سمینار مهندسی سطح و عملیات حرارتی
سال:1387 | دوره:9 |تعداد مقالات:49

یکی از راه های متداول جهت کاهش تخریب پره های توربین گاز با توجه به شرایط تنش و دمای بالا استفاده از پوششهای CoNiCrAlY می باشد. دراین تحقیق پارامترهای اصلی موثر بر کیفیت پوشش CoNiCrAlY به روش HVOF شامل میزان تخلخل ها اکسیدها و ضخامت پوشش بررسی و اثر پارامترهای مختلف دستگاه مشخص گردید. بدین منظور چهار پارامتر اصلی دستگاه از جمله فاصله گان تا قطعه کار فلوی سوخت و نرخ تغذیه پودر در سه سطح مختلف توسط روش طراحی آزمایش تاگوشی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از آزمایشات بوسیله نرم افزار MINITAB و روش ANOVA مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد بیشترین تاثیر در میزان اکسید پوشش را فاصله گان تا قطعه آزمایش و فلوی سوخت (نفت سفید) به عهده دارد.

آبکاری کرم سخت (آبکاری کرم کاربردی یا غیر تزیینی) بوسیله رسوب الکتریکی از محلولهای اسید کرمیک که دارای یک یا چند آنیون کاتالیزوری هستند انجام میشود فلز کرم به طور معمول به منظور افزایش مقاومت به خوردگی سختی و قابلیت روانکاری بوسیله روش الکتریکی رسوب داده می شود. با این حال اغلب حمام های آبکاری کرم سمی و سرطان زا هستند. و به عنوان آلاینده محیط زیست شناخته می شوند علاوه بر سرطان زا بودن ترکیبات کرم شش ظزفیتی میتوانند عوارضی همچون حساست ناحیه فوقانی دستگاه تنفسی، زخمهای پوستی، و ... داشته باشند بنابراین در این تحقیق به منظور داشتن پوشش با خواص مطلوب پوشش کرم سخت و بدون اثرات زیانبار آن طراحی شده است پوشش الکترولس نیکل - فسفر به عنوان جایگزین پیشنهاد شده است و برخی خواص آن نظیر سختی مقاومت به خوردگی منافع اقتصادی مورد ارزیابی قرار گرفته اند.

در این تحقیق با استفاده از روش سل - ژل (sol-gel) لایه های نازک Zno بروی زیرلایه های شیشه ای رسوب گذاری شده اند. این لایه های نازک znO که دارای ساختار ریز با جهت گیری خوش-تعریف هستند از طریق لایه نشانی چرخشی (spin) دی هیدرات استا روی (zinc acetate dehydrate) منو اتانول آمین (MEA)، آب دی اکسیژنه de-ionizedو الکل ایزوپروپانول isopropanol بدست آمدند. لایه ها در دمای اولیه 250oC به مدت 10 دقیقه تهیه و سپس در دماهای 300oC، 400oC و 500oC به مدت یک ساعت بازپخت شدند.تاثیر دمای بازپخت بر ساختار و مورفولوژی سطح لایه ها از طریق میکروسکوپ روبشی الکترونی و پراش سنج اشعه ایکس-X بررسی شدند. لایه های بازپخت نشده از ذرات بی شکل (آمورف) زیرمیکرونی استات اکسید روی تشکیل شده اند که پس از عملیات حرارت دهی به لایه های ZnO با جهت گیری خوش-تعریفی تبدیل می شوند. نتایج پراش سنجی اشعه ایکس-X ساختار چند کریستالی ای با جهت گیری ترجیهی (002) را نشان می دهد. نتایج میکروسکوپ روبشی الکترونی نیز نشان میدهد لایه های شیشه ZnO از ذرات ریز دانه ای با قطر میانگین 300nm تشکیل شده اند. و با افزایش دمای بازپخت دانه بندی مناسبتری حاصل می شود.

در این پژوهش پس از مشخصه یابی پوشش های تجاری ElCOAT37 و ELCOAT101 مقاومت به اکسیداسیون چرخه ای آنها در دو دمای 850 و900 درجه سانتی گراد مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. بدین منظور نمونه های سوپر آلیاژ پایه نیکل پوشش دار برای آزمون اکسیداسیون چرخه ای در چرخه های 5 ساعته در اتمسفر کوره آزمایش شدند. کینتیک فرایندها توسط منحنی تغییر وزن بر اساس زمان بررسی شد. برای مطالعات ریز ساختاری محصولات اکسیداسیون از میکروسکوپ الکترونی (SEM)، آنالیز فازی پراش پرتو ایکس (XRD) و آنالیز عنصری نیمه کمی (EDS) استفاده شد. نتایج بررسی پوشش های تجاری نشان داد که اکسیداسیون چرخه ای هر دو پوشش از قانون سهمی پیروی می کنند و ثابت سهمی حدود 1000 برابر کمتر از ثابت سهمی سوپر آلیاژ بدون پوشش است. پوشش ELCOAT101 در برابر اکسیداسیون چرخه ای مقاومت بیشتری از خود نشان میدهد. مورفولوژی محصولات اکسیداسیون هر دو پوشش در دمای 850 درجه سوزنی شکل و در دمای 1050 درجه کروی شکل است. این امر ناشی از حضور کروم در ترکیب شیمیایی اکسید در دمای بالاست.

ذوب و آلیاژسازی آلومینیوم 5052 با به کارگیری فرایند قوس تنگستن TIG در محیط حاوی نیتروژن و آرگون صورت پذیرفت. و لایه سطحی با اختیار نمودن متغیرهای مناسب فرایند ایجاد شد. مطالعات پراش سنجی پرتو X، میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی نشان داد که آلیاژ سطحی در محیط حاوی نیتروژن منجر به تشکیل لایه A1N تا عمق 2.5mm از سطح فلز شده که سختی این لایه در مناطق متراکم حدود 1400 ویکرز و در مناطق کم تراکم حدود 850-900 ویکرز بود. همچنین نتایج بدست آمده از ذوب سطحی بیانگر کاهش سختی در منطقه ذوب شده نسبت به فلز پایه بوده که این امر را عمدتا میتوان به از بین رفتن کار سختی فلز پایه پس از ذوب سطحی نسبت داد.

