جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Zirconium » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »
تکرار جستجوی کلیدواژه «Zirconium» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
در این پژوهش برای بهبود خواص ضدخوردگی پوشش هیدروکسی آپاتیت، از زیرکونیوم به عنوان افزودنی در غلظت‌های متفاوت (1/0، 1 و 10 گرم بر لیتر) در محلول پوشش هیدروکسی آپاتیت استفاده گردیده است. ویژگی‌های سطحی و خواص الکتروشیمیایی پوشش‌ها با نمونه‌های منیزیم بدون پوشش و منیزیم با پوشش هیدروکسی آپاتیت بهینه مقایسه می‌گردد. نمونه‌های منیزیم AZ31 پس از آماده‌سازی سطحی، توسط محلول متشکل از هیدروکسی آپاتیت و زیرکونیوم با غلظت‌های متفاوت هگزافلوروزیرکونیک اسید پوشش داده شده‌اند. رفتار خوردگی نمونه‌ها توسط آزمون‌های طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون جریان مستقیم در محلول 5/3 درصد وزنی سدیم کلراید بررسی گردید. نتایج آزمون‌های الکتروشیمیایی نشان دادند که بهترین عملکرد خوردگی مربوط به نمونه با غلظت زیرکونیوم 1 گرم بر لیتر در محلول است. مقاومت پلاریزاسیون این نمونه Ω.cm2 8870 است که در مقایسه با نمونه‌ی با پوشش هیدروکسی آپاتیت بهبود قابل توجهی یافته است. کمترین چگالی جریان خوردگی (μA/cm2 79/0) در بین تمامی نمونه‌ها نیز مربوط به این نمونه است. برای بررسی ریخت‌شناسی و ارزیابی ترکیب پوشش‌ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی و طیف‌سنجی پراکنش انرژی پرتو ایکس استفاده گردید. نتایج آزمون طیف‌سنجی پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی تشکیل کریستال‌های هیدروکسی آپاتیت و لایه‌ی آمورف زیرکونیوم را تایید نمودند. در جهت تکمیل مطالعات سطحی نمونه‌ها آزمون زاویه تماس انجام گردید. با افزودن زیرکونیوم به هیدروکسی آپاتیت به میزان 1 گرم بر لیتر زاویه تماس قطره‌ی آب با سطح نمونه 10 درجه افزایش یافته است که نشان می‌دهد سطح نمونه آب‌گریز تر گردید که تایید کننده‌ی خواص ضدخوردگی بهتر است.
کلید واژگان: هیدروکسی آپاتیت, خوردگی, آماده سازی سطح, ایمپلنت, زیرکونیوم}In this study, to improve the anti-corrosion properties of hydroxyapatite coating, zirconium has been used as an additive in different concentrations (0.1, 1 and 10 g/lit) in hydroxyapatite solution with optimal concentration and pH. The surface and electrochemical properties of coatings are compared with uncoated magnesium and magnesium covered by hydroxyapatite samples. AZ31 magnesium was immersed in a solution of hydroxyapatite and zirconium with different concentrations of hexafluorozirconic acid after surface treatment. The corrosion behavior of samples was studied by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization tests in 3.5 wt% sodium chloride solution. The results of electrochemical tests showed that the best corrosion behavior is related to the samples with 1 g/lit zirconium. The corrosion resistance of this sample is 8870 Ω.cm2, which is significantly improved compared to the hydroxyapatite coating. The lowest corrosion current density (0.79 μA/cm2) among all samples is also belong to this coating. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and X-ray energy scattering spectroscopy (EDS) were used to study the morphology and evaluate the chemical composition of coatings. The results of EDS and FE-SEM confirmed the formation of hydroxyapatite crystals and amorphous zirconium layer. Contact angle test was performed to complete the surface studies of the samples. By adding 1 g/lit of zirconium to the hydroxyapatite solution, the surface became slightly more hydrophobic, which confirms the better anti-corrosion resistance.
Keywords: Hydroxyapatite, Corrosion, Surface treatment, Implant, Zirconium} -
This study investigates the low-cycle fatigue of Nimonic105 alloy with boron and zirconium of 0.003-0.013 wt.% and 0.0-0.16 wt.%, respectively at 750 °C. The fatigue test results indicated that the alloy with boron of 0.013 wt.% had the highest fatigue life of 400 cycles, while the base alloy showed the lowest fatigue life of 21 cycles at 2% strain amplitudes. For the alloy with 0.16 wt.% Zr, and the alloy with 0.08 wt.% Zr and 0.006 wt.% B, cyclic-hardening occurred at a constant slope. Then, hardening followed a nonlinear procedure at a reducing rate. Finally, softening and fracture happened. For 0.013 wt.% Zr alloy, however, the diagram reached a stable state or slow cyclic-softening and failed after a relatively short period of cyclic - softening. The Coffin-Manson equations’ parameters verified the increased flexibility due to the addition of B. to be a factor in improving high-temperature LCF strength. The investigation of the samples’ fracture surfaces indicated that the intergranular fracture of the base alloy with the lowest fatigue life became intergranular and transgranular fracture in the alloy with 0.16 wt.% Zr content and the alloy with 0.08 wt.% Zr content and 0.006 wt.% B contents. Also, 0.013 wt.% B alloy with the highest fatigue life showed a completely transgranular fracture.
