جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "aging" در نشریات گروه "مواد و متالورژی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «aging» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
This study aims to investigate the effect of aging on microstructural evolution and mechanical properties of two ASTM F75 alloys, one without the carbon additive and the other one containing 0.21 wt.% C. Aging on the samples solution-annealed at 1225 °C for 1 hour was performed at 720, 760, and 800°C for 5 hours. The evaluation of the microstructure of both samples after aging showed that the γ→ε transformation led to the formation of two various morphologies of the precipitates in the regions of the ε-phase. At the first stages of aging, the precipitates appeared as a series of straight bands in both samples, while with an increase in the temperature, pearlite-like regions were found at the grain boundaries of only the carbon-containing sample. In the sample without the carbon additive, the microstructure consisted of the σ-phase. In the carbon-containing sample, lamellar M23C6 carbides were formed during aging in the vicinity of the remaining blocky M23C6 carbides. The carbon-containing sample consisted of fine M23C6 carbides after aging at 720°C, which were distributed inside the grains and at the grain boundaries. The appropriate precipitation rate and their optimum distribution in the structure led to an increase in the yield strength by up to 15%, along with an increase in the ultimate tensile strength by up to 6% compared with the as-cast state. However, no significant improvement was found in the ductility of the alloy.
Keywords: Co-Cr-Mo Based Alloy, Aging, Microstructure, Carbide, Tensile Strength -
In this study, the effects of aging times and temperatures on the microstructure, hardness and compression strength of Al0.7CoCrFeNi high entropy alloy have been investigated. The alloy was cast in a vacuum induction melting furnace, homogenized at 1250 ˚C for 6 h; then aged at 700 to 1000˚C for 2-8 h. The as-cast structure is dendritic and includes FCC(A1) and BCC(A2, B2) phases with the hardness of 497 HV. During ageing, B2 precipitates at the grain boundaries at 700˚C and the hardness increases about 7%. The ratio of BCC to FCC phases on the basis of XRD in as-cast alloy is approximately equal which is increased by ageing at 700˚C. At 800˚C, the formation of a destructive and hard phase of σ cause to increases the hardness to 543 HV and the ratio of (A2+B2)/A1 has decreased. At 1000 ˚C, the ratio of (A2+ B2)/A1 increases, and the peak intensity of σ decreases, so that the hardness value decreases to 385 HV. The results of hot deformation test showed that the alloy at the strain rate of 10-3 s-1 and temperatures of 800, 900, 1000 and 1100˚C has a yield strength of 306, 179, 91 and 50 MPa, respectively.Keywords: Al0.7CoCrFeNi high entropy alloy, aging, Microstructure, Hardness, Hot compression
-
The effect of the milling time & ageing on the hardness, density, and wear characteristics of Al 7150 alloy specimens made via powder metallurgy has been studied. The different constituents of Al 7150 alloy were processed in a planetary ball milling set up with a BPR of 10:1 for 5 hours, 10 hours, and 20 hours. At 400 °C, the milled powders were subsequently hot compacted in a punch die setup. The hot-pressed specimens were solutionized initially, then aged artificially at 115 °C for 3, 6, 12, 24, 30, 45, 60, and 96 hours. The relative density was inversely proportional to the milling time. Microhardness tests showed a maximum VHN of 255 was measured for the 24 h aged T6 specimens produced from 20 h milled powders whereas the non-aged specimens, made from unmilled 7150 alloy powders showed a VHN of 40. However the samples showed a decline in microhardness beyond 24 h of ageing. Under various conditions of sliding distance and loading conditions, the samples subjected to T6 aging showed a reduced volumetric wear rate indicating the beneficial effect of artificial aging up to 24 hours. The volumetric wear rate gradually declined for the samples aged beyond 24 hours of aging. The HRTEM studies revealed a high density of uniformly scattered (MgZn2) precipitates in the base matrix, as well as (MgZn2) phases precipitating along grain boundaries. The presence of such second phase precipitates in the matrix improved the wear characteristics of the alloy matrix. The results showed that optimization of process parameters such as milling time, ageing as well as reducing the particle size of the base powders, the hardness and wear behavior of Al 7150 alloy may be improved.
Keywords: BALL MILLING, Al 7150, wear, aging, heat treatment -
تغییرات ریزساختاری و خواص مکانیکی سوپر آلیاژ IN617 پیرسازی شده در دمای 900 درجه و زمانهای مختلف از یک ساعت الی 2000 ساعت مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی از آزمایشهای متالوگرافی، SEM، TEM، استخراج فازها از زمینه، XRD و خواص مکانیکی استفاده شد. با شروع زمان پیرسازی حتی در یک ساعت اول کسر سطحی قابلتوجهی از کاربیدهای مرزدانهای و دروندانهای تشکیل شد که ابتدا به بلوکی شکل و با افزایش زمان پیرسازی به بیش از 1000 ساعت از نظر ابعادی رشد یافته و به شکلهای صفحهای، شبهکروی و میلهای تغییر یافتند. کاربیدها بهمرور در مرزدانهها، دروندانهها و مرزهای دوقلویی و در زمان 2000 ساعت در بیشتر مرزدانهها به شکل پیوسته تشکیل شد. اکثر کاربیدها از نوع M23C6 و درصد کمی از نوع M6C است. در یک ساعت اول پیرسازی درصد بسیار کمی از فاز γ' در ساختار پدید آمد؛ ولی در ادامه این فاز حل شده و فقط در پیکهای اشعه ایکس رسوبات استخراج شده از زمینه شناسایی شدند. علاوه بر کاربیدها فاز Ti(C,N) از ابتدا در ساختار وجود داشته و از زمانهای 1500 به بعد به دلیل وجود کربن در آن بخش کمی از آن به کاربید استحاله مییابد. سختی، استحکام نهایی در دمای محیط و استحکام نهایی در دمای 750 درجه با افزایش زمان پیرسازی اندکی بهبود مییابند، اما بعد از 2000 ساعت پیرسازی، خواص به مقادیر ورق نو کاهش مییابند. به دلیل تشکیل کاربیدهای مرزدانهای و دروندانهای انرژی ضربه بعد از 2000 ساعت پیرسازی، معادل یک چهارم ورق نو است؛ دلیل آن این است که نوع شکست بعد از 100 ساعت پیرسازی از نوع نرم به ترد مرزدانهای تغییر مییابد.