در تحقیق حاضر ورق فولاد کم آلیاژ C-Si-Mn بعذ از عملیات همگن سازی در مای 1100oC به میزان 62% نورد سرد شد. به منظور ایجاد فولاد TRIP ابتدا هر یک از نمونه ها در دمای 950oC به مدت 30 دقیقه آستنیته شده و سپس در حمام نمک با دماهای 250oC، 300 و 350 برای مدت زمانهای متفاوت عملیات حرارتی شدند. میکروساختار هر یک از نمونه ها توسط میکروسکوپ نوری و سطح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان میدهد استحاله ایزوترمال در درجه حرارتهای فوق باعث تشکیل بینیت صفحه ای شکل و بینیت دانه ای شده است. سختی و استحکام نمونه های عملیات حرارتی شده در درجه حرارت 250oC بدلیل تشکیل بینیت سوزنی شکل بیشتر از درجه حرارت بالاتر می باشد. مدت زمان نگهداری زیادتر باعث استحکام کمتر و پلاستینه بیشتر ماده میشود این تاثیر در اثر انتقال کسر حجمی بین فازهای مارتنزیت و بینیت می باشد. استحکام کشش و میکروسختی نمونه های عملیات حرارتی شده در درجه حرارتهای بالاتر می باشد. مقاومت به سایش نمونه های عملیات حرارتی شده در 250oC بیشتر از 300 oC و 350 می باشد. باافزایش زمان نگهداری در تمام درجه حرارتها مقاومت به سایش کاهش پیدا می کند. بررسی سطوح سایش نشان می دهد که مکانیزم سایش عمدتا یاسش خراشان و ورقه ای شدن است.

یکی از مشکلات اساسی در کلیه سیستمهای انتقال سیالات در صنعت مساله خوردگی اجزای فلزی است. در این میان لوله های انتقال دهنده آبهای خنک کننده نیز به دلیل وجود انواع املاح خورنده در این آبها از این مساله مستثنا نیستند.یکی از روش های کاهش خوردگی دراین سیستمها استفاده از بازدارنده های خوردگی است. NITCAL ترکیبی از نیترات کلسیم و نیترات آمونیم است که در این تحقیق اثر آن بر کاهش خوردگی فولاد به روش پلاریزاسیون الکتروشیمیایی بررسی شد.پس از انجام این بررسی ها مشخص شد که این بازدارنده در محدوده 2000 تا 4500 ppm با غیرفعال نمودن سطح فولاد تاثیر قابل قبولی بر کاهش خوردگی آن در محیط آب خنک کننده دارد.

در این تحقیق با بکارگیری حمام واتس پوشش نانو کریستال نیکل با اندازه دانه زیر 40nm بر روی زمینه مسی ایجاد گردیده و با استفاده از XRD اثر دمای وان آبکاری در محدوده 45oC تا 65oC، بر اندازه دانه ها و بافت کریستالی پوشش ایجاد شده، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهند با افزایش دما تا 55oC اندازه دانه ها و مجموع ضریب بافت مربوط به صفحات کریستالی (111) و (222) کاهش و ضریب بافت مربوط به صفحات کریستالی (200) افزایش یافته است. افزایش بیشتر دما اثر معکوسی داشته است.

روش اکسیداسیون پلاسمای الکتریکی یک روش الکترو شیمیایی به کمک پلاسما است که برای بهبو د خواص سطحی و تریبولوژیکی فلزات سبک و به خصوص آلومینیوم و منیزیم به کار میرود. برخلاف روش آندایزینگ با استفاده از این روش میتوان لایه های اکسیدی را با ضخامت های بالا ایجاد کرد. در این تحقیق از روش اکسیداسیون پلاسما الکترولیتی و ولتاژهای پالسی با فرکانس بالا و الکترولیت قلیایی با غلظت پایین برای تولید لایه های اکسیدی بر روی آلومینیوم استفاده شده است. برای مشخصه یابی ریزساختار میکروگراف های تهیه شده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت برای تعیین فازها و ساختار از آنالیز پراش اشعه ایکس و برای برسی خواص مکانیکی از میکرو سختی سنجی ویکرز استفاده شده است آزمایشات نشان داد که در بازه خاصی از فرکانس و duty cycle نرخ رشد لایه های اکسیدی افزایش می یابد.

امروزه ایجاد پوشش بر زیر لایه فولادی به روش رسوب و نفوذ فعال حرارتی (TRD) جهت دستیابی به خواصی نظیر سختی بالا مقاومت در برابر سایش و خوردگی مورد توجه قرار گرفته است در تحقیق حاضر، امکان ایجاد پوشش کاربید وانادیم بر فولاد ابزار AISI L2 به روش غوطه وری در حمام نمک مذاب با ترکیبی از NaCl و CaCl2 با استفاده از فرووانادیم مورد مطالعه قرار گرفته است تشکیل پوشش کاربید وانادیم با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی و همچنین آنالیز فازی توسط دیفراکتومتر اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفت پوشش ایجاد شده دارای ضخامت یکنواخت در تمامی نقاط و سطح مشترک صاف با زیر لایه می باشد بر اساس نتایج بدست آمده با تغییر شرایط عملیات پوشش دهی ضخامت پوشش در محدوده 21.1-6.1 میکرون قرار دارد سنتیک رشد لایه پوشش از طریق اندازه گیری ضخامت پوشش به صورت تابعی از دما و زمان واکنش بررسی شده است. میزان انرژی اکتیواسیون این فرآیند معادل 108.1 کیلوژول بر مول می باشد.

اثر پردازش پلاسما RF، اکسیژن، روی انرژی آزاد سطح، مورفولوژی و خواص اپتیکی پلی کربنات مطالعه شده است. پلاسمای گازی توسط یک مولد فرکانس رادیویی 13.56MHz RF مگاهرتز برانگیخته می شود. تغییرات در خواص سطحی تابعی از زمان پردازش پلاسما است برای اندازه گیری دقیق زاویه تماس قطرات خیلی کوچک بی شکل مایع در تماس با مواد از روش بیکرمن استفاده شده که مولفه های قطبشی و پراکندگی انرژی آزاد سطح پلیمر را تعیین می کند.Owens-Wendt و Kaelble-Uyبه طور مستقل اثبات کردند که انرژی سطحی کل یک جامد gs میتواند بوسیله جمع توزیع از مولفه های نیروی پراکندگی gps و قطبشی gds بدست آید بررسی ها نشان میدهد که پردازش توسط پلاسما RF به افزایش در مولفه قطبشی پلی کربنات منجر می شود تغییرات در gps و gds انرژی آزاد سطح پلی کربنات بر پایه داده های زاویه تماس بدست آمده اند مورفولوژی نمونه های پردازش شده با پلاسما توسط میکروسکوپ جاروبگر الکترونی(SEM) بررسی گردید، آنالیز ATR و سختی سنجی نمونه ها انجام شد.

