوس شونده و در دمای محیط صورت گرفته است. علاوه بر آن منحنی تنش- عمر و خواص خستگی فرتینگ آلیاژ آلومینیوم پیستون تقویت شده با نانوذرات بدست آمده است. بررسی ریزساختار و سطح شکست توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان انجام شده است. نتایج نشان داد که رفتار شکست غالبا ترد بوده است و همچنین اعمال روانکاری و عملیات حرارتی باعث بهبود عمر خستگی فرتینگ نانوکامپوزیت های پایه آلومینیومی شده است.

    کلید واژگان: خستگی فرتینگ, عملیات حرارتی, روانکاری با روغن, نانوکامپوزیت پایه آلومینیوم}
    MohammadSadegh Aghareb Parast, Hanieh Aroo, Mohammad Azadi*, Mahboobeh Azadi

    In internal combustion engines, due to cyclic loading and wear between the upper surface of the piston ring and the upper groove of the piston, the fretting fatigue phenomenon could occur. In this research, the effect of lubrication and the heat treatment on the fretting fatigue behavior of aluminum-matrix nano-composite have been investigated. The fretting fatigue test was performed in fully-reversed loading condition and at the room temperature. In addition, the S-N curve and fretting fatigue properties of piston alloys were obtained. The microstructure and the fracture surface were examined by the optical and microscopy and the field emission scanning electron microscopy. The results showed that the failure behavior was brittle. In addition, the lubrication and the heat treatment improved the fretting fatigue lifetime of the piston alloy.

    Keywords: Fretting fatigue, Heat treatment, Oil lubrication, Aluminum-matrix nano-composite}
  • حسین علینقیان، سیدپیروز هویدامرعشی*، علی فرزادی، مجید پورانوری
    در این تحقیق، اتصال اینکونل 738 به روش لحیم کاری درز پهن با استفاده از 718 Amdry به عنوان ماده با دمای ذوب بالا (HTP) و BNi 2 به عنوان ماده با دمای ذوب پایین (LTP) با مقادیر متفاوت 30، 40 و 50 درصد مورد بررسی قرار گرفت. استفاده از 718 Amdry به دلیل دمای ذوب بالاتر از فلز پایه امکان افزایش دمای لحیم کاری را فراهم کرد که باعث کاهش قابل توجه مقدار تخلخل شد. کاهش مقدار LTP، مقدار فاز یوتکتیک در منطقه انجماد غیرهمدما (ASZ) و فاز بوراید بلوکی در منطقه جامد نفوذی (SDZ) را به مقدار قابل توجهی کاهش داد. دو منطقه کاملا مشخص در مرز بین فلز پایه و اتصال دیده شد. در مجاور منطقه اتصال، B از طریق مرزدانه به فلز پایه نفوذ کرد و باعث ذوب مرزدانه شد. مرزدانه به صورت هم دما منجمد شد و دو منطقه انجماد هم دما (ISZ) و SDZ در مرز اتصال مشاهده شد. با فاصله گرفتن از مرز اتصال، مقدار B که تنها از طریق نفوذ حالت جامد در مرزدانه های فلز پایه ممکن است نفوذ کند، کاهش یافت. عملیات حرارتی پیرسختی تاثیر زیادی بر توزیع فازها نداشت، اما مورفولوژی فازها تا حدی تغییر کرد. همچنین عملیات حرارتی تاثیر کمی بر سختی داشت و با عملیات حرارتی تا حدی سختی مناطق مختلف به هم نزدیک شد. استحکام برشی با افزایش درصد LTP به دلیل افزایش مقدار فاز ترد یوتکتیکی کاهش یافت. فاز ترد یوتکتیکی با ساختار کشیده مکان مناسبی برای رشد ترک ایجاد می کند و استحکام شکست را به شدت کاهش می دهد.
    کلید واژگان: ریزساختار, عملیات حرارتی, لحیم کاری سخت نفوذی, ابرآلیاژ پایه نیکل, خواص مکانیکی}
    Hossein Alinaghian, Seyed Pirouz Hoveida Marashi *, Ali Farzadi, Majid Pouranvari
    In this research, Inconel 738LC as the base metal was joined by wide gap brazing (WGB) using the mixture of Amdry718 as high temperature particle (HTP) and BNi-2 as low temperature particle (LTP). By using Amdry 718, the brazing temperature can be increased and porosity reduced significantly due to higher melting point temperature than base metal. The effect of mixture ratio on the microstructure and the mechanical properties was studied. The amount of the LPT in the mixture was 30, 40, and 50 percent. By decreasing the LTP ratio, the amount of eutectic phase and the blocky boride in the solid diffusion zone (SDZ) decreased markedly. The joint width increased by increasing the amount of LTP. There were two distinct regions in the joint/base interface. Due to the diffusion of B into the base, adjacent to the joint, the grain boundary melted and created a region including both the isothermal solidification zone (ISZ) and SDZ. By getting away from the joint, the content of B reduced by the grain-boundary diffusion. It was observed that aging did not have a significant effect on the amount and distribution of eutectic phases and blocky borides, however, the morphology of these phases changed slightly. Moreover, aging had a small effect on hardness making the hardness of different phases more uniform.
