به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

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

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

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « آلومینیم » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «آلومینیم» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • حمیدرضا پاک زمان*

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

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

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

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

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

    روش

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

    یافته ها

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

    نتیجه گیری

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

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

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

    Methods

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

    Findings

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

    Keywords: Aluminium, Nanocomposite, friction stir process, Graphene, mechanical properties}
  • مهرداد محمودی، بهروز بیدختی*، سمانه صاحبیان سقی
    در اتصال ورق های آلومینیم و پلی اتیلن با روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای، عوامل مختلفی بر استحکام اتصالات تاثیرگذار است که در این پژوهش، اثر شرایط سطحی و زمان ماندگاری ابزار بررسی شد. نتایج نشان دهنده افزایش نیروی شکست کشش برشی با طولانی شدن زمان ماندگاری ابزار بود که این امر ناشی از گرمای اصطکاکی بیشتر، حجم بیشتر مذاب پلی اتیلن و درنتیجه افزایش سطح چسبندگی آلومینیم با مذاب پلیمر است. استفاده از سنبه ای که خراش های بیشتر با اندازه های کوچک تر به صورت نقطه ای ایجاد کرد، استحکام را به میزان بیشتری افزایش داد، به گونه ای که بیشترین نیروی برشی اتصالات در حدود N785 به دست آمد. همچنین با استفاده از مطالعات ماکروسکوپی و میکروسکوپی، مشخص شد که مکانیزم های اصلی اتصال دهی ایجاد قفل مکانیکی بین ورق ها با ابزار و سنبه ها و نیز چسبندگی مذاب پلی اتیلن به سطح آلومینیم است.
    کلید واژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, آلومینیم, پلی اتیلن, اتصال}
    Mehrdad Mahmoudi, Behrooz Beidokhti *, Samaneh Sahebian Saghi
    In the joining of aluminum and polyethylene sheets with friction stir spot welding method, various factors affect the strength of joints. In this study, the effect of surface conditions and the dwell time of tool have been investigated. The results indicated the increased shear tension load with the prolonged dwell time due to the higher frictional heating, more molten polyethylene formation and an increased adhesion area. The use of mandrill that created more scratches with smaller dimensions was more effective to increase the strength. The highest shear tension load of joints was 785 N. Macroscopic and microscopic studies revealed that the mechanical interlocking and adhesion of molten polyethylene on the aluminum surface were the main joining mechanisms.
    Keywords: Friction Stir Welding, Aluminum, Polyethylene, Joining}
  • هادی برادران مهرآبادی، حسن ثقفیان*، مهدی دیواندری
    در این تحقیق تاثیر دمای مذاب آلومینیم و زمان غوطهوری نمونه فولادی در آن، بر اتصال بین فولاد و آلومینیم و نحوه تشکیل و رشد ترکیبات بین فلزی در فصل مشترک مورد بررسی قرار گرفت. میله های فولادی پس از آماده سازی سطحی، درون مذاب آلومینیم خالص و داخل بوته ی آلومینایی در دماهای 680، 720، 760 و 800 درجه سانتیگراد فرو برده شده و به ترتیب برای زمان های مختلف 5، 10، 15 و 20 دقیقه درون مذاب نگه داشته شد. سپس از مذاب بیرون آورده و در هوا خنک شدند. پس از انجماد، ریزساختار فصل مشترک تشکیل شده بین زیرلایه ی فولادی و آلومینیم با میکروسکوپ نوری(OM)، میکروسکوپ الکترونی(SEM) و اسپکتروسکوپی اشعه ایکس (EDS) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که لایه ی بین فلزی از دوترکیب بین فلزی FeAl3 و Fe2Al5 تشکیل شده است، که بخش بیشتری از لایه ی بین فلزی را لایه ی Fe2Al5 با مورفولوژی زبانه ای تشکیل داده است. با افزایش دما و زمان غوطه وری نوع ترکیبات تشکیل شده ثابت بوده و فقط ضخامت لایه ی بین فلزی تغییر کرده است. بدین صورت که با افزایش دمای مذاب و زمان غوطه وری ضخامت لایه ی بین فلزی و به ویژه لایه ی Fe2Al5 تا یک مقدار بیشینه افزایش یافته و سپس با افزایش بیشتر دما و زمان، کاهش ضخامت لایه ی بین فلزی مشاهده شده است.
    کلید واژگان: آلومپوشی, غوطه وری گرم, فصل مشترک فولاد, آلومینیم, ترکیبات بین فلزی}
    Hadi Baradaran Mehrabadi, Hasan Saghafian *, Mehdi Divandari
