-
در تحقیق حاضر، ضمن مرور فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید و مکانیزم های اصلاح ریزساختار مواد فلزی در آن ها، مطالعات پیشین انجام شده در خصوص رفتار خوردگی آلیاژهای مختلف که تحت تغییر شکل پلاستیک شدید قرار گرفته اند، بررسی می شوند. اندازه دانه به عنوان یک پارامتر متالورژیکی مهم می تواند گستره ای از خواص مکانیکی، شیمیایی، فیزیکی و الکتروشیمیایی مواد فلزی را تحت تاثیر قرار دهد. در اغلب بررسی های انجام شده، کاهش اندازه دانه منجر به بهبود خواص یاد شده می شود. در سالیان اخیر، روش های تغییر شکل پلاستیک شدید ورود به محدوده اندازه دانه نانومتری و فوق ریز را برای توده مواد فلزی میسر ساخته اند. از میان خواص یاد شده، عملکرد خوردگی مواد فوق ریزدانه تولید شده به روش های تغییر شکل پلاستیک شدید کماکان محل بحث محققین این حوزه است. هدف از این تحقیق، مرور این روش ها، مکانیزم ریزدانه شدن طی آن ها و اثرات کار سرد شدید بر روی رفتار خوردگی فلزات و آلیاژهای مهندسی مختلف نظیر فولادها، آلومینیوم، تیتانیوم، مس و منیزیم است.
کلید واژگان: مواد فلزی, تغییر شکل پلاستیک شدید, اندازه دانه, رفتار خوردگی, تنش باقیمانده, بافتIn the present study, in addition to reviewing the severe plastic deformation (SPD) processes and their mechanisms in the microstructural evolution, previous researches on the corrosion behavior of various metallic materials that have undergone SPD are investigated. Grain size, as an important metallurgical parameter, affects a broad range of mechanical, chemical, physical and electrochemical properties of metallic materials. As mostly reported, the reduction in grain size is in line with a considerable improvement in the mentioned properties. In recent years, SPD methods have been nominated as an ideal way to reach nano- and ultrafine-grains. Among the mentioned properties, the corrosion performance of ultrafine-grained materials produced by SPD methods is still controversial for researchers. The purpose of this study is to review the SPD methods, the mechanism of grain refinement during them, and their effects on the corrosion behavior of various metals and engineering alloys such as steels, aluminum, titanium, copper, and magnesium.
Keywords: Metallic Materials, Severe Plastic Deformation, Grain Size, Corrosion Behavior, Residual Stress, Texture -
استفاده از امواج مایکروویو در تفجوشی مواد فلزی و سرامیکی مزیت های بسیاری ازجمله سرعت بالاتر، خواص بهتر، صرفه جویی در انرژی و حفظ محیط زیست دارد. این روش که اندک اندک به صورت صنعتی نیز کاربرد یافته است می تواند در اندازه ها و جنس های مختلف به تفجوشی بدنه های فلزی و سرامیکی و حتی تولید مواد کامپوزیتی بپردازد. ثبت اختراع هایی که در این زمینه صورت گرفته است در مواردی مانند تفجوشی قطعات بزرگ، دستگاه های صنعتی تفجوشی با این روش، مواد کامپوزیتی، مواد فلزی با کاربردهای خاص و مواد سرامیکی با کاربردهای مختلف، نشان از اهمیت صنعتی این روش دارد و شناخت این اختراع ها می تواند به جنبه ها و کاربردهای مختلف این روش کمک شایانی کند. در این مقاله علاوه بر توضیح اجمالی اصول کلی تفجوشی با کمک امواج مایکروویو، به بررسی اختراع های ثبت شده در کشور امریکا نیز پرداخته خواهد شد.کلید واژگان: تفجوشی, سینترینگ, مایکروویو, پتنت, اختراع
-