    Keywords: Microstructure, heat treatment, diffusion brazing, Ni-base superalloy, Wide clearance brazing}
  • مهسا عوض زاده، مرتضی علیزاده، مسلم طیبی*

    در پژوهش حاضر، کامپوزیت لایه ای Cu/Zn/Al با استفاده 9 پاس فرآیند نورد تجمعی فرآوری شد. پس از آن عملیات حرارتی در دماها (750 تا 950درجه سانتی گراد) و زمان های (10 تا 25دقیقه) مختلف بر روی کامپوزیت های فرآوری به منظور تولید آلیاژ حافظه دار CuZnAl انجام شد. خواص ریزساختاری (کامپوزیت ها و آلیاژ) با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش سنجی اشعه ایکس مورد تحقیق قرار گرفت. خواص کششی و خاصیت حافظه داری کامپوزیت ها و آلیاژهای فرآوری شده با استفاده از آزمون کشش مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری نشان داد که ناپایداری های پلاستیک و باندهای برشی در لایه های مختلف کامپوزیت های فرآوری شده به وجود می آید. علاوه بر این، کامپوزیتی با توزیع یکنواختی از لایه های تقویت کننده روی و آلومینیوم بعد از 9 پاس نورد تجمعی حاصل شد. استحکام کامپوزیت از پاس اول تا سوم افزایش و سپس از پاس پنجم تا نهم کاهش یافت. سرانجام بیشترین استحکام (330مگاپاسکال) و ازدیاد طول (31/52%) به ترتیب در پاس های سوم و اول حاصل شد. نتایج نشان داد که آلیاژ حافظه دار CuZnAl به صورت موفقیت آمیزی با استفاده از فرآیند نورد تجمعی و عملیات حرارتی پس از آن حاصل می شود. همچنین مشاهده شد که آلیاژ عملیات حرارتی شده در دمای 900درجه سانتی گراد و سردشده در آب یخ شامل فاز مارتنزیت است. علاوه بر این، آلیاژ بازپخت شده در دمای 900درجه سانتی گراد به مدت 15دقیقه حافظه داری خوب و استحکامی در حدود 503مگاپاسکال از خود نشان داد.

    کلید واژگان: نورد تجمعی, کامپوزیت چندلایه, عملیات حرارتی, اثر حافظه داری, آلیاژ حافظه دار, خواص ریزساختاری و کششی}
    M. Avazzadeh, M. Alizadeh, M. Tayyebi*

    In the present study, Cu/Zn/Al multi-layered composite was processed by accumulative roll bonding (ARB) through nine passes. Afterwards, heat treatment processes at various temperatures (750-950℃) and times (10-25min) were done on the prepared composites to fabricate CuZnAl shape memory alloys. The microstructure (composites and alloy) were investigated using scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Tensile properties and shape memory effect of the composites and alloys were also investigated by tensile test. The microstructure investigations show that plastic instability and shear bands occurred in different layers in the composite. In addition, a composite with a uniform distribution of Zn and Al reinforcing layers was produced after nine passes. The tensile strength of the composite increased from the first cycle to the third ARB cycle and then decreased from the fifth to the ninth ARB cycle. Finally, the best UTS (about 330MPa) and elongation (about 31.52%) values were obtained on the third and first pass, respectively. The results showed that CuZnAl shape memory alloy was successfully fabricated by the accumulative roll bonding process and next heat treatment. It was also found that the alloys treated at 900°C and cooled in ice water consist of martensitic phase. Additionally, the alloy annealed at 900°C for 15 minutes exhibited a good shape memory effect and strength (about 503MPa).