    In this study, the effects of molten Al temperature and immersion time of steel samples on the joining of Al and steel and the formation and growth of intermetallic compounds, at the interface, were examined. Following surface pretreatment, steel rods were immersed into the pure aluminum melt (in an Alumina crucible) at temperatures of 680, 720, 760 and 800 Celsius and kept for different times of 5, 10, 15 and 20 minutes, at each temperature followed by air cooling after being taken out of the melt. (Then were taken out and cooled in airwhere.) Afterwards, the microstructure of interface between steel substrate and aluminium was examined by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and Vickers hardness tests. The results showed that the main (two) intermetallic compounds formed at the Al/steel interface are FeAl3 and Fe2Al5 (were observed in reaction interface of steel substrate and aluminium. These intermetallic compounds were FeAl3 and Fe2Al5.) with a larger part of the intermetallic layer being the Fe2Al5 layer with a tongue- like morphology. As the temperature and time of immersion increase, only the thickness of the intermetallics changed without changing their composition. Thus, with increasing melt temperature and immersion time, the thickness of the intermetallic layer, especially Fe2Al5 layer, increased to a maximum value and then reduction of the thickness of the intermetallic layer was observed with further increase in temperature and time.
    Keywords: Aluminizing, Hot-dip, Interface of Steel, Aluminum, Intermetallic}
  • مسعود سلطانی، شیرین اسماعیلی، ریحانه علیرمضانی، محمدعلی کریمی، علی شفیعی*، سعید اخوان
    آندایزینگ با توجه به افزایش قابل توجه عملکرد سطحی آلومینیم و آلیاژهای آن یک روش مناسب در حوزه مهندسی سطح برای این فلز می باشد. اما برای کاربرد هر چه بیشتر این روش، پر کردن تخلخل این پوشش یک گزینه بسیار کارامد می باشد. از طرفی با توجه به ساختار منحصر بفرد لایه اکسیدی حاصل از آندایز می توان از این لایه به منظور رشد انواع نانو سیم ها نیز استفاده کرد. در این پژوهش با انجام آندایزینگ آلومینیم 1070 در محلول اسید اگزالیک - اسید سولفوریک و کاهش ولتاژ نهایی آندایز به منظور کاهش ضخامت لایه سدی پوشش اکسیدی، به بررسی میکروساختار پوشش به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی (FESEM) پرداخته شد. سپس با استفاده از روش رسوب الکتروشیمیایی، نانوسیم های نقره درون لایه اکسیدی رشد داده شد. نتایج آزمون پراش اشعه ایکس (XRD) نشان داد که لایه اکسیدی دارای ساختار غیر کریستالی بود و نقره های رشد داده شده خلوص بسیار بالایی داشتند. ت مقاومت سایشی پوشش ها با استفاده از آزمون پین بر دیسک بررسی شد. مشخص شد که رشد نقره درون پوشش منجر به افزایش 55 درصدی مقاومت سایشی پوشش می شود. بررسی تصاویر سطوح سایش به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM) نشان داد دلیل این افزایش، خاصیت روانکاری نقره و کاهش ضریب اصطکاک پوشش در حضور این پرکننده ها بوده است. اثیر حضور این نانوسیم ها بر مقاومت به خوردگی آلومینیم آندایز شده، به کمک آزمون های امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون تافل مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاکی از بهبود رفتار خوردگی زیرلایه در حضور نانوسیم های نقره بود.
    کلید واژگان: آلومینیم, آندایزینگ, خوردگی, نقره, سایش}
    Masoud Soltani, Shirinli Esmaei, Reihane Aliramezani, Mohammadali Karimi, Ali Shafyei *, Saeed Akhavan
    anodizing due to the significant increase in the surface performance of aluminum and its alloys is an appropriate method in the field of surface engineering. But for the application of this method as much as possible, filling the porosity of this coating is a very effective selection. On the other hand, due to the unique structure of the oxide layer, this layer can also be used to grow a variety of nanowires. In this study, 1070 aluminum anodizing was performed in oxalic acid-sulfuric acid solution. Microstructure of the coating was studied by means of field emmision scanning electron microscopy (FESEM) images. Subsequently, silver nanowires were grown in the oxid layer by electrochemical deposition method. The result of X-ray diffraction(XRD) test showed that the oxide layer has a non-crystalline structure and silver nanowires has a very high purity. . The growth of silver in the oxid coating resulted in a 55% increase in the wear resistance. The scanning electron microscopy (SEM) images of the wear surfaces showed that this increase is related to silver lubrication nature that have reduced the coefficient of friction of the coating in the presence of these fillers. The effect of these nanowires on the corrosion resistance of anodized aluminum was studied by using electrochemical impedance and TOEFL polarization tests
