مهندسی متالورژی
سال:1393 | دوره:17 | شماره:56 |تعداد مقالات:8

در این تحقیق به منظور حفظ نانوتیوب های کربن، از روش تر برای ساخت نانو کامپوزیت Al-CNT استفاده شده است. بدین منظور پس از عامل نشانی کربوکسیل روی نانوتیوب ها و استفاده از پوشش پلمیری PVA روی پودر آلومینیم، فرآیند اختلاط در محیط آبی با افزودن سورفکتانت SDS و نیز اسید نیتریک رقیق برای کنترل PH انجام گرفت. بر این اساس، تشکیل پیوند هیدروژنی بین عوامل سطحی هر یک از اجزاء و نیز قطبیت لحظه ای ایجاد شده ناشی از سورفکتانت و هیدرولیز اسید، موجب پایداری سوسپانسیون در مقدار PH=5شده و در نهایت پودر کامپوزیت محصول بدون اعمال هیچ گونه نیروی خارجی و یا تنش فیزیکی و صرفا از طریق واکنش شیمیایی در انتهای بشر ته نشین گردید. آنالیز شیمیایی مواد اولیه در هر مرحله توسط آزمایش های IR و Raman و ریزساختار مواد اولیه و نانوکامپوزیت نهایی به ترتیب توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی با تفنگ انتشار میدانی (FE-SEM) مطالعه شده است.

در این تحقیق نقش ناهمسانگردی ساختاری ناشی از نورد سرد بر میزان تابیدگی و اعوجاج یک فولاد ابزار گرم کار مورد استفاده در قالب سازی قبل و بعد از عملیات حرارتی سخت کاری مورد مطالعه واقع شد. برای عملیات سخت کاری از فرآیند مارتمپرینگ پله ای استفاده شد. میزان تابیدگی در سه وضعیت شامل پس از ماشین کاری، پس از تنش گیری و پس از مارتمپرینگ از طریق فاکتور تختی مورد سنجش واقع شد. به منظور بررسی تاثیر ناهمسانگردی بر میزان اعوجاج فولاد، بسته به جهت نورد نمونه هایی در سه وضعیت هندسی تهیه شدند. میزان تابیدگی در نمونه ها قبل از مارتمپرینگ بسیار ناچیز و تابع جهت گیری نمونه ها نبوده و یک خاصیت همسانگرد می باشد. نتایج نشان داد که انجام مارتمپرینگ موجب اعوجاج فولاد شده و این تابیدگی بسته به هندسه نمونه برداری متفاوت است که مبین آن است که تابیدگی در فولاد سخت شده یک خصوصیت ناهمسانگرد است. کمترین اعوجاج مربوط به نمونه هایی بود که عمود بر جهت نورد تهیه شده بودند. اندازه گیری سختی نمونه ها نشان داد که برخلاف تابیدگی، سختی قبل و بعد از سخت کاری یک ویژگی همسانگرد و مستقل از جهت نمونه برداری است.

عملیات حرارتی بین دماهای بحرانی یک عملیات مهم و تأثیرگذار در خواص مکانیکی فولاد می باشد. این عملیات یکی از شیوه های آسان و کم هزینه در رسیدن به خواص مکانیکی مطلوب اعم از استحکام و شکل پذیری است. مقاله حاضر اثر عملیات حرارتی بین دماهای بحرانی بر خواص خستگی فولاد میکروآلیاژی بوردار را بررسی می کند. به منظور دستیابی به ریزساختارهای دوفازی با مقادیر متفاوت از مارتنزیت دماهای 730، 750 و 770oC به عنوان دماهای بین بحرانی انتخاب شدند و بترتیب مقادیر 52،68 و 88 درصد حجمی مارتنزیت در کنار فاز فریت بدست آمد. به منظور بررسی اثر تمپر بر خواص خستگی، یک دسته از نمونه ها تمپر شدند. پژوهش حاضر نشان می دهد که استحکام خستگی با افزایش کسر حجمی مارتنزیت افزایش پیدا می کند و با تمپر کردن استحکام خستگی افت پیدا می کند.

