مواد نوین
سال:1389 | دوره:1 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

منحنی های پلاریزاسیون، ابزاری مهم در تعیین فراسنج های خوردگی بویژه دانسیته جریان خوردگی می باشند. تعیین این فراسنج ها از راه روش هایی صورت می گیرد که در آن ها فرض های ساده شونده ای در نظر گرفته می شود و در مورد برخی از سامانه ها خطای زیادی را ایجاد می کند. در این پژوهش یک روش ریاضی جدید، بر اساس مدلی که روچینی (Rocchini) پیشنهاد کرده است، برای اندازه گیری دانسیته جریان خوردگی و مقاومت پلاریزاسیون با استفاده از داده های تجربی ارایه شده است. روش مورد استفاده به دلیل این که از بسط توانی مک لورن تابع i (DE) استفاده می کند، برای تمام سامانه های تجربی منحنی پلاریزاسیون قابل استفاده است و هیچ گونه محدودیت و فرض ساده شونده ای در آن بکار برده نشده است. مهم ترین ویژگی روش ذکر شده این است که مبتنی بر آنالیزهای ریاضی دنباله ای که به علت مسایل همگرا شدن، در برخی از سامانه ها، پاسخ های اشتباه می دهند، نمی باشد. بر اساس این روش نرم افزاری با عنوان(Electrochemical Kinetics Modeling Software) EKMS در محیط برنامه نویسی Matlab طراحی گردید. در تایید درستی کارکرد نرم افزار، مقایسه بین داده های تجربی منابع گوناگون و داده های بدست آمده از نرم افزار، تطابق خوبی را نشان می دهند.

در این پژوهش، تحولات ریزساختاری فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 201L تحت عملیات نورد سرد و آنیل مورد ارزیابی قرار گرفت. در ابتدا، بمنظور اصلاح ساختار ریختگی فولادL 201، نمونه هایی از جنس فولاد مزبور به مدت 15 ساعت در دمای 1200oCهمگن سازی، سپس تحت عملیات فورج داغ و آنیل انحلالی قرار گرفتند. در مرحله بعد، عملیات نورد سرد به میزان 95-10 درصد کاهش ضخامت انجام شد. نمونه های نورد شده در محدوده دمایی 750-900oC به مدت 1800- 15 ثانیه آنیل شدند. بررسی های ریزساختاری نیز به وسیله میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، دستگاه فریتوسکوپ و الگوی پراش پرتو ایکس انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که با افزایش کار سرد میزان مارتنزیت ناشی از کرنش افزایش می یابد به گونه ای که در کاهش ضخامت 40 درصد به حد اشباع خود، یعنی 100 درصد رسیده و با افزایش بیش تر کاهش ضخامت ساختار مارتنزیتی بدست آمده، دچار تغییر شکل می شود. از سوی دیگر، آنیل نمونه های 95 درصد نورد سرد در دماهای 850oC و 900 به مدت 30 ثانیه نیز منجر به تشکیل دانه های زیر 100 نانومتر می شود.

در این پژوهش، تولید جرم ریختنی نسوز خیلی کم سیمان شامل کاربید سیلیسیم و آلومینا برای صنایع آهن و فولاد مورد بررسی قرار گرفت. تلفیق بوکسیت با سیمان سکار 71، منیزیت کلسینه، هگزا متافسفات سدیم، میکرو سیلیس، آلومینای کلسینه و آلومینایی راکتیو همراه با کاربید سیلیسیم در اندازه های گوناگون از 16 تا 1200 مش صورت گرفت و آزمایش های استحکام سرد و دانسیته نشان داد که در دانه بندی 46 مش کاربید سیلیسیم بهترین ویژگی های فیزیکی و مکانیکی را ارایه می دهد که همراه با آزمایش فازشناسی پراش پرتو ایکس مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. از آن جایی که جرم های دیرگداز حاوی مقادیر بیش تر کاربید سیلیسیم، از مقاومتی بالاتر در برابر سرباره و فلز برخوردارند و هم چنین، گازهای دی اکسید کربن و منو اکسیدکربن تولید شده از اکسیداسیون کاربید سیلیسیم از حرکت فازهای با نقطه ذوب پایین به درون تخلخل های دیرگداز جلوگیری کرده و سبب بهبود ویژگی های شیمیایی جرم های ریختنی می شوند، به همین دلیل تاثیر میزان بهینه ذرات کاربید سیلیسیم بر جرم ریختنی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش های استحکام سرد و دانسیته نشان دادند که در دانه بندی 46 مش کاربید سیلیسیم میزان بهینه ذرات کاربید سیلیسیم 15 درصد وزنی است و بهترین ویژگی های فیزیکی و مکانیکی را ارایه می دهند.