این مقاله اثر زمان فرآیند تغییر شکل شدید سطحی (S.S.P.D.) اعمال شده با ماسه پاشی را بر خواص سحی فولاد ST12 و فولاد ضد زنگ AISI 304 بررسی می کند. در این تحقیق فولادها در زمانهای مختلف تحت ماسه پاشی قرار گرفته و پس از آن آنیل شدند و بعد از آن نمونه های حاصل با آزمایشات پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسختی سنجی و زبری سنجی برررسی شدند. کاهش مداوم و تدریجی اندازه دانه از مقیاس میکرومتری به مقیاس نانومتری افزایش میکروسختی و افزایش زبری با افزایش زمان فرآیند تغییر شکل شدید سطحی مشاهده شد.

آلیاژهای Sl-Mg-Si به دلیل دارا بودن نسبت استحکام به وزن بالا امروزه توانسته اند جانشین مناسبی برای فولاد باشند. سختی بالا در این آلیاژ با انجام عملیات حرارتی رسوب سختی امکان پذیر است هرچه بتوان مقادیر بالاتری ازین پارامترها را در زمانهای کوتاهتری بدست آورد باعث کاربرد گسترده تر این آلیاژ خواهد شد. برای نیل به این هدف روشهای متفاوتی وجود دارد یکی از این روشها ایجاد تغییر فرم بلافاصله بعد از انجام عملیات محلول سازی میباشد دراین تحقیق ابتدا آلیاژ مورد نظر ریخته گری شد. بعد از انجام عملیات محلول سازی دردمای 560oC نمونه ها به میزان 15 25 و 40 درصد تحت عملیات نورد سرد قرار گرفتند دمای پیرسازی بین 130-240oC انتخاب شد. نتایج نشان میدهند که با افزایش مقدار تغییر فرم سختی به مقدار قابل توجهی افزایش یافته و سختی حداکثر در دماهای پایین تر و زمانهای کوتاهتری ایجاد میشود نتایج حاصل از پراش اشعه ایکس نشان داد که عملیات پیر سختی موجب جابجایی پیک های پراش به سمت زوایای کمتر می گردد.

در این تحقیق تغییرات ریزساختار سوپر آلیاژ IN792 در اثر تغییر سرعت سرد کردن از دمای انحلال جزیی و تاثیر آن بر خواص کششی این آلیاژ مورد ارزیابی واقع شده است. کنترل متغیرهای عملیات حرارتی در حین فراوری سوپرآلیاژهای پایه نیکل منجر به حصول ریزساختار و خواص مکانیکی بهینه سوپر آلیاژ می شود. سرعت سرد کردن از دمای انحلال نیزبه عنوان یکی از این متغیرها میتواند چنین اثری داشته باشد. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش سرعت سرد کردن انداره فازهای اولیه g’ ثانویه کاهش می یابد در حالیکه میزان فاز g’ ثانویه به طور چشمگیری افزایش یافته است. همچنین نتایج آزمایش کشش در دمای اتاق و دمای 650oC درجه نشان داد خواص کششی با سرعت سرد کردن از دمای انحلال بهبود می یابد.

فرآیند فتوکروم به معنی تغییرات برگشت پذیر یک طیف جذبی تحت تابش پرتو الکترومغناطیسی است. در شیشه های فتوکرومکیک معمول تابش اشعه ماورا بنفش منجر به تیرگی شده و با قطع تابش شیشه دوباره روشن میشود. پایه اصلی شیشه های فتوکرومیک که عملا مورد استفاده قرار می گیرد شیشه های سیلیکاتی چند جزیی و جزء اصلی حساس به نور در این شیشه ها AgCl می باشد. روش سنتی برای تولید این شیشه ها ذوب ریخته گری است. در این روش به علت فرار بودن نمکهای نقره اتلاف مواد اولیه زیاد است در نتیجه روشهای دیگری برای تهیه این شیشه ها از جله تعویض یونی مطرح شده است. تعویض یا جایگزینی یونی شیشه در حمام مذاب روشی است که طی آن یونهای فلزی موجود در مذاب به داخل ساختار شیشه نفوذ می کند و متقابلا یونهای شیشه از آن خارج و به مذاب افزوده می گردد. از مزایای این روش میتوان افزودن یونهای غیر معمول در روشهای دیگر انعطاف پذیری تکرار پذیری عالی هزینه تولید و مواد اولیه پایین و ساده و مناسب بودن برای تولید انبوه را نام برد. در این تحقیق شیشه آلومینوبورو سیلیکاتی حاوی کلر تهیه و نقره به روش تعویض یونی به لایه های سطحی آن افزوده شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که میتوان از روش تعویض یونی برای تهیه شیشه فتوکرومیک استفاده نمود. بررسی الگوهای نفوذ (Line scan) نمونه های تعویض یونی شده و انجام آنلیز EDX ورود یونهای پتاسیم و نقره به شیشه و در نتیجه خروج یون لیتیم را نشان داد در بررسی های XRD حضور و تبلور ذرات AgCl در لایه های سطحی شیشه مشاهده شد.

نانو تیوب های کربنی کاربردهای وسیعی به عنوان کاتالیستها سنسورها و یا بستر واکنشهای مختلف دارند. تقریبا همه روشهای تولید نانو تیوب های کربنی منجر به تولید نانو تیوب هایی ناخالص و شامل نواقص مختلفی روی سطح میشوند. روش رسوب الکتروشیمیایی که در چند سال اخیر مورد توجه قرار گرفته است منجر به تولید نانو تیوبهای کربنی در خالصترین شکل و به یک روش اقتصادی می گردد که از سهولت نسبی در مقایسه با سایر روش های تولید برخوردار است. در این تحقیق پوشش های حاوی نانو تیوب های کربنی به روش الکتروشیمیایی تولید و با تغییر شرایط (آماده سازی سطح زیرلایه ولتاژ و زمان رسوب دهی) شرایط رسوب نانو تیوبها اپتیمم شده است. نانو تیوبهای کربنی روی زیرلایه Si(100) با استفاده از آب و استنیتریل (V%1) به عنوان الکترولیت و با اعمال پتانسیل d.c تقریبا 20 ولت در دمای اتاق تولید شدند. منحنی های کرونو آمپرومتری و محدوده جریان رسوب نانو تیوب ها و همچنین اندازه توزیع و مورفولوژی نانوتیوبها با میکروسکوپ SEM بررسی شده است.