Keywords: Nimonic 105 Super alloy, High-temperature low-cycle fatigue, Fracture surface, Boron, Zirconium} -
تیزی لبه تیغه های برش جراحی جهت کنترل کارایی برش از اهمیت زیادی برخوردار است. خاصیت مورد نظر اساسا به هندسه تیغه و جنس آن وابسته است. تیزی به معنی برش سریعتر و با کیفیت بالاتر است. بر اساس اصول مکانیک شکست شاخص تیزی تیغه معرفی شد و پس از ذوب و آلیاژسازی تحت خلاء و ریخته گری آلیاژ های آمورف حجمی (Zr55Cu30Al10Ni5)100-XNbX (X=0,2) در آن اتمسفر، عملیات سنگ زنی انجام شد و شاخص تیزی آن با نمونه تجاری از جنس فولاد ضد زنگ مقایسه گشت. پژوهش حاضرنشان داد که در شرایط یکسان از هندسه تیغه، آلیاژهای آمورف حجمی مذکور می توانند تا 57 درصد تیزی تیغه ها را نسبت به تیغه های تجاری از جنس فولاد ضد زنگ افزایش دهند.
کلید واژگان: آلیاژ آمورف حجمی, تیغه جراحی, تیزی و زیرکونیوم} -
فولاد پر منگنز یا هادفیلد، آلیاژی غیرمغناطیسی از آهن، منگنز، کربن با ترکیب حدود 4/1-1 درصد کربن و 14-10 درصد منگنز است که نسبت منگنز به کربن در این فولادها از اهمیت ویژه ای برخورداراست. مقاومت سایشی خوب و ساختار میکروسکوپی مناسب به همراه قابلیت بالای کار سختی از مهم ترین خواص این نوع از فولادها است. بیشترین محدودیت ها در تولید قطعات منگنزی، به تشکیل کاربیدهای منگنز درشت در زمینه، عدم حلالیت کامل این کاربیدها در عملیات حرارتی آنیل محلولی تمایل به ساختار انجمادی درشت دانه، در این فولادها است. در این پژوهش، اثرات افزایش عنصر آلیاژی زیرکونیم به مقدار 15/0 تا 25/0 درصد و تاثیر عملیات حرارتی آنیل محلولی بر مقاومت سایشی، و ساختار میکروسکوپی این فولادها مورد بررسی گرفته است. آزمایش سایش در شرایط آزمایشگاهی در مسافت های 500، 1000 و 1500 متر انجام شده است. نتایج مبین بهبود مقاومت سایشی در نمونه های حاوی عنصر زیرکونیم هم در حالت ریختگی و هم در شرایط عملیات حرارتی آنیل شده است. بررسی ساختار میکروسکوپی نشان داد که افزایش عنصر زیرکونیم علاوه بر افزایش حلالیت کاربیدهای منگنز در زمینه در حالت ریختگی و آنیل شده، باعث ریز شدن و بهبود توزیع کاربیدهای منگنز حل نشده در ساختار پس از آنیل محلولی در این فولادها شده و این اثرات در فولاد با 25/ 0 درصد زیرکونیم نمایان تر است.کلید واژگان: فولاد پر منگنز, زیرکونیم, تمپر, چقرمگی, مقاومت سایشی}Standard manganese steel or Hadfield steel is a non-magnetic alloy of iron, manganese, carbon with a composition of 1.0-1.4% carbon and 10-14% manganese. It is important to maintain the ratio of manganese to carbon in this steel. The good abrasion resistance, microstructure and hardenability are the main properties of these steels. The important limitations in the production of high manganese steel parts, are formation of coarse manganese-carbides during the solidification process, and partially solution of carbides in microstructure during solution annealing heat treatment. In this research, the effects of increasing zirconium alloy element and the effect of solution annealing heat treatment on microstructure and abrasion resistance of manganese steels is investigated by analyzing microstructure and wear conditions Wear test was carried out at 500, 1000 and 1500 meters distance. The wear test results showed that Zr can modify wear resistant in as cast and solution treatment conditions. The microstructure assessment results shows that increasing of Zirconium element increase solution tendency of carbides in as cast and heat treated condition, and modify remained carbide sizes and distribution in Zr content steels especially in 0.25% Zr.Keywords: Manganese Steels, Zirconium, Solution Annealing, Microstructure, Wear resistance}
-