کلید واژگان: سوپر آلیاژ IN617, پیرسازی, تغییرات ریزساختاری, خواص مکانیکیMicrostructural changes and mechanical properties of IN617 superalloy aged at 900 °C for different durations from one hour to 2000 hours were investigated in the present work. The optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), transition electron microscope (TEM), X-ray diffraction (XRD) and hardness and tensile tests were used to investigate the microstructure and mechanical properties of aged alloys. A significant amount of intergranular carbides were observed in the microstructure of aged alloys even in the microstructure of alloy which was aged for one hour. Block-shape carbides were observed in the sample which was aged for one hour. It was observed that with increasing the aging time the morphology of the carbides changed to quasi-spherical, plate and rod shaped. The carbides were first formed along the grain and twin boundaries and then within the grains, and continues carbide layer was observed along the grain boundaries for the sample which was aged for 2000 hours. Most of the carbides were M23C6 and a small percentage of them were determined to be M6C. Furthermore, it was observed that a small amount of Ti(C,N) phase which was present in the as received sample was converted to carbides after aging for 1500 hours. γ' phase was only observed in the microstructure of sample which was aged for one hour. Mechanical test results shown that the hardness, ultimate strength at room temperature and at 750°C increased with increasing the aging time, but after 2000 hours of aging these properties decreased to the values of as received sample. The impact energy of the sample which was aged for 2000 hours was equivalent to 25% of as received sample due to the formation of a continues carbide layer along the grain boundaries. The fracture surface of the impact samples were investigated and it was observed that fracture mode changed from ductile for as-received sample to brittle intergranular fracture for the samples which were aged for more than 100 hours.
Keywords: IN617, aging, microstructure, mechanical properties -
هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی تاثیر عملیات پیرسازی بر خواص گسیختگی تنشی و فشار گرم سوپرآلیاژ پایه کبالت نسل جدید با ترکیب Co-7Al-7W-4Ti-2Ta است. پس از ذوب سوپرآلیاژ نامبرده به روش VIM و ذوب مجدد به روش VAR، شمش به دست آمده تحت همگن سازی در دمای 1250 درجه سانتیگراد و به مدت 10 ساعت قرار گرفت. سپس عملیات پیر سازی روی نمونه های همگن سازی شده در دمای 800 درجه سانتیگراد طی زمان های 8، 16 و 24 ساعت انجام شد. پس از بررسی های ریزساختاری و آنالیز فازی بوسیله میکروسکوپ الکترونی و آزمایش الگوی تفرق اشعه ایکس، خواص مکانیکی دما بالا شامل آزمایش های فشار گرم و گسیختگی تنشی انجام یافت. نتایج نشان داد که آلیاژ مذکور در حالت ریختگی حاوی فازهای گاما، گاماپرایم، بتا و آلفا است که با انجام عملیات همگن سازی فازهای گاماپرایم، بتا و آلفا در داخل فاز گاما انحلال می یابند. با پیرسازی آلیاژ مورد مطالعه رسوب های گاماپرایم جوانه زنی و رشد می کنند که با افزایش زمان پیرسازی کسر حجمی و اندازه این رسوب ها نیز افزایش می یابد. نتایج آزمایش فشار روی نمونه پیرسازی شده به مدت 16 ساعت در محدوده دمایی 500 تا 1000 درجه سانتیگراد نشان داد که استحکام آلیاژ در دمای 700 درجه سانتیگراد افزایش یافت که نشان دهنده بروز پدیده تسلیم نامتعارف به واسطه رسوب دهی فاز گاماپرایم است. همچنین حداکثر مقاومت در برابر گسیختگی تنشی در دمای 770 درجه سانتیگراد تحت تنش 300 مگاپاسکال و به مدت 22 ساعت مربوط به نمونه ای بود که در دمای 800 درجه سانتیگراد به مدت 16 ساعت پیرسازی شده بود.
کلید واژگان: سوپرآلیاژ پایه کبالت نسل جدید, پیرسازی, فشار گرم, گسیختگی تنشیThe aim of this study was to evaluate the effect of aging on the stress rupture and hot pressure of novel cobalt base superalloy of Co-7Al-7W-4Ti-2Ta composition. After melting the superalloy by VIM method and remelting by VAR method, the ingot was homogenized at 1250 °C for 10 hours. Then, aging treatment was performed on homogenized samples at 800 °C for 8, 16 and 24 hours. After microstructural and phase analysis by SEM and X-ray diffraction pattern testing, the high temperature mechanical properties including hot pressure and stress rupture tests were performed. The results showed that the alloy in the cast condition contains ɣ, ɣ‘, a and β phases in which the ɣ‘, a and β phases are dissolved in ɣ phase by homogenization treatment. By aging of the studied alloy, ɣ‘ precipitates nucleate and grow, where in by increasing aging time the volume fraction and size of these precipitates increases. The results of pressure tests in the temperature range of 500 °C to 1000 °C showed that the strength of the alloy increased at a temperature of 700 °C, which indicates the occurrence of the stress anomaly phenomenon as a consequence of ɣ‘precipitation. Besides, the highest resistance to stress rupture at 770 °C under 300 MPa for 22 hours was achieved for the specimen aged at 800 °C for 16 hours.