    Keywords: Accumulative Roll Bonding, Multilayer Composite, Heat Treatment, Shape Memory Effect, Shape Memory Alloys, Microstructure, Tensile Properties}
  • محمد آزادی*، سعید رضانژاد، مهرداد ذوالفقاری، محبوبه آزادی

    آلیاژهای آلومینیوم- سیلیسیوم کاربردهای بسیاری در قطعات خودرو همچون پیستون دارند. معمولا این گونه قطعات، تحت بارهای سیکلی مکانیکی و حرارتی قرار دارند و لذا باید استحکام خستگی کافی را در مقابل این بارگذاری ها داشته باشند. از روش های استحکام بخشی به مواد، اجرای عملیات حرارتی و افزودن نانوذرات است. در این پژوهش، اثر استفاده همزمان از نانوذرات دی اکسید سیلیسیوم و عملیات حرارتی بر عمر خستگی پرچرخه خمشی آلیاژ پیستون بررسی شده است که نوآوری این تحقیق است. از روش ریخته گری گردابی برای اضافه کردن نانوذرات به زمینه آلومینیومی استفاده شد و فرآیند عملیات حرارتی T6 بر روی نمونه ها اجرا شد. ریزساختار توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی، بررسی شد و آزمون خستگی پرچرخه خمشی نیز بر روی نمونه های استاندارد، در شرایط بارگذاری کاملا معکوس شونده، اجرا شد. با توجه به تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی، نواحی تجمع و بهم پیوستگی نانوذرات در زمینه مشاهده نشد. همچنین، مشاهده شد که استفاده از نانوذرات دی اکسید سیلیسیوم، عملیات حرارتی T6 و استفاده همزمان از این دو فرآیند، باعث بهبود عمر خستگی به ترتیب به مقدار 304، 411 و 237% شد. مطابق با داده های آزمون خستگی پرچرخه خمشی، ضریب استحکام خستگی آلیاژ پیستون، با عملیات حرارتی و اضافه نمودن نانوذرات، افزایش یافت.

    کلید واژگان: آلیاژ آلومینیوم پیستون, نانوذرات دی اکسید سیلیسیوم, عملیات حرارتی, عمر خستگی پرچرخه خمشی}
    M. Azadi*, S. Rezanezhad, M. Zolfaghari

    Aluminum-silicon alloys have vast applications in-vehicle components, such as the piston. Usually, such parts are under thermal and mechanical cyclic loadings, and therefore, they should have enough fatigue strength. For strengthening methods, the heat treatment and the addition of nanoparticles could be mentioned. In this research, the effect of the simultaneous use from SiO2 nanoparticles and the heat treatment was investigated on the high-cycle fatigue lifetime of the piston alloy, which is the novelty of this study. The stir-casting method was used for adding nanoparticles into the aluminum matrix, and the T6 heat treatment was done on samples. The microstructure was examined by the optical microscopy and also the field-emission scanning electron microscopy (FESEM), and high-cycle bending fatigue tests were performed, under fully-reversed loading conditions. Based on FESEM images, no agglomeration of nanoparticles was observed in the matrix. In addition, it was found that using SiO2 nanoparticles, heat treatment, and the combination of two approaches, caused to the improvement of the fatigue lifetime, for 304, 411 and 237%, respectively. According to high-cycle bending fatigue data, the fatigue strength coefficient of the piston alloy increased by the heat treatment, and the addition of nanoparticles.

    Keywords: Piston Aluminum Alloy, Silica Nano-Particles, Heat Treatment, High-Cycle Bending Fatigue Lifetime}
  • Mahboobeh Azadi *, Fahimeh Kamali

    In this article, microstructural characteristics and mechanical properties of Al-Si-Cu/NCP composites were evaluated. Reinforced nanocomposites with 1 wt% nano-clay were fabricated by the method of the stir casting. Stirring times and temperatures were variable parameters to produce specimens. Consequently, the effect of a T6 heat treatment, which contained solutioning at 490 ºC for 5 hrs, quenching, and aging process at 200ºC for 2 hrs, on tribological behavior and compression properties of nanocomposites was inspected. The microstructural observation was conducted by optical microscopy (OM) and the field emission scanning electron microscopy (FESEM). The acquired results demonstrated that nano-clay particles were distributed in the aluminum matrix. The range of Vickers hardness values was 123 to 158 VHN for nanocomposites. The wear resistance of nanocomposites enhanced when the stirring time and temperature increased to 4 mins and 800 ºC, respectively.  The best compressive mechanical properties correlated to the nanocomposite fabricated at 750 ºC and stirred for 2 mins.  The higher stirring time and temperature resulted in the formation of AlSiFe intermetallic phase which reduced the ultimate compressive strength.