    Keywords: Aluminium, Anodizong, corrosion, Silver, Wear}
  • علی شمسی پور*، فرزاد حجتیان
    برای اولین بار از گاز نیتروژن در فرآیند همزن اصطکاکی(FSP) برای ایجاد لایه سطحی کامپوزیت Al/AlN روی فلز آلومینیم استفاده شد. بررسی ریزساختار لایه ها توسط پراش پرتو ایکس، میکروسکپ نوری، الکترونی روبشی و تجزیه شیمیایی از طریق سنجش انرژی پرتو ایکس، نشان دهنده تشکیل رسوبات با ترکیب نیترید آلومینیم در زمینه آلومینیم خالص تجاری بود. این رسوبات توزیع غیریکنواختی در لایه پیدا کردند. کاهش اندازه دانه زمینه آلومینیمی از 100 میکرومتر تا 70 میکرومتر در اثر فرآیندهای ترمیم ناشی از تغیرشکل شدید و ارتقای قابل توجه خواص سطحی در حالی است که درصد حجمی ذرات کامپوزیتی بسیار کم است. لایه های سطحی با توجه به انجام عملیات ترمو مکانیکی شدید به دانه بندی ریزتر و مقادیر بالایی از سختی رسیدند. در نتیجه اندازه دانه ها از میانگین 100 میکرومتر به 70 میکرومتر و از سختی پایه 22 ویکرز به حداکثر 38 ویکرز رسید که این در حدود 7/1 برابر سختی پایه است. مقاومت سایشی نمونه هم با توجه به ریزدانه شدن سطح و حضور ذرات سخت نیتریدی تا 1/1 برابر زیر لایه آلومینیمی بهبود یافت. ضریب اصطکاک سطح از 2/1 به 9/0 رسید که این خود نشان دهنده بهبود خواص سایشی نمونه است.
    کلید واژگان: آلومینیم, کامپوزیت سطحی, نیترید آلومینیم, سایش, فرآیند هم زن اصطکاکی}
    Ali Shamsipur*, Frzad Hojatian
    For the first time, nitrogen gas was used in friction stir processing (FSP) to form an Al/AlN composite surface layer on aluminum plate. Investigating the microstructure of the layers by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and optical microscopy showed the formation of aluminum nitride particles on the surface layer of commercially pure aluminum. These particles found to have non-uniform distribution in the layer. While the percentage of composite reinforcements is not more than 10%, the aluminum grain size reduced from 100 to 70 μm due to restoring processes resulting from severe plastic deformation and significant improvement in surface properties observed. Due to extreme thermo-mechanical process, the surface layers have a finer grain size and high levels of hardness. As a result, the grain size ranged from an average of 100 μm to 70 μm and a hardness of 22 to a maximum of 38 Hv, which is about 1.7 times the base metal hardness. The wear resistance of the sample also improved up to 1.1 times with respect to fine graining of the surface layer and the presence of hard nitride particles. The coefficient of friction reduced from 1.2 to 0.9, indicating an improvement in the tribological properties of the sample
    Keywords: Friction stir processing, Aluminum, Surface composite, Aluminum nitride, Wear}
  • مسعود سلطانی *، علی شفیعی، سعید اخوان، محمد نورمحمدی
    آندایز سخت به عنوان یکی از روش های بهبود خواص سطحی روی آلومینیم همیشه موردتوجه بوده است، اما مشکل اساسی این روش، کنترل دقیق دما و دستیابی به ساختار لایه اکسید آلومینیم آندی در کف حفرات می باشد. در این پژوهش با طراحی راکتور آندایز، کنترل دقیق شرایط پوشش دهی و استفاده از یک آندایز نرم (ولتاژ40ولت) قبل از آندایز سخت (ولتاژ130ولت) به مطالعه چگونگی تغییرات چگالی جریان در حین پوشش دهی آلیاژ آلومینیم 1100 در محلول اسیدگزالیک پرداخته شد. به کمک نمودارهای چگالی جریان-زمان و تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی نشر میدانی افزایش چگالی جریان و انتقال از آندایز نرم به سخت که همراه با بیشتر شدن فاصله حفرات بود، مشاهده شد. نتایج آزمون پراش اشعه ایکس حاکی از تشکیل پوششی با ساختار آلومینای آمورف می باشد. همچنین آنالیز طیف نگار تفکیک انرژی نشان داد که پوشش فقط حاوی اکسیژن و آلومینیم به دلیل تشکیل آلومینا می باشد. نتایج آزمون پلاریزاسیون بیانگر بهبود قابل توجه مقاومت به خوردگی آلیاژ با اعمال لایه اکسیدی آلومینیم بود. انجام آندایز در سه دمای صفر، 10 و 17درجه سانتی گراد نشان داد بیشتر شدن دما منجر به افزایش بار عبوری و ضخامت لایه اکسیدی می گردد، اما روی فاصله بین حفره ای، قطر حفره ای، ضخامت لایه سدی و چگالی حفرات تاثیر محسوسی ندارد که این حاکی از مستقل بودن این پارامترها از جریان بود. این در حالی است که به دلیل شدت خورندگی بیشتر محلول، بازه تغییرات این پارامترها افزایش می یابد. تخلخل پوشش نیز از 6/15 به 3/17 درصد افزایش یافت. همچنین با مقایسه آندایز آلومینیم خالص و آلیاژ1100 مشخص شد که حضور عناصر آلیاژی منجر به کاهش میزان نظم پوشش خواهد شد.
    کلید واژگان: آندایز سخت, آلومینیم, لایه سدی, دما, خوردگی}
    Masoud Soltani*, Ali Shafyei, Saeed Akhavan