در این مقاله، فرآیند نورد سرد با در نظر گرفتن شرایط کرنش صفحه ای و ویژگی های مواد به صورت الاستیک _ پلاستیک (Elastic-Plastic) و الاستیک - سخت شوندگی خطی (Elastic-linear work hardening) با کاربرد نرم افزار Ansys ، مورد بررسی قرار گرفته است. بمنظور طراحی غلتک ها و ساز و کار نورد و هم چنین، شناسایی نواحی بروز عیب، مطالعه اثر عوامل گوناگون بر نیمرخ های تنش از اهمیتی ویژه برخوردار است. لذا، ابتدا به کمک مقایسه شبیه سازی کنونی و نتایج آزمایشگاهی، به بررسی تاثیر عوامل گوناگونی از جمله، اثر نوع شبکه بندی و عامل همگرایی (نیرو، تغییر مکان و ممان) پرداخته می شود که در آن، شبیه سازی غلتک به صورت الاستیک و با اعمال شرایط کار سختی انجام شده است. پس از دستیابی به شبیه نهایی که دارای کم ترین خطا نسبت به نتایج آزمایشگاهی بوده است، تاثیر تغییر ضرایب اصطکاک بر تنش های برشی و نرمال در سطح تماس مورد مطالعه قرار خواهد گرفت.

در این پژوهش، امکان تغییر شکل شدید در دمای محیط منیزیم خالص و آلیاژ AZ91 آن با هدف دستیابی به ساختاری با اندازه دانه ریز مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، روشی نوین تغییر شکل پلاستیک شدید به نام «اکستروژن برشی ساده» (SSE) بکار گرفته شد تا بتوان با توجه به ویژگی منحصر به فرد این روش در اعمال تدریجی تغییر شکل، امکان اعمال کرنش در دماهای پایین بر فلز منیزیم خالص و آلیاژ AZ91 را فراهم کرد. هم چنین، بمنظور مقایسه این روش و سایر روش های متداول، اعمال کرنش در دمای محیط بر نمونه ها با کاربرد روش اکستروژن در کانال های هم مقطع زاویه دار (ECAP) و روش اکستروژن در کانال های نا هم مقطع زاویه دار (CAD/NECAP) نیز صورت پذیرفت. نمونه های بدست آمده به صورت ماکروسکوپی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند و از لحاظ ریزساختاری بررسی شدند. نتایج نشان می دهند که اعمال کرنش تدریجی در روش اکستروژن برشی ساده کار پذیری نمونه های تولید شده با این روش را در دمای پایین به گونه قابل توجهی افزایش می دهد.

در این پژوهش، رفتار در حین تغییر شکل گرم دو نوع فولاد زنگ نزن دوفازی ریختگری شده در مقیاس آزمایشگاهی و با درصدهای گوناگون عناصر کروم، نیکل و مولیبدن مورد مطالعه قرار گرفته است. فولادها در سه دمای گوناگون 900، 1000 و 1100oC با نرخ کرنش های 0.1 و 0.001 sec-1 با استفاده از آزمون فشار گرم مورد تغییر شکل گرم قرار گرفتند. منحنی های سیلان بدست آمده از هر دو فولاد مورد بررسی و تحلیل قرار گرفتند. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که رفتار تغییر شکل گرم این دو فولاد به شدت تابع دما و نرخ اعمال کرنش می باشد. حساسیت نرخ کرنش (m) برای هر دو نوع فولاد تعیین شد که در محدوده دمایی 900 تا 1100oC مقدار m برای فولاد C1 از 0.27 تا 0.23 و برای فولاد C2 از 0.09 تا 0.22 تغییر یافت. انرژی اکتیواسیون ظاهری در دماهای پایین و بالا برای فولاد C1،  316و 375 kJ/mol و برای فولاد C2، 780 و 390 kJ/mol محاسبه گردید.

با توجه به پژوهش های فراوانی که انجام شده است، سازوکارهای بسیار متعدد و متنوعی در ارتباط با تشکیل گرافیت ها در چدن ها و بویژه گرافیت های کروی ارایه شده است. در این پژوهش با ریخته گری چدن نشکن در قالب پله ای شکل تاثیر مقاطع گوناگون بر شکل و ساختار درونی گرافیت ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ تونلی روبشی(STM) ، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی و تجزیه و تحلیل شده است. نتایج نشان می دهند که با تغییر سطح مقطع و به بیان دیگر، با تغییر سرعت سرد کردن تغییرات جدی در همه شکل ها و نحوه توزیع گرافیت ها ایجاد می شود.

در این پژوهش تاثیر عنصر لیتیم بر ریزساختار و ویژگی های مکانیکی آلیاژ آلومینیوم 380 A بررسی شده است. نشان داده شد هنگامی که لیتیم تا میزان 0.1 درصد وزنی به آلیاژ پایه (Al-8.5%Si-3.5%Cu-1%Fe) اضافه می شود، ریخت شناسی سیلیسم یوتکتیک و فاز b-Al5FeSi از حالت صفحات تیغه ای و ضخیم پیوسته به حالت الیافی و ریز بهسازی می شوند. آلیاژ حاوی 0.06 درصد لیتیم استحکام و ازدیاد طول نسبی بالاتری دارد که به احتمال زیاد، به علت ریز شدن صفحات تیغه ای شکل سیلیسیم یوتکتیک و فاز b است. در مقادیر بیش تر از 0.06 درصد لیتیم، کاهش در استحکام و ازدیاد طول نسبی می تواند به دلیل افزایش درصد تخلخل و ایجاد فازهای نابهینه دیگر باشد.