مهندسی متالورژی
سال:1393 | دوره:17 | شماره:55 |تعداد مقالات:7

با توجه به کاربرد فولادهای کروم- مولیبدن دار که از نوع فولادهای مقاوم در برابر سایش می باشند، بررسی رفتار سایشی این فولادها و همچنین بهبود مقاومت سایشی آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این پژوهش به منظور بهبود مقاومت سایشی فولادهای فولادهای کروم- مولیبدن دار سیکل های عملیات حرارتی مارتمپرینگ و آستمپرینگ روی این فولاد انجام گردید و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از سیکل رایج در صنعت (سرد کردن به وسیله هوای فشرده) مقایسه گردید. قطعات پس از نگهداری در دمای آستنیته در فرآیند آستمپرینگ در حمام نمک با دمای 300oC و در فرآیند مارتمپرینگ در حمام نمک با دمای200oC به مدت 2، 8، 30 و 120 دقیقه نگهداری شده و سپس تا دمای محیط سرد شدند. پس از بررسی ریزساختار، آزمون سایش خشک پین روی دیسک روی نمونه ها انجام گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد در صورت استفاده از عملیات حرارتی آستمپرینگ و به خصوص مارتمپرینگ مقاومت سایشی به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. نتایج XRD و بررسی های SEM زیرسطح و براده های حاصل از سایش، وجود مکانیزم سایش اکسیدی ملایم در همه نمونه ها و همه نیروها و وجود مکانیزم تورق در نمونه های مارتنزیتی و مکانیزم سایش شدید بر اساس تغییر شکل پلاستیک در نمونه های بینیتی و پرلیتی در نیروهای بالا را نشان داد.

پوشش های آلیاژی روی- کبالت به روش آبکاری الکتریکی با استفاده از جریان مستقیم از حمام سولفاتی- اسیدی بر روی فولاد St37 اعمال شدند. تاثیر مقدار یون کبالت در حمام آبکاری بر مورفولوژی، ترکیب شیمیایی، ساختارفازی و مقاومت به خوردگی پوشش های آلیاژی روی – کبالت مورد مطالعه قرارگرفت. بررسی های ریز ساختاری و ترکیبی پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف نگار توزیع انرژی (EDS) انجام و به منظور تعیین فازهای موجود در پوشش از دستگاه پراش سنج پرتوی ایکس (XRD) استفاده شد. میکرو سختی پوشش ها به وسیله دستگاه میکروسختی ویکرز و مقاومت به خوردگی پوشش ها به وسیله آزمایش پلاریزاسیون تافل در محلول 3.5 درصد نمک طعام مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مقدار یون کبالت در محلول آبکاری تاثیر زیادی بر ترکیب شیمیایی، ساختار فازی و همچنین مقاومت به خوردگی پوشش های روی- کبالت دارد. با افزایش مقدار یون کبالت در محلول آبکاری میزان کبالت پوشش افزایش، درنتیجه سختی پوشش نیز افزایش می یابد. نتایج حاصل از بررسی مقاومت به خوردگی پوشش ها نشان می دهد که مقاومت به خوردگی، بیشتر تحت تاثیر ترکیب فازی پوشش های رسوب کرده است و پوشش آلیاژی روی – کبالت با 1.2 درصد وزنی کبالت درپوشش به علت ساختار تک فازی دارای بالاترین مقاومت به خوردگی است.

در این پژوهش، فرآیند اتصال فاز مایع گذرا (TLP) در اتصال نامتجانس سوپر آلیاژ پایه نیکلIN-738 به سوپر آلیاژ پایه کبالت FSX-414 با استفاده از لایه واسط پایه نیکل MBF-80 با ضخامت50mm بکار گرفته شده است. اتصال دهی در دمای بهینه 1150oC و مدت زمان 5 دقیقه در کوره تحت خلا صورت گرفت. در ادامه، عملیات همگن سازی، به منظور بهبود ریزساختار و خواص مکانیکی ناحیه اتصالTLP،در دماهای 1175، 1200 و 1225oC و به مدت 1، 3 و 6 ساعت در مورد نمونه های اتصال داده شده صورت گرفت. به منظور بررسی ریزساختار از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی (SEM) و جهت بررسی آنالیز فازی در منطقه اتصال از SEM/WDS استفاده گردید. نتایج بررسی ریز ساختاری نشان داد که با همگن سازی در دمای 1175oC به مدت 6 ساعت ترکیبات بین فلزی در منطقه متاثر از نفوذ (DAZ) همچنان وجود داشته در حالیکه همگن سازی در دمای ℃1200 به مدت 1 ساعت موجب کاهش چشمگیر آن شده است. همگن سازی در دمای 1200oC به مدت 1 ساعت موجب تشکیل مرزدانه های جدید در ناحیه اتصال و تشکیل ساختار یوتکتیکی ثانویه و رشد رسوبات در زمینه و منطقه اتصال گردیده است. پروفیل غلظت عناصر آلیاژی در عرض اتصال نشان داد که در فرایند همگن سازی، رسوب و رشد فاز در زمینه و نیز نفوذ عناصر آلیاژی کنترل کننده فرایند بوده است. کاهش قابل توجه شیب غلظت عناصر آلیاژی در دمای 1225 به نفوذ سریع از طریق مرزدانه های جدید در منطقه اتصال نسبت داده شد. مناسب ترین مشخصات ریزساختاری در شرایط همگن سازی 1225oC/1h مشاهده گردید.