کاربرد کاربید تنگستن به عنوان یک ماده سخت از اوایل قرن بیستم شروع شد و تولید سرمتهای این ماده تحول عظیمی در صنعت ابزار ایجاد کرد. اما مشکلات تولید کاربید تنگستن که از جمله آنها نیاز به انرژی بالا بود منجر به ایجاد محدودیت هایی در کاربرد ماده مذکور شد. به دلیل پایین بودن آنتالپی تشکیل کاربید تنگستن تولید ماده مذکور به روش سنتز احتراقی چندان موفق نبود. لذا تلاشهایی در راستای استفاده از سایر مواد کاربید ساز و بایندر های فلزی جهت تولید کامپوزیتهای زمینه فلزی حاوی WC انجام گرفت تا کنون بخش اعظم تحقیقات بر مبنای تولید مواد مذکور پایه گذاری شده و ارزیابی کاربردی مواد حاصل چندان مورد توجه نبوده است. در این تحقیق با رویکرد علمی دو نمونه کامپوزیت زمینه فلزی Ni-(Ti-W)C و Ni-TiC به روش SHS تولید شده و خواص تربیولوژیکی آنها پس از پوشش دهی به روش HVOF بر روی فولاد CK45 مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا از آزمون سایش رفت و برگشتی و ارزیابی میکرو ساختار (SEM)،EDS و XRD. نتایج نشان داد که پوشش Ni(ti-W)C مقاومت سایش بهتری نسبت به پوشش Ni-TiC داشته و مکانیزم سایش در پوشش Ni(ti-W)C ورقه ای شدن و در پوشش Ni-TiC از نوع خراشان است.

حفاظت از فلزات و آلیاژها در مقابل اکسیداسیون در دماهای بالا، با استفاده از لایه سرامیکی بدست می آید. از جمله خواص اصلی که این پوشش ها نیاز دارند چسبندگی عالی به زمین می باشد یکی از این ترکیبات ysz است که به عنوان سد حرارتی پره های توربین گازی بکار می رود در این تحقیق پوشش سد حرارتی زیرکونیایی که به میزان جزیی با ایتریا تثبیت شده (8P-YSZ درصد وزنی) به روش پوشش دهی الکترولیتی کاتدی با استفاده از محلول آبی نمک های نیترات زیرکونیل و کلرایدیتریم بر روی زمینه فولاد زنگ نزن رسوب داده شد. جهت بررسی چسبندگی این پوشش در دماهای بالا عملیات حرارتی پوشش ها در دمای 800oC نیز انجام شد بررسی مورفولوژی و آنالیزی توسط SEM انجام شد، ساختار فازی پوشش بعد از عملیات حرارتی توسط XRD تعیین گردید و پوشش (8P-YSZ درصد وزنی) مناسبی روی زمینه فولادی ایجاد شد می توان نتیجه گرفت که ایجاد پوشش بروش آبکاری و زمان پوشش دهی مناسب به روش آبکاری کاتدی با انتخاب مقتضی ترکیب و نسبت به محلول آبکاری، دانسیته جریان کافی، کنترل PH محلول آبکاری و زمان پوشش دهی مناسب بر روی زمینه فولاد زنگ نزن امکان پذیر می باشد.

در این تحقیق پوشش فسفاته دو کاتیونی کلسیم-روی بر روی فولاد زنگ نزن 316L به روش الکتروشیمیایی ایجاد گردید. دراین روش از جریان کاتدی به عنوان تسریع کننده در فسفاته کاری فولاد زنگ نزن استفاده شد و اثر چگالی جریان بر زمان تشکیل و ریز ساختار پوشش فسفاته از طریق آنالیزهای SEM، EDS و روشهایی چون V-t پتانسیودینامیک و ... بررسی گردید در این مطالعه مشخص گردید که افزایش چگالی جریان فسفاته کاری علاوه بر افزایش وزن پوشش نشسته شده بر روی سطح باعث ریزدانه شدن و افت در کیفیت پوشش به صورت افزایش تخلخل میگردد. آنالیز شیمیایی پوشش وجود عنصر روی درون پوشش فسفاته را نشان میدهد که مزایای زیادی در ارتباط با ایجاد مقاومت به خوردگی دارد. همچنین پوشش فسفاته تشکیل شده از طریق ممانعت کنندگی کاتدی باعث کاهش سرعت خوردگی می شود ولی در عین حال اثر نامطلوبی بر جریان رویین شدن فولاد زنگ نزن بر جای می گذارد.

فرآیند بوردهی پلاسمایی الکترولیتی توسط جریان پالسی و در الکترولیت حاوی بوراکس بر روی زمینه تیتانیوم خالص تجاری انجام شد و رفتارالکترو شیمیایی (خوردگی) و مقاومت در برابر سایش نمونه ها مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعات الکتروشیمیایی و خوردگی نمونه های بوردهی شده در محلول رینگر (محلول شبیه سازی شده بدن انسان) توسط اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) وپلاریزاسیون پتانسیوداینامیک (PDS) انجام شد. اندازه گیری امپندانس امکان بررسی لحظه ای تغییرات سطحی نمونه های بوردهی شده را فراهم میسازد دستیابی به نقطه بهینه مقاومت در برابر خوردگی و سایش نمونه های بوردهی شده از نظر فاکتورهای مختلف موثر بر فرآیند سختکاری مورد بررسی قرار گرفت. عمده ترین فاکتورهای مورد بحث فرکانس و چرخه کار جریان پالسی اعمال شده هستند. در این مطالعه مشخص شد که مقاومت به خوردگی و سایش تیتانیم سختکاری شده پس از بوردهی پلاسمایی الکترولیتی بستگی زیادی به ولتاژ اعمالی حین فرآیند و فرکانس جریان پالسی عملیات دارد. فازهای بوجود آمده در اثر اعمال این فرآیند مورد بررسی قرار گرفتند و بر اساس نتایج بدست آمده شرایط بهینه برای اعمال پوششها پیشنهاد گردید.