انتشار و پخش امواج آکوستیک یکی از پدیده های مهم در فیزیک می باشد. کاربردهای وسیعی چون مخابرات زیردریایی، شناسایی و تشخیص عیوب داخلی مواد توسط امواج آکوستیک تا خردسازی برون اندامی سنگ های درون اندامی به وسیله امواج شوک، نشان از اهمیت و کاربردهای وسیع چنین پدیده ای دارد. صرف نظر از کاربرد و استفاده از چنین پدیده ای، مطالعه بر روی تولید و انتشار امواج آکوستیک از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در مقاله حاضر به بررسی تحلیلی و نیز اندازه گیری تجربی افت امواج آکوستیک در مواد فلزی پرداخته شده است. ابتدا معادلات دیفرانسیل حاکم بر انتشار امواج آکوستیک، در یک میله استوانه ای که در اثر حرکت موج آکوستیک، مقداری از آن مستهلک می شود، استخراج گردید. با در نظر گرفتن شرایط مرزی و شرایط اولیه، معادله و منحنی حرکت موج آکوستیک در ماده ای که در اثر حرکت موج مستهلک می شود حاصل شد. با استفاده از تکنیک های موجود در آنالیز مودال تجربی به بررسی تجربی افت انرژی و نیز استخراج ضرایب میرایی امواج آکوستیک پرداخته شده است. با بررسی اطلاعات حاصل از آزمون های تجربی همچون تابع پاسخ فرکانسی، ضابطه و نمودار مربوط به استهلاک فلزی بر حسب فرکانس موج در حال نشر استخراج گردید. مواد فلزی انتخاب شده برای آزمون، دو نمونه فولادی و آلومینیومی است.
کلید واژگان: امواج آکوستیک, آنالیز مودال تجربی, تابع پاسخ فرکانسی, استهلاک ارتعاشی در مواد فلزیPropagation and dispersion of acoustic waves is one of the important phenomena in physics. Acoustic-waves are nowadays widely used in a variety of applications ranging from underwater communications, identification and specification of the internal defects of materials to extracorporeal shock wave lithotripsy. Apart from application and utilization of such phenomena, study on production and propagation of acoustic waves have a special importance. This paper is focused on the experimental and the analytical investigation of acoustic-waves loss in metallic materials. Firstly, the governing differential equations of the acoustic waves propagation are derived and solved for a damped cylindrically shaped rod. With regard to boundary and initial conditions, the equation and the curve of damped acoustic wave displacement are obtained. By using experimental modal techniques, experimental investigations on the energy loss and the extraction of damping coefficients of acoustic waves are done. The experimental information obtained from experimental tests such as Frequency Response Function, the formula and the curve of the energy loss versus frequency are extracted. Selected metallic materials for the experimental set-ups are two specimens of steel and aluminum. -
جوش حالت جامد به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فرآیند جدیدی می باشد که دارای بازده بالا و بدون ضرر برای محیط زیست می باشد. جوش حالت جامد (FSW) به عنوان اختراعی مهم در جوش فلزات در یک دهه اخیر در نظر گرفته شده است. اخیرا فرآیند فرآوری اصطکاکی اغتشاشی (FSP) برای بهسازی زیرساختاری مواد فلزی ابداع شده است که بر اصول روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بنا گشته با این تفاوت که در این فرایند جوشکاری در میان نیست و ابزار غیر مصرفی به درون قطعه رفته و دو ماده را مخلوط کرده و با تولید کامپوزیت پایه فلزی (MMC) خواص بهینه ای نسبت به فلز پایه حاصل می گردد. در این مقاله از ورق های Al5083 استفاده شده و کامپوزیت Tio2/Al5083 را به وسیله ریختن پودر فلزی Tio2 به درون ورق ها و استفاده از ابزارهای مختلف برای ایجاد کامپوزیت و مخلوط کردن پودر استفاده کرده ایم و بعد خواص مکانیکی کامپوزیت به وجود آمده را بررسی و با فلز پایه مقایسه کردیم. نتایج حاصل حاکی از آن است که خواص بسیار مطلوبی به دست آمده و سخت سازی سطح و ریز دانه کردن آلومینیوم مذکور که مد نظر بوده کاملا به دست آمده است.