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

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

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

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

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

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

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

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

    Keywords: Aluminium, Thermal analysis, Porosity, Bismuth, Strontium}
  • مشخصه یابی گرافیت کروی در چدن حاوی آلومینیوم تولید شده به روش منیزیم در راهگاه
    محمد مهدی خالوان، مهدی دیواندری *
    Characterization of NodularGraphite in Aluminum Cast Iron Produced via In-Mold Process
    Mohammad Mehdi Khalvan, Mehdi Divandari *
    In this research, the effect of various amounts of aluminum on morphology of graphite in ductile cast irons produced by in-mold casting process is investigated. For this purpose, spherical graphite cast iron containing 0, 3.7, 5.5, 6.4 and 7.5 wt. % aluminum, respectively, were prepared in Y-block form via in-mold process. After casting, samples were prepared for microstructural studies, using conventional methods, followed by optical microscopy (OM) examination. Chemical composition of samples were determined using quantometer, x-ray fluorescence spectroscopy (XRF) and carbon/ sulfur determination method. Increasing the number of spheres from 168 to 668 per square millimeter, reducing the grain size from 21.4 to 8.8 micrometers, and changing the percentage of spherical graphite from 65 to 48 percent was observed.Hardness of samples show increase from 284 to 482 Vickers by increasing aluminum content from 0 to 7.5 weight percent.
    Keywords: Spherical Graphite Cast Iron, Aluminum, In-mold process, Microstructure, Graphite, hardness}
  • مجتبی فکری سوستانی، رضا تقی آبادی *، مصطفی جعفرزادگان
    فرآوری اغتشاشی اصطکاکی به عنوان یک فرآیند حالت جامد، روشی نسبتا جدید و موثر برای اصلاح ریز ساختار و خواص فلزات و آلیاژها از طریق تغییر شکل پلاستیک شدید نواحی سطحی است. در تحقیق حاضر تاثیر فرآوری اغتشاشی اصطکاکی (سرعت چرخش rpm 2000-600 و سرعت پیش روی mm/min 25) بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژهای Al-0.9Ni-Fe مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج حاصله، تغییر شکل پلاستیک شدید ناشی از فرآوری اغتشاشی، ضمن کاهش قابل توجه ابعاد ذرات بین فلزی، موجب توزیع همگن این ذرات در زمینه شده و عیوب ناشی از فرآیند ریخته گری را تا حد قابل توجهی کاهش می دهد. در نتیجه ی این تغییرات ساختاری، خواص مکانیکی آلیاژ پایه به میزان قابل توجهی بهبود می یابد به گونه ای که استحکام کششی و درصد ازدیاد طول آن به ترتیب حدود 40 و 205 درصد و چقرمگی آن حدود 205 درصد افزایش می یابد ضمن آنکه سختی آلیاژ فرآوری شده حدود 24 درصد بیش از آلیاژ پایه است.
    کلید واژگان: Al-Ni-Fe, فرآوری اغتشاشی اصطکاکی, خواص مکانیکی, ترکیب بین فلزی, آلومینیم}
    Mojtaba Fekri Soostani, Reza Taghiabadi *, Mostafa Jafarzadegan
    Friction stir processing as a relatively new and effective solid-state process is used for surface modification of metals and alloys in order to modify their microstructure and properties. In this study, the effect of friction stir processing on the microstructure and mechanical properties of an Al-0.9Ni-Fe alloy was investigated. The process was performed under the rotational speeds of 600-2000 rpm and the traverse speed of 25 mm/min. According to the results, the severe surface plastic deformation refined the intermetallic compounds present in the microstructure, improved their distribution within the matrix, and substantially reduced the amount of casting defects. As a result of these microstructural variations, the tensile strength and percent elongation of the base alloy are increased by almost 40 and 205%, respectively. The fracture toughness is also improved by 205%. It was also found that the hardness of processed alloy is about 24% higher as compared to the base alloy.
