مجله بین المللی علوم مهندسی(انگلیسی)
سال:1380 | دوره:12 | شماره:1 |تعداد مقالات:13

تحقیقات فراوانی در خصوص ارزیابی عمر جوشکاری دمای بالا برای مخازن تحت فشار استوانه ای، لوله ها و اتصالات، در دو دهه اخیر انجام شده است. لیکن بر اساس بررسیهای انجام شده، هیچ مدل کارآ، اقتصادی و حتی بطور نسبی صحیح برای ارزیابی عمر خزش اتصالات جوش بات- ولد در مخازن تحت فشار استوانه ای وجود ندارد. این مقاله یک مدل نیمه تحلیلی و اقتصادی را برای ارزیابی عمر خزش اتصالات بات ولد ارایه می نماید. در مرحله اول توسعه مدل مورد نظر، عدم پیوستگی مواد، فقط در محل اتصال جوش شده مد نظر قرار گرفته است. توسعه مدلی که در بردارنده پارامترهایی از قبیل تمرکز تنش هندسی، تنش های پسماند، و غیره باشد بطور مجزا گزارش خواهد شد. نشان داده شده است که مدل پیشنهادی می تواند توزیع دوباره تنش ها را در جوش و منطقه موثر از حرارت (HAZ) را با خطای کمتر از 4% تخمین بزند. همچنین نشان داده شده است که مدل پیشنهادی می تواند بطور محافظه کارانه ای عمر خزش یک اتصال جوش شده بات- ولد را با خطای کمتر از 16% پیش بینی نماید.

تک کریستال SRR9 شامل فاز زمینه g می باشد که توسط فاز رسوبی بسیار ریز و هم سیمای g که بطور یکنواخت در زمینه g پراکنده شده اند، استحکام بخشی می شود. در این تحقیق تعدادی نمونه کششی از این تک کریستال با اورینتیشن نزدیک به ~<011> تحت آزمایشهای کشش گرم با سرعت کرنش ثابت 3×10-5sec-1 قرار گرفته اند. اورینتیشن نمونه ها با استفاده از دو زاویه (q', p') در مثلث واحد پرجکشن استریوگرافیک تعریف شده است. برای اینکار از روش انعکاسی Laue استفاده شده است، بگونه ای که محور عمود بر صفحات کریستالی همان محور اعمال تنش می باشد. مقاطع مختلف نمونه ها بعد از انجام آزمایشهای کششی بوسیله میکروسکوپهای نوری و الکترونی جاروبی مورد بررسی قرار گرفته و میکرو ساختارهای مشاهده شده و خواص کششی با فاکتور اشمیت توجیه شده اند.در این تحقیق پیشنهاد شده است که نمونه های تک کریستالی که اورینتیشن آنها نزدیک به ~[011] است و در طیف حرارتی 20-900oC تحت آزمایش کشش گرم قرار گرفته اند دارای سیستم لغزش اولیه (111)[101] می باشند در حالیکه در 975ºC دو سیستم لغزش در حین تغییر شکل پلاستیکی فعال می شوند که عبارتند از [101](111) و {100}<110>.

در این تحقیق، احیا ایزوترم های پلت های کامپوزیتی ساخته شده از مخلوط سنگ آهن و زغال سنگ در محدوده دمایی 1000-1150oC مورد مطالعه قرار گرفت. برای بررسی تاثیر نوع آهن و زغال بر فرآیند احیا، انواع سنگ آهن و زغال مصرفی در واحدهای تولید آهن کشور شامل سنگ آهن گل گهر، سامارکو CVRD" و کودرموخ و زغالهای پابدانا، سنگرود، شاهرود، باب نیزو و کارمزد مورد استفاده واقع شد. در کلیه آزمایشها، نسبت کربن زغال به اکسیژن کانه 1.5 برابر نسبت استوکیومتری بود. بر اساس نتایج بدست آمده، با افزایش دما، سرعت احیا افزایش می یابد ولی نوع کانه (در میان انواع استفاده شده) تاثیر چندانی بر روند احیا ندارد. تاثیر نوع زغال بر سرعت واکنش احیا در دماهای کمتر از 1050oC قابل ملاحظه بوده و در دماهای بالاتر این تاثیر ناچیز است. انرژی اکتیواسیون واکنش احیا برای پلت های مختلف محاسبه گردید و در محدوده 150-200 (KJ/mole) قرار داشت. همچنین مرحله کنترل کننده فرآیند احیا و واکنش گازی شدن کربن تشخیص داده شد.

نمونه معدنی تیتانی فرس ناحیه "موراهالی هندوستان" محتوی Fe، 57.1 درصد، TiO2  1.11درصد، 3.93 Al2O3 درصد و 1.68 SiO2 درصد مورد آزمایشات کانه آزمایشات کانه آرایی و فرآوری قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که بازیابی تیتانیم به شکل هگزا وانادیت سدیم با 88.53 درصد V2O5، 8.82 درصد Na2O و 2.76 درصد H2O امکان پذیر می باشد. روشهای فرآوری بکار گرفته در این رهگذر شامل جدایش مغناطیسی شدت کم، تسویه نمکی، لیچینگ و ته نشینی می باشد که بازیابی کلی را 85.8 درصد (V2O5) نشان می دهد.