Keywords: Novel Co-base superalloy, aging, Hot compression, stress rupture -
آلیاژ IN718 نوعی سوپرآلیاژ پایه نیکل با استحکام بالاست که بیشتر در دماهای متوسط و شرایط کاری خورنده استفاده می شود. در پژوهش حاضر، نمونه های تولید شده باروش ذوب گزینشی با لیزر (SLM) در دمای 1040 سلسیوس و زمان 120 دقیقه، محلول سازی شدند. پس از انحلال، نمونه ها در سه محیط سردایش آب، هوا و کوره خاموش شده با در باز، سردایش شدند. در انتها، نمونه ها در سه شرایط استاندارد به مدت زمان 48 و 72 ساعت پیرسازی شدند. برای بررسی تاثیر نرخ سرمایش پس از انحلال و زمان پیرسازی، بر مشخصه رسوبات و ریزساختار نمونه ها، از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و آزمون سختی سنجی استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش زمان پیرسازی در شرایط ثابت محلول سازی، کسر حجمی و اندازه فازهای ثانویه را افزایش می دهد. همچنین، کاهش سرعت سردکردن در مرحله محلول سازی، به افزایش سختی نمونه ها در مرحله پیرسازی منجر می شود. درنهایت، با افزایش زمان پیرسازی، بیشترین سختی نمونه، 794 ویکرز بدست آمد.کلید واژگان: سوپرآلیاژ IN718, ذوب گزینشی با لیزر, سرعت سرد کردن, پیرسازی, ریزساختارIN718 alloy is a high strength Nickel base superalloy that mainly used in moderate temperatures and corrosive service conditions. In the present study, samples produced by selective laser melting (SLM) at 1040 °C for 120 minutes were prepared under solution treatment. After solution, the samples were cooled in three cooling media of water, air and extinguished furnace with open door. Finally, the samples were aged in three standard conditions for 48 and 72 hours. To investigate the effect of cooling rate after solution and aging time on precipitates characteristics and microstructure of samples, Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM), X-ray diffraction (XRD) and hardness test were used. The results showed that increasing the aging time under constant solution conditions increases the volume fraction and the size of the secondary phases. Also, reducing the cooling rate in the solution step leads to increasing the hardness of the samples in the aging stage. Finally, with increasing aging time, the maximum hardness of the sample was 794H. v.Keywords: IN718 Superalloy, selective laser melting, cooling rate, aging, Microstructure
-
پیرشدگی تسریع یافته یک ماده منفجره صفحه ای حاوی ماده منفجره RDX و بایندر HTPB در دماهای 50، 60 و oC 70 و در زمان های 60، 120 و 180 روز، بررسی شد. برای بررسی پیرشدگی، از روش های آنالیزی دینامیکی مکانیکی (DMA)، سل – ژل و اندازه گیری سختی استفاده شد. متغیرهای مانند ضریب اتلاف در روش دینامیکی مکانیکی، عدد سختی و جزء قابل حل، در نمونه پیرنشده و در نمونه های پیرشده، اندازه گیری شد. داده های حاصل، نشان دهنده پیرشدگی نمونه با گذشت زمان و با افزایش دمای پیرشدگی می باشند. از معادله سینتیکی شبه درجه اول و داده های حاصل از اندازه گیری متغیرها، برای محاسبه ثابت سرعت فرآیند پیرشدگی، استفاده شد. تغییرات ضریب اتلاف در روش DMA، ثابت سرعت 3-10´ 3/2 – 9/0 بر روز، تغییرات سختی، ثابت سرعت 3-10´ 8/4 – 9/1 بر روز و تغییرات جزء حل شده، ثابت سرعت 3-10´ 5/5 – 5/1 بر روز را در دماهای 50، 60 و oC 70 نشان دادند. معادله آرنیوس برای محاسبه انرژی فعالسازی فرآیند پیرشدگی و ثابت سرعت آن در دمای oC 25 استفاده شد. ثابت های سرعت فرآیند پیرشدگی در دمای معمولی، نشان داد که پس از 3300 روز (تقریبا 9 سال)، کاهش 50% در خواص مکانیکی ماده منفجره صفحه ای دیده می شود.
کلید واژگان: ماده منفجره صفحه ای, آنالیز دینامیکی مکانیکی, سل - ژل, پیرشدگی, RDX, HTPBAging of a sheet explosive contain RDX explosive and HTPB binder is studied at temperatures of 50, 60 and 70 oC in times 60, 120 and 180 days. Dynamic-mechanical analysis (DMA), sol – gel analysis (SGA) and hardness measurements methods are used in this research. The changes of tan_delta in DMA, hardness amounts and soluble fraction in SGA are measured for unaged and aged samples. The obtained results showed the samples are aged with increasing of temperature and time of aging process. The pseudo-first order kinetic equation and obtained data are used for calculation of kinetic rate constants of measured properties changes. The changes in tan_delta in DMA, hardness amounts and soluble fraction in SGA indicated kinetic rate constants, respectively, 0.9-2.3´10-3, 1.9-4.8´10-3 and 1.5-5.5´10-3 per day at temperatures of 50, 60 and 70 oC. The Arrhenius equation is used for calculation of activation energy of each changes and calculation of kinetic rate constants at temperature 25 oC. Kinetic rate constant at room temperature showed a reduction 50% in measured properties of the product after 3300 days (~9 years).