    Keywords: Al-Ni-Fe, Friction stir processing, mechanical properties, Intermetallic, Aluminum}
  • آرمان صدقی*، محمدحسین شاعری، لیلا شهردمی
    هدف پژوهش حاضر بررسی خواص مکانیکی و ریزساختار نانوکامپوزیت هیبریدی آلومینیم تقویت شده با نانولوله کربن (CNT) و ویسکر کاربید سیلیسیم (SiCW) تولید شده به وسیله فرآیند پرس گرم می باشد. جهت تولید نانوکامپوزیت از درصدهای مختلفی از مقاوم سازهای نانولوله کربن و ویسکر کاربید سیلیسیم (5- 0 درصد وزنی) با نسبت مساوی استفاده شد. برای توزیع تقویت کننده ها، پودر آلومینیم و تقویت کننده ها در آسیای گلوله ای ‏ماهواره ای با سرعت ‏rpm‏120 به مدت یک ساعت آسیا و سپس نمونه ها تحت فشار ‏MPa‏500 و ‏دمای ‏C‏° 550 در زمان پرس گرم 45 دقیقه تولید شدند. به منظور بررسی اثر درصد تقویت کننده ها، سختی، چگالی، استحکام تسلیم و استحکام فشاری نمونه ها اندازه گیری شد. ‏ریزساختار نمونه ها نیز با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل ‏میدانی (‏FESEM‏) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان داد که در درصدهای پایین مقاوم ساز، با افزایش مقدار مقاوم ساز خواص مکانیکی افزایش می یابد ولی در مقادیر بالای مقاوم ساز (بیش از 1 درصد) با افزایش میزان مقاوم ساز به دلیل پدیده آگلومره شدن نانولوله کربن و عدم توزیع مناسب ویسکر کاربید سیلیسیم خواص ‏مکانیکی افت می کند.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, آلومینیم, نانولوله کربن, ویسکر کاربید سیلیسیم, پرس گرم}
    Arman Sedghi *
    The aim of current research was to examine the microstructure and mechanical properties of Aluminium matrix hybrid nano-composite reinforced with carbon nanotube (CNT) and silicon carbide whisker (SiCW) prepared by hot pressing. Hybrid nano-composites were fabricated with different amount of CNT and SiCW (0-5 weight percent) in equal proportion. In order to distribute the reinforcements, Al powder and the reinforcements were mixed in a planetary ball mill with a speed of 120 rpm for one hour, and then compressed samples were produced under the pressure of 500 MPa at 550ºC for 45 minutes. Followed by composite fabrication, Vickers microhardness and compressive strength test were performed and microstructural observations were undertaken using field emission scanning electron microscopy (FESEM). The results showed that by increasing the amount of reinforcements up to 1 percent, mechanical properties of nano-composites increase; while, by increasing the amount of reinforcements from 1 to 5 percent, mechanical properties of nano-composites decrease due to the agglomeration of CNTs and non-uniform dispersion of SiCW.
    Keywords: Nano, composite, Aluminium, Carbon nano, tube, Silicon carbide whisker, Hot, press}
  • حسن جعفری *، احسان صنعتی زاده