اهداف ارایه این مقاله شناسایی ویسکرها و مکانیسم تشکیل آنهاست که در هنگام عملیات حرارتی کامپوزیتهای زمینه سرامیکی حاوی گرافیت تشکیل می شوند. در شرایطی که این کامپوزیتها فرآوری شده اند، یعنی در 1500 درجه سانتیگراد و تحت اتمسفر آرگون و حضور عنصر سیلیکون در ترکیب اولیه این کامپوزیتها نشان داده شد که ویسکرهای سیلیکون کارباید تشکیل شده اند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که مکانیسم تشکیل ویسکرهای سیلیکون کارباید از طریق VLS بوده و لذا این نحوه تشکیل ویسکرها از جنبه بهداشت صنعتی بنظر امیدوار کننده می رسد.

در این مطالعه وضعیت سطح میله گرد فولادی بر روی راندمان جریان کاتدی بررسی شده است. جریان کاتدی برای فولاد با وضعیت متفاوت سطح از آزمایشهای پلاریزاسیون سیکلی تعیین شده اند. نتایج نشان می دهد که جریان فارادی کاتدی با زبری سطح افزایش می یابد. وضعیت سطح فولاد همچنین بر روی ظرفیت خازنی لایه مضاعف در محلول قلیایی تاثیر می گذارد.

در این تحقیق نمونه های مختلفی از تک کریستال SSR9 با اورینتیشن نزدیک به <001>~ تحت آزمایش کشش گرم در درجه حرارتهای مختلف و با سرعت کرنش ثابت 3x10-5 sec-1 قرار گرفته اند. اورینتیشن نمونه ها توسط روش انعکاسی laue بدقت تعیین شده و سپس محور عمود بر صفحات کریستالی یعنی جهت <001> بعنوان محور اعمال تنش انتخاب شده است. برای تعریف اورینتیشن نمونه ها از دو زاویه (q, r) در مثلث واحد پرجکشن استریو گرافیک استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهند که تا 800oC خواص کششی این تک کریستال بشدت جهتی و اورینتیشن نزدیکتر به <100> دارای استحکام بیشتری است، ولی به هر حال وقتی درجه حرارت از 800oC تجاوز می کند خواص جهتی کاهش مییابد. علت این امر اضافه شدن سیستم های جدید افزشی در اثر افزایش انرژی فعال سازی می باشد. بعد از انجام آزمایشهای کششی گرم نمونه ها تحت عملیات متالوگرافی نوری و الکترونی جاروبی قرار گرفته اند و تغییر شکل پلاستیکی آنها بر مبنای فاکتور اشمیت توجیه شده است.

در این مقاله فرآیند ساخت ماهیچه های سرامیکی به روش قالبگیری تزریقی (Injection Molding) بررسی شده است. برای تهیه ماهیچه ها از سوسپانسیونی که حاوی پودر سیلیس آمرف (fused silica) و زیرکن با توزیع اندازه ذرات وسیع (1-63 mm) و نوعی بایندر ترموپلاست بوده استفاده گردید. مخلوط مذکور در دمای 80oC داخل قالب فلزی تزریق شده و قطعه بدست آمده تحت رژیم حرارتی مناسب بایندر زدایی و سینتر شد. خواص فیزیکی و ریزساختار نمونه های سینتر شده مورد بررسی قرار گرفت و با توجه به نتایج بدست آمده پخت در دمای 1200oC و به مدت 3 ساعت جهت ساخت ماهیچه ها تعیین گردید.

تحقیق حاضر به بررسی اتصال سرامیک نیترید سیلیسیم (Si3N4) به فلز مولیبدن با استفاده از روش بریزینگ فعال می پردازد. برای اتصال این دو ماده از یک آلیاژ سه تایی Ag-Cu-Ti بنام تجارتی (Cusil-ABA) بعنوان آلیاژ جوش استفاده گردید. با استفاده از روش قطره ساکن (Sessile Drop) امکان تر شدن نیترید سیلیسیم توسط آلیاژ مذاب مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده گردید که آلیاژ مورد نظر بخوبی قادر به ترکردن سطح این سرامیک در دمای بریزینگ می باشد. آزمایشات اتصال در دمای 900 درجه سانتیگراد و در محیط خلا انجام پذیرفت. نتایج حاصله نشان داد که نتیرید سیلیسیم می تواند با استفاده از آلیاژ انتخاب شده به Mo متصل شود بدون آنکه باعث تجزیه بیش از حد سرامیک گردد. استحکام اتصالات با استفاده از تست خمش چهار نقطه ای در دمای اطاق اندازه گیری گردید. میانگین استحکام بدست آمده نزدیک به MPa 390 اندازه گیری شد.