Keywords: Sheet explosive, Kinetic, Aging, RDX, HTPB -
The hot deformation behavior of the heat-treated AA6061 and AA 6063 aluminum alloys by T6-1, T6-2 artificial aging treatment, and O annealing treatment were studied by compression testing over a temperature range of 350–550 and strain rates of 0.005-0.1 s-1. It was observed that the flow stresses of the studied aluminum alloys treated by the T6-1 and T6-2 heat treatments were significantly higher than those of the O annealing treatment. Moreover, the stress-strain curves of the heat-treated alloys by the T6-1, T6-2, and O heat treatments demonstrated significant softening during deformation at the lowest strain rate under any of the deformation conditions. For several strains, the activation energy of hot deformation was specified and obtained to vary significantly with strain for the heat-treated alloys by the T6-1 and T6-2 treatments. The stress-strain data calculated from a linear equation, with strain-dependent parameters, shows a great fit with the experimental data for the heat-treated aluminum alloys.
Keywords: Hot deformation, AA6061, AA6063, Flow stress, Heat treatment, Aging, Annealing -
در این مقاله رفتار کهولت پیشرانه جامد مرکب با اندازه گیری خواص مکانیکی آن در دمای بالا بررسی شده است. بدین منظور سه نمونه HTPB با ریزساختار متفاوت انتخاب و با ثابت نگهداشتن نوع و مقدار سایر اجزاء فرمولاسیون، پیشرانه های جامد مرکب بر پایه آن ها ساخته شد و کهولت به روش تسریع یافته مطالعه شد. خواص مکانیکی بعد از اعمال کهولت تسریع یافته، بوسیله آنالیز حرارتی مکانیکی دینامیکی (DMTA) اندازه گیری شد تا تاثیر ریزساختار HTPB بر کهولت پیشرانه جامد مرکب مشخص گردد. نتایج بررسی نشان داد که با افزایش وزن مولکولی، عدد هیدروکسیل، افزایش ریزساختار وینیل و کاهش ریزساختار سیس رزین HTPB، رفتار مکانیکی پیشرانه جامد مرکب صلب تر شده که می تواند به علت کاهش تحرک زنجیره ی پلیمری و یا تسهیل در تشکیل اتصالات عرضی پساپخت باشد. در طول زمان کهولت، طول عمر برای پیشرانه های برپایه رزین با ریزساختار متفاوت تغییر قابل توجهی نشان داد. طول عمر بدست آمده برای پیشرانه جامد مرکب برپایه رزین های D01، D02 و D03 به ترتیب برابر با 6، 48/4 و 56/3 سال است. نتایج بدست آمده، تفاوت قابل ملاحظه ای نشان می دهد و به خوبی اثرگذاری ریزساختار رزین HTPB بر کهولت پیشرانه جامد مرکب بر پایه آن را بیان می کند.
کلید واژگان: کهولت, آزمون دینامیکی مکانیکی, ریزساختار, پلی بوتادین خاتمه یافته با هیدروکسیلIn this article aging behavior of composite solid propellant was investigated by determining its mechanical properties at elevated temperatures. For this purpose, three HTPB samples with different microstructures were selected and composite solid propellants were prepared based on them keeping similar other components and aging was studied by accelerated method. Mechanical properties were measured after accelerated aging using dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) in order to investigate the effect of HTPB microstructure on composite solid propellant aging. Results showed that with increasing molecular weight, hydroxyl value, increasing vinyl and decreasing cis contents in resin microstructure, the mechanical behavior of the propellant becomes more rigid, which may be due to limiting the polymer chain mobility or facilitating post-curing crosslinking. Over aging time, the shelf life changed effectively with propellant binder microstructure. The obtained shelf life for the composite solid propellants based on D01, D02 and D03 resin samples were 6, 4.48 and 3.56 years. The results showed significant differences and show well the affect of the micro-structural properties of HTPB resin on the aging of its-based composite solid propellant.
Keywords: Aging, Dynamical-Mechanical Thermal Analysis, Structural Properties, Hydroxyl-terminated Polybutadiene -
در تحقیق حاضر، رفتار پیری سوپرآلیاژ ریختگی IN718 متاثر از سرعت سرد کردن بعد از عملیات انحلالی مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور، ابتدا سوپرآلیاژ ریختگی IN718 در دمای 1050 درجه سانتیگراد به مدت 150 دقیقه محلول سازی شد و سپس، نمونه ها با سه نرخ سرمایش 240، 5 و 1/0 درجه سانتیگراد بر ثانیه سرد شدند. پس از اتمام این عملیات نمونه ها در دمای 750 درجه سانتیگراد و در سه زمان 30، 60 و 90 ساعت پیرسازی شدند. بررسی های ریزساختاری به وسیله میکروسکوپ های نوری (OM) و الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و تفرق پرتو ایکس (XRD) نشان دادند که با افزایش سرعت سرد کردن، شرایط برای نیل به انحلال کامل فراهم می شود و تنها مقداری فاز TiC باقی می ماند. با کاهش سرعت سرد کردن و افزایش زمان پیرسازی در کنار افزایش کسر حجمی و اندازه رسوبات ثانویه، میزان استحاله برشی از ''γبه δ نیز بیشتر می شود تا جایی که رسوبات δ نیز رشد می کنند. با افزایش سرعت سرد کردن، به دلیل کاهش میزان رسوبات سرمایشی سختی کاهش می یابد. با افزایش زمان پیرسازی با توجه به رشد غیرعادی رسوبات سختی افزایش و سپس کاهش می یابد. این کاهش سختی می تواند به دلیل رشد غیر نرمال دانه ها و رسوبات ثانویه و تشکیل کروم سفید باشد. با افزایش سرعت سرد کردن پایداری فازی در طول پیری افزایش می یابد. این ثابت فازی را در روند تغییرات سختی نیز می توان ملاحظه نمود.