    Keywords: Nanocomposite, Heat treatment, Hardness, Wear, Microstructure, Compressive Strength}
  • اسحاق قنواتی، اسماعیل جعفری*
    در این پژوهش خواص خوردگی و مکانیکی فولاد زنگ نزن مارتنزیتی AISI 420 پس از جوشکاری و عملیات حرارتی موردمطالعه و بررسی قرار گرفت. پس از انجام جوشکاری به روش TIG و عملیات حرارتی باز پخت، آزمون های سختی سنجی، کشش، ضربه و آزمایش خوردگی پلاریزاسیون بر روی نمونه ها انجام شد. همچنین نمونه ها به منظور بررسی ریزساختار و تشخیص نوع خوردگی به وجود آمده، توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) موردبررسی قرار گرفتند. با بررسی نتایج به دست آمده از آزمون های مکانیکی و خوردگی، شرایط عملیات حرارتی بهینه برای رسیدن به خواص خوردگی و مکانیکی مطلوب پس از جوشکاری تعیین شد. در پایان مشخص شد که سیکل عملیات حرارتی باز پخت در دمای C 300 و زمان 1 ساعت، یک سیکل مناسب به منظور رسیدن به خواص خوردگی و مکانیکی مطلوب برای فولاد زنگ نزن 420 جوشکاری شده می باشد.
    کلید واژگان: فولاد زنگ نزن مارتنزیتی, عملیات حرارتی, ریزساختار, پلاریزاسیون}
    I. Ghanavati, E. Jafari *
    In this study, corrosion and mechanical properties of AISI 420 martensitic stainless steel after welding and heat treatment were studied. Heat treatment cycle in order to optimize the mechanical and corrosion properties of the steel after welding was investigated. After TIG welding and heat treatment of tempering, hardness and tensile, and impact mechanical tests and corrosion polarization tests were performed on the samples. Also to study the microstructure and identify the type of the happened corrosion, by optical microscopy and transmission electron microscopy (SEM), the samples were examined. By The results of mechanical tests and corrosion, heat treatment conditions to achieve optimum mechanical properties and good corrosion properties was determined after welding. In conclusion, the cycle of heat treatment of tempering at a temperature of 300˚C and 1 hour, is an appropriate cycle in order to achieve Suitable corrosion and mechanical properties for welded 420 stainless steel.
    Keywords: martensitic stainless steel, heat treatment, microstructure, polarization}
  • سجاد خیشه، خلیل خلیلی، محمد آزادی، وحید ذاکر هندوآبادی
    در این مقاله تغییرات ریز ساختار و خواص مکانیکی (سختی و استحکام کششی) آلیاژ آلومینیوم- سیلیسیوم- مس (آلیاژ A380، مورد استفاده در سرسیلندر موتور) در اثر عملیات حرارتی T4 و T6 مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. به این منظور آنیل انحلالی در دمای 490 درجه سانتیگراد به مدت 5 ساعت انجام شد. عملیات حرارتی پیرسازی T6، در دماهای 180، 200، 220 و 240 درجه سانتیگراد به مدت 1، 3، 5 و 7 ساعت انجام شد. در نهایت با توجه به سختی بدست آمده از نمونه ها، عمل بهینه پیرسازی در دمای 200 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت بدست آمد. بررسی ریزساختار و سطح شکست نمونه ها توسط میکروسکپ های نوری و الکترونی روبشی انجام شد. عملیات حرارتی T6 باعث افزایش استحکام کششی از 245 به 255 مگاپاسکال و سختی از 88 به 95 ویکرز شد. با انجام فرایند T6 در دما و زمان مشخص شده، سختی و استحکام کششی آلیاژ آلومینیوم- سیلیسیوم- مس به مقدار 10. 5 درصد نسبت به فرایند T4 بهبود یافت. برای تعیین اثر متغیرهای مختلف بر سختی و همچنین بهینه سازی آن، از طراحی آزمایش ها استفاده شد. تحلیل حساسیت متغیرها نیز، نشان دهنده اثر موثر دمای پیرسازی نسبت به سایر متغیرها (زمان انحلال و اثر متقابل دما و زمان) است.
