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 « frequency » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «frequency» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • M. J. Babaei, M. Rezvani *, A. N. Shirazi, ‌B. Yousefi
    Microgrid, as a new structure of power systems, has challenges that should be addressed; regulating the frequency and voltage and power sharing are among the most critical challenges of AC microgrids (MGs). This paper studied a novel two-level control strategy composed of a modified droop controller at the primary level and a distributed finite-time (DFT) average controller in the secondary layer to achieve more precise active and reactive power sharing along with frequency and voltage alignment by implementing this strategy in an islanded AC MG. Thus, a typical AC MG, including three distributed generation (DG) units, is simulated in MATLAB/SIMULINK software, and the proposed method is first formulated, modeled, and then simulated. For validation and better comparison, the results obtained by the proposed method were compared to the conventional droop and other distributed methods in case studies of load changes and plugging in/out of DG units. The results proved that the proposed method appropriately shared active and reactive powers among DG units. It also efficiently restored the frequency and voltages of DG units to their nominal values. Moreover, a mathematical stability analysis is obtained that proved the stability of the proposed DFT-based secondary controller.
    Keywords: AC Microgrid, Distributed Secondary Controller, Finite Time, Frequency, Voltage Alignment, Modified Droop Controller, Power-Sharing}
  • Elham Nikoomanzari, Arash Fattah-Alhosseini *
    This study investigated the influence of three different frequencies (100, 1000, and 2000 Hz) during the PEO process on the characteristics of ceramic coatings fabricated on Ti-6Al-4V alloys in the presence of 12 g/L Na3PO4.12H2O and 3 g/L ZrO2 nanoparticles. The microstructure, surface roughness, wettability, chemical composition, and corrosion performance of the coatings were thoroughly examined to assess their performance. The microstructural results revealed that increasing frequencies led to a reduction in the porosity size, as well as a decrease in coating thickness, wettability, and surface roughness. Additionally, the corrosion performance of the coatings was evaluated in Hank's solution using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization (PDP) methods. As the frequency rose from 100 to 2000 Hz, the corrosion current density dropped significantly from 47.35 to 13.75 nA/cm2 and the corrosion potential increased from 218 to 684 mV versus Ag/AgCl electrode. These findings indicated that the coating produced at a frequency of 2000 Hz exhibited the lowest corrosion density, thereby demonstrating superior corrosion resistance compared to the coatings produced at lower frequencies. The corrosion resistance of the optimum coating (coating formed at a frequency of 2000 Hz) was found to be approximately 0.8 times higher compared to the uncoated metal.
    Keywords: ZrO2 nanoparticles, Ti-6Al-4V, Plasma electrolytic oxidation (PEO), frequency, Corrosion behavior}
  • فاطمه سعیدپور*
    اخیرا، پوشش های نیکل-تنگستن (Ni-W) به عنوان یک لایه مقاوم به خوردگی، مقاوم در برابر سایش و دارای سختی بالا توسط بسیاری از محققین مورد بررسی قرار گرفته اند. با این حال، برای بهبود عملکرد این پوشش ها، از ذرات تقویت کننده و تشکیل کامپوزیت نیز استفاده می شود. بنابراین در این کار تحقیقاتی پوشش کامپوزیتی نیکل-تنگستن تقویت شده با ذرات اکسید سریم (CeO2) به روش آبکاری الکتریکی با جریان پالسی بر روی فلز مس خالص ایجاد شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، ریز ساختار، ترکیب شیمیایی و ضخامت پوشش اعمالی مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز اشعه ایکس (XRD) برای تعیین فازهای تشکیل شده در پوشش اعمالی استفاده شد. اثر پارامترهای فرایند آبکاری پالسی شامل درصد زمان روشنایی، فرکانس و شکل موج جریان بر روی میزان هم رسوبی ذرات تقویت کننده در زمینه نیکل-تنگستن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد درصد افزایش زمان روشنایی تا 70 درصد، افزایش فرکانس تا 100 هرتز و استفاده از جریان پالسی با شکل موج مربعی باعث رسوب ذرات بیشتری در پوشش شد. پوشش کامپوزیتی تحت این شرایط بهینه، با توزیع یکنواخت از ذرات تقویت کننده، ضخامت یکنواخت و چسبندگی بسیار خوب به زیرلایه، تشکیل شد.
    کلید واژگان: آبکاری الکتریکی پالسی, پوشش کامپوزیتی نیکل-تنگستن, اکسید سریم, درصد زمان روشنایی, فرکانس, شکل موج}
    F. Saeidpour *
    Recently, nickel-tungsten (Ni-W) coatings have been investigated by many researchers as a corrosion-resistant, wear-resistant, and high-hardness layer. However, reinforcing particles is also used to form composite and improve the performance of these coatings. Therefore, in this research work, Ni-W composite coating reinforced with CeO2 particles was formed by electroplating method with pulse current on pure copper metal. The microstructure, chemical composition, and thickness of the applied coating were investigated using field emission scanning electron microscope (FESEM). X-ray diffraction (XRD) was used to determine the phases formed in the applied coating. The effect of the parameters of the pulse plating process, including duty cycle, frequency, and waveform was investigated on the co-precipitation of reinforcing particles in the Ni-W matrix. The results showed that increasing duty cycle up to 70%, increasing the frequency up to 100 Hz, and using pulsed current with a square wave shape caused more particles to deposit in the coating. Under these optimal conditions, the composite coating was formed with uniform distribution of reinforcing particles, uniform thickness, and very good adhesion to the substrate.