کلید واژگان: سرعت سرد کردن, پیرسازی, ریزساختار, استحاله برشی.In the present study, cast IN718 superalloys solutionized at 1050◦C for 150 min. Afterwards, the samples were quenched with three various cooling rates including 240◦C/s, 5◦C/s and 0.1◦C/s. After solutionizing, the samples were aged at 750◦C for 30, 60, and 90 hrs. Microstructural investigation was carried out by optical microscopy (OM), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), and X-ray diffraction (XRD). The results indicated that as the cooling rate increased, the conditions for complete dissolution were provided and only a small amount of MC carbide (TiC) phase remains in the matrix. By reducing the cooling rate and increasing aging time, due to the increase in volume fraction and size of secondary precipitates, the shear transformation of the γ'' to δ increases, and consequently, the δ precipitates increased. After solutionizing, as the cooling rate increased, the hardness due to the decrease in the amount of cooling precipitates decreased. Besides, as the aging time increases, due to the abnormal growth of precipitates, hardness first increased and then experienced a decrease.
Keywords: IIN718, cooling rate, aging, Microstructure, Shear Transformation -
In this paper, the effects of solutioning and various aging heat treatment processes on the microstructure, the hardness and electrochemical properties of a duplex stainless steel (DSS) were studied. The evaluation of the microstructure and phase compositions were carried out by the optical microscopy (OM) and the X-ray diffraction (XRD), respectively. Electrochemical behaviors of specimens were evaluated by both potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectra (EIS) tests at temperatures of 25 and 60 ºC. The obtained results showed that the solutioning heat treatment increased corrosion rates with respect to the blank specimen. The aging process at 490 ºC for 20 hrs increased the volume percent of the carbide phase to the highest value (25.1%) which resulted in an increase of the hardness value to 170 VHN. The specimen which was aged at 540 ºC for 10 hrs with the Cr7C3 size of 22.8 µm, exhibited the higher corrosion resistance at both temperatures of 25 and 60 ºC with respect to other aged specimens. In addition, the temperature of 60 ºC promoted the anodic reactions in 3.5 wt% NaCl solution which decreased impedance modulus values significantly. Consequently, the carbide size was more effective parameter than the carbide content in predicting electrochemical behaviors of such alloys.
Keywords: Duplex Stainless Steel, Heat Treatment, Aging, Microstructure, Electrochemical Behaviors, Hardness -
International Journal of iron and steel society of Iran, Volume:16 Issue: 1, Summer and Autumn 2019, PP 23 -30In this study, the effects of various heat treatments on microstructure, mechanical and magnetic properties of HSLA-100 steel were evaluated. The heat treatments consisted of austenitizing at 900°C for 60 minutes, then quenching by different cooling rates via furnace, air, oil and water; and quenched specimens were aged at 600°C for one hour. Optical and field emission scanning electron microscopes were used for the characterization of the microstructure. A vibrating sample magnetometer, an inductance meter and a susceptometer were used for the characterization of the magnetic properties. Mechanical properties of the specimens were also studied using hardness, tensile strength and impact toughness methods. The fracture surfaces of charpy specimens were examined using scanning electron microscope. The results showed that martensite phase was spread in the all of the cooling rate. The results of magnetic coercivity force indicated that coarse Cu precipitates and martensite-austenite (MA) constituents hinder the domain wall motion and behavior in effective magnetic susceptibility. Moreover, the non-magnetic copper precipitates reduced magnetic permeability. The hardness value of the aged specimens is the same as that of the quenched steels (approximately 300 VHN30). In addition, yield strength as high as 900 MPa was achieved in aged specimens. The highest impact toughness value at -84℃ (approximately 200 J) was obtained in as-received and aged specimens.Keywords: Aging, Coercivity force, Heat treatment, HSLA-100 steel, Mechanical properties
-
در این مقاله کهولت پیشرانه ی جامد مرکب بر پایه ی HTPB با استفاده از روش وان هوف، مطالعه شده است. فاکتور F معادله وان هوف با آنالیز مکانیکی دینامیکی (DMA) برای نمونه ی پیشرانه ی مرجع، محاسبه گردید که برابر 5/2 بود. سپس با استفاده از معادله ی وان هوف بدست آمده، شرایط برنامه ی کهولت تسریع یافته تعیین شد. نمونه پیشرانه مرجع مطابق با برنامه ی کهولت تسریع یافته در بازه ی دمایی بین °C25 تا °C80 با زمان تنظیم شده ی معادل با بار حرارتی 2 سال در دمای °C25 قرار گرفت. تغییرات خواص مکانیکی دینامیکی شامل مدول ذخیره و فاکتور اتلاف یا دمپینگ با زمان و دما به منظور شناسایی رفتار کهولت پیشرانه ی جامد مرکب اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقادیر مدول ذخیره با افزایش زمان کهولت، افزایش می یابد در حالی که مقادیر فاکتور اتلاف با گذشت زمان کاهش می یابد.