پوشش های نیکل بوسیله جریان مستقیم از حمام وات عاری از افزودنی و در حضور ساخارین به عنوان یک افزودنی، بدست آمده است. همچنین اثر یون کلر بر مورفولوژی پوشش بدست آمده، بوسیله ولتامتری سیکلی از حمام وات با غلظت های مختلف از یون کلراید و حمام تمام سولفات مورد بررسی قرار گرفته است. مورفولوژی سطح و تعیین اندازه دانه از طریق میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعات ولتا متری سیکلی نشان می دهد که با افزایش غلظت یون کلراید، جریان پیک افزایش می یابد. افزایش یون کلراید در حمام وات، پدیده حفره دار شدن سطح پوشش را سبب می شود. استفاده از روش پوشش دهی الکتروشیمیایی بوسیله جریان مستقیم در حضور مقدار کمی ساخارین (3 گرم در لیتر) باعث ریز دانه شدن قابل توجه پوشش ها می شود.

امروزه روشهای مختلفی مانند پلاسما اسپری روش پالسی لیزر الکتروفورز و ... برای پوشش دهی هیدروکسی آپاتیت بر روی کاشتنی های فلزی صنایع ارتوپدی و دندانپزشکی مورد استفاده قرار می گیرند ولی کلیه روشهای مذکور دارای معایبی از قبیل دمای کاری بسیار بالا تجهیزات گران قیمت امکان انحلال پوشش به دلیل ناپایدار بودن خصوصیات ناشی از انجماد سریع و ترکیب غیر همگن فازی می باشد لذا هدف از این تحقیق بررسی امکان ایجاد پوشش هیدروکسی آپاتیت با استفاده از روش جدید غوطه وری سل-ژل می باشد. بدین منظور از فولاد زنگ نزن 316L به عنوان فلز پایه استفاده شده است همچنین برای افزایش استحکام چسبندگی پوشش زبری سطح نمونه ها با استفاده از ذره پاشی اکسید آلومینیوم افزایش یافت پوشش دهی با سرعت ثابت 4cm/min انجام گرفته و نمونه ها در دمای 500oC به مدت 30 دقیقه تحت عملیات حرارتی آنیلی قرار گرفته اند. سپس به منظور بررسی زبری سطح نمونه ها قبل از پوشش دهی، مطالعه ساختاری و مورفولوژیکی پوششهای حاصل به ترتیب از زبری سنج TR200، آنالیز اشعه (XRD)X و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)  استفاده گردید.

به منظور بالا بردن راندمان موتورهای توربینی از نظر تولید نیروی محرکه بایستی دمای کارکرد این موتورها را افزایش داد. آلیاژهای g-TiAl از جدیدترین مواد مهندسی هستند که به دلیل شاخص استحکام به وزن بالا و حفظ استحکام در دمای بالا، به عنوان جایگزین سوپرآلیاژهای پایه نیکل در نظر گرفته شده اند. روش های متنوعی برای محافظت آلیاژهای g-TiAl در برابر اکسیداسیون دمای بالا، به کار گرفته شده است. آلومینایدهای نیکل به عنوان موادی با مقاومت به اکسیداسیون بالا شناخته شده اند. این مواد به عنوان پوشش می توانند یک پوسته آلومینایی محافظ را تشکیل دهند. در این تحقیق یک پوشش آلومیناید نیکل به وسیله آبکاری اولیهه یک لایه نیکل بر روی آلیاژ g-TiAl و به دنبال آن انجام فرایند آلومینایزینگ ایجاد شده است. بعد از اعمال پوشش جهت بررسی های ریزساختاری از میکروسکوپ الکترونی مجهز به EDS استفاده گردید. نتایج نشان می دهد که یک پوشش با ساختار چند لایه روی آلیاژ g-TiAl تشکیل شده است. ساختار دو لایه شامل لایه بیرونی NiAl و لایه های درونی Al-enriched TiAl/TiAl2/TiAl3/TiAl2(Ni) می باشد.

در این مقاله فلز آلومینیوم در محیط آب مقطر تحت تابش چندین پالس لیزر (~5ns) Nd:YAG با شدت متوسط قرار گرفته است و ساختار حفره ایجاد شده بر روی سطح آن بررسی شده است در این آزمایش تاثیر شرایط مختلف لیزر بر اندازه و شکل حفره ایجاد شده بررسی شده است نتایج بدست آمده نشان می دهد که هندسه حفره ایجاد شده وابسته به مشخصه لیزر و تعداد پالسهای لیزر می باشد.

به طور کلی نفوذ از طریق مرزدانه ها سریعتر از شبکه کریستالی است بعلاوه با توجه به وجود چگالی بسیار مرزدانه ها در مواد نانو کریستال بخش اعظم نفوذ در این مواد از طریق مرزدانه ها صورت می گیرد. در هنگام تحقیقات علمی ما بر روی اثر ایجاد نانو کریستالها با تغییر شکل شدید سطحی برفرایند نیتراسیون مایع با میکروسکوپ الکترونی روبشی پراش اشعه ایکس میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، و میکروسختی سنجی مشاهده شد که لایه ترکیبی ضخیمتر با سختی بالاتر نسبت به فولاد بدون لایه نانو کریستال بدست می آید. تفاوت در پدیده نفوذ مهمترین علت این اختلاف است که خود از گرادیان توزیع اندازه دانه (از سطح با اندازه دانه نانومتری تا درون ماده با اندازه دانه میکرومتری) و افزایش در چگالی حجمی مرزدانه ها و سایر عیوب در مواد نانو کریستال تا حدود چندین برابر مواد درشت دانه متداول افزایش می یابد. در این مقاله به مروری مختصر بر مطالعات تجربی و تئوری نفوذ در مواد نانو کریستال خواهیم پرداخت و از آن برای توجیه نتایج حاصل از این تحقیق استفاده خواهیم کرد.

پوشش دهی تیتانیوم برای جلوگیری از نفوذ اکسیژن و تغییر ساختار کریستالی و اکسیداسیون یک ضرورت است. استفاده از پوشش شیشه سرامیک در این مقاله به دو روش پوششهای یک لایه و دو لایه مورد برسی قرار گرفت و مشخص شد که پوششهای شیشه سرامیک به روش دو لایه تنها به میزان 3% نسبت به حالت بدون پوشش و پوششهای یک لایه به میزان قابل توجه 16% از نفوذ اکسیژن و تغییر ساختار فاز b به a مشاهده شد و هر دو پوشش از ایجاد اکسیداسیون جلوگیری می کنند. در هر دو پوشش تا عمق 0.01 از سطح میزان نفوذ اکسیژن بالا و باعث تغییر فاز آلفا از 45% به 100% شده است.