    Keywords: Pulse electroplating, Ni-W, CeO2 composite coating, Duty cycle, frequency, Waveform}
  • V. V. Poplygin *, C. Qi, M. A. Guzev, E. P. Riabokon, M. S. Turbakov, E. V. Kozhevnikov
    When elastic waves act on rocks, the structure of the void space changes. The nucleation and formation of new cracks is possible. Wave action technologies are divided into two groups: with a frequency of less than 100 Hz and a frequency of more than 1 kHz. In the intermediate zone, no completed works and studies of wave action were found. The paper studies the results of the impact of elastic waves with different frequencies and amplitudes on oil production. With low-frequency exposure, an increase in permeability values is noted to a greater extent due to the appearance of new and an increase in the size of existing cracks. With high-frequency exposure, the viscosity of reservoir oil is greatly reduced. The greater the value of the initial viscosity, the more intense it decreases when exposed to high-frequency waves. For the Perm Territory, a comparison was made of the results of wave processing of production wells depending on the frequency of exposure. As the impact frequency increases, the average oil recovery after wave treatment decreases. With an increase in the frequency of exposure, the duration of operation of a well with increased oil production after wave treatment decreases. Models have been obtained to predict the time of operation of wells with additional oil production, additional oil production and an increase in oil production rate of wells after wave action. As a result, it can be noted that the most effective technologies are those with a lower frequency, but a large amplitude of exposure.
    Keywords: Elastic wave, Frequency, oil viscosity, Permeability}
  • Razieh Chaharmahali, Arash Fattah-Alhosseini *
    In this study, to improve the corrosion performance, plasma electrolytic oxidation (PEO) coatings on AZ31B Mgalloy in a phosphate-based electrolyte containing hydroxyapatite nanoparticles were investigated. For this purpose,the corrosion behavior of coatings generated at different frequencies (100, 1000, and 2000 Hz) was studied. Theinfluence of coating frequency on the corrosion behavior of the coatings created as well as the microstructure of thecoating was investigated. Surface characteristics of the coatings were investigated using scanning electron microscopyand X-ray diffraction pattern. To investigate the corrosion behavior of coatings generated at different frequencies,polarization and impedance spectroscopy tests in simulated body fluid have been studied. The results showed that ata frequency of 1000 Hz, the created coating had a uniform surface with a lower porosity percentage. Also, the resultsof electrochemical tests showed that the corrosion resistance of the coating created at a frequency of 1000 Hz leadsto the lowest corrosion current density (5.83×10-8 A/cm2) in the coating and thus more became the most corrosionresistant
    Keywords: AZ31B Mg alloy, Plasma electrolytic oxidation (PEO), Corrosion behavior, simulated body fluid (SBF), frequency}
  • سید مهدی رفیعائی*، غلامحسین اسلامی

    دراین تحقیق ورق آلیاژی Ti-6Al-4V  با ضخامت یک میلی متر با طرح اتصال لب به لب توسط فرآیند جوشکاری قوس تنگستن-گاز با بهره گیری از جریان پالسی (PCGTAW)  و با استفاده از فلز پرکننده AMS 4954G جوشکاری شد. در این پژوهش، بررسی اثر فرکانس سیستم پالس بر ریزساختار و خواص مکانیکی با استفاده از میکروسکوپ نوری و آزمونهای سختی سنجی ویکرز و کشش انجام گرفت. در نمونه جوش بدون فرکانس بدلیل عدم استفاده از جریان پالس و نرخ سرد شدن کمتر حوضچه مذاب، تشکیل مقادیر زیادی فازهای نرم لایه ای ویدمن اشتاتن در منطقه فلز جوش میسر می گردد. در نهایت در این روش کمترین میانگین سختی برابر 341  ویکرز حاصل شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که بکارگیری جریان پالسی و افزایش فرکانس پالس تا 450 هرتز باعث افزایش نرخ سرد شدن حوضچه مذاب و به دنبال آن افزایش مقدار فاز مارتنزیتیα' بصورت سبدی شکل در ناحیه فلزجوش و در نهایت افزایش میانگین ریزسختی در این ناحیه می گردد. به بیان دیگر استفاده از بیشینه فرکانس منجر به افزایش قابل توجه میزان سختی تا 367 ویکرز  در ناحیه فلزجوش شد. در نهایت نیز با استفاده از آزمون کشش نشان داده شد که در همه نمونه ها شکست از ناحیه فلز پایه رخ داده که این پدیده به دلیل کیفیت جوش بسیار مناسب نمونه ها بوده است.

    کلید واژگان: آلیاژ Ti6Al4V, جوشکاری قوس تنگستن- گاز (GTAW), فرکانس, سیستم جریان پالسی}
    Seyed Mahdi Rafiaei*, Gholamhosein Eslami

    In this research, Ti-6Al-4V alloy sheet with a thickness of one millimeter with butt joint design was welded by tungsten-gas arc welding process using pulse current (PCGTAW) and using AMS 4954G filler metal. In this study, the effect of pulse system frequency on microstructure and mechanical properties was investigated by optical microscopy, Vickers hardness and tensile strength tests. In the non-frequency welding sample, due to the lack of pulse current and lower cooling rate of the molten pool, the formation of large amounts of soft phases of the Weidmann-Statten layer in the weld metal region is possible. Finally, in this method, the lowest average hardness of 341 Vickers was obtained. The experimental results showed that using pulsed current and increasing the pulse frequency up to 450 Hz increased the cooling rate of the molten pool, followed by increasing the amount of martensitic phase α 'in the form of a basket in the weld metal region and finally increasing the average microhardness in this region. In other words, using the maximum frequency led to a significant increase in hardness up to 367 Vickers in the weld zone. Finally, using the tensile strength test, it was shown that in all the samples, failure occurred from the base metal area, which was a very good phenomenon due to the proper welding quality of the samples.