حفظ و تعادل زیست محیطی، از جمله ارکان توسعه پایدار است. در این مقاله با کمک منطق فازی الگویی برای پایش آلاینده های صنعت به تفکیک منطقه به همراه یک مطالعه موردی شامل پایش آلاینده دی اکسید کربن در صنایع پیرومتالورژی تولید آهن و فولاد، تولید آلومینیم، تولید روی و تولید سرب در برخی از مناطق جهان در دسامبر سال 2005، ارایه می شود، بطوریکه مشخص می شود کدام صنعت در کدام منطقه در تولید کدام آلاینده به چه میزان با محیط زیست، سازگار است. برای سنجش سازگاری با محیط زیست ابتدا مجموعه صنایع، مجموعه مناطق، مجموعه آلاینده ها و مجموعه سازگاری با محیط زیست تعریف شده و سپس برای محاسبه درجه عضویت اعضای مجموعه سازگاری با محیط زیست، تابع عضویت سازگاری با محیط زیست تعریف می شود. با درجه بندی صنایع مختلف در مناطق مختلف در ایجاد آلاینده های مختلف به صورت ارقامی پیوسته، سازگاری با محیط زیست صنایع مختلف در تولید آلاینده مختلف در مناطق مختلف، به طور دقیق و صحیح مقایسه می شود. با توجه به درجه سازگاری با محیط زیست در مکان، نوع آلودگی و صنعت مرتبط، کمترین درجه سازگاری با محیط زیست باید در اولویت اول بررسی قرار گیرد. در مطالعه موردی انجام شده، بدون احتساب ضریب منطقه، صنعت تولید آلومینیم کشوری در قاره آمریکا، عضو C241، در دسامبر سال 2005 با درجه سازگاری با محیط زیست برابر با 0.0559، بحرانی ترین شرایط را در تولید آلاینده هوا، دی اکسید کربن، دارد در حالیکه با احتساب ضریب منطقه، صنعت تولید فولاد کشوری در خاور دور، عضو C121، در دسامبر سال 2005 با درجه سازگاری با محیط زیست برابر با 0.0655، بحرانی ترین شرایط را در تولید آلاینده هوا، دی اکسید کربن، دارد. بنابراین بایستی تمرکز بیشتری بر روی کنترل آلاینده دی اکسید کربن در صنعت فولاد کشوری در خاور دور، صورت گیرد.

در این پژوهش تاثیر حرارت ورودی بر روی ریزساختار وخواص مکانیکی اتصال آلیاژ منیزیم AZ91 مورد بررسی قرار گرفت به طوری که درآن، حالت اتصال به صورت لب به لب بوده و عملیات اتصال در سه حرارت ورودی مختلف (به ترتیب 267،449 و688J/mm ) با استفاده از فرایند جوشکاری قوسی تنگستنی تحت محافظت گاز خنثی(GTAW) انجام پذیرفت. مشاهدات ریزساختاری با میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، نشان داد که با افزایش حرارت ورودی اندازه دانه ها در هر دو منطقه جوش و منطقه ذوب جزئی شده(PMZ) درشت تر شده و پهنای این مناطق افزایش یافته است. علاوه بر این، افزایش حرارت ورودی تا 688j/mm باعث تغییر مورفولو‍ژی فاز یوتکتیک b در هر دو منطقه جوش و ذوب جزئی شده (بخصوص در منطقه جوش) می شود به این ترتیب که از حالت پیوسته به شکل منقطع و دانه ای در می آید و توزیع آن از حالت مرز دانه ای به حالت پراکنده تغییر می یابد.نتایج تست کشش نشان می دهد که در حرارت ورودی بالا(688J/mm) به دلیل ایجاد حفره های گازی در منطقه جوش استحکام حاصله به 114MPa می رسد که در مقایسه با حرارت ورودی پایین تر(267j/mm) حدود %21 کاهش را نشان می دهد.

در بسیاری از فرایندهای تولیدی که بر پایه ذوب و انجماد می باشد، مانند ریخته گری، اندازه گیری ویسکوزیته و پیش بینی سیالیت مذاب فلزات در دماها و ترکیب های مختلف می تواند باعث بهبود فرآیند تولید و کاهش ضایعات شود. در این مقاله شماری از روشهایی که برای اندازه گیری ویسکوزیته مذاب ها و سیالات مورد استفاده قرار می گیرد، شرح داده شده اند. از این میان می توان به روشهای موئینگی، مخزن نوسانگر، بوته چرخان، صفحه نوسانگر، مخزن با سوراخ تخلیه و ... اشاره نمود. از جمله مدل هایی که برای تخمین ویسکوزیته عناصر و سیستم های چند جزئی و همچنین ارتباط ویسکوزیته با دما، استفاده شده اند عبارتند از مدل آرینیوس، جبرا، آندرید، تئوری حجم آزاد هیلدبراند و ... . در نهایت مقایسه ای از روشهای مختلف اندازه گیری ویسکوزیته مذاب ها ارائه شده است.