فرآیند تجزیه قلیایی با سدیم هیدروکسید یکی از متداول ترین روش ها جهت استحصال زیرکونیم از کانی زیرکن می باشد. این فرآیند شامل سه مرحله ذوب با قلیا، آب شویی و فروشویی اسیدی است. در این پژوهش روش طراحی آزمایش تاگوچی به همراه تحلیل رابطه ای خاکستری، جهت آنالیز و بهینه سازی پارامترهای موثر بر فرآیند تجزیه قلیایی، جهت استحصال زیرکونیم از کانی زیرکن بکار گرفته شد. نتایج به دست آمده نشان داد که ذوب قلیایی در شرایط بهینه دمای 650 درجه سانتی گراد، نسبت مولی سدیم هیدروکسید به زیرکن 6:1 و غلظت سدیم هیدروکسید 30 درصد، منجر به تجزیه 6/98 درصدی زیرکن اولیه می شود. به نحوی که هیچ پیکی از زیرکن در الگوی پراش اشعه ایکس محصول به دست آمده از واکنش ذوب قلیایی در این شرایط مشاهده نشد. در مرحله آب شویی، سه مرتبه شستشوی محصول به دست آمده از واکنش ذوب قلیایی با نسبت مایع به جامد 5 در دمای 30 درجه سانتی گراد منجر به حذف 9/98 درصد از سدیم و 9/77 درصد از سیلیسیم موجود در ترکیب شد. در این شرایط بهینه، طیف پراش اشعه ایکس جامد به دست آمده از آب شویی پس از حرارت دهی در دمای 800 درجه سانتی گراد، حضور پیک های ZrO2 و SiO2 را نشان داد. در مرحله اسیدشویی، فروشویی با سولفوریک اسید 4 مولار با نسبت مایع به جامد 20 و در دمای 60 درجه سانتی گراد منجر به بازیابی 7/92 درصدی زیرکونیم موجود در زیرکن اولیه شده و مقدار سیلیسیم در محلول فروشویی اسیدی 31 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. یافته های این پژوهش شرایط بهینه عملیاتی برای روشی آسان، کم هزینه و مناسب در مقیاس صنعتی برای استحصال زیرکونیم از کانی زیرکن را ارایه می دهد.
کلید واژگان: زیرکن, تجزیه قلیایی, زیرکونیم, طراحی آزمایش تاگوچی, تحلیل رابطه ای خاکستری}Alkali decomposition with NaOH is the most commonly used method for extraction of zirconium from zircon mineral. This process includes alkali fusion, water leaching and acid leaching steps. In this study, Taguchi method was utilized to find the optimum operational conditions of alkali decomposition process. The results showed that under the optimal conditions of NaOH/ZrSiO4 mole ratio of 6:1, NaOH concentration of 30% and fusion temperature of 650 °C, 98.6% of the initial zircon was decomposed, as no pick of ZrSiO4 was observed in the XRD pattern of the alkali fusion product. The conditions of water leaching step were investigated as well, and under the optimal conditions of, liquid–solid ratio of 5:1, leaching temperature of 30 °C and leaching three times, 96.2% of sodium and 77.9% of silica content in the alkali fusion product were removed. The crystal phase structures of ZrO2 and SiO2 were observed in the residual solid after heat treatment. In the acid leaching step, leaching with 4 mol/L sulfuric acid with liquid/solid ratio of 20 at temperature of 60 °C, resulted in 92.73% recovery of zirconium and the silica content in the acid leaching solution was obtained 31 ppm. Results of this research suggest the optimal operational conditions of the facile, low price and proper industrial method for recovery of zirconium from zircon mineral.
Keywords: Zircon, Alkali Decomposition, Zirconium, Taguchi Design of Experiment, Gray Relational Analysis} -
در این پژوهش اثر تشکیل هیدرید روی رفتار خوردگی و مکانیکی آلیاژ Zr-1%Nb در محلول 5/0 مولار LiOH مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. فاز هیدرید بوسیله روش الکتروشیمیایی در محلول 1 مولار H2SO4 در دمای اتاق تشکیل شد. در این روش اتم‌های هیدروژن ابتدا جذب سطح شده سپس به داخل نمونه نفوذ کرده و فاز هیدرید را تشکیل می‌دهند. نتایج پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تشکیل فاز هیدرید در نمونه را تایید کردند. با افزایش دانسیته جریان فازهای هیدرید بیشتری در نمونه تشکیل شد که باعث ایجاد ترک‌های بیشتری شده است. این ترک‌ها علاوه بر کاهش خواص مکانیکی، باتوجه به تغییرات یونی و الکترونیکی ایجاد کرده در لایه اکسیدی به طور قابل توجهی نرخ خوردگی نمونه را افزایش داده است (تقریبا 100 برابر).