به منظور بهبود مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی داغ فولاد میتوان عناصر آلومینیوم تیتانیوم و یا ترکیب دوتایی از این عناصر را به کمک روش سمانتاسیون فشرده روی سطح نفوذ داد. دراین تحقیق با استفاده از روش سمانتاسیون فشرده پوشش آلومینایزینگ، تیتانیایزینگ و پوشش دو مرحله ای آلومینیوم تیتانیوم بر روی زیر لایه فولاد آستنیتی ضد زنگ AISI304 ایجاد شد. پوشش توسط میکروسکپ الکترونی SEM و دستگاه پراش اشعه ایکس بررسی شد. نتایج نشان میدهد که پوشش آلومینایزینگ شامل 2 لایه با اندازه 450 میکرون، تیتانایزینگ 2 لایه با اندازه 100 میکرون و پوشش دو مرحله ای آلومینیوم و تیتانیوم سه لایه با اندازه 200 میکرون می باشد. مطالعات انجام شده توسط XRD نشان میدهد پوشش آلومینایزینگ حاوی فازهای Al2O3 وAlCr2 ، FeAl، Fe3Al است در حالیکه در پوشش تیتانایزینگ فازهای Fe2TiO5، TiO2، Ni3Ti، FeNi مشاهده میشود. و پوشش دو مرحله ای آلومینیوم و تیتانیوم شامل فازهای FeAl، AlNi، Ti3Al میباشد

امروزه بیو سرامیک ها به دلیل داشتن زیست سازگاری مناسب نسبت به سایر مواذ از اهمیت زیادی در کاربرد های مهندسی پزشکی برخوردار می باشند که یکی از این موارد استفاده از این مواد مانند دی اکسید تیتانیوم  (TiO2)در ایجاد پوشش های زیست سازگار است. در این تحقیق از تترابوتیل تیتانات به منظور تهیه سل پایه الکلی از فولاد زنگ نزن 316L به عنوان فلز پایه و از روش غوطه وری سل ژل جهت پوشش دهی استفاده شده است. همچنین برای افزایش زیست سازکاری زبری سطح نمونه تا حد امکان کاهش یافته است. جهت ایجاد پوشش دستگاه الکترونیکی پوشش دهی غوطه وری سل - ژل با سرعت قابل تنظیم ساخته شد و کلیه نمونه ها با سرعت ثابت 4cm/min پوشش داده شدند. سپس نمونه ها در دمای 500oC تحت عملیات حرارتی آنیلینگ قرار گرفتند و در پایان به منظور بررسی زبری سطح نمونه ها مطالعه ساختاری های فازی تشکیل شده و مورفولوژی پوشش های حاصل به ترتیب از دستگاه زبری سنج TR200، آنالیز پراش اشعه (XRD) X و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)  استفاده گردید

در این تحقیق از سیکلهای مختلف عملیات حرارتی همگن سازی برای کاهش شکست غلتکهای کوره آنیل پیوسته واحد گالوانیزه فولاد مبارکه از جنس فولاد زنگ نزن آستنیتی ریختگی استفاده گردید. بررسی های اولیه نشان داد که تردی ناشی از فاز سیگما و افزایش رسوبات در ریز ساختار عامل شکست غلتکها میباشد. بنابر این نمونه های ضربه از غلتکهای شکسته شده تهیه و عملیات همگن سازی در دمای 950 تا 1100oC و با فاصله 50oC به مدت 2 ساعت برروی آنها انجام شد. و سپس نمونه ها در چهار محیط کوره هوا آب روغن سرد شدند. پس از انجام آزمون ضربه برروی نمونه های عملیات حرارتی شده از متالوگرافی نوریXRD  و SEM به ترتیب برای بررسی ریزساختار مقدار فاز سیگما و رسوبات و سطح مقطع شکسته نمونه های ضربه استفاده گردید. نتایج نشان داد که عملیات همگن سازی در دمای 1100oC درجه به مدت 2 ساعت و سپس سرد کردن در هوا باعث افزایش قابل توجه در انرژی ضربه کاهش میزان فاز سیگما و دیگر رسوبات ریزساختاری و ایجاد سطح مقطع شکست نرم شده است.

در این تحقیق پوشش های کاربید تنگستن - نیکل با استفاده از روش اسپری حرارتی سرعت بالا (HVOF) تهیه و برای شناسایی تاثیر دما و زمان عملیات حرارتی تحت خلا با برنامه های از پیش تعیین شده مختلف آزمایش شدند. مطالعات شناسایی فازها و استحاله های فازی در دماها و زمانهای مختلف توسط دستگاه پراش پرتو ایکس مجهز به محفظه خلا دارای گونیومتر دمای بالا (HTK) انجام شد. آنالیزهای انجام شده از پوشش ها نشان داد که طی فراین اسپری حرارتی فازهای آمورفی به دلیل سرعت بالای سزد شدن و فاز کمپلکس Ni2W4C شکل می گیرند که در پودرهای اولیه وجو نداشتند. لیکن با عملیات حرارتی میتوان این فازهای آمورف را پایدار و کریستالی نمود. سینیتیک این کریستالیزه شدن هم مانند تمام فرایندهای نفوذی وابسته به دما و زمان است و البته در این آزمایش ها نیز ثابت شد که تاثیر دما شدیدتر از زمان است طوری که تا 950 درجه تحول جدی مشاهده نمی شود در حالی که در عملیات حرارتی در دمای 1100 درجه بلافاصله پس از رسیدن به این دما استحاله نسبتا کاملی رخ داده است و فاز بین فلزی NiW ایجاد می شود.

