مهندسی متالورژی
سال:1393 | دوره:17 | شماره:54 |تعداد مقالات:7

فرایند پوشش دهی الکترواسپارک به عنوان فرایندی جهت ایجاد لایه واسط جهت جوشکاری یا لایه نشانی لیزر بر روی آلیاژ IN738LCاستفاده گردید. از آنجایی که آلیاژ IN738LC حساسیت بسیار زیادی به ترک های ذوبی در منطقه متاثر از حرارت دارد در صورتی که بتوان پارامترهای فرایند الکترواسپارک را به طور بهینه انتخاب نمود، لایه پوششی با ایجاد حداقل ترک ذوبی قابل دستیابی است. لایه ایجاد شده توسط فرایند الکترواسپارک دارای ریزساختار منحصر بفرد متشکل از ستون های فاز گاما است. به دلیل سرعت سرمایش بسیار بالا در این فرایند میزان جدایش عناصر آلیاژی بسیار کم است. ریزساختار این پوشش ها بسیار ریزدانه است که در مقایسه با فلز ریخته گری پایه از نظر مقاومت به اشاعه ترک دارای عملکرد بهتری می باشد. نتایج عملیات ذوب مجدد لیزر حاکی از بدست آمدن لایه چگال با حذف عیوب پوشش های الکترواسپارک مانند تخلخل و ذوب نشدن کافی مرز لایه ها بوده است. نتایج سختی سنجی نشانگر کاهش سختی لایه ذوب مجدد لیزر شده در مقایسه با پوشش های الکترواسپارک به علت تغییر ریزساختاری و درشت تر شدن نسبی ساختار در نتیجه لیزر است. در لایه ذوب مجدد لیزر شده اثری از ترک های ذوبی یا انجمادی مشاهده نشده است.

در تحقیق حاضر، تاثیر افزودن پرمنگنات پتاسیم بر ریزساختار روکش حاصل از سنتز همزمان مولیبدن از تری اکسید مولیبدن و کروم از اکسید کروم، مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا خمیری از مخلوط پودر پیش نشست حاوی اکسید کروم، تری اکسید مولیبدن، نیکل، اوره و آلومینیوم به همراه مقادیر مختلفی از پرمنگنات پتاسیم بر سطح زیرلایه فولاد زنگ نزن AISI 304 اعمال شد و سپس توسط فرایند جوشکاری قوسی تنگستن- گاز خنثی (GTAW) تحت گاز محافظ آرگون، ذوب سطحی گردید. سطح مقطع نمونه های روکش داده شده توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف سنجی انرژی (EDS) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مورفولوژی ساختار روکش ها در مرکز جوش به صورت فریت شبکه ای در زمینه آستنیتی بوده و در فصل مشترک با زیرلایه، مورفولوژی به فریت اسکلتی تغییر کرده است. همچنین با افزایش میزان پرمنگنات پتاسیم در پودر روکش داده شده، ریز ساختار نهایی روکش ها ریزتر شده و میزان فاز فریت در فلز جوش نیز افزایش یافته است. علاوه بر این، نتایج نشان داد که افزودن پرمنگنات پتاسیم به پودر روکش داده شده، موجب افزایش میزان کروم و کاهش میزان مولیبدن در حوضچه جوش گردید، بدون آنکه میزان منگنز در حوضچه جوش تغییر محسوسی داشته باشد.

در این پژوهش سعی بر آن است که به کمک دستگاه دیلاتومتری تاثیر دما و زمان گرمایش در تشکیل فاز فریت دلتا در فولاد زنگ نزن مارتنزیتی AISI 431 بررسی شود که در نتیجه ی آن بتوان یک دما و زمان بهینه با توجه به ریخت شناسی و درصد کمی فاز فریت دلتا برای پیش بینی رفتار ترمومکانیکی و مکانیکی فولاد مورد نظر انتخاب کرد. برای این منظور نمونه ها تحت عملیات گرمایش در بازه دمایی 1050 تا 1250 درجه سانتی گراد در دو زمان 5 و 10 دقیقه قرار گرفتند. نتایج منحنی های دیلاتومتری نشان می دهد که دماهای شروع استحاله مارتنزیت حین سرد کردن با افزایش دما و زمان گرمایش، کاهش می یابد. همچنین با توجه به تصاویر میکروسکوپی نوری، درصد کمی فاز فریت دلتا با افزایش دمای گرمایش ابتدا کاهش (کمتر از 1 درصد) و سپس (به بیشتر از 14 درصد) افزایش پیدا می کند که این روند در هر دو زمان مشاهده می شود. همچنین ریخت شناسی فریت دلتا از لایه ای به کرمی یا جزیره ای تغییر پیدا می کند.

نورد سرد و آنیل ساختارهایی با درصد بالای مارتنزیت، زیر مجموعه جدیدی از فرآیندهای ترمومکانیکی پیشرفته می باشد که تحت عنوان فرآیند مارتنزیت شناخته شده است. در این تحقیق یک فولاد آلیاژی با ترکیب اسمی Fe-5Ni-10Cr-8Mn (درصد وزنی) در کوره خلاء ریخته گری شد و پس از همگن سازی تحت دو مرحله نورد سرد به میزان%50 و دو مرحله آنیل پس از نورد در دماهای مختلف قرار گرفت.آزمایش های XRD، سختی سنجی، آزمایش کشش و EBSD بر روی نمونه ها انجام شد. نتایج نشان داد که نورد در دو مرحله و دمای آنیل600oC با زمان یک ساعت، بهینه ترین حالت برای رسیدن به یک ساختار فوق ریزدانه/ نانوساختار است. همچنین آستنیت باقیمانده حاصل از آنیل دوفازی در این آلیاژ از نظر مکانیکی ناپایدار بوده و حین بارگذاری کششی به مارتنزیت استحاله یافت و خاصیتTRIP  از خود نشان داد. استحکام کششی این فولاد در شرایط بهینه 1050MPa و درصد ازدیاد طول نسبی آن 28 درصد بدست آمد کهبه صورت تغییر شکل یکنواخت قبل از گلویی می باشد.