    کلید واژگان: آلیاژ آلومینیوم- سیلیسیوم- مس, سرسیلندر, عملیات حرارتی, خواص مکانیکی, طراحی آزمایشات}
    S. Khisheh, K. Khalili, M. Azadi*, V. Zaker Hendoabadi
    In the present article, T4 and T6 heat treatments carried out to improve microstructure and mechanical properties (hardness and tensile) of Al-Si-Cu alloys (A380 alloy, which has been used in engine cylinder heads). For this purpose, solution annealing was performed at 490 ºC for 5 h. The T6 aging was executed at 180, 200, 220, 240 ºC for 1, 3, 5, 7 h. Hardness experimental results showed that optimum values for the T6 aging temperature and time are generally 200˚C and 3 h, respectively, as the hardness increased. Evaluation of the microstructures and fractured surfaces were performed with optical and scanning electron microscopes. After T6 treatment, tensile strength increased from 245 to 255 MPa and hardness from 88 to 95 Vickers. By applying T6 process in optimized tempeIn current paper two different regimes of heat treatments, namely T4 and T6 treatments of Al-Si-Cu alloy used in engine cylinder head were investigated and the effects and significance of time and temperature on microstructure and mechanical properties of the material were studied and compared. For this purpose, solution annealing was performed at 490 ºC for 5 h. The T6 aging was executed at 180, 200, 220, 240 ºC for 1, 3, 5, 7 h. Hardness testing results revealed that the optimum hardness is obtained for T6 at 200˚C and 3h, respectively, as the hardness increased. Evaluation of the microstructures and fractured surfaces were performed with optical and scanning electron microscopes. After T6 treatment, tensile strength increased from 245 to 255 MPa and hardness from 88 to 95 Vickers. By applying T6 process in optimized temperature and time, the hardness and tensile strengths of Al-Si-Cu alloy was enhanced from 10.5% compared to that of the T4 processes. The sensitivity analysis indicated that effect of the aging temperature is more significant in comparison to other parameters.
    rature and time, the hardness and tensile strengths of Al-Si-Cu alloy was enhanced from 10.5% compared to that of the T4 processes. The sensitivity analysis indicated that effects of the aging temperature are more significant in comparison to other parameters
    Keywords: Aluminum-silicon-copper alloy, Cylinder head, Heat treatment, Mechanical properties, Design of experiments}
  • Seyed Ali Niknam, Keyhan Jabbari
    This article reports the effects of various artificial aging methods and lubrication modes (dry, mist, wet) on the recorded cutting forces and chip morphology in drilling Al-Si-Mg (A356) cast alloys. In the course of this work, the work part sampled were as-received alloy (T0), solution heat-treated alloy (SHT) and then aged alloys at 155°C, 180°C, and 220°C (T4, T6, T61, T7), respectively. The significant effects of artificial aging the recorded cutting forces were noticed. Except minor cases under lower levels of feed rate, in general lower cutting forces were observed in A356-T0 and A356-T7 which are more brittle than other tested alloys. A direct relationship can be formulated among the microcracks on the free surfaces of the chips, brittleness and the recorded cutting forces. The use of MQL led to lower resulting cutting forces under similar cutting conditions. This can be related to less effect of thermo-mechanical stresses on the work part under MQL mode which tends to reduce the cutting forces.
    Keywords: Aluminum Alloys, Heat Treatment, Artificial Aging, Surface Quality, Cutting Force}
  • حسین فراهت، سیدیوسف احمدی بروغنی*
    در مقاله حاضر، اثر عملیات حرارتی بر روی رفتار ضربه فوم آلومینیوم A356 تقویت شده توسط ذرات SiC، مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج جدیدی تولید شد. ماده فومی با استفاده از روش ذوبی به کمک عامل فوم ساز CaCO3 ساخته شد. بر روی تعدادی از نمونه های فوم، عملیات حرارتی T6 انجام شد. آزمایش ضربه سقوطی با استفاده از یک ضارب نیم کروی و با سرعت 6.70 m/s ، بر روی پنج نمونه فوم عملیات حرارتی شده و پنج نمونه فوم بدون عملیات حرارتی انجام شد و نمودار تغییرات نیرو بر حسب زمان به دست آمد. پاسخ ضربه به دست آمده برای فوم کامپوزیتی A356/SiCp، شامل سه ناحیه الاستیک، بار پلاتو و شکست می باشد؛ در ناحیه پلاتو، فوم می تواند تغییرشکل های پلاستیک را در یک بار تقریبا ثابت تحمل نماید. مقادیر کم انحراف استاندارد و ضریب پراکندگی (برای پارامترهای مختلف) در تحلیل آماری داده ها، دلالت بر قابل اعتماد بودن نتایج به دست آمده از آزمایش و تکیه بر این نتایج به منظور تحلیل کمی آنها دارد. نتایج نشان داد که عملیات حرارتی انجام شده، باعث افزایش مقدار بار پلاتو به میزان 48.1% و نیز افزایش ظرفیت جذب انرژی فوم به میزان 40.3% می گردد. همچنین در اثر عملیات حرارتی، طول ناحیه پلاتو کاهش می یابد. با توجه به بهبود قابل توجه خواص مکانیکی فوم و افزایش مقاومت به ضربه آن، انجام عملیات حرارتی می تواند به عنوان یک ایده مناسب در کاربردهای صنعتی فوم آلومینیوم مفید و موثر واقع شود.