    چدن خاکستری جزو معمولترین و مهمترین مواد مهندسی هستند که نقش قابل توجه و کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف، از جمله خودروسازی و ساخت ماشین آلات دارند و هنوز هم مورد توجه محققین به منظور بهبود خواص و حفظ جایگاه این فلز در میان مواد مهندسی می باشد. در این تحقیق، ریزساختار چدن خاکستری غیر آلیاژی و همچنین چدن های خاکستری محتوی 4% وزنی آلومینیوم با مقدار متغیر 1 تا 4% وزنی سیلیسیم مورد بررسی قرار گرفته و مقاومت به سایش آنها به روش پین بر روی دیسک ارزیابی شد. نتایج نشان داد که افزودن آلومینیوم به چدن خاکستری باعث تشکیل فاز فریت می گردد که کاهش سختی را به دنبال دارد. همچنین افزودن سیلیسیم تا 2% وزنی به چدن خاکستری آلومینیم دار، موجب تشدید در تشکیل فاز فریت شده و افزودن بیش از 2% وزنی، موجب تشکیل ترکیب بین فلزی Fe-Al-Si می شود. در چدن خاکستری محتوی 3% و 4% وزنی سیلیسیم، با ثابت بودن درصد آلومینیوم در 4% وزنی، به دلیل افزایش درصد فاز بین فلزی، سختی نیز افزایش می آید. نتایج حاصل از آزمون سایش با تایید نتایج ریزساختار و سختی، موید نرخ سایش کمتر در چدن های محتوی فاز بین فلزی بودند. در مقابل کمترین مقاومت سایشی در چدن آلومینیم دار محتوی 2% سیلیسیم دیده شد.
    کلید واژگان: چدن خاکستری, آلومینیم, سیلیسیم, ریزساختار, سایش}
    Hassan Jafari *, Ehsan Sanatizadeh
    Gray cast iron is among the most common and important engineering material that plays a significant role and has many applications in various industries, including the automotive and machinery manufacturing. It still attracts researchers’ interest to improve its properties and maintain its position among the engineering materials. In this research, the microstructure of plain cast iron as well as those containing 4 wt% aluminum with different amounts of silicon, 1 to 4 wt%, was studied. Pin-on-disc method was used to evaluate the wear resistance of the cast irons. The results showed that the addition of aluminum to gray cast iron brings about the formation of ferrite phase, which accompanies a decrease in hardness value. In addition, the increase in silicon content in aluminum bearing cast iron up to 2wt% intensifies the formation of ferrite phase, while the further increase to 3 wt% results in emerging a Fe-Al-Si intermetallic compound. In gray cast iron with constant 4 wt% aluminum, increasing silicon content to 3 wt% and 4 wt% leads to improve the hardness value due to the increased percentage of intermetallic phase. Confirming microstructure evolution as well as hardness values, the results of wear experiment approved lower wear rate in cast irons containing intermetallic phase. In contrast, the lowest wear resistance was observed in aluminum bearing cast iron containing 2 wt% silicon.
    Keywords: Gray cast iron, Aluminum, Silicon, Microstructure, Wear}
  • مرتضی غلامی، مهدی دیواندری، محمد تقی صالحی
    در این تحقیق فصل مشترک دو فلزی آلومینیم- برنج، تولید شده با دستگاه ریخته گری گریز از مرکز عمودی، مورد بررسی متالورژیکی قرار گرفت. ابتدا بوش های برنجی در محدوده دمایی 100-300 درجه ی سلسیوس پیش گرم شده و سپس مذاب آلومینیم با نسبت حجمی 5/1 برابر جامد برنجی درون بوش های درحال دوران با سرعت 800، 1600 و 2000 دور بر دقیقه ریخته گری شد. نمونه های حاصله به ازای متغیرهای مختلف، با استفاده از میکروسکوپ نوری (OM)، میکروسکوپ الکتررونی (SEM) مجهز به حسگر طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) و نرم افزار Image J بررسی شد. تشکیل اتصال متالورژیکی در این تحقیق، می تواند ناشی از شرایط انحلالی ویژه ای باشد که توسط نیروهای چندگانه مکانیکی دخیل و همچنین نفوذ در انتهای فرآیند انجماد تامین می شود. مطالعه طیف سنجی نشان می دهد که لایه های تشکیل شده در این دوفلزی، به ترتیب از سمت برنج شامل Al3Cu5Zn4، Al3Cu3Zn، رسوبات Al3Cu توزیع شده در زمینه ی محلول جامد آلومینیم و نهایتا ساختار یوتکتیک غیرعادی α-Al/Al3Cu در مجاورت آلومینیم است.
    کلید واژگان: فصل مشترک, کامپوزیت, آلومینیم, برنج, انحلال, ریخته گری گریز از مرکز}
    Morteza Gholami, Mehdi Divandari, Mohammad Taghi Salehi