در این تحقیق سنتز و ایجاد پوشش کامپوزیتی Fe-TiC با استفاده از کنستانتره ایلمنایت و فرایند پوشش دهی لیزری بر روی سطح فولاد ساده ی کربنی بررسی شد. دو ترکیب با نسبت مولی گرافیت به ایلمنایت 4 مول و 6 مول بررسی شد. نمونه ی با نسبت مولی 6 به مدت 100 ساعت آسیا کاری شد. مخلوط پودری با مقداری چسب مخلوط شده و به ضخامت 500 میکرون بر روی سطح فولاد AISI 1018 پیش نشانی شد. در ادامه عملیات لیزری بر روی سطح لایه ی پیش نشانی شده به منظور سنتز و ایجاد پوشش صورت گرفت. به منظور بررسی های ریزساختاری و فازی پوشش تشکیل شده از میکروسکوپ نوری (OM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز توزیع انرژی (EDS) و پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. همچنین به منظور تعیین سختی پوشش ایجاد شده از آزمون میکرو سختی ویکرز استفاده شد. نتایج نشان داد، که در نمونه ی با نسبت مولی استوکیومتری و بدون فعال سازی احیای ایلمنایت به TiC انجام نشد. در نمونه با نسبت مولی گرافیت به ایلمنایت 6 و 100 ساعت فعال سازی احیای ایلمنایت به وسیله ی گرافیت صورت گرفته و ذرات سخت TiC در اثر واکنش درجا ایلمنایت و گرافیت ایجاد می شوند. بررسی های ریزساختاری نشان داد، که ذرات TiC به صورت کروی در ساختار تشکیل می شوند. پوشش ایجاد شده سختی بالایی را نسبت به زیرلایه از خود نشان داد، به طوری که سختی سطح تا 1100 ویکرز افزایش یافت.

هدف این مقاله ارزیابی خواص مواد لوله ای با استفاده از آزمایش هیدرولیکی بادکردگی آزاد لوله به همراه روشی تحلیلی است. برای انجام آزمایشات دستگاهی ساخته شد و پنج قطعه لوله از جنس فولاد ضد زنگ 316 مورد آزمون قرار گرفتند فشار داخلی، کمترین ضخامت لوله در ناحیه ی بادکردگی و بیشترین ارتفاع بادکردگی برای هر پنج نمونه اندازه گیری شدند. با تخمین پروفیل بادکردگی به وسیله ی اس پی لاین [1] و محاسبه ی شعاع انحنای این پروفیل، و داشتن کمیت های اندازه گیری شده از آزمایش، برای هر نمونه ی آزمایش یک تنش موثر و کرنش موثر متناظر آن تعیین شدند. با استفاده از روش کمترین مربعات و رابطه ی تنش-کرنش لودویک [2] پارامترهای مجهول این رابطه و در نتیجه رابطه ی تنش-کرنش ماده لوله ای فولاد ضد زنگ 316 به دست می آید. برای مقایسه با نتایج آزمون بادکردگی بر روی نمونه های بریده شده از جهت طولی لوله، آزمایش تست کشش انجام گردید. با استفاده از رفتار مکانیکی ماده ی لوله ای که از آزمایش بادکردگی لوله به دست آمد، شبیه سازی این آزمایش در آباکوس انجام شد و از نتایج آن برای صحه گذاری بر نتایج تجربی استفاده گردید. نتایج نشان داد که روش ارائه شده در این مقاله برای به دست آوردن رفتار مکانیکی مواد لوله ای از دقت بالایی برخوردار است.

تنش های پسماند، خاصیت جدایی نا پذیر پوشش های پاشش حرارتی مانند پوشش های کاربید تنگستن کبالت، بسته به حالت شان می توانند برای عملکرد و عمر قطعه زیان بار یا مفید باشند. در پژوهش حاضر، هدف بررسی تنش های پسماند در راستای ضخامت پوشش پاشش حرارتی WC-12Co حاصل از فرآیند HVOF بود. این تنش ها با استفاده از پراش پرتو X در سطح آزاد پوشش و در راستای ضخامت پوشش در عمق های 50، 150، 230 و 300 میکرومتر بررسی شدند. تنش پسماند در عمق 50 میکرومتر کششی و در سطح آزاد پوشش و در عمق های دیگر فشاری به دست آمد. دیده شد که با نزدیک شدن به فصل مشترک بعد از 50 میکرومتر بزرگی تنش افزایش می یابد که علت آن غالب بودن تنش پینینگ و تنش عدم تطابق حرارتی بر تنش های کوئنچ است. متوسط تنش پسماند در امتداد ضخامت برابر -157.1 MPa و فشاری به دست آمد که برای کارکرد قطعه مفید است.