در بسیاری از موارد، خواص مکانیکی یک قطعه فلزی، به ساختار و دانه بندی سطحی آن بستگی داشته و تغییر و بهبود آن، نه تنها باعث افزایش خواص مکانیکی آن می شود بلکه اقتصادی تر نیز می باشد. در این مطالعه، از روش برسکاری بعنوان یکی از فرآیندهای تغییر شکل پلاستیکی خیلی شدید، جهت ایجاد لایه نانو ساختار در سطح فولادهای عاری از اتم های بین نشین، استفاده شده است. سیلان فلز ناشی از عملیات برسکاری در سطح، باعث افزایش کرنش پلاستیک و در نتیجه باعث افزایش چگالی نابجایی ها در آن محدوده شده و لذا باعث تشکیل دانه های بسیار ریز نانومتری می گردد.با مطالعه و بررسی ریز ساختار سطحی فولاد مذکور توسط میکروسکوپ نیروی اتمی و الگوی پراش اشعه ایکس، مشاهده گردید که لایه سطحی نانوساختار با اندازه دانه بین 30 تا 180 نانو متر و تا عمق حدود 50 تا 60 میکرومتر، در سطح فولاد فوق تشکیل شده است. همچنین با انجام آزمایشات مختلف، مشاهده شده است که خواص مکانیکی آن، از جمله تنش تسلیم، استحکام تسلیم، مقاومت به خستگی و سختی آن، بسیار بهبود یافته است. مقدار سختی لایه نانو ساختار سطحی نسبت به ساختار اولیه و دانه درشت آن، تا بیش از 3.5 برابر افزایش یافته است.

هدف از تحقیق حاصل افزایش زیست سازگاری تیتانیوم خالص تجارتی با اعمال لایه اکسیدی بر سطح زیر لایه به روش اکسیداسیون حرارتی است. به این منظور تیتانیوم خالص تجارتی در محدوده دمایی 400-800oC و در زمان یک ساعت به صورت هم دما (ایزوترمال) اکسید شد تا ضخامت لایه اکسید در حد بهینه ایجاد شود سپس آزمونهای متالوگرافی، ریزسختی سنجی و پلاریزاسیون در محیط سزم فیزیولوژیک انجام شد. عمق نفوذ و نحوه توزیع غلظت اکیسژن توسط روش طیف سنجی پلاسمایی (GD-OES) و سطح مقطع لایه اکسید توسط میکروسکوپ نوری بررسی شد. نتایج حاصل نشان که با افزایش دمای اکسیداسیون ضخامت لایه ای اکسیدی و عمق نفوذ اکسیژن افزایش یافته است. همچنین در محدوده دمایی 400-600oC با افزایش ضخامت لایه اکسید، مقاومت به خوردگی افزایش میابد ولی در محدوده دمایی 600-800oC بدلیل وقوع پدیده ورقه ورقه شدن لایه اکسید با افزایش درجه حرارت اکسیداسیون مقاومت به خوردگی کاهش میابد بر این اساس دمای 600oC به عنوان دمای بهینه برای اکسیداسیون حرارتی تیتانیوم خالص تجارتی به منظور مقاومت به خوردگی یکنواخت و زیست سازگاری بدست آمد.

در این تحقیق ابتدا رزین سیلیکونی (چسب پلیمری) بر روی سطح داخلی شیشه راکتور پوشش داده شد. بعد از خشک شدن پلیمر عمل آماده سازی سطح پلیمر بوسیله یک حلال مناسب به منطور پوشش دهی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم انجام شد. در این روش ضخامت پلیمر پوشش داده شده مقدار حلال مصرفی و مدت زمان اقامت حلال جهت آماده سازی سطح پلیمر مورد بررسی قرار گرفت. هنگامی که نانو ذرات TiO2 بر روی رزین تثبیت شد عمل رنگ بری پسابهای رنگی و حذف آلاینده ها به کمک آن آب اکسیژنه و نور فرابنفش انجام گردید. منبع نور فرابنفش دو عدد لامپ 15 وات بود. از نکات مثبت این روش میتوان به توانایی آن در پوشش دهی سطوح غیر شیشه ای عدم نیاز به صافی های نانوایی جهت حذف نانو ذرات TiO2 جداشده از سطح و همچنین دوام آن بر روی دیواره اشاره نمود. که این نکات سبب کاهش قابل ملاحظه ای در هزینه ساخت و استفاده از این راکتورها و ایجاد حداکثر حفاظت در برابر اشعه فرابنفش با اسستفاده از دیواره های غیر شیشه ای می گردد.

در این پژوهش با استفاده از آبکاری پالسی پوشش نانو کامپوزیتی Ni- nano AL2O3 بر روی ورقه های مسی 2×5 سانتی متر ایجاد شد. پوشش مربوطه در حمام واتس و در حضور نانو ذرات Al2O3 به میزان 80gr/lit انجام گرفت آنگاه پوششهای پدید آمده از نظر ضخامت توپوگرافی ترکیب شیمیایی توسط میکروسکوپ الکترونی و XRD مورد بررسی قرار گرفت. به کاربردن نانو ذرات Al2O3 در پوشش دهی باعث بهتر شدن مقاومت به خوردگی پوشش می شود. قابل ذکر آن که مقاومت به سایش و خوردگی پوششهای نانو کامپوزیتی نسبت به میکرو کامپوزیتها بهتر می باشد.

پوششهای سرامیکی نانو ساختار Al2O3-13% TiO2 تهیه شده به روش پلاسما اسپری به دلیل داشتن خواص آلی مانند مقاومت سایشی بالا همرا با تافنس قابل قبول دارای کاربردهای زیادی در صنایع دریایی میباشند دراین مقاله نمونه هایی از پوشش نانو ساختار Al2O3-13% TiO2 با استفاده از پودر آگاومره شده نانو ساختار به روش پلاسما اسپری تهیه شد 4 نوع پوشش نانو ساختار Al2O3-13% TiO2 با استفاده از پارامترهای بحرانی پلاسما اسپری متفاوت (CPSP) بر روی سطح فولاد کم کربن پلاسما اسپری گردید اثر CPSP بر خواص پوشش شامل میزان تخلخل میکروسختی چسبندگی و مقاومت به جدا شدن پوشش در آزمایش خمش ارزیابی گردید مشخص شد که پوشش های نانو ساختار آلومینا تیتانیا دارای چسبندگی و تافنس بالایی هستند و با کنترل CPSP در آنها میتوان خواص آنها را بهبود بخشید.