کلید واژگان: پیشرانه های جامد مرکب بر پایه ی HTPB, کهولت, وان هوف, آنالیز مکانیکی دینامیکیIn this article HTPB based composite solid propellant aging have been studied by Van’t Hoff method. Since composite solid propellants used in solid rocket motor is the fastest degrading component of the motor, shelf life of the motor is mainly governed by the propellants life. During handling and storage of rocket motor the mechanical properties of propellants are changing due to thermal, environmental, chemical, physical and internal changes. In this study the calculated F-factor was equal 2.5 by dynamic mechanical analysis on selected formulations of reference propellants sample. Then the accelerated aging program conditions have been determined. According to accelerated aging program the propellant samples subjected temperature range between 25°C and 80°C so that the aging time equal 2 years at 25°C. The evaluated of changes in the dynamic mechanical properties, including the storage modulus (E') and loss factor or damping efficiency (tanδ) to investigation of behaviour the composite solid propellant aging. The result showed that storage module increased with time whereas loss factor decreased. This phenomenon related to cross-linking density mechanism in polymeric binder system.Keywords: HTPB Based Composite Solid Propellants, Aging, Van’t Hoff, Dynamic Mechanical Analysis
-
در این تحقیق، اثر شرایط مختلف عملیات حرارتی بر میکروساختار، سختی و مقاومت به سایش آلیاژ Ti-6V-4Al بررسی شد. برای این منظور آنیل انحلالی در بازه دمایی °C 800 الی °C 1050 به مدت یک ساعت انجام شد و سپس نمونه ها در هوا و آب کونچ شدند. یکی از نمونه ها در دمای °C 550 به مدت چهار ساعت پیرسازی شد. بررسی های ریز ساختاری توسط میکروسکوپ نوری (OM) و الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که عملیات آنیل انحلالی در دمای °C 800 منجربه رشد محدود رسوبات بدون تغییر ریز ساختار و افزایش سختی می گردد. همچنین افزایش دمای آنیل انحلالی و کونج در آب باعث افزایش سختی و ایجاد ریز ساختار دوتایی a و مارتنزیت تیغه ایa¢ می شود. آنیل انحلالی در دمای °C 1050 منجر به تشکیل فاز مارتنزیت گردید که با انجام عملیات پیرسازی تبدیل به فاز b نامنظم می شود و به علت این تحول فازی، سختی 47% نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت. سختی را در پی دارد. آزمون سایش پین روی دیسک تحت سه نیروی 20N، 30N و 40N و سرعت ثابت 0.3m/s انجام شد. نتایج تست سایش و بررسی میکروسکوپی سطوح فرسوده نشان داد که مکانیزم سایش توسط ریزساختار کنترل می گردد و مقاومت در برابر سایش به میزان سختی وابسته نیست. همچنین بیشترین مقاومت به سایشی مربوط به نمونه آنیل شده در دمای °C 950 و کونچ شده در آب است. مکانیزم سایشی در تمام نمونه ها در اکثر بارگذاری ها مخلوط مکانیزم خراشان و سایش اکسیدی بود.
کلید واژگان: مقاومت به سایش, Ti, 6V, 4Al, آنیل انحلالی, ریز ساختار, پیرسازیIn this study, the effect of various heat treatment conditions on the microstructure, hardness and wear resistance of the Ti-6Al-4V alloy was investigated. For this purpose, solution anneal was done in temperature range of 800C to 1050C for 1 hour and then specimens were quenched in the air and the water. One of the specimens was aged in 550C for 4 hours. Microstructural investigations by optical microscope (OM) and scanning electron microscope (SEM) showed that the solution annealing treatment at 800C leads to limited growth of precipitates without changing the microstructure and increase of hardness compared to the control sample. Also, increasing the solution annealing temperature and quenching in water causes increase of hardness and creation of and acicular martensite dual microstructure; Solution annealing in 1050C leads to formation of martensite phase that changes to irregular phase by performing aging treatment and due to this phase transformation hardness increased by 47% compared to control sample. Wear test of pin-on-disk was performed under three forces of 20N, 30N and 40N and constant speed of 0.3m/s. Wear test results and microstructural investigation of worn surfaces showed that wear mechanism was controlled by microstructure and wear resistance is not dependent on hardness; Also, the highest wear resistance is related to the sample annealed in 950C and quenched in water. Wear mechanism in all samples in most of the loads was a mixture of abrasive mechanism and oxide wear.
Keywords: wear resistance, Ti-6Al-4V, solution annealing, microstructure, aging -
Journal of Ultrafine Grained and Nanostructured Materials, Volume:50 Issue: 2, Dec 2017, PP 152 -160The current study adopted a quantitative approach to investigating the mechanical properties, and their relationship to the microstructural features, of precipitation-strengthened 6061 aluminum alloy processed through accumulative roll bonding (ARB) and aging heat treatment. To serve this purpose, the contributions of different strengthening mechanisms including grain refinement, precipitation, dislocation and solid-solution strengthening to the yield strength of five-cycle ARB samples processed under pre-aged (ARBed) and aged (ARBedȇ) conditions were examined and compared. Microstructural characterizations were performed on the samples through the transmission electron microscope (TEM) and X-ray diffraction (XRD). Also, the mechanical properties of the samples were investigated through the tensile test. The obtained results showed that an equiaxed ultrafine grain structure with nano-sized precipitates was created in the both ARBed and ARBedȇ samples. The grain refinement was the predominant strengthening mechanism which was estimated to contribute 151 and 226 MPa to the ARBed and ARBedȇ samples, respectively, while the dislocation and Orowan strengthening mechanisms were ranked second with regard to their contributions to the ARBed and ARBedȇ samples, respectively. The overall yield strength, calculated through the root mean square summation method, was found to be in good agreement with the experimentally determined yield strength. It was also found that the presence of non-shearable precipitates, which interfered with the movement of the dislocations, would be effective for the simultaneous improvement of the strength and ductility of the ARBedȇ鶱ꦩ .Keywords: Accumulative roll bonding (ARB), Aging, Strengthening mechanisms, microstructure, mechanical properties