کلید واژگان: خوردگی, الکتروشیمی, هیدرید, زیرکنیم}In this study, the effect of hydride formation on the corrosion and mechanical behavior of Zr-1% Nb alloy in 0.5 M LiOH solution was investigated. Hydride phase was created by electrochemical method in 1 M H2SO4 solution at room temperature. In this method, the hydrogen atoms adsorb on the surface and then penetrated into the bulk, which causes formation of the hydride phase. The results of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) confirm the formation of the hydride phase in the sample. More hydride is formed in the sample with increasing current density, which led to the creation of more cracks. In addition, these cracks reducing the mechanical properties (about 12%) and significantly increased the corrosion rate of the sample due to the ionic and electronic changes in the oxide layer (about 100 time).
Keywords: Corrosion, Electrochemical, Mechanical properties, Morphology, Hydride, Zirconium} -
در این کار، خصوصیات ترموشیمیایی و ویژگی های احتراق مخلوط پیروتکنیکی حاوی Zr-Fe2O3 (زیرکونیوم به عنوان سوخت فلزی و Fe2O3 به عنوان اکسیدان) مورد مطالعه قرار گرفت. نسبت سوخت به اکسیدان بر سرعت و رفتار سوزشی سیستم پیروتکنیکی Zr-Fe2O3 مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش کسر سوخت تا 60٪ سرعت سوزش افزایش می یابد. بطوری که زمان تاخیر مخلوط ها به ترتیب: ترکیب حاوی 70% زیرکونیم> ترکیب حاوی 50% زیرکونیم> ترکیب حاوی 60% زیرکونیم بود.ترتیب دمای اشتعال مخلوطها نیز بصورت ترکیب حاوی 70% زیرکونیم> ترکیب حاوی 50% زیرکونیم> ترکیب حاوی 60% زیرکونیم بود. برپایه نتایج بدست آمده، ترکیب پیروتکنیکی Zr-Fe2O3 از نظر حرارتی تا دمای حدود 500 درجه سانتیگراد پایداری از خود نشان می دهد و بدلیل سرعت احتراق و گرمای زیاد می تواند بسته به نوع نیاز، بعنوان جزء تاخیری در حد میلی ثانیه در سیستم های مختلف به کار رود.
کلید واژگان: مخلوط Zr-Fe2O3, جزء تاخیری, زیرکونیم, پیروتکنیک}In this work, thermochemical and ignition characteristics of a pyrotechnic compound containing Zirconium and Fe2O3 (Zirconium as a metal fuel and Fe2O3 as an oxidant) was studied. The influence of the fuel to oxidant ratio on the rate and behavior of ignition of Zr-Fe2O3 pyrotechnic system was investigated. Burning rate increases with the increase fuel fraction until 60%. Therefore, the delay times of the mixtures were in the order Zr(70)-Fe2O3(30)> Zr(50)-Fe2O3(50)> Zr(60)- Fe2O3(40). On the other side, order of combustion pressures of mixtures was in opposition of mentioned order. The obtained Zr-Fe2O3 mixtures were thermally stable up to 500°C. Based on the results, the Zr-Fe2O3 composition can be used as pyrotechnic millisecond delays because of its high combustion rate and heat and acceptable thermal stability.
Keywords: Zr-Fe2O3 Mixtures, Zirconium, Delay Element, Pyrotechnic} -
دو آلیاژ Al-Zn-Mg-Cu با مقدار زیرکونیم مساوی و اسکاندیم متفاوت (05/0 و 1/0 درصدوزنی) تحت عملیات ذوب در کوره مقاومتی و ریخته گری در قالب چدنی قرار گرفته و پس از انجام آزمایش های ICP، کوانتومتری و DSC، تحت عملیات همگن کردن، انحلال و عملیات حرارتی T6 قرار گرفتند. با استفاده از مشاهدات میکروسکپی و آنالیز DSC، دما و زمان همگن کردن نمونه های آلیاژ به ترتیب °C500 و 12 ساعت برای آلیاژ Al-Zn—Mg-Cu-0.1Sc-0.09Zr و °C490 و 12 ساعت برای آلیاژ Al-Zn-Mg-Cu-0.0.05Sc-0.09Zr به دست آمد. آلیاژها در دمای انحلال حاصل از نتایج آزمایش سختی و مشاهدات میکروسکپی توسط FESEM تحت عملیات انحلال قرار گرفته و سپس در دمای C°120 به مدت 12 ساعت تحت عملیات حرارتی T6 قرار گرفتند. بررسی های میکروسکپی نشان داد که فازهای غالب در ریزساختار ریختگی T(Al2Mg3Zn3) همراه با محلول جامد مس و فاز MgZn2 است و فاز یوتکتیک 10 درصد ریزساختار را تشکیل می دهد. بررسی ریزساختار ریختگی و همگن شده نشان داد که هیچ فاز حاوی اسکاندیم و زیرکونیمی در ریزساختار وجود ندارد. پس از انجام عملیات همگن کردن مقدار فاز یوتکتیک به 3 درصد کاهش یافت. فاز غالب مشاهده شده در ریزساختار همگن شده، فازهای حاوی آهن است. پس از عملیات انحلال، کسر حجمی فاز یوتکتیک ثابت مانده و فاز MgZn2 در زمینه حل شد. پس از انجام عملیات حرارتی T6 در دمای °C120، نانو ذراتAl3(Sc,Zr) و MgZn2 در مرزهای دانه ای و درون ریزساختار مشاهده شد.کلید واژگان: Al-Zn-Mg-Cu, اسکاندیم, زیرکونیم, ریزساختار, عملیات حرارتی}Two alloys of Al-Zn-Mg-Cu with the same amount of zirconium and different amount of scandium (0.05 and 0.1 wt.