    Keywords: Ti6Al4V alloy, Tungsten-gas arc welding (GTAW), Frequency, Pulse current system}
  • مریم رحمتی *، کیوان رئیسی، محمدرضا طرقی نژاد، امین حکیمی زاد

    فرایند اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی (PEO) روشی نوین و امید بخش برای پوشش‌دهی آلیاژهای سبک از جمله منیزیم است. در این فرایند، متغیرهای زیادی بر کیفیت و خواص پوشش تاثیرگذارند که در این پژوهش به اثر فرکانس بر خواص پوشش‌های PEO حاصل بر زیرلایه آلیاژ منیزیم AZ31 پرداخته شده است. فرایند پوشش‌دهی در رژیم جرقه‌زنی نرم در یک الکترولیت پایه سیلیکاتی در فرکانس‌های 1، 2 و 3 کیلوهرتز انجام شد. پوشش‌ها دارای مورفولوژی شبکه‌ای (داربستی) از میکرو تخلخل‌ها، میکرو ترک‌ها و گرانول‌هایی از ترکیبات اکسیدی بودند که با افزایش فرکانس تغییر قابل‌توجهی در مورفولوژی آن به‌وجود نیامد. همچنین پوشش‌ها دارای ترکیبات فازی اکسید منیزیم، منیزیم فلورید، فورستریت، اکسید سیلیسیوم (آمورف) و آناتاز(کریستالی و آمورف) بودند که نشانگر مشارکت عناصر زیرلایه و الکترولیت در فرایند پوشش‌دهی است. بر اساس تصاویر سطح مقطع، ضخامت پوشش با افزایش فرکانس دستخوش تغییر نشده بود، لیکن تخلخل‌ها در سطح مقطع پوشش افزایش یافته‌اند. همچنین با افزایش فرکانس حفرات ریزی در لایه داخلی متراکم پوشش ظاهر شد. به منظور بررسی رفتار خوردگی پوشش‌ها، آزمون طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول سدیم کلرید 5/3 درصد وزنی به مدت 7 روز انجام شد. نتایج این آزمون نشان داد که با افزایش فرکانس و افزایش تخلخل‌ها، سطح بیشتری از پوشش در تماس با محلول قرار می‌گیرد و همچنین وجود تخلخل در لایه متراکم پوشش امکان دسترسی محلول به زیرلایه را فراهم می‌کند که این امر سبب کاهش عملکرد سدی پوشش می‌شود.

    کلید واژگان: مریم رحمتی, کیوان رئیسی, محمدرضا طرقی نژاد, امین حکیمی زاد}
    M. Rahmati*, K. Raeissi, M. R. Toroghinejad, A. Hakimizad

    Plasma electrolytic oxidation is a novel and promising method for coating the light alloys especially magnesium alloys. Several parameters affect the coating quality and its properties, where in this study; the effects of frequency on properties of coatings produced by PEO on AZ31 Mg alloy were investigated. The coating process was performed in a silicate-based electrolyte containing KF and K2TiF6 using a soft-sparking waveforms with 30 % cathodic pulse width at 1, 2, and 3 kHz. The surface morphology of the coatings was a net-like (scaffold) containing a micro-pores network, micro-cracks, and granules of oxide compounds, in which, no noticeable change on coating morphology occurred with increasing the frequency. Also, the coatings were composed of MgO, MgF2, Mg2SiO4, SiO2 (amorphous), and TiO2 (crystalline and amorphous) phases contributed by the elements from both substrate and electrolyte in the coating process. Based on the cross-sectional images, the thickness of coatings displayed no significant increase with increasing in frequency, but the porosity percentage was increased. Also, the very small pores were presented in the inner layer with increasing frequency. Corrosion behavior of the coatings was evaluated using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 3.5 wt. % NaCl until 7 days of immersion. The results of the EIS showed that with increasing frequency and porosity, the larger surface of the coating is in contact with the solution, and the presence of porosity in the more compact layer of the coating allowed the access of solution to the substrate, which reduces the barrier performance of the coating.

    Keywords: AZ31 Mg alloy, plasma electrolytic oxidation, frequency, corrosion resistance}
  • MohammadReza Isvandzibaei *

    In this paper, influence power-law distribution with pressure on frequencies of the supported functionally graded cylindrical shell is studied. This shell is constructed from a functionally graded material (FGM) with two constituent materials. FGMs are graded through the thickness direction, from one surface of the shell to the next. The supported FGM shell equations are created based on FSDT. The governing equations of the movement were utilized by the Ritz method. The boundary conditions are clamp-sliding and free-simply support. The influence of the various values of the power-law distribution with pressure supported and different conditions on the frequencies characteristics are studied. This study shows that the frequencies decreased with the increase in the amounts of the power-law distribution with pressure. Thus, the constituent power-law distribution with pressure effects on the frequencies. The results show the frequencies with different power-law distribution under pressures are various for different conditions.