    In this research interface of aluminum-brass bimetal composite, fabricated by a vertical centrifugal casting machine, were investigated. At first, brass bushes were preheated at 100-300 °C temperature range and then aluminum melt with 1.5 melt-to-solid volume ratio was cast into cylindrical bush rotating at 800, 1600, and 2000 (rpm), respectively. Obtained samples were studied using optical microscope (OM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and Image J software. Results show that metallurgical joint in this work is probably due to particular dissolving condition, provided by multiple mechanical forces involved and also possible solid diffusion at the end of solidification process. Study of the EDS results show that layers formed at the achieved interface consisted of four discrete layers from the brass side, including Al3Cu5Zn4, Al3Cu3Zn, Al3Cu precipitates scattering in aluminum matrix and finally α-Al/Al3Cu anomalous eutectic structure near the aluminum side.
    Keywords: Interface, composite, Al, Brass, dissolving, centrifugal casting}
  • سعید مجیدی، شهرام خیراندیش، مجید عباسی
    در این مقاله اثر افزودن 3/2 درصد وزنی آلومینیم بر تغییرات ریزساختار و خواص کششی فولاد پرمنگنز آستنیتی با ترکیب Fe-18Mn-0.6C بررسی شد. به این منظور، نمونه ها به صورت شمش به روش ریخته گری دقیق تولید شدند و پس از همگن سازی، نورد گرم انجام شد. آزمون کشش در دمای محیط انجام شد. همچنین مطالعات میکروسکوپی به وسیله میکروسکپ های نوری و الکترونی روبشی روی ریزساختار و سطوح شکست انجام شد. نتایج نشان داد که آلومینیم سبب بزرگ تر شدن دانه های آستنیت می شود. همچنین افزودن 3/2 درصد وزنی آلومینیم باعث افزایش استحکام تسلیم و تغییر طول مومسان، کاهش حد نهایی کشش شده و پدیده دندانه ای شدن حین تغییرشکل مومسان را حذف می کند.
    کلید واژگان: فولاد TWIP, آلومینیم, انرژی نقص در چیده شدن, دوقلویی مکانیکی}
    Saeed Majidi, Shahram Kheirandish, Majid Abbasi
    In this research, the effect of 2.3 wt.% aluminum addition on the microstructure and tensile properties of high manganese austenitic steel Fe-18Mn-0.6C was studied. For this purpose, the samples were investment cast, homogenized and hot rolled. Tensile testing was carried out at ambient temperature. Microstructural investigations and fractography on the steel samples were carried out using an optical microscope and a scanning electron microscope. The results showed that the aluminum addition increases the austenite grain size. In addition, 2.3 wt.% aluminum addition increases the yield strength and plastic strain, decreases the ultimate tensile strength and eliminates the serrated flow during plastic deformation.
    Keywords: TWIP steel, Aluminum, Stacking fault energy, Mechanical twinning}
  • تاثیر پارامترهای ریخته گری مرکب دوفلزی AL A356-AL 7075 بر کیفیت فصل مشترک
    امیر مشیری *، ابوذر طاهریزاده، محمود مرآتیان، علی مالکی
    Effect of Compound Casting Parameters of an Aluminum-Aluminum Alloy on the Interface Quality
    Amir Moshiri *, Aboozar Taherizadeh, Mahmood Meratian, Ali Maleki
    Aluminum is one of the most common metals used in industry and aluminum composites are highly regarded by engineers because of having simultaneously the desired physical and mechanical properties. Therefore, in this study, casting of aluminum-aluminum bimetallic composite samples of A356 and 7075 which are widely used metals in the industry have been done without surface preparation. With a constant volume ratio of metals, A356 melt was casted around the 7075 insert. In this paper, the melt temperature as one of the most important parameters affecting the quality of interface as well as the insert temperature and cooling the samples was investigated. Comparing the results of the optical microscopy indicate improvement of the interface quality with increasing the melt and insert temperature, due to the destruction of oxide layer caused by thermal stress between the metals. The results show that the cooling condition of the samples, has no significant effect on the quality of the interface.