کلید واژگان: فرآوری اصطکاکی اغتشاشی, Al5083, Tio2 میکرو سختی, کامپوزیت پایه فلزیFriction stir processing is a solid state process to modify microstructure and mechanical properties of sheet metals and as-cast materials. In this process stirring action of the tool causes the material to intense plastic deformation that yields a dynamical recrystallization. In this study the effect of FSP and process parameters on hardness, and microstructure ofAl5083 has been investigated. Also by using of FSP, composite layer of TiO2/Al5083 has been produced. Results show that, FSP leads to finer and homogenized grain structure, as well as increased hardness, strength, toughness, and elongation of material. The composites produced by FSP have uniformly distribution of TiO2 particles between the grains of base metal. -
در فاضلاب ها و آبهای شهری انواع مختلفی از مواد فلزی معلق وجود دارد که جهت حذف آنها در تصفیه خانه های آب باید از مواد منعقد کننده پلیمری با هزینه بالا استفاده گردد. یکی از جدیدترین مواد منعقد کننده، پلی آلومینیوم کلراید PAC می باشد. با توجه به هزینه زیاد و زمان آماده سازی طولانی PAC ، استفاده از روش های شبیه سازی بجای آزمایشات تجربی مقرون به صرفه تر می باشد. در این مقاله فرایند جذب فلزات مس، روی و کادمیوم بر روی منعقد کننده PAC با استفاده از نظریه تابعی چگالی DFT توسط کد محاسباتی Quantum Espresso مطالعه شده است. محاسبات بر پایه روش امواج تخت بهمراه شبه پتانسیل با استفاده از تقریب شیب تعمیم یافته (GGA) انجام گرفته است. همچنین شبه پتانسیل مورد استفاده به روش فوق نرم تولید شده است. . آنالیز ساختار نواری و چگالی حالات الکترونی نشان داد که که ترکیب PAC نیمه رسانا با شکاف انرژی5.4 eV می باشد. همچنین نتایج حاصله از محاسبات جذب نشان داد که فلزات مس، روی و کادمیوم به ترتیب با انرژی جذب -4.56، -8.79 و -13.25 الکترون ولت جذب منعقد کننده PAC می شوند. با توجه به این نتایج، افزایش رسانایی ترکیب PAC که در نتیجه کاهش شکاف انرژی طی فرایند جذب ایجاد می شود، می تواند به عنوان عاملی برای شناسایی مواد فلزی معلق درون آب باشد.کلید واژگان: پلی آلومینیوم کلراید, نظریه ی تابعی چگالی, جذب, ساختار نواریThere are different types of suspended metal materials in wastewater and municipal water, and high-cost coagulants must be used to remove them in water refinery. polyaluminum chloride (PAC) is one of the newest coagulants. Due to the high cost and long preparation time of PAC, it is more economical to use simulation methods instead of experimental tests. In this paper, the adsorption process of copper, zinc and cadmium on PAC coagulants has been studied using the density functional theory (DFT) by Quantum Espresso calculation code. The calculations are based on the flat wave method with quasi-potential using the generalized gradient approximation (GGA). The pseudopotential used is also generated by the ultra-soft method. Analysis of the band structure and density of electron states showed that the PAC materals are semiconductor with an energy gap of 5.4 eV. Also, the results obtained from adsorption calculations showed that copper, zinc and cadmium metals are adsorbed with PAC coagulant adsorption energy of -4.56, -8.79 and -13.25, respectively. According to these results, increasing the conductivity of the PAC compound, which is the result of reducing the energy gap during the adsorption process, can be a factor in identifying suspended metals in water.Keywords: PAC, DFT, Adsorption, Band Structure