    Keywords: Power Law Distribution, frequency, Pressure, Cylindrical shell, FGM}
  • محمد غلیم زاده، محمد سجادنژاد*، محمدعلی عسکری زمانی، فاطمه حیدری، هومن کریمی آباده

    وشش‌های خالص روی و نانوکامپوزیتی Zn-SiC و Zn-TiO2 با استفاده از فرآیند آبکاری پالسی از یک محلول پایه سولفاتی تهیه شدند. در حین پوشش دهی تحت فرآیند آبکاری پالسی، پارامترهای دانسیته جریان ماکزیمم، فرکانس و چرخه کاری بررسی شدند. جهت مشخصه یابی این پوشش ها، مورفولوژی سطح با استفاه از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM و FE SEM) ترکیب پوشش‌ها با استفاده از آنالیز عنصری EDS، ریزساختار با استفاده آنالیز اشعه ایکس (XRD)، رفتار خوردگی با با استفاده از آزمون‌های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، توپوگرافی سطح با استفاده از آنالیز میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و همچنین میکروسختی نمونه‌ها مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. بیشترین میزان درصد نانوذرات رسوبی SiC به میزان 73/8 درصد حجمی و نانوذرات TiO2 به میزان 12/7 درصد حجمی مشاهده شد. همچنین کمترین دانسیته جریان خوردگی در پوشش روی به میزان A/cm2μ 1/7، در پوشش Zn-SiC به میزان A/cm2μ 49/4 و در پوشش Zn-TiO2 به میزان A/cm2μ 53/4 محاسبه گردید. لذا مشاهده شد استفاده توام از سیستم پوشش دهی کامپوزیتی و فرآیند آبکاری پالسی می تواند مقاومت به خوردگی را به میزان قابل توجهی افزایش داد. آنالیز XRD نشان می دهد در نمونه پوشش خالص، صفحه (002) جهت گیری غالب می باشد که با ورود نانوذرات SiC و TiO2 به درون ساختار فلز روی، شدت پیک (002) کاهش یافته و جهت گیری در راستای صفحه (101) تقویت می‌شود. زبری میانگین برای 3 نمونه از پوشش Zn، Zn-SiC وZn-TiO2 به ترتیب 11/528، 32/627 و nm41/815 می‌باشد. همچنین با ورود نانوذرات SiC و TiO2به ساختار فلز روی، میکروسختی افزایش یافته است.

    کلید واژگان: آبکاری الکتریکی پالسی, پوشش های نانوکامپوزیتی, کاربید سیلیسیم, اکسید تیتانیم, دانسیته جریان, فرکانس, چرخه کاری}
    M. Ghalim zadeh, M. Sajjadnejad *, M.A. Askari Zamani, F. Heidari, H. Karimi Abadeh

    In this research, pure zinc, Zn-SiC and Zn-TiO2 nanocomposite coatings were fabricated through pulse electroplating process from a sulphate bath. While pulse electroplating, the effect of several parameters like maximum current density (ip), frequency and duty cycle were investigated. In order to characterize the obtained coatings, surface morphology of the coatings was investigated by scanning electron microscopy (SEM & FESEM), composition of the coatings by elemental energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis, microstructure by means of X-ray (XRD) method, corrosion measurement by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), surface topography by the use of atomic force microscopy (AFM) and also microhardness of the coatings were investigated. The highest amount of incorporated SiC nanoparticles was 8.73 Vol. % and for TiO2 nanoparticles was 7.12 Vol. %. Also, minimum corrosion current density for pure zinc coating was 7.1, for Zn-SiC nanocomposite coating was 4.49 and for Zn-TiO2 nanocomposite coating was 4.53 μA/cm2. It was observed that utilization of simultaneous of composite coating system and also pulse electroplating process leads to significant increase in corrosion resistance. XRD analysis also showed that preferred orientation for pure zinc coating is through (002) plane. By incorporation of SiC and TiO2 nanoparticles into the zinc matrix, the intensity for (002) plane decreases and (101) plane intensity increases. Average roughness for three samples of Zn, Zn-SiC and Zn-TiO2 coatings was 528.11, 627.32 and 815.41 nm respectively. The microhardness of the coatings was also improved after SiC and TiO2 incorporation.

    Keywords: Pulse electroplating, nanocomposite coatings, SiC, TiO2, current density, frequency, duty cycle}
  • علی حیدری مقدم*، مهدی خلاصی دزفولی، مهدی قبیتی حسب
    در این پژوهش ریزساختار اتصال سوپر آلیاژ پایه نیکل-مولیبدن Hastelloy B-2 با هدف بررسی اثر مقدار جریان و فرکانس بر تحولات ریزساختاری نواحی جوش داده شده مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، از فرآیندPC-GTAW و فلز پرکنندهERNiCrMo-2  استفاده گردید. با ثابت نگه داشتن دیگر پارامترهای این فرآیند، مقدار فرکانس در سه مقدار10، 30و50 هرتز و تغییرات جریان پالسی به صورت80:20 و 60:40 تغییر داده شد. پس از جوشکاری تاثیر جریان و فرکانس بر روی ریزساختار فلز جوش توسط میکروسکوپ نوری(OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، همچنین به منظور آنالیز رسوبات تشکیل شده ازآنالیز(EDS) استفاده شد. نتایج نشان داد، کاهش جریان بیشینه، منجر به کاهش حرارت ورودی به قطعه کار، در نتیجه منجر به کاهش شدید اندازه دندریت ها در فلز جوش، کاهش اندازه دانه های منطقه متاثر از حرارت (HAZ) و کاهش قابل توجه مقدارکاربیدهای مولیبدن در مناطق بین دندریتی در فلز جوش شده است. همچنین افزایش فرکانس، منجر به افزایش عرض و عمق جوش می شود. زمانی که فرکانس افزایش می یابد، هم پوشانی پالس ها افزایش یافته و حرارت در فاصله زمانی کمتری به حوضچه مذاب وارد می شود و ابعاد جوش افزایش می یابد. مطالعات ریزساختاری نشان داد که افزایش فرکانس، منجر به افزایش دندریت ها در فلز جوش و افزایش وسعت منطقه متاثر از حرارت می شود.