%) were melt in the resistance furnace and cast in the cast iron mold and, after doing the tests of ICP, Spectroscopy and DSC, were put under homogenizing, solubility and T6 treatments operations. Using microscopic observations and DSC analysis, the temperature and time of homogenizing the alloys samples were 500°C and 12h and, 490°C and 12h for Al-Zn-Mg-Cu-0.1Sc-0.09Zr and Al-Zn-Mg-Cu-0.0.05Sc-0.09Zr, respectively. At the dissolution temperature obtained from the results of hardness test and microscopic observations by FESEM, the alloys were subjected to dissolution and then, were put under T6 thermal operations at 120°C for 12 hours. Microscopic investigations showed that the dominant phases in the microstructure of casting were along with T (Al2Mg3Zn3 and copper solid solution and MgZn2 phase, and the eutectic phase formed 10% of the microstructure. Also, investigation of the casting and homogenized microstructure revealed that no phase included scandium and zirconium in the microstructure. After the homogenization operation, the eutectic phase decreased to 3%. The dominant phase observed in the homogeneous microstructure was the phases containing iron. After the dissolution, the volume fraction of the eutectic phase remained constant and the MgZn2 phase. Having performed the T6 thermal operation at 120°C, Al3(Sc,Zr) and MgZn2 nanoparticles were observed at the grain boundary and inside the microstructure.Keywords: Al-Zn-Mg-Cu, Scandium, Zirconium, Microstructure, Heat treatment}
-
مجله مهندسی متالورژی، پیاپی 64 (زمستان 1395)، صص 239 -248در این تحقیق، ریزساختار و خواص خستگی کم چرخه دما بالای سوپر آلیاژ Nimonic 105 در حضور بور و زیرکونیم مورد بررسی قرار گرفته است. آزمون خستگی کم چرخه در شرایط کرنش کنترل (کرنش 8/0) با نرخ بارگذاری s-13-10×3 در 0=R در دمای °C 750 در اتمسفر محیط انجام شده است. نتایج نشان داد که عنصر زیرکونیم سبب تشکیل کاربیدهای ZrC در مرز دانه ها و درون دانه ها می گردد. همچنین افزودن عنصر زیرکونیم سبب کاهش اندازه دانه آلیاژ شده است. در غیاب عنصر زیرکونیم رسوبات کاربیدی عمدتا از نوع (Cr،Mo)23C6 و در مرزدانه ها یافت می شوند. عنصر بور سبب کاهش اندازه رسوبات γ می شود. با افزودن بور دوقلویی ها در ساختار افزایش چشمگیری دارد. افزودن عنصر بور تا 013/0% وزنی سبب بهبود خواص خستگی کم چرخه دما بالای آلیاژ می شود. در حضور( 013/0% وزنی) بور، شکست از نوع درون دانه ای و بین دانه ای است؛ در حالی که با افزودن عنصر زیرکونیم تا 16/0% وزنی نوع شکست کاملا بین دانه ای می باشد. تشکیل کاربیدهای سخت صفحه ای MC ناشی از افزودن Zr که یک شبکه غیر کوهرنت با زمینه و مرزدانه ها دارند، مکان های شروع و تکثیر ریزترک ها را فراهم می کند. در نتیجه در حضور عنصر زیرکونیم ترک های ثانویه افزایش و عمر خستگی آلیاژ کاهش می یابد.کلید واژگان: سوپرآلیاژ Nimonic 105, خستگی کم چرخه دما بالا (LCF), بور, زیرکونیم}Journal of Iranian Metallurgical and Materials Engineering Society, Volume:19 Issue: 64, 2017, PP 239 -248Microstructure and low cycle-high temperature fatigue properties of Nimonic 105 superalloys with and without B and Zr is investigated in this article. Fully reversed strain-controlled tests were performed at 750°C, R=0 and strain rate of 3×10-3 s-1. The results show that Zr cause to ZrC formation at the grain boundaries and grain interior. Also Zr is reduced the grain size of the alloys. The carbides at the absence of Zr is of the type of (Cr,Mo)23C6 at the grain boundaries. The ᵧ size decreased by B additions to the alloys and the number of twins increased. 0.013wt% B improves low cycle-high temperature fatigue of the alloy. At the presence of B, fracture is of the types of intragranular and intergranular but by addition of 0.16wt% Zr the only fracture type is intragranular. Hard and none coherent MC type precipitates by Zr addition are the initiation place for micrcraking and the cause of fatigue life reduction .Keywords: Nimonic 105 superalloy, Low Cycle, High temperature fatigue (LCF), Boron, Zirconium}
-