    کلید واژگان: فوم کامپوزیتیA356, SiCp, رفتار ضربه, عملیات حرارتی, جذب انرژی, تحلیل آماری}
    Hossein Farahat, Seyed Yousef Ahmadi, Brooghani *
    In this paper, the effect of heat treatment on the impact behavior of A356 aluminum alloy foams reinforced by SiC particles was studied and new results was generated. The foam was manufactured by direct foaming of melts with blowing agent CaCO3. A number of foam specimens were processed by T6 aging treatment. The drop-weight impact test with a hemispherical striker tip and velocity of 6.70 m/s was carried out on five untreated foam specimens and five heat-treated foam specimens, and the load versus time history data was obtained. The obtained impact response of A356/SiCp composite foam includes three stages: an elastic region, a plateau of load region and complete failure region. In plateau region, the plastic deformations can be tolerated by the foam at nearly constant load. The small amounts of standard deviation and coefficient of variation (for different parameters) obtained from statistical analysis of experimental data indicates the reliance on the results for quantitative analysis of them. The measurements showed that heat treating of Al foam results in an increase of the plateau load level and energy absorption capacity of the foam with 48.1% and 40.3% increase respectively. The length of plateau region is also decreased due to heat treatment. Regarding the significant improvement of mechanical properties of the foam and increase of its impact strength, the heat treatment after foam casting can be considered as a suitable approach for various industrial applications of aluminum foam.
    Keywords: A356, SiCp composite foam, Impact behavior, Heat treatment, Energy absorption, Statistical analysis}
  • محمد آزادی، مصطفی ایزی، آرمین مربوط، محبوبه آزادی، علیرضا حاجی علی محمدی
    امروزه یکی از قطعات مهم در موتورهای احتراقی، توربوشارژ است که می تواند در بهبود عملکرد، نقش ایفا کند. این قطعه و بخصوص پره های آن در توربین، دارای کارکرد در دماهای زیاد است. بر این اساس و با توجه به نیروی گریز از مرکز موجود در پره ها، یکی از پارامترهای طراحی، استحکام خزشی ماده است و لذا از سوپرآلیاژهای پایه نیکل، استفاده می شود. در این مقاله سعی شده است که مقدار سختی سوپرآلیاژ پایه نیکل 713C (مورد استفاده در پره های توربین قطعه توربوشارژ موتور) با یک فرایند عملیات حرارتی، افزایش یابد. برای این منظور از روش طراحی آزمایشها استفاده شده و در مقادیر مختلف دما و زمان انحلال طی فرایند عملیات حرارتی، سختی سنجی در خطوط موازی و عمود بر راستای دانه ها در ریزساختار ماده، صورت پذیرفته است. نتایج تجربی نشان می دهد؛ بطور کلی در دمای انحلال 1200 درجه سانتیگراد و زمان انحلال 60 دقیقه، مقادیر سختی، بیشینه می شوند. تحلیل حساسیت پارامترها نیز، نشان دهنده اثر موثر دمای انحلال نسبت به سایر پارامترها (زمان انحلال و اثر متقابل دما و زمان) است.
    کلید واژگان: طراحی آزمایش, سختی سنجی, عملیات حرارتی, ابرهمبسته پایه نیکل}
    Mohammad Azadi, Mostafa Iziy, Armin Marbout, Mahboobeh Azadi, Alireza Hajiali Mohammadi
    Nowadays, one of important parts in combustion engines is the turbo-charger, which could improve the performance. Such this component and especially blades of the turbine, is working at high temperatures. Based on this condition and according to centrifugal forces in blades, one of design parameters is the creep strength of the material. For such condition, nickel-base super-alloy has been utilized. In this article, the hardness of 713C nickel-base super-alloy (which has been used in turbine blades of engines) increased by a typical heat treatment. For this objective, the design of experiments was utilized and the hardness through parallel and vertical lines to the grains direction in the material micro-structure was measured at different values of the solution temperature and time in the heat treatment. Experimental results showed that optimum values for the solution temperature and time are generally 1200˚C and 60 min, respectively, when the hardness increased. The sensitivity analysis indicated that effects of the temperature parameter are more significant in comparison to other parameters.