    Keywords: Aluminum, Composite, Bimetal, Casting, Interface}
  • مجید عباسی*، شهرام خیراندیش، جلال حجازی، یوسف خرازی
    اثر افزودن آلومینیم بر رفتار تریبولوژیکی فولاد هادفیلد در شرایط سایش آرام مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور از آزمون سایش پین روی صفحه روی آلیاژهایی از فولاد هادفیلد با سه مقدار اسمی 0، 5/1 و 3 درصد وزنی آلومینیم استفاده شد. عملیات ذوب و ریخته گری با استفاده از کوره القایی تحت اتمسفر آرگون و قالب سرامیکی زیرکونیایی انجام شد. آزمایش سایش با استفاده از سنگ ساینده به عنوان سایا انجام شد و تغییرات ضریب اصطکاک و مقدار کاهش جرم بر حسب طول مسیر سایش ارزیابی شد. از آزمون های کشش، ضربه و سختی سنجی ویکرز برای ارزیابی خواص مکانیکی استفاده شد. همچنین مطالعات میکروسکپی روی نمونه های تغییرشکل یافته، سطوح سایش و ذرات سایش با استفاده از میکروسکپ های نوری و الکترونی روبشی انجام شد. نتایج نشان داد که در شرایط سایش لغزشی آرام، کارسخت شدن سطح فولاد هادفیلد به اندازه ای نیست که مقاومت به سایش مناسبی حاصل شود. افزودن سه درصد وزنی آلومینیم، استحکام تسلیم را از MPa415 به MPa470 و سختی را از 190 به 215 ویکرز افزایش داد. عمق لایه کارسخت شده در برابر نیروهای سایش از μm100 به μm200 و میزان سختی سطح ساییده شده از 340 ویکرز به 365 ویکرز افزایش یافت. بنابراین نرخ کاهش جرم از mg/m15/0 به mg/m11/0 کاهش و مقاومت به سایش تا حدود 70 درصد بهبود یافت.
    کلید واژگان: سایش آرام, سنگ ساینده, فولاد هادفیلد, آلومینیم}
    M. Abbasi *, Y. Kharrazi J. Hejazi, Sh. Kheirandish
    In this paper, the effect of aluminum addition on the tribological behavior of Hadfield steel in mild wear condition was investigated. The pin-on-disk test method was used on the different compositions of Hadfield steel that alloyed by three nominal compositions of zero, 1.5 and 3 weight percent of aluminum. The experimental induction furnace surrounded by Ar atmosphere and zirconia ceramic mold was used for melting and casting of samples. In the wear test, the grinding wheel as abrasive medium was used and the changes in the friction coefficient and the weight losses of specimens versus the sliding distance were measured. The tensile, hardness and impact tests were used for evaluation of mechanical properties. In addition, the microscopically studies on the deformed samples, worn surface and wear debris were done using optical and scanning electron microscopes. The results shown that in the low stress wear condition, the work-hardening of worn surface of Hadfield steel cannot well be activated, therefore it has not sufficient wear resistant. By addition of 3wt. % aluminum, the yield strength from 415MPa to 470MPa and hardness from 190HV to 215HV can be increased. In addition, depth of work-hardened on abrasive forces and worn surface hardness can be enhanced from 100µm to 200µm and from 340HV to 365HV in sequence. Thus the wear rate from 0.15mg/m to 0.11mg/m was decreased and wear resistance was improved up to 70%.
    Keywords: Low stress wear, Grinding wheel, Hadfield steel, Aluminum}
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