-
Microstructural Investigations and Fracture Analysis of a Multi-Layer Al Panel of a Crashed AircraftIn this paper, the failure analysis was performed on a crashed airplane trunk sample. Received sample was composed of five different layers; Al 2024 as outer layer, a nearly pure Al clad, an anodized layer, an isolating material and the alloy 413 as interior layer. Macro and micro-cracks in the sample were mostly initiated from the areas close to or around the rivets. These cracks initiated in anodized layer, got through the cladding and entered into the outer Al 2024. Few corrosion sites similar to crevice were also observed behind the rivets and between isolating and cladding layers. It was found that the crevice corrosion and fatigue were responsible to form micro-cracks at these sites. Microstructural observations of Al 2024 layer showed that the micro-cracks were mostly initiated form inside out then they progressed through the interfaces of second phase particles and the matrix. It was found that larger particles were in favor of crack propagation along their interfaces. Second phase large particles are attributed to over-aging of trunk sample which was subjected to excessive heat from the engines.Keywords: Aluminum 2024, Aging, Fractography, Crevice Corrosion, Fatigue, Crack Propagation
-
پژوهشنامه ریخته گری، پیاپی 2 (پاییز 1396)، صص 99 -108سوپرآلیاژهای پایه نیکل به جهت داشتن خواص منحصر به فردشان در ساخت اجزاء مختلف توربین های گازی زمینی و هوایی مورد استفاده قرار می گیرند. در تحقیق حاضر سوپرآلیاژ IN738LC در بازه دمایی °C1090 تا °C1200 و در زمان های 30 تا 120 دقیقه محلول سازی شد. نمونه ها پس از محلول سازی در دمای °C850 به مدت 24 ساعت پیرسازی شدند. قبل و بعد از پیرسازی میکروساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ های نوری (OM)، الکترونی روبشی (SEM) و الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش دما و زمان عملیات حرارتی انحلال، درصد حجمی و اندازه رسوبات گاما پرایم را کاهش می دهد، در حالی که درصد حجمی رسوبات گاما پرایم پس از پیرسازی افزایش و اندازه آنها کاهش می یابد. بررسی های ریزسختی سنجی نیز نشان دادند که سختی سوپرآلیاژ شدیدا تحت تاثیر مشخصات رسوبات می یاشد. با افزایش زمان محلول سازی و کاهش درصد حجمی رسوبات گاما پرایم، سختی کاهش و پس از پیرسازی افزایش یافت.کلید واژگان: سوپرآلیاژ IN738LC, عملیات حرارتی انحلالی, رسوبات گاماپرایم, پیرسازیNickel base superalloys are used for their unique properties in the construction of various components of ground and air gas turbines. In the present study, the IN738LC superalloy was solubilized at a temperature of 1090 ° C to 1200 ° C and at a time of 30 to 120 minutes. The samples were aged for 24 hours after solution heat treatment at 800 °C. Before and after aging, samples were examined by optical microscopes (OM), scanning electron microscopy (SEM) and field emission scanning electron microscopy (FESEM). The results showed that increasing the temperature and time of solution heat treatment reduces the volume percentage and the size of the g¢ precipitates, while the volume percentage and size of the g¢ precipitates are increased and decreased, respectively, after aging. Micro hardness tests showed that hardness of the superalloy was strongly influenced by the characteristics of sediments. By increasing the solubility time and reducing the volume percentage of g¢ precipitates, the hardness decreased and increased after aging.Keywords: IN738LC superalloy, Solution heat treatment, Gamma prime precipitates, Aging
-
آلیاژهای Al-Cu به علت نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به خستگی نسبی خوب، کاربردهای بسیار گسترده ای در صنایع مختلف دارئد. در این تحقیق، نمونه هایی با غلظت های متفاوت مس که بر روی آنها به ترتیب عملیات محلول سازی، کارسرد و سپس پیرسازی در مدت زمان های مختلف انجام شده مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریز ساختاری و خواص مکانیکی نمونه ها با استفاده از آزمون سختی سنجی ویکرز و میکروسکوپ الکترونی عبوری انجام شد. نتایج حاصله ارتباط معنا داری بین عملیات حرارتی اعمال شده، ریزساختار و خواص مکانیکی نشان می دهد به طوری که در نمونه هایی با درصدهای وزنی مس بیشتر از 2/1، رسوب-های ''θ تشکیل شده در اثر پیرسازی مشهود می باشد. نتایج میکروسکوپی الکترونی عبوری نشان می دهد که رسوب گذاری در نمونه های80 درصد کارسرد شده به طور کامل متفاوت با نمونه های دیگر بوده و در اثر پیرسازی جوانه زنی فاز پایدار θ قبل از رسوب گذاری فاز شبه پایدار ''θ اتفاق می افتد. هم چنین مشاهده گردید که رسوب-های''θ تشکیل شده در این نمونه در مقایسه با نمونه کارسرد نشده دارای ضخامت بیشتری می باشند. بدین ترتیب امکان انتخاب عمیات حرارتی مناسب برای رسیدن به بهینه خواص میسر شد.