    Keywords: Design of experiments, Hardness measurement, Heat treatment, Nickel, base super, alloy}
  • ابوالفضل معصومی، سیاوش علی بابایی
    اتصال چرخشی سرد فرآیندی جدید جهت تولید لوله های کامپوزیتی لایه ای می باشد که بر مبنای فرآیند فلوفرمینگ ابداع شده است. استحکام اتصال در این فرایند به ضخامت اولیه ورق، مقدار تغییر شکل، دمای اتصال، استحکام ورق های اولیه، عملیات حرارتی پس از اتصال و پارامتر های تولید مانند نرخ پیشروی، سرعت دوران اسپیندل بستگی دارد. در کار حاضر بررسی تاثیر میزان کاهش ضخامت، دمای عملیات حرارتی و زمان عملیات حرارتی بر استحکام اتصال چرخشی فولاد و آلومینیم انجام شده است. استحکام اتصال ایجاد شده از طریق فرآیند اتصال چرخشی با استفاده از آزمون پوست کنی یا لایه کنی 180درجه اندازه گیری و بررسی های ساختاری نیز با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شده است. از بین پارامترهای بررسی شده، دمای عملیات حرارتی و به دنبال آن درصد کاهش ضخامت بیشترین تاثیر را بر روی استحکام اتصال دارند و تاثیر زمان عملیات حرارتی با توجه به محدوده سطوح انتخابی در این مطالعه نسبت به دو عامل دیگر ناچیز است. نتایج نشان می دهد که افزایش دمای عملیات حرارتی تا حد معینی در اثر نفوذ اتم های فلزات در شبکه های یکدیگر منجر به افزایش استحکام اتصال می شود، اما افزایش بعد از آن باعث کاهش استحکام اتصال می شود. همچنین مطالعات نشان داد که بهترین شرایط 55 درصد کاهش ضخامت، دمای عملیات حرارتی 475 درجه سانتی گراد و زمان عملیات حرارتی 120 دقیقه است که در این شرایط استحکام اتصال نمونه به استحکام تسلیم فلز پایه می رسد.
    کلید واژگان: اتصال چرخشی سرد, عملیات حرارتی, درصد کاهش ضخامت}
    Abolfazl Masomi, Siavash Ail Babaei
    Cold spin bonding is a new invented method for producing layered composite tubes based on flow-forming process. Bonding strength in this process is dependent to parameters such as initial thickness, rate of deformation, bonding temperature, initial strength, heat treatment temperature, duration of heat treatment and also production parameters like feed rate and spindle RPM. In the present work, effect of rate on thickness reduction, heat treatment temperature and duration of heat treatment on bonding strength of steel and aluminum have been studied. The strength of bonding which produced by cold spin bonding has been measured by peel test and structure investigation has been done by scanning electron microscopy. Among the parameters, heat treatment temperature and after that thickness reduction rate have the most effects on bonding strength and heat treatment duration has less effect in comparison. The results show that the increase of heat treatment temperature up to a certain level increase bonding strength, but above that level the strength will decrease.. This study also has shown that the best condition occur in %50 thickness reduction, heat treatment temperature of 475 degree and 120 minutes of heat treatment in which bonding strength reaches to yield strength of base metal.
    Keywords: Cold Spin Bonding, Heat treatment, Thickness Reduction Rate Styles}
  • اسماعیل دماوندی، سلمان نوروزی، سیدمحمود ربیعی
    وجود تخلخل و حضور لایه های گازی در اطراف ذرات آلومینا از جمله مهمترین دلایل کاهش خواص مکانیکی کامپوزیت های زمینه آلومینیومی محسوب می شوند. در این پژوهش به منظور کاهش تخلخل، افزایش ترشوندگی و همچنین توزیع یکنواخت ذرات در زمینه از سه روش استفاده شد؛ استفاده از گاز خنثی به منظور تزریق ذرات با دبی 5 لیتر بر دقیقه، عملیات حرارتی ذرات در دمای 1100 درجه سانتی گراد به مدت 20 دقیقه و آسیاب ذرات آلومینا با ذرات کمکی آلومینیوم با نسبت 1 به 1. تاثیر هرکدام از این عوامل بر ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ریزساختاری و خواص مکانیکی بالا بودن میزان تخلخل، تجمع ذرات و عدم توزیع یکنواخت ذرات در کامپوزیت زمینه آلومینیومی با تزریق دستی ذرات را نشان داد. درحالی که تزریق با گاز خنثی، استفاده از عملیات حرارتی و آسیاب ذرات آلومینا با ذرات کمکی آلومینیوم موجب بهبود ترشوندگی و توزیع ذرات آلومینا در مذاب آلومینیوم شد. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین مقدار سختی، استحکام فشاری و انرژی ضربه ای به ترتیب با 78/7 برینل، 539/1 مگاپاسکال و 8/2 ژول در نمونه کامپوزیتی زمینه آلومینیومی تقویت شده با ذرات آسیاب شده آلومینا/آلومینیوم بدست آمد.