-
آقایی 38 ساله با ASA کلاس 1 با وزن حدود 65 کیلوگرم و قدی معادل حدود 170 سانتیمتر جهت جراحی الکتیو ترمیم هرنی ناحیه اینگوینال به بیمارستان شهید بهشتی همدان مراجعه کرد. در بررسی اولیه سابقه بیماری یا مصرف داروی خاصی را نداشت؛ از نظر معاینه بدنی سمع قلب و ریه نرمال و وضعیت عمومی بدن مناسب و فقط در کلاس مالامپاتی 2 بود. به دلیل ترس و حساسیت بیمار از انجام بیحسی نخاعی و عدم موافقت با این موضوع تصمیم گرفته شدکه بیهوشی عمومی اجرا گردد. تلاش اولیه برای انتوباسیون موفق نبود و بنابراین از سیم گاید سنتتیک موجود در اتاق عمل که از جنس مواد فلزی بود جهت حالت دادن به لوله تراشه و لوله گذاری تراشه و با کوشش اول لولهگذاری انجام شد. خوشبختانه عمل در زمانی حدود 1 ساعت انجام شد. در ریکاوری بیمار سرفه شدید و ترشحات خونآلود داشت. البته سطح آگاهی بیمار خوب بود. در آن زمان و با سرفه زدن بیمار یکباره جسم خارجی از دهان بیمار خارج شد و سریعا از شدت علایم ریوی بیمار کاسته شد و مشخص گردید این جسم خارجی قطعهای از جنس مواد فلزی است، که از گاید جدا شده بود. این تجربهای مهم از استاندارد بودن وسایل مورد استفاده است. خوشبختانه بیمار بدون هیچگونه علائم و با وضعیت خوب از بیمارستان مرخص گردید.A 38 years old man with ASA class1, weight 65 Kg, height 170 cm that admit for inguinal herniation elective surgery in Hamadan Shahid Beheshti Hospital. In preop. Visit he had no history of diseases and drug and he was stable. He was in mallampati class 2. He disagrees with spinal anesthesia and we decided to general anesthesia. He had unexpected difficult tracheal intubation and Therefor we used a metal guide instrument for intubation in the first effort. After secure endotracheal tube the operation was beginning and last for 1 hour. At the recovery patient had sever cough and bloody secretion, of course level of consciousness was good. At that time and during coughing, suddenly one pieces shot out from mouth and as soon as respiratory symptom diminished. After study of that material we notice that it is a part of metal guide that separate from it. It is an important experiment that must to use only standard material. Fortunately the patient without any sequel and in good condition discharge from hospital.
-
کامپوزیت های چندلایه الیاف/ فلز یکی از پرمصرف ترین کامپوزیت های زمینه پلیمری ترکیبی در صنایع هوایی و سازه های دریایی هستند که با اتصال بین لایه های فلزی به لایه های کامپوزیتی ساخته می-شوند. تلفیق خواص مواد فلزی و کامپوزیتی مهم ترین دلیل در استفاده از این کامپوزیت ها می باشد. با توجه به کاربرد این نوع از کامپوزیت ها در شرایط دمایی مختلف، در تحقیق حاضر، رفتار ضربه ای سرعت پایین چارپی کامپوزیت های چندلایه الیاف/ فلز هوشمند تحت دماهای 45-، 25+ و 90+ درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. کامپوزیت های چندلایه الیاف/ فلز هوشمند از دو لایه آلومینیوم T6-6061 و چهار لایه رزین اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه ساخته شدند که سیم های آلیاژ حافظ دار نیز با صفر و 5 درصد پیش کرنش در لایه ی میانی آنها قرار گرفتند. متغیرهای مورد بررسی در این مطالعه، شامل اثرات تعداد و پیش کرنش سیم های آلیاژ حافظه دار و همچنین اثر دما بر میزان جذب انرژی کامپوزیت های مذکور بود. نتایج نشان داد که وجود 2 سیم آلیاژ حافظه دار، در دماهای 45-، 25+ و 90+درجه سانتی گراد، به ترتیب سبب افزایش 20، 14 و 8 درصد جذب انرژی نسبت به نمونه های بدون سیم آلیاژ حافظه دار شده است.