اتصال جوش تیوب به صفحه تیوب از مقاطع بحرانی تجهیزات تحت فشار پوسته- تیوب محسوب می گردد. نشتی و شکست دو مشکل رایج در این اتصال می باشند. تنشهای پسماند کششی ناشی از جوشکاری نقش مهمی در ایجاد این دو مشکل دارند. در این تحقیق از روش المان محدود به منظور پیش بینی مقدار و نحوه توزیع تنشهای پسماند در جوش تیوب به صفحه تیوب استفاده شده است. اتصال با یک پاس جوش گوشه ای محیطی، به روش جوشکاری قوسی تنگستنی با گاز محافظ، جوشکاری گردیده است. فرآیند جوشکاری به صورت دو بعدی با تقارن محوری، در نرم افزار ANSYS شبیه سازی شده و شار حرارتی ناشی از قوس جوشکاری بصورت تابعی از زمان، به شکل تابع گوسی، بوسیله یک زیر برنامه اعمال گردیده است. برای اعتبارسنجی به نتایج شبیه سازی، توزیع حرارتی در حین جوشکاری به کمک ترموگرافی و تنش پسماند با تکنیک کرنش سنجی سوراخ تحت عملیات حرارتی اندازه گیری شده است. حداکثر تنش پسماند بر اساس معیار تسلیم فون میزز 105 مگاپاسکال و حداکثر مقدار تنش پسماند بر اساس معیار شدت تنش 115 مگاپاسکال، در ریشه اتصال مشاهده شده است. حداکثر اختلاف نتایج تحلیل حرارتی و تحلیل مکانیکی به روش المان محدود و تجربی، به ترتیب حدود 11% و 18% بوده است.

امکان کاربرد پوشش های پلیمری آبگریز در حفاظت از ابنیه تاریخی، ضد مه و ضد یخ نمودن سطوح و ایجاد سطوح ضد زیست چسبنده و ضد خوردگی، آنها را به موضوع تحقیقاتی جالب توجهی تبدیل کرده است. آنچه در تهیه یک پوشش آبگریز ضروری است دستیابی همزمان به سطحی با حداقل انرژی از نظر شیمیایی و مناسب ترین الگوی زبری از دیدگاه فیزیکی می باشد. در این پژوهش به بررسی نقش یک عامل شیمیایی و نحوه عملکرد آن در ایجاد الگوهای زبری متنوع پرداخته شده است. بدین منظور پوشش های پلی اورتانی حاوی مقادیر مختلفی از افزودنی اکریلاتی اصلاح شده توسط سیلیکون تهیه شد و نمونه ها در دو شرایط دمایی مختلف، محیط و دمای 80 درجه سانتی گراد پخت شدند. زاویه ترشوندگی سطوح توسط دستگاه اندازه گیری زاویه تماس و زبری سطح بوسیله میکروسکوپ نیروی اتمی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که عامل کاهنده انرژی سطحی علاوه بر اصلاح شیمیایی سطح بر فیزیک سطح نیز اثرگذار است. همچنین مشخص شد دمای پخت به عنوان یکی از شرایط فرایندی می تواند بر روی الگوی زبری سطح پوشش اثر گذار باشد. در این تحقیق بالاترین زاویه تماس از بین نمونه های تهیه شده برابر با o103 و برای نمونه حاوی 5%مولی افزودنی و پخت شده در دمای محیط بدست آمد. به نظر می رسد حصول این زاویه، ناشی از وجود حد بهینه عامل شیمیایی و بهترین الگوی زبری در سطح می باشد.

هدف از پژوهش حاضر بررسی بافت آلیاژ آلومینیوم 7075 پرس شده در کانال های همسان زاویه دار (ECAP) در شرایط عملیات حرارتی آنیل در مسیرهای مختلف می باشد. در این پژوهش نمونه ها پس از عملیات حرارتی آنیل تحت 4 پاس فرآیند ECAP در دمای محیط در مسیرهای A و BC قرار گرفتند. پس از تولید نمونه ها بافت نمونه ها در دو جهت مختلف به صورت کمی و کیفی به وسیله XRD و EBSD مورد بررسی قرار گرفت. در ضمن اثر غلاف دار کردن نمونه ها با لوله مسی بر بافت نیز بررسی شد. بررسی کمی و کیفی بافت با استفاده از تصاویر قطبی و توابع توزیع جهت گیری و همچنین محاسبات اجزاء بافت ECAP نشان داد، بافت پاس اول ECAP وابستگی زیادی به بافت اولیه دارد، ولی بافت پاس های بعدی بیشتر به مسیر فرآیند وابسته است. محاسبات انجام شده با استفاده از نرم افزار Labotex نشان داد انطباق خوبی بین نتایج به دست آمده در دو جهت مختلف وجود دارد و در ضمن استفاده از غلاف مسی باعث کاهش اندکی در استحکام بافت و در نتیجه آن باعث بهبود همگنی ریزساختار می شود.