    کلید واژگان: Hastelloy B-2, PC-GTAW, مقدار جریان, مقدار فرکانس, ریزساختار}
    Ali Heidary Moghadam *, Mehdi Khalasi Dezfuli, Mehdi Ghobeiti Hasab
    The welding of Hastelloy B-2 Ni-Mo base superalloy was carried out with the aim of investigating the effect of current intensity and frequency on the microstructural evolutions of the welded areas. For this purpose, the PC-GTAW process and the ERNiCrMo-2 filler metal was used. While other parameters were kept constant in this process, the frequency was changed at 10, 30 and 50 Hz, and pulse current was changed in the form of 80:20 and 60:40. The effect of current intensity and frequency on the microstructure of the weld metal was investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy and EDS accessory was employed for analyzing the precipitates formed. The results showed that a decrease in the maximum current intensity led to a reduction in the heat input applied to the workpiece, resulting in a severe decrease in the size of the dendrites in the weld metal along with a reduction in the grain size of the HAZ and eventually, a significant decrease in the amount of molybdenum carbides in interdendritic regions of the weld metal will be resulted. By increasing the frequency led to increasing the width and the depth of weld. With increasing the frequency, the overlapping of the pulses increases and the heat is applied the molten pool at a shorter time interval and thus, the weld dimensions increase. The microstructural studies showed that increasing the frequency led to an increase in dendrites of the weld metal along with an increase in the extent of the HAZ.
    Keywords: Hastelloy B-2, gas tungsten arc welding (GTAW), welding current, frequency, microstructure}
  • Touraj Abedi, Shahin Khameneh Asl *, Mohammadreza Etminanfar
    Synthesis of functionally gradient coating was the main goal of researches to cover some deficiencies of metallic coatings. In this study, a new strategy for generating functionally gradient coatings of nickel-chromium on a carbon steel substrate using pulse electrodeposition has been presented. The gradual changes of the duty cycle and pulse frequency were used to generate the functionally gradient coating, and the chemical composition, microstructure, microhardness, wear and corrosion of them were investigated. Gradual changes of the duty cycle from 45 to 80% led to a gradient structure with a chromium content of 83% on the surface and 3% in the vicinity of the interface. Frequency changes had no significant effect on the chemical composition and did not result in the production of gradient coatings. In both groups, wear resistance improved related to the monolayer one so that weight loss in former group is reduced about 33-62% and in later group decreased almost 13-30%. Also, the corrosion current density in the samples deposited by gradual change of duty cycle was approximately 0.01-0.04 times of that for monolayer coatings. The microhardness value in the top layers of FGD coating was in the range of 650-800 HV 0.01 which reduced gradually towards the substrate. The high Cr content in the top layers is the reason for high hardness and good corrosion resistance.
    Keywords: Electrodeposition, Functionally graded coating, Duty cycle, Frequency}
  • A. Jabari Moghadam*, P. Akbarzadeh
    The alternating current electroosmotic flow of a non-Newtonian power-law fluid is studied in a circular microchannel. A numerical method is employed to solve the non-linear Poisson-Boltzmann and the momentum equations. The main parameters which affect the flow field are the flow behavior index, the dimensionless zeta potential and the dimensionless frequency. At very low dimensionless frequencies (slow oscillatory motion, small channel size, or large effective viscosity), the plug-like velocity profiles similar to steady-state electroosmotic flow are observed at nearly all times. At very high dimensionless frequencies, the flow is shown to be restricted to a thin region near the channel wall, while the bulk fluid remains essentially stationary. Velocity distributions of pseudoplastics and dilatants may be widened at low values of the dimensionless frequency depending on the dimensionless zeta potential; at high dimensionless frequencies, however, both fluids represent enhanced velocity magnitudes with the dimensionless zeta potential. In the case of high shear rate and/or suddenly-started flows, pseudoplastics tend to produce higher velocities than dilatants. These two kinds of fluids may produce same velocity profiles relying on the value of the dimensionless zeta potential as well as the ratio of their flow behavior indexes.
    Keywords: Microfluidics, AC Electroosmotic Flow, Shear, thinning, Shear, thickening Fluids, Circular Microchannel, Frequency}
  • D. Bensahal, M. Nadir Amrane
    The aim of present study is to investigate the effect of various parameters such as length, thickness, density, shear modulus of the core and Young modulus of skins for various boundary conditions: clamped-free and simply supported. By applying the model of Khalili et al for frees vibration analysis of sandwich beams by using finite element methods. Where, the core density is taken on consideration. The flexural vibrations of beams are analyzed by the finite element method, using the stiffness and mass matrix of beam element with three degrees of freedom per node. The three first natural frequencies are calculated by using Matlab commercial software. A comparison is established between three different lengths for each configuration. There is a good agreement between the results obtained by the present study with the results obtained by Khalili et al.