In this study, the effects of boron (B) and zirconium (Zr) on the microstructure and high-temperature strength of Fe3Al-based alloys were investigated. Alloying was performed in a vacuum induction melting furnace (VIM) and, consequently, the melt then was poured into a cast iron mold. Microstructural investigation was conducted using optical and electron microscopy, X-ray diffraction, and differential thermal analysis. Addition of B and Zr to the alloys resulted in the formation of boride precipitates and Laves phases. Dendritic microstructures were found in as-cast alloys because of segregation of alloying elements into the interdendritic regions. To evaluate the high-temperature mechanical properties of the alloys, hot pressure test was performed. The results showed that, Zr exhibited the most pronounced effect on the high-temperature strength because of the formation of Laves phases. Boride phases tend to coarsen when increasing the temperature to 650°C, and they have no effect on the high-temperature strength of the alloy. In the temperature range of 450°C–550°C, an anomaly in the temperature-dependence of the yield strength was observed.Keywords: Iron aluminides, Boron, Zirconium, Yield stress, Casting, Microstructure}
-
Zirconium and its alloys have many applications in orthopedic medicine and compared to stainless steel, titanium and other metals used in the manufacture of implants has higher strength and corrosion resistance. Research shows that the method of preparation and surface modification before coating process has a significant impact on improving the metal implants among which include the sandblasting operation. In this glass ceramic is coated on zirconium by sol-gel method and the impact of surface modification procedure on the grip is assessed. First the chemical composition was determined by the quantometric test and then the surface roughness and morphology was analyzed before and after the coating in two sandblasted and non- sandblasted modes was studied by AFM. Coating morphology and structure and creating a structure without separation at the interface was investigated by Scanning Electron Microscope (SEM). Fuzzy analysis was conducted on the samples prepared before and after immersion in SBF solution by X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (FTIR) techniques. The results showed better coating of the surface after the sandblasting and biocompatibility of the coating after placement in the SBF solution.Keywords: Calcium phosphate glass, ceramic, Zirconium, Sol, gel, Bioactive, Coating}
-
کاغذ حرارتی به عنوان یک منبع پیروتکنیکی در باتری های حرارتی معمولا شامل ترکیباتی از باریم کرومات، زیرکونیوم و الیاف معدنی می باشد. برای نشاندن میکروذرات باریم کرومات و زیرکونیوم بر روی کاغذ حرارتی بایستی آن ها را در محلول پراکنده نمود. در این تحقیق به بررسی پراکندگی این ذرات در محیط آبی با استفاده از سورفکتانت های سدیم دودسیل سولفات (SDS)، تریتون X–114، کربوکسی متیل سلولز (CMC)، ستیل تری متیل آمونیوم برمید (CTAB) و ستیل پیریدینیوم کلراید (CPC) با استفاده از طیف سنجی مرئی-فرابنفش پرداخته شده است. در این راستا برای تعیین شرایط بهینه تاثیر پارامترهای زمان آسیاب کاری، زمان همزدن و دما مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا بایستی pH محلول مورد نظر در کمتر از نقطه ایزوالکتریک (8/6-5/6 =pH) تنظیم گردد تا بار سطح ذرات، مخالف با بار سورفکتانت شود. نتایج نشان دهنده کارایی مناسب CMC در مقایسه با سایر سورفکتانت ها در مورد هر دو ذره می باشد. بهینه سازی شرایط نیز برای محلولM 005/0 باریم کرومات و M 022/0 زیرکونیوم به ترتیب نشان دهنده زمان آسیاب کاری 120 دقیقه و 180 دقیقه، زمان همزدن 180 و 120 دقیقه و دمای بهینه 70 و 80 درجه سانتی گراد است.کلید واژگان: پراکندن, کاغذ حرارتی, باریم کرومات, زیرکونیوم, سورفکتانت}Thermal paper as a pyrotechnic source of thermal batteries is typically including combinations of barium chromate, zirconium and mineral fibers. For the deposition of barium chromate and zirconium microparticles on thermal paper, these should be dispersing in solution. In this study, dispersion of these particles in aqueous medium by using sodium dodecyl sulfate (SDS), Triton X-114, carboxymethyl cellulose (CMC), cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), cetylpyridinium chloride (CPC) surfactants and using of UV-Visible spectroscopy were investigated. In this regard to determine the optimal condition, the effect of parameters of milling time, mixing time and temperature has been studied. First the medium pH must be adjusted lower that the isoelectric point (pH=6.5-6.8) because the particle surface charges opposite to the surfactant charge. The results showed that in comparison with the other surfactants, CMC is more effective for the both particle. Condition Optimization for 0.005 M of barium chromate and 0.022 M of zirconium indicated that the milling times of 120 and 180 minutes, the stirring times of 180 and 120 minutes and the temperatures of 70 and 80 °C were optimize respectively.Keywords: Dispersion, Thermal Paper, Barium Chromate, Zirconium, Surfactant}