کلید واژگان: آلیاژAl, Cu, کارسرد, پیرسازی, رسوب, ریزساختار, میکروسکوپی الکترونی عبوریAbstract Al-Cu alloys have extensive applications in the production of many industries. In this paper, the effects of both copper content and cold work amount on the microstructure and aging behavior of the alloys studied. The mechanical and microstructural parameters determined by using Vickers hardness and transmission electron microscopy, the present study is dealing with the variation of hardness and microstructure as a result of different copper contents and cold work amounts performed on Al-Cu alloys samples which has done solution heat treatment, cold worked and aged in different time intervals. The results indicate that for based samples, density and thickness of ?' precipitates increased by increasing copper concentration. Precipitation behavior of the 80% cold rolled samples was completely different from that of other samples and the nucleation of the equilibrium ? phase commenced prior to the precipitation of the metastable ?' phase. Moreover the thickness of precipitates was observed to be more than that for samples which were not cold worked. As a result, regarding the various microstructures produced by aging processes, one may choose an appropriate combination of copper content and cold work amount according to the desired application.Keywords: Al-Cu Alloys, Cold work, Precipitation, Microstructure, TEM, Aging
-
در پژوهش حاضر اثر کارسرد بر رفتار رسوب سختی سوپرآلیاژ Ni Span C902 مورد بررسی قرارگرفت. پس از همگن سازی در دمای 1000 درجه سانتی گراد، کارسرد در مقادیر30، 40 و60 درصد بر روی نمونه ها اعمال شد. سپس عملیات رسوب سختی در دماهای 450، 550، 650 و 750 درجه سانتی گراد و به مدت زمان های 1 تا 6 ساعت انجام شد. بررسی های ریزساختاری با میکروسکوپ نوری و بررسی های مربوط به رسوب سختی، توسط تست سختی سنجی ویکرز انجام شد. نتایج نشان داد که رسوب سختی در دمای 450 و 550 درجه سانتی گراد شرایط لازم برای تشکیل رسوبات استحکام دهندهγ در آلیاژ همگن شده و کار سرد نشده را فراهم نمی کند. درحالیکه تغییرات سختی در نمونه های پیرشده در دماهای 650 و 750 درجه سانتی گراد قابل توجه بوده، به طوری که سختی نمونه آنیل بعد از پیرسازی در دمای 750 درجه سانتی گراد و به مدت 5 ساعت به حداکثر سختی خود رسیده و سختی آن از 110 ویکرز به 226 ویکرز رسیده است. از طرفی، حداکثر سختی برای نمونه کارسرد نشده و نمونه 60% کارسرد شده به ترتیب در دماهای 750 و650 درجه سانتی گراد و در زمان های 3 و5 ساعت رسوب سختی حاصل شده است. مقایسه معادلات جانسون-مل-آورامی با نتایج تجربی حاصل از آزمایشات تطابق خوبی را نشان داد.کلید واژگان: کارسرد, پیرسازی, سوپرآلیاژ Ni Span C902, جانسون-مل-آورامی, سختیJournal of Iranian Metallurgical and Materials Engineering Society, Volume:20 Issue: 66, 2017, PP 83 -89In this study, the influence of cold work on precipitation behavior in Ni Span C902 super alloy is considered to investigate. The samples were homogenized at 1000 ᵒC, and then samples were subjected to different amount of cold work of 30, 40 and 60%. Precipitation hardening treatments were performed at 450, 550, 650 and 750 ᵒC for 1 to 6 hours. Microstructural observations were done by optical microscope and precipitation hardening behaviors were investigated by Vickers hardening test. The results indicated that precipitation hardening at the temperatures of 450 and 550 ᵒC could not provide proper conditions for formation of strengthening precipitations (γ´); while hardness increased significantly by increasing the aging temperature. The maximum hardness has been achieved for the homogenized and the 60% cold worked samples at 750 and 650 ᵒC, respectively. The results of empirical observations of the experiments in the present study are in well consistent in comparing to Johnson-Mehl-Avrami equations.Keywords: Cold work, Aging, Ni Span C902 Super Alloy, Johnson-Mehl-Avrami, Precipitation Hardening
-
امولسیون انفجاری دسته ای از امولسیون های آب در روغن با مخلوطی از سوخت و اکسید کننده و اجزاء دیگر می باشد. امولسیون ها نوع جدیدی از مواد منفجره صنعتی می باشند که به دلیل پایداری، ایمنی بالا و عملکرد انفجاری خوب، به عنوان یک منبع انرژی قدرتمند و ارزان در بخش دفاعی و غیردفاعی بویژ در معادن و راه سازی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از الزامات این ماده منفجره، برخورداری از پایداری مناسب در طول انبارداری در یک بازه یکساله می باشد. عوامل متعددی باعث ایجاد ناپایداری در امولسیون های انفجاری می شوند که از جمله آن می توان به متغیرهای فرآیند تولید و شرایط انبارداری اشاره نمود. از عواقب ناپایداری و پیرشدگی امولسیون های انفجاری کاهش خواص مکانیکی، افت عملکرد و انفجار خودبه خودی خواهد بود. در این مقاله، ضمن معرفی اجمالی امولسیون های انفجاری کاربردهای آن به عوامل موثر بر ناپایداری و عواقب آن پرداخته و در ادامه روش های تخمین طول عمر این دسته از مهمات پرداخته خواهد شد.کلید واژگان: امولسیون های انفجاری, ناپایداری, پیرشدگی, کهولت تسریع یافته, عوامل محیطیEmulsion explosive is a form of water in oil emulsions. They include a mixture of fuel and oxidizer and other components. Emulsions are a new type of industrial explosive materials. Because of the stability, high safety and well explosive performance, are used as a powerful and inexpensive source of energy in agriculture, water conservancy, transportation, mining, building materials and etc. So their stability and lifetime is very important. Several factors are causing instability in the explosive emulsions. Aging is an inevitable phenomenon that in any case, it will happen. Emulsion explosives during storage, reducing mechanical properties, reducing performance and reducing lifetime, which ultimately leads to spontaneous explosions or the loss of their performance. In this study, factors affecting the stability of explosive emulsions, emulsions aging processes and methods of measuring the lifetime of emulsion explosives are reviewed. Also, Speed of aging processes of materials in the acceleration of environmental conditions, known as accelerated aging tests, pointed outKeywords: Emulsion Explosive, Instability, Aging, Accelerated Aging
- 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.