    Keywords: Length, finite element method, free vibration, frequency, sandwich}
  • B. Singh Sikarwar*, R.K. Shukla, S. Kumar Sharma
    The regime of nucleate pool boiling near critical heat flux (60-98% of CHF) is known as vapor mushroom regime. Understanding mechanism of heat transfer in regime of vapor mushroom of nucleate pool boiling is not only helpful to explain high rate heat transfer, but also useful to explain boiling crisis phenomenon. In this paper, an experimental setup is designed and fabricated to study the mechanism of heat transfer from boiling surface to bulk liquid near critical heat flux (vapor mushroom regime). In addition, vapor mass frequency and thickness of macro-layer are measured at various heat fluxes in this regime of boiling. The experimental study reveals that individual bubble coalesce due to very high bubble site density and form vapor mass entrapping a relatively thicker film of liquid known as ‘macro-layer’ between the growing vapor mass and the heating surface of pool boiling near the high heat flux region. The rate of evaporation of macro-layer and transient conduction through macro-layer is the prime parameter to transfer heat from the heated surface. The thickness of the macro-layer is found to be lying in the range of 153- 88 μm respectively for range of 60-98% critical heat flux. As the heat flux increases, the thickness of macro-layer decreases. The vapor mass frequency varies from 4 Hz to 8.80 Hz for water in the range of 60-98 % of critical heat flux. The vapor mass frequency increases as heat flux increases due to higher evaporation rate associated with higher heat flux. The data reported in this manuscript are more consistent as comparing to data available in literature and these data are useful in modeling of heat transfer in nucleate pool boiling near critical heat flux.
    Keywords: Pool Boiling Nucleate, Macro, layer, Mashroom, Critical Heat Flux, Vapor Mass, Frequency}
  • کیانوش طاهرخانی، فرشاد محبوبی
    این مقاله به بررسی تاثیر پارامتر های نیتروژن دهی پلاسمایی شامل فرکانس و چرخه کاری (Duty Cycle) بر قطعات با شیار های مختلف می پردازد. نمونه ها با اتصال یک بلوک فلزی دارای شیار های منظم با ضخامت های 2، 4، 6، 8 و 10 میلی متر، پهنای 20 میلی متر و عمق 40 میلی متر به یک تسمه فولادی از جنس 2344/1DIN فولاد گرم کار به ابعاد 30×40×60 میلی متر مکعب تهیه شده اند. سپس نمونه های تهیه شده تحت اتمسفر حاوی N2 %25-H2 %75، در دمایC 500، در چرخه های کاری 40%، 60% و 80% و فرکانس های 8 و 10 کیلوهرتز به مدت 5 ساعت نیتروژن دهی پلاسمایی شد. سپس خواص سطوح شیارها توسط آزمایشات SEM، XRD، ریز سختی سنجی و زبری سنجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد که سطح کلیه نمونه های نیتروژن دهی پلاسمایی شده به وسیله ذرات نیتریدی گل کلمی شکل پوشیده شده است. تشکیل این ذارات نیتریدی گل کلمی شکل ناشی از کندوپاش سطح طی فرآیند است. با افزایش ضخامت شیار، فرکانس و چرخه کاری، زبری سطوح افزایش می یابد. همچنین ریز سختی سطح با افزایش ضخامت شیار و چرخه کاری افزایش می یابد که علت آن افزایش در صد رسوبات نیتریدی تشکیل شده در سطح می باشد. اثر پدیده کاتد توخالی در شیار 2 میلی متر و چرخه کاری80% در روش نیتروژن دهی پلاسمایی معمولی (CPN) اتفاق می افتد که این امر موجب بیش گرمایش نمونه ها شده و باعث افزایش زبری و کاهش سختی سطح می شود. نتایج آنالیز تفرق اشعه ایکس نشان داد که در سطح کلیه نمونه ها فازهای: Fe4N ́γ و ε: Fe2-3N تشکیل می شود. کاهش چرخه کاری و افزایش ضخامت شیارها باعث افزایش نسبت فاز ε به ́γ می شود.
    کلید واژگان: نیتروژن دهی پلاسمایی پالسی, فرکانس, چرخه کاری, فولاد گرم کارAISI H13}
    K. Taherkhani, F. Mahboubi
    In this research، the effects of plasma nitriding parameters including frequency and duty cycle investigated on samples with different grooves. Sample assemblies consisting of rectangular grooved steel blocks with groove dimensions of 2، 4، 6، 8 and 10 (T) ×40 (H) ×20 (L) and DIN/2344 steel plate (substrates) with dimensions of 30×40×60، then were prepared the sample assemblies were nitrided under the atmosphere content of 75%H2-25%N2، at temperature of 500 c، duty cycles of 40%، 60% and 80% and with frequencies of 8 and 10 kHz for 5 hours. Then the property of grooves surfaces investigate by experiments of the SEM، XRD، Roughness and Micro Hardness measurement. The results of the experiments showed that the surface of the plasma nitriding samples are covered by cauliflower form of particles that formation of this particles in plasma nitriding samples are due to sputtering of the surface during the process. With increasing thickness of the groove، frequency and duty cycle، roughness of surfaces raise. Also micro hardness rise with increasing the thickness of the groove and duty cycle resulting from the increase in percent of deposition particle nitride.. Hollow cathode phenomena occurred in sample with 2mm groove and 80% duty cycle in CPN. This will result in over heating of the sample which leads to a decrease hardness of the surface and an increasing in the Roughness of the surface. Also the results of the experiments XRD showed that، in the surface all of the samples form of γ΄: Fe4N and ε: Fe2-3N phases which proportion of ε to γ΄ increased by decreases duty cycle and increase the groove width.