    کلید واژگان: تخلخل, عملیات حرارتی, آسیاب کردن, تزریق با گاز خنثی, خواص مکانیکی}
    Esmaeil Damavandi, Salman Nourouzi, Sayed Mahmood Rabiee
    Presence of porosity and gas layers around the Al2O3 particles are one of the most important reasons of decreasing in mechanical properties of aluminum metal matrix composites. In this research, for decreasing of porosity, increasing of wettability and uniformly distribution of particles in matrix three method were used; using inert gas for injection powder with 5 liter/ min flow rate, particles heat treatment in 1100 ̊C for 20 min and mill Al2O3 particles with Al particles in ratio of Al / Al2O3= 1. The effect of these parameters on microstructure and mechanical properties of composite were investigated. The results showed that amount of porosity and agglomeration of particles were high in metal matrix composite with handy injection of particles. While injection with inert gas, using heat treatment and Al / Al2O3 milled Cause improve wettability and uniformly distribution of particles in molten Al. the results showed the maximum value of hardness, compression strength and impact energy have obtained in metal matrix composite reinforced with Al / Al2O3 milled with value of 78.7 BHN, 539.1 MPa and 8.2 Joule, respectively.
    Keywords: Porosity, Heat Treatment, milling, injection with inert gas, Mechanical Properties}
  • مهدی پورجعفری کسمایی، محمد هنرپیشه
    یکی از روش های ایجاد اتصال بین فلزات هم جنس و غیر همجنس، فرایند جوش انفجاری می باشد که فشار لازم جهت ایجاد اتصال از طریق انرژی ناشی از انفجار مواد منفجره حاصل می شود. در این پژوهش ورق سه لایه آلومینیوم/فولاد/آلومینیوم از طریق جوشکاری انفجاری تولید گردید و اثر دما و زمان عملیات حرارتی آنیلینگ بر خواص مکانیکی و متالورژیکی فصل مشترک اتصال مطالعه شده است. بدین منظور تغییرات سختی در راستای ضخامت نمونه ها اندازه گیری شده و ضخامت و نوع ترکیبات بین فلزی تشکیل یافته در فصل مشترک اتصال با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و همچنین آنالیز شیمیایی عناصر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده آن است که افزایش دما و زمان عملیات حرارتی باعث افزایش عمق نفوذ و ضخامت ترکیبات بین فلزی در فصل مشترک اتصال می شود. مطالعات صورت گرفته پس از تست میکروسختی ویکرز نشان دهنده تعدادی میکروترک در فصل مشترک بالا و پایین برخی نمونه های آنیل شده می باشد که این موضوع، تشکیل ترکیبات بین فلزی ترد در فصل مشترک اتصال و شکل پذیری پایین این ترکیبات را نشان می دهد. همچنین به منظور بررسی کیفیت اتصال لایه ها تست برش به انجام رسید که بیانگر اتصال قابل قبول لایه ها به یکدیگر بود.
    کلید واژگان: جوشکاری انفجاری, عملیات حرارتی, ترکیبات بین فلزی, فصل مشترک}
    Mahdi Pourjafari Kasmaee, Mohammad Honarpishe
    Explosive welding is used for excellent bonding of similar and dissimilar materials with the wide variety of thicknesses,area dimensions and different thermal and mechanical properties. In this study, an Al/St/Al multilayer sheet was fabricated by explosive welding process and the effects of annealing temperature on the interfacial properties of explosively bonded Al/Cu bimetal have been investigated. For this purpose, hardness changes along the thickness of the samples have been measured, and the thickness and type of intermetallic compounds formed at the joining interface have been explored by means of optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and also energy dispersive spectroscopy (EDS). By heat treatment of the samples at 300, 350 and 400°C, it was observed that intermetallic layer was formed at the interfaces. The obtained results indicate that, with the increase of the annealing temperature, the thickness of intermetallic compounds has increased and the amount of hardness along the thickness of the joining interface has diminished. In the annealed sample at 300 °C for 60 min, it was observed that intermetallic layers have formed at the interface of Al/St bimetals. These layers consist of the intermetallic compound Al2Fe and its thickness gets to about 35 μm at some points.
    Keywords: Explosive welding, Heat treatment, Intermetallics, Interface}
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