-
مکانیزم اصلی تخریب پوشش های سد حرارتی، پوسته شدن4 پوشش میانی5 است. پوشش میانی نقش حفاظت در برابر اکسیداسیون، خوردگی داغ و افزایش چسبندگی پوشش سد حرارتی را دارد. به کارگیری یک پوشش میانی مناسب، راهکاری مفید برای کاهش پدیده پوسته شدن و افزایش عمر مفید پوشش های پره توربین است. بهبود عملکرد پوشش های پره توربین با استفاده از بکارگیری پوشش های آلومینایدی اصلاح شده به وسیله افزودن عناصر فعال به پوشش، یکی از موضوعاتی است که در سال های اخیر مورد توجه بسیاری از صنایع نیروگاهی و سازندگان موتورهای جت قرار گرفته است. در این پژوهش، پوشش آلومینایدی اصلاح شده به وسیله زیرکونیم به روش سمانتاسیون پودری روی سوپرآلیاژ پایه نیکلی IN-738 ایجاد شده و تاثیر مقدار آلومینیم موجود در منبع تامین کننده آن بر مقاومت به اکسیداسیون سیکلی، ریزساختار، ترکیب شیمیایی و فازی این پوشش ها مورد مطالعه قرار گرفته است. در فرایند پوشش دهی از ZrOCl2.8H2O به عنوان فعال کننده و از Al2O3 به عنوان ماده پرکننده خنثی استفاده شده است.
اکسیداسیون سیکلی در دمای oC1100 انجام پذیرفت که هر سیکل شامل یک ساعت نگه داری نمونه در دمای بالا و سپس خنک شدن به مدت 10 دقیقه در دمای محیط بوده است. نتایج حاصله نشان می دهد که پوشش های ایجاد شده در حضور منبع با غلظت بالای آلومینیم، مقاومت به اکسیداسیون بهتری در دماهای بالا دارد.کلید واژگان: اکسیداسیون سیکلی, پوشش میانی, پوشش آلومینایدی اصلاح شده, سمانتاسیون پودری}A suitable bond coat to control the spallation is recommended for increasing service life of the coatings. Using modified aluminide coatings as a bound coat has become a common approach nowadays. In this work, a zirconium modified nickel aluminide coating was formed by pack cementation process and the effect of the percentage of aluminum in Al-Cr alloy, which was used as the source of aluminum in coating process, was studied. ZrOCl2.8H2O and alumina were also used as activator and filler material, respectively. Cyclic high-temperature oxidation test was carried out at 1100 °C. Each cycle was consisted of one hour heating in furnace and 10 minutes cooling in the air. Microstructures of the coatings were investigated by means of SEM. EDS analyses were carried out to specify chemical composition of different layers of the coating. Phase analysis was examined by XRD. The results confirmed that the coatings produced by high activity of aluminum source, showed higher resistance to cyclic high-temperature oxidation.Keywords: Bond Coat, cyclic Oxidation, modified Aluminide Coatings, pack cementation, Zirconium} -
شیشه های زیست فعال و حاوی ZrO2، خاصیت پرتوبندی دارند تا به افزایش وضوح تصویر در پرتونگاری از موضع درمان کمک کنند. در این تحقیق، شیشه ای با ترکیب ZrO210-P2O55/4-CaO3/24-SiO22/61 (درصد مولی) به روش سل-ژل سنتز شد. ابتدا اثر ZrO2 بر فرآیند سل-ژل و ساختار ژل های سنتز شده به کمک آنالیزهای رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR) و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) مشخص شد. همچنین دمای عملیات حرارتی مناسب برای تبدیل ژل های خشک شده به شیشه با روش های آنالیز حرارتی هم زمان (DTA-TG) و پراش پرتو X (XRD) تعیین شد. سپس ساختار شیشه، شکل و اندازه تخلخل ها و سطح ویژه پودر شیشه به کمک تحلیل نتایج FTIR، NMR و جذب و واجذب نیتروژن (BET-BJH) تعیین شد. در نهایت، اثر ZrO2 بر تبلور فازها و انرژی فعالسازی تبلور آپاتیت، با تحلیل نتایج به دست آمده از آنالیز حرارتی افتراقی (DSC) و XRD مشخص شد. در بررسی متغیرهای سل-ژل و ساختار ژل های سنتز شده مشخص شد که اسید نیتریک با غلظت 1/0 مولار، آب با نسبت مولی 15H2O/(TEOS +TEP) = و افزودن نمک ها به صورت جامد شرایط ساده و بهینه ای برای سنتز ژل های آمورف با درجه ی پلیمریزاسیون مناسب می باشند. نتایج DTA-TG و XRD نشان دادند که با عملیات حرارتی ژل ها در دمای °C 700 به مدت 3 ساعت می توان شیشه های مد نظر را سنتز نمود. بررسی ساختاری این شیشه ها با NMR و FTIR نشان می دهد که زیرکنیم به عنوان عامل شیشه ساز وارد شبکه Si-O-Si می شود. همچنین نتایج آزمون جذب و واجذب نیتروژن نشان داد که ذرات پودر شیشه مزومتخلخل، دارای سطح ویژه m2/g 160-133 و اندازه متوسط تخلخل های 4-2 نانومتر هستند. علاوه بر این، با افزایش دما تا °C 1000، شیشه ی پایه و شیشه ی حاوی زیرکنیا، به ترتیب به شیشه-سرامیک های آپاتیت-ولاستونیت و آپاتیت-ولاستونیت-زیرکنیا تبدیل می شوند. حضور ZrO2 باعث افزایش انرژی لازم برای تبلور آپاتیت از kJ/mol 198 به kJ/mol 835 می شود.