    Keywords: Pulse Plasma Nitride, Frequency, Duty Cycle, Hot Work Steel AISI H13}
  • کیانوش طاهرخانی، فرزاد محبوبی
    هدف از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر متغیرهای فرایند نیتروژن دهی، یعنی فرکانس و چرخه ی کاری، بر نمونه هایی با شیارهای مختلف در دو روش نیتروژن دهی پلاسمایی متداول و با توری فعال می باشد. نمونه های اتصال یافته شامل بلوک فلزی از جنس فولاد ساده ی کربنی با شیار های مکعب مستطیلی به عمق 2، 4، 6، 8 و 10 میلی متر، ارتفاع 40 میلی متر و پهنای 20 میلی متر و یک بلوک فلزی از جنس فولاد گرم کار AISI H13 به ابعاد 10 40 60 میلی متر تهیه شدند. نمونه های اتصال یافته در محیط75%H2-25%N2، دمای °C 500، چرخه های کاری 40، 60 و 80 درصد و فرکانس های 8 و 10 کیلوهرتز به مدت زمان 5 ساعت با دو روش متداول و توری فعال نیتروژن دهی پلاسمایی شدند. خواص نمونه های نیتروژن دهی شده با اندازه گیری ضخامت لایه ی ترکیبی، عمق نفوذ نیتروژن، تعیین نوع ترکیبات فازی و تغییرات ریزسختی بررسی شدند. نتایج آزمایش ها نشان دادند که در روش نیتروژن دهی پلاسمایی متداول و با چرخه ی کاری 80 درصد و عمق شیار 2 میلی متر، پدیده ی کاتد توخالی اتفاق می افتد، و این منجر به گرمایش بیش تر نمونه می شود. این در حالی است که پدیده ی کاتد توخالی در روش نیتروژن دهی پلاسمایی به روش توری فعال رخ نمی دهد. مورفولوژی سطح نمونه های نیتروژن دهی شده به روش متداول شامل ذرات گل کلمی بودند، در حالی که سطح نمونه های نیتروژن دهی شده به روش توری فعال، از ذرات نیتریدی به شکل شش وجهی با توزیع یکنواخت پوشیده شده بود.
    کلید واژگان: چرخه ی کاری, فرکانس, نیتروژن دهی پلاسمایی متداول, نیتروژن دهی پلاسمایی با توری فعال}
    Kianosh Taherkhani, Farzad Mahbobi
    The main aim of this research was to investigate the effects of plasma nitriding parameters including frequency and duty cycle for a seris of test samples with different grooves during conventional plasma nitriding (CPN) and active screen plasma nitriding (ASPN) treatments. The sample assemblies were consisted of rectangular grooved steel blocks with different groove dimensions of 2، 4، 6، 8 and 10 millimeters (width)، 40 millimeters (height)، and 20 millimeters (length) and AISI H13 steel plates (as the substrate material) with dimensions of 10 40 60 mm3. The sample assemblies were processed in conventional and active screen plasma nitriding chamber at the atmosphere of 75%H2-25%N2 with the temperature of 500 °C، the duty cycles of 40، 60، 80%، and the frequencies of 8، 10 kHz for 5 hours. The properties of processed substrates were investigated through the evaluation of the compound layer thickness، case depth، phase composition as well as the hardness profile. The results showed that the hallow cathode effect occurs during CPN method for a sample with 2 mm width groove and the duty cycle of 80% leading to the overheating of the sample. The surface morphology of the CPN treated samples was consisted of cauliflower shaped surface nitrides while the surface of the ASPNed samples were covered by the hexagonal particles with a uniform distribution.
    Keywords: Duty cycle, Frequency, Conventional Plasma Nitriding (CPN), Active Screen Plasma Nitriding (ASPN)}
  • K. Taherkhani, F. Mahboubi
    Nitriding is a surface treatment technique used to introduce nitrogen into metallic materials to improve their surface hardness, mechanical properties, wear resistance and corrosion resistance. In this research, the effects of plasma nitriding parameters including frequency and duty cycle were investigated on samples with different grooves dimensions. Steel blocks prepared from DIN1.2344 hot working steel were plasma nitride at 500 °C under the atmosphere contents of %75H2-%25N2, the duty cycles of 40%, 60%, 80%, and the frequencies of 8, 10 kHz for 5 hours. Then characteristics and micro hardness''s of the nitrided samples were investigated using SEM, XRD, and Vickers Micro Hardness method. The results of the experiments indicated that with increasing frequency, the duty cycle, and the thickness of the grooves, the roughness of the surfaces increased. With an increase in duty cycle from 40% to 80%, the hardness of the surface rose and the thickness of the compound layer built up. Hollow cathode effect occurred in the samples with small grooves and high duty cycle in plasma nitriding. This will result in over heating of the sample which leads to a decrease in the slope of hardness values from the surface to the core of the sample and also a decrease in the diffused depth of nitrogen. The compound layer of the treated samples consisted of @: Fe4N and: Fe2-3N phases and the proportion of the A to @ increased with the decrease in the duty cycle. Increasing the frequency did not affect the proportion of phases and micro hardness of the samples.