بحث اصلی این مقاله راجع به طراحی و ساخت سیستمی است که از طریق کامپیوتر هدایت و کنترل می شود و برای مانیتورینگ خوردگی نمونه های SCC بکار می رود. در این سیستم از یک پروب متحرک برای اندازه گیری پتانسیل سطح نمونه در تماس با الکترولیت که شامل یک مدار فیبر نوری جهت تنظیم و ثابت نگه داشتن فاصله نوک پروب و سطح نمونه می باشد استفاده شده است. این سیستم مانیتورینگ CORRMAP نامگذاری شده و از آن سیستم تاکنون در آزمایشات متعددی استفاده گردیده است.CORRMAP بعنوان یک سیستم هشدار دهنده قادر است که مکان دقیق ترک و توسعه آنرا نشان داده و نتایج حاصل از آزمایشات خوردگی را از طریق رایانه بصورت نقوشی که در آنها نواحی آندی و کاتدی از هم تفکیک شده اند ارایه نماید.

پودر تولید شده نوع (2212) BSCCO از طریق Sol-Gel (با استفاده از EDTA)، به منظور ساخت نمونه هایی جهت تعیین TC (دمای گذار به ابر رسانایی) در هوا، تف جوشی شدند؛ سپس نمونه های ابر رسانان به وسیله TEM با هدف کسب اطلاعاتی در مورد ریز ساختار، فازهای احتمالی موجود در مرز دانه ها و نواقص بلوری مورد بررسی قرار گرفتند. دمای گذار به ابر رسانایی در 92K (شروع) در نمونه های تف جوشی شده مشاهده گردید. وجود نواقص بلوری در دانه ها و فازهای ناابررسانا در مرز دانه ها بوسیله مطالعات TEM ثابت شده است.

قطعات ساخته شده از کاربید سیلیسیم به خاطر مقاومت مطلوب در مقابل شوک های حرارتی از اهمیت خاصی برخوردار هستند. تولیدات داخلی به ساخت قطعات با اتصال سیلیکاتی محدود شده و عموما از عیوب ساختاری رنج می برد. در این مقاله اثر افزودن آلومینا به منظور بر طرف کردن عیب تاول زدگی و بهبود خواص بدنه های کاربید سیلیسیم گزارش می شود. مشخص گردید که با افزودن اکسید آلومینیم تا حدود 15 درصد استحکام خمشی از 25MPa به 32MPa رسیده و در جوار آن مقاومت در مقابل شوک حرارتی بهبود قابل توجهی پیدا می کند. همچنین به خاطر افزایش تعداد مولایت در ریز ساختار عیب تاول زدگی کاهش یافته و اطمینان برای کاربرد بدنه درجه حرارت بالا افزایش می یابد. افزودن آلومینا در مقادیر بیشتر از 15 درصد به خاطر باقی ماندن مقداری از آن در محصول باعث کاهش استحکام مکانیکی و مقاومت در مقابل شوک حرارتی می شود.

ذخایر بسیار عظیمی از گرونا در نقاط مختلف ایران بخصوص، کوه گبری (نمونه شماره 1)، زمان آباد (نمونه شماره 2)، و سنگ ست (نمونه شماره 3) وجود دارد که از عیار قابل توجه ای نیز برخوردار می باشند (به استثنای نمونه شماره 3)، ولی به دلیل وجود عناصر مزاحم همراه، مستقیما در صنایع فیلتر و غیره قابل کاربرد نیستند.برای تعیین ترکیبات کانی شناختی نوع گرونا، شکل ذرات، خواص شیمیایی و حد خردایش که نقش بسیار مهمی را در طراحی فلوشیت دارند، نمونه ها مورد مطالعات دقیق کانی شناختی، میکروسکوپی، تجزیه سرندی و درجه آزادی و آنالیز شیمیایی قرار گرفته است.نتایج بدست آمده نشان می دهد که گرونای مربوط به نمونه شماره 1 از نوع آنداردیت با عیار 75 درصد است که اغلب ذرات آن مانند نمونه شماره 2 گوشه دار است (نه گرد). ولی نوع کانی گرونا در نمونه های شماره 2 و 3، آلماندین و به ترتیب با عیار 45 و 8 درصد می باشد.کوارتز، کلسیت، ولستونیت و هماتیت از جمله کانیهای مزاحم موجود در نمونه شماره 1 (به ترتیب فراوانی) با درجه آزادی 600 میکرون بوده، در صورتیکه کوارتز، کلسیت، ولستونیت، آندالوزیت، دیوپسید، مسکویت، بیوتیت و فلدسپات با درجه آزادی کامل (در تمامی ابعاد ذرات) از جمله کانیهای مزاحم در نمونه شماره 2 است. در نمونه شماره 3 نیز کوارتز، مسکویت، کلریت، فلدسپات، تورمالین، کلسیت و دیوپسید با درجه آزادی 2000 میکرون از جمله کانیهای مزاحم می باشند. بر اساس مطالعات مقدماتی انجام شده بر روی سه نمونه یاد شده، می توان با ترکیبی از فرآیندهای ثقلی و مغناطیسی عیار گرونا (در نمونه شماره 1) را به 95 درصد بازیابی 87 درصد رساند، در صورتیکه در نمونه شماره 2 عیار گرونا به 91.23 درصد با بازیابی 87.61 درصد می رسد.در نمونه شماره 3 عیار گرونا از حد اقتصادی کمتر است و قابل پرعیار سازی نیست.