کلید واژگان: سل, ژل, شیشه, زیرکنیم, زیست فعال, مزومتخلخل}Bioactive glasses containing ZrO2 have radiopaque property. Radiopacity is an essential feature of bioactive materials that allows easy follow-up of the treated patient under radiographic control. In this research، we synthesized 61. 2SiO2-24. 3CaO-4P2O5-10ZrO2 (mol%) via a simple sol-gel route. The sufficient heat treatment for converting dried gels into the glasses was determined using thermo-gravimetric and differential thermal analysis (TG/DTA) and X-ray diffraction (XRD). The structure of dried gels and glasses were investigated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). Specific surface area، pore volume، pore size and pore size distribution were evaluated by N2 adsorption/desorption technique and employing multipoint Brumauer-Emmett-Teller (BET) and Barrett-Joyner-Halenda (BJH) methods. Differential scanning calorimetry (DSC) results were used to calculate the overall crystallization activation energy. Sol-gel process consisted of hydrolysis and polycondensation of tetraethyl orthosilicate (TEOS)، triethyl phosphate (TEP)، Ca (NO3) 2. 4H2O and ZrO (NO3) 2. XH2O. Nitric acid was used to accelerate the hydrolysis step. The optimum H2O/TEOS+TEP ratio and nitric acid concentration were 15 and 0. 1 M، respectively. Structural analysis by NMR and FTIR revealed that glasses containing ZrO2 presents an amorphous structure in which Zr acts as a glass former and retards the crystallization of apatite. N2 absorption/desorption analysis exposed that the synthesized glasses are mesoporouse with average surface area and pore size of 133-160 m2/g and 2-4 nm، respectively. Additionally، upon adequate heat treatment at 1000 °C، the gel-glass containing ZrO2 converted into an apatite-wollastonite-zirconia glass-ceramic. Finally، ZrO2 addition increased the activation energy for apatite crystallization from 198 kJ/mol to 835 kJ/mol.Keywords: Sol, gel, glass, zirconium, bioactive, mesoporous} -
In this paper, St-12 steel surfaces were coated using hexafluorozirconic acid conversion coatings. Influence of different pH (2, 4, 6) on corrosion resistance of coated samples was initially studied. Electrochemical and anti corrosion properties in solutions with different pH were studied by use of Polarization and EIS measurements. The results showed that pH=4 hinders corrosion of steel much better compared to pH= due to less acidity. On the other hand, pH=6 also couldn’t offer good corrosion protection for steel, since it is too alkaline to result in proper oxidation of substrate. Next, questions of interest associated with how the concentration of MnSO4 additive (0.01, 0.1 and 1 g/l) affects corrosion resistance, morphology and composition of the coating. The properties of the coated surface was examined by a range of characterization techniques including DC polarization and EIS tests for comparing the corrosion resistance of differently coated samples; AFM to study morphology and surface roughness; SEM to evaluate surface morphology; in addition to EDS and XPS to analyze chemical composition. Results showed that the sample coated in solution with pH=4 and Mn2+ concentration of 0.01 g/l possess improved corrosion resistance (current density decreased about fifty percent in comparison to steel coated just with Zr) and more uniform morphology. The result of XPS for the sample coated in optimized Mn2+ containing solution showed that the coating is composed of various zirconium oxide states and manganese compounds.Keywords: Conversion coating, Zirconium, Manganese, Corrosion resistance, X-ray Photoelectron Spectroscopy, Polarization, Electrochemical Impedance Spectroscopy}
- 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.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.