    Keywords: Pulse Plasma Nitride, Frequency, Duty Cycle, Hot Work Steel AISI H13}
  • Vahid Zarghami, Mohammad Ghorbani
    Ni-SiC composite coatings are widely used in industry (equipment high wear resistance coatings, corrosion resistant coatings, ship and boiler coatings,. .. ). Its unique properties in high wear resistance, corrosion resistance and tribological properties. Researchers tend to investigate this coating. This study covers Ni-SiC composite coating under pulsed current using a rotating disk electrode. Coating properties were investigated by changing the duty cycle and frequency of pulsed current in waat's bath. Percent of the particles in the coating changes by the frequency and duty cycle. Amount of nanoSiC particles inside the deposit reached its maximum value in frequency of 10 Hz and 80% as duty cycle. In this condition, amount of nanoSiC particles inside the deposit was calculated at 16.2% as volume percent. The size of SiC powders is50 nm in this state. Least roughness amount is 0.38 micrometer. It obtained at a frequency of 100 Hz and 50% as duty cycle. In nano composite coating with increasing of particle volume percent in coat the corrosion current density decreased from7.09μA/cm2to 0.015 μA/cm2. Also EIS resistant is increased from 1029 Ω to 7232 Ω. With increasing rotation speed of the electrode the morphology changed from composition of the pyramid-shaped and flower cabbage to flower cabbage mode completely.
    Keywords: Ni, SiC coating, pulsed current, frequency, duty cycle, rotating disk electrode}
  • Navid Haghmoradi, Changiz Dehghanian, Hamidreza Khanlarkhani, Saeed Yari
    In this study the characteristics of ZnNi/SiC nanocomposite coatings electrodeposited by pulse and pulse reverse current were evaluated. Morphology, structure and composition of the coatings were studied by using Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and X-Ray Diffraction Analysis. Electrochemical Polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) were used to evaluate corrosion properties of different coatings. Final results showed that among nanocomposite coatings, the direct pulse current deposited sample with the duty cycle of 42.85% have better corrosion behavior, due to its more dense structure, less porosity and more Ni content, than other samples.
    Keywords: ZnNi, Pulse Current, Duty Cycle, Frequency, Anodic Current, Nanocomposite}
  • کیانوش طاهر خانی، فرزاد محبوبی
    این مقاله به تاثیر پارامترهای نیتروژن دهی، فرکانس و چرخه کاری بر قطعات با هندسه پیچیده در دو روش نیتروژن دهی پلاسمایی معمولی و نیتروژن دهی پلاسمایی با توری فعال می پردازد. در این پژوهش عملیات نیتروژن دهی در دمای °C 500، چرخه های کاری 40%، 60%، 80% و فرکانس های 8 و 10 کیلو هرتز روی نمونه های شیار دار از جنس AISI H13 با ضخامت های شیار 2، 4، 6، 8، 10 میلی متر به مدت 5 ساعت به دو روش معمولی و توری فعال انجام گرفت. تمامی نمونه های عملیات شده به کمک آزمایش های متالوگرافی، ریز سختی سنجی، زبری سنجی، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز پراش اشعه ی ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج آزمایش نشان دادند که زبری و سختی سطح در هر دو روش با افزایش چرخه کاری زیاد می شود. در روش نیتروژن دهی پلاسمایی معمولی در چرخه کاری 80% و با ضخامت شیار 2 میلی متر پدیده کاتد توخالی رخ می دهد که منجر به بیش گرمایش نمونه شده و در نتیجه، باعث افزایش زبری سطح و کاهش سختی سطح می شود. این پدیده در روش نیتروژن دهی پلاسمایی به روش توری فعال رخ نمی دهد. ریخت شناسی سطح نمونه های نیتروژن پلاسمایی شده به روش معمولی شامل ذرات گل کلمی شکل می باشد. در حالی که نمونه های نیتروژن دهی پلاسمایی شده به روش توری فعال از ذرات نیتریدی به شکل هگزاگونال با توزیع یکنواخت پوشیده شده اند. هم چنین، نتایج XRD نشان داد که در هر دو روش نیتروژن دهی پلاسمایی روی کلیه سطوح فازهای ε و ́γ تشکیل می شود.
    کلید واژگان: چرخه کاری, فرکانس, نیتروژن دهی پلاسمایی معمولی, نیتروژن دهی پلاسمایی با توری فعال}
    K. Taherkhani, F. Mahboubi
    In this research, the effects of plasma nitriding parameters including frequency and duty cycle were investigated on samples with different grooves in the two method conventional plasma nitrided (CPN) and active screen plasma nitrided (ASPN). The samples with thicknesses of the grooves of 2, 4, 6, 8 and 10 mm were nitrided under the atmosphere content of 75%H2-25%N2, The temperature of 500, the duty cycles of 40%, 60%, 80%, and the frequencies of 8, 10 kHz for 5 hours. Then the properties of the nitrided samples were investigated by SEM, XRD, Micro Hardness, and Roughness measurements. The results of the experiments indicated that with increasing frequency, the duty cycle, and the thickness of the grooves, the roughness of the surfaces increased in both methods. Hallow cathode effect occurred at the sample with 2 mm width groove, in the CPN method, leading to the overheating of the sample. The surface morphology of the CPN treated samples consists of cauliflower shape surface nitrides while the surface of the ASPN samples are covered by the hexagonal particles with uniform distribution. Also, it was found that, the compound layer of the treated samples in two method nitriding consisted of ´γ: Fe4N and ε: Fe2-3N phases.
    Keywords: Duty Cycle, Frequency, Conventional Plasma Nitride (CPN), Active Screen Plasma Nitride (ASPN)}
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