کلید واژگان: چندلایه الیاف, فلز, آلیاژ حافظه دار, رفتار ضربه ای, پیش کرنش, شرایط دمایی مختلفFiber metal laminates (FMLs) are one of the most widely used hybrid polymeric composites in the aerospace and marine industries that are fabricated using the bonding between the metallic and polymeric layers. The combination of the advantages of both metals and composites is the main reason for the usage of the FMLs. Due to the application of FMLs under different temperature conditions, in the present study, the Charpy impact behavior of smart FMLs in comparison to fiber metal laminate was investigated at temperatures of -45, +25 and 90 °C. FML samples were made of two layers of 6061-T6 aluminum alloy and four layers of glass fiber-reinforced epoxy (GFRE), which shape memory alloy (SMA) wires by zero and 5% pre-strain were placed in the middle layers. The investigated parameters in this study were the number of SMA wires, the pre-strain effect of SMA wires, and also the effect of temperature on the energy absorption values of the FMLs. The results showed that the presence of two SMA wires at temperatures of -45, +25 and + 90 °C respectively caused the increment in the energy absorption by 14, 20 and 8%, compared to the without SMA wire samples.
Keywords: Fiber Metal Laminates (FMLs), shape memory alloy (SMA), Pre-strain, impact behavior, Different temperature condition -
امروزه شاهد پیشرفت های روزافزون در مطالعات مواد فلزی فوق ریزدانه به دلیل خواص مکانیکی قابل توجه نظیر استحکام با داکتیلیته خوب هستیم. در سال های اخیر، تکنیک های تغییر شکل پلاستیک شدید (SPD)1 برای تولید مواد با مقیاس فوق ریزدانه با خواص قابل توجه به عنوان روشی مفید اهمیت پیدا کرده است. فورج چند جهتی (MDF)2 یکی از روش های تغییر شکل پلاستیک شدید است که مزیت آن بازده بالا و هزینه کم فرآیند است. هدف از این مقاله، بررسی اثر زمان آنیل بر ریزساختار و سختی فولاد کم کربن فوق ریزدانه فرآوری شده با فورج چند جهتی است. نتایج نشان می دهد با افزایش زمان آنیل رشد دانه اتفاق می افتد و ریزسختی کاهش می یابد.
کلید واژگان: تغییر شکل پلاستیک شدید, فورج چند جهتی, زمان آنیل, فولاد فوق ریزدانهAnnealing Behavior after Cold Deformation of Low Carbon Steel Processed by Multi-Directional ForgingThe growing interest in studies on ultrafine - grained metallic materials is motivated by attractive mechanical properties, such as high strength with sufficient ductility. In recent years, severe plastic deformation (SPD) techniques have gained importance because of production of ultrafine grain materials with outstanding new properties. Multi - directional forging (MDF) is one of SPD methods that assume the advantage of MDF in its high efficiency and low processing cost. In this paper the influence of annealing time regarding the microstructure and microhardness of ultrafine - grained low carbon steel produced by multi - directional forging was studied. Results show that with increasing time grain grows take place and microhardness decreases. -
اتصالات عایق یکی از مهم ترین اجزای تشکیل دهنده خطوط ریلی هستند که واماندگی آن ها، سالانه زیان مالی قابل توجهی برای کشور به وجود می آورد. معمولا این اتصال ها تحت بارگذاری های دینامیکی و شبه استاتیکی قرار دارند. در این پژوهش طراحی و ساخت اتصالات عایق ریل از جنس مواد کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفته است. جهت ارزیابی خواص مکانیکی ماده کامپوزیت انتخاب شده، نمونه های استاندارد تحت آزمایشات تجربی، شامل آزمایش های کشش ساده، خمش سه نقطه و سختی، قرار گرفتند. داده می دهد. نتایج بدست آمده، بهبود خواص مکانیکی ماده ی کامپوزیتی جدید نسبت به نمونه هایی از جنس مواد فلزی و سنتی را نشان می دهدکلید واژگان: اتصال های عایق ریل, وصله کامپوزیتی, خواص مکانیکی, آزمایشات تجربیInsulated rail joints are one of the most important components of the railroad and their failure, deals a massive financial loss for our country. Usually, these joints are bearing different dynamic and quasi-static loads such as tensile load and bending moment. In this research, design and construction of insulated rail joints from composite material was examined, due to their optimized performance rather than conventional materials. The composite epoxy/glass fiber was chosen as a material for insulated rail joints, based on the failures accrued for conventional insulated rail joints. To evaluate the mechanical properties of composite samples, the tension, three point bending and hardness experiments were carried out based on ASTM standards. The results showed that the improvement of mechanical and flexural strength of composite insulated rail joints in comparison with conventional insulated rail joints. In addition, the estimated cost of composite insulated rail joints was decreased by 40 percent to European companies.Keywords: Insulated Rail Joint, Composite Fish Plate, Mechanical properties, Experimental tests
-
با توجه به کاربرد گسترده ی مواد فلزی تحت شرایط بارگذاری ضربه ای در صنایع مختلف، در تحقیق حاضر فرایند رشد ترک در نمونه ی استاندارد خمش سه نقطه و در محدوده ی نرخ کرنش〖10〗^1-〖10〗^3 (1/s)، برای فولاد فورج پرکاربرد در ساخت محور چرخ واگن، بررسی شده است. مقادیر تجربی بدست آمده در نتیجه ی اعمال انرژی ضربه معین با استفاده از آزمایش ضربه سقوط وزنه با مقادیر تحلیلی محاسبه شده به روش اجزای محدود برای نمونه مورد آزمایش مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که حد معینی از انرژی ضربه ای برای ایجاد ناحیه پلاستیک نوک ترک وجود دارد که می تواند موجب جوانه زنی ترک گردد. چنانچه انرژی ضربه کمتر از حد تعیین شده باشد، بار ضربه ای موجب افزایش مقاومت در برابر رشد ترک و در نتیجه بهبود خواص ماده می شود. با اعمال انرژی ضربه بیش از حد تعیین شده، ترک در نمونه رشد خواهد کرد و نرخ رشد ترک با افزایش اندازه ی ناحیه ی پلاستیک نوک ترک کاهش می یابد.
کلید واژگان: بارگذاری ضربه ای, رشد ترک, انرژی ضربه, نرخ کرنش بالا, فولاد فورج EA4TThis paper presents the results of the experimental and analytical investigation carried out using a steel forged material، EA4T، subjected to impact loading conditions within the strain rate domain101-103 (1/s). The standard three point bend test specimens manufactured according to ASTM 399 standard were subjected to impact loadlevels correspondingto preset defined impact energy levels by applying the Izod impact testing equipment. The specimens were also modeled and the loading condition was simulated using the finite element commercial software، ABAQUS v6. 11. Both the experimental findings and the finite element analysis results indicated that the crack initiation conditions were satisfied when the impact energy applied to the specimen reached a specifiedlevel. It was found that for a lower level of applied impact energy، the impact loading resulted in improving the fatigue characteristic of the material. In contrast، application of the higher impact energy caused the crack to propagate further. The other finding of the study was that increasing the plastic zone size decreased the crack propagation rate (da/dE).Keywords: impact loading, crack propagation, impact energy, strain rate, steelforged EA4T
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
-
معتبرحذف فیلتر