در این مقاله برای شبیه سازی مورفولوژی پوشش سطح بدست آمده از فرآیند پاشش حرارتی و بدست آوردن مشخصات آن از روشی آماری استفاده شده است. در این روش، برخورد تک تک قطرات آلومینا و تاثیرگذاری آنها در شکل گیری لایه های پوشش بررسی گردیده است. به این منظور مدل های تحلیلی برای دینامیک پخش شدن قطره و بر گشتن لبه قطرات پخش شده به سمت بالا (Splat Curl-up) مورد استفاده قرار گرفته و فرض شده است که تنها عامل ایجاد تخلخل همین برگشتگی لبه های Splat می باشد. از روش نسبت حجمی سیال (VOF) نیز برای پیدا کردن سطح آزاد هر قطره و کل پوشش استفاده شده است. در نهایت، مقدار متوسط تخلخل (Porosity) پوشش در ناحیه ای محدود تعیین شده و ضخامت پوشش محاسبه گردیده است که با نتایج موجود مطابقت دارد. علاوه بر آن نتایج به دست آمده از شبیه سازی برخورد ذرات آلومینیوم با سطح فولادی نیز با نتایج تجربی مقایسه شده است که مطابقت خوبی را نشان می دهد.

در این تحقیق اثر افزایش تعداد گرافیت های کروی در واحد سطح بر مقاومت به سایش لغزشی چدن نشکن پرلیتی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های آزمایش چدن نشکن باندول کانت های مختلف بین 100 تا 500Nod/mm2 تهیه شده و قبل از انجام آزمایش سایش نرماله شدند. آزمایشات در نیروهای 1.5 و 3.5 و 5.5 کیلوگرم نیرو تحت سزعت خطی ثابت 1ms-1 بوسیله دستگاه پشین روی دسیک و طبق استاندارد ASTM-G99 انجام گرفت بررسی های میکروسکوپی انجام شده بر روی سطوح ساییده شده و نواحی زیر سطحی و آنالیز شیمیایی سطح توسط سنجش شدت انرژی پرتو (EDS) X نشان میدهد که مکانیزم غالب در سایش لغزشی چدن های نشکن در نیروهای کم، شایش اکسیدی و در نیروهای زیاد، سایش چسبان و لایه ای شدن است. همچنین در نیروهای پایین با افزایش ندول کانت مقاومت به سایش اکسیدان افزایش و در نیروهای بالا با افزایش ندول کانت مقاومت به سایش چشبان و لایه ای شدن کاهش می یابد.

اثر فشار هیدروستاتیک گرم (HIP) و عملیات حرارتی روی میکرو ساختارپره ردیف اول توربین گازی از جنس سوپر آلیاژ پایه نیکل Rene80 که به مدت طولانی در شرایط سرویس (1660h و دمای 950oC برای ایرفول 780oC برای ریشه) قرار داده شده است بررسی شده. پره پس از تولید توسط ریخته گری دقیق در خلا و عملیات حرارتی استاندارد(SHT)  در شرایط سرویس قرار داده شد. سپس این پره کارکرده برای جوان سازی و بازیابی میکروساختار و خواص تحت فرآیند HIP و عملیات حرارتی قرار گرفت. مشاهدات میکروساختاری نشان داد که یک فرآیند HIP بهینه همراه شده با یک عملیات حرارتی مناسب میتواند ساختار تخریب شده و تنزل یافته حین سرویس را تا حد زیادی بهبود بخشد.

رفتار آبگریزی و پراکنده شدن ضعیف گرافیت در محیط آبی مانع توسعه استفاده از این ماده در بسیاری از کاربردهای آن به علت عدم امکان استفاده رضایت بخش از خواص مطلوبش می باشد. دراین پژوهش با هدف ایجاد یک لایه سیلیس بر سطح گرافیت جهت افزایش ترشوندگی آن در محیط آبی توسط یک روش ارزان قیمت با استفاده از نانو ذرات سیلس ذرات گرافیت پوشش داده شدند. به منظور درک نقش پوشش اعمالی رفتار سوسپانسیونی گرافیت در آب مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش ارزیابی ترشوندگی گرافیت در سوسپانسیون آبی نشان داد که پوشش دهی گرافیت میتواند ترشوندگی آن را در آب به میزان زیادی بهبود دهد. در این تحقیق مقدار بهینه غلظت نانو ذرات سیلیس جهت پوشش دهی گرافیت و همچنین زمان پوشش دهی تعیین گردید. در نهایت گرافیت های پوشش داده شده در بدنه نوعی جرم دیر گداز بسیار کم سیمان AL2O3-SIC-C به کار گرفته شد و تاثیر فرایند پوشش دهی در مقدار آب مورد نیاز بدنه دیرگداز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از افزودن گرافیتهای پوشش داده شده با نانو ذرات سیلیس نشان داد که آب مورد نیاز برای ساخت جرم ریختنی حاوی گرافیتهای پوشش داده شده در حدود 3% وزنی کاهش یافته است.

ر این تحقیق برخی از ویژگی های پوشش بدون برق Ni-B-Tl، از طریق محلول کلریدی بررسی شده است. برای ایجاد پوشش Ni-B-Tl از یک حمام قلیایی شامل بروهیدرات سدیم بعنوان احیا کننده و نیترات تالیوم بعنوان پایدار کننده استفاده شد. تغییرات ریزسختی پوشش، سرعت رسوب گذاری و درصد وزنی نیکل بر و تالیوم در دما و زمانهای متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. سپس ساختار پوشش در حالت بعد از پوشش دهی و بدون عملیات حرارتی با توجه به درصد وزنی عنصر تشکسل دهنده آن بررسی و شناسایی شد. نتایج آزمایش نشان داد که با افزایش زمان درصد وزنی بر و تالیوم افزایش و درصد وزنی نیکل کاهش و همچنین با افزایش دمای پوشش دهی در صد وزنی بر و تالیوم کاهش و درصد وزنی نیکل افزایش می یابد. با افزایش دما ریز سختی پوشش افزایش یافته و با افزایش زمان پوشش دهی ریز سختی بعد از یک روند افزایشی، کاهش پیدا می کند. الگوی XRD در حالت بعد از عملیات حرارتی بمدت یک ساعت در دمای 450oC وجود فازهای بلوری نیکل تالیوم و بورایدهای نیکل را نشان میدهد.

از یک شیف باز جدید سنتزی جهت کاهش سرعت خوردگی فولاد در محیطهای اسیدی استفاده و رفتار الکتروشیمیایی فولاد در حضور این ممانعت کننده به روشهای پلاریزاسیون تافل و AC امپدانس مورد و مطالعه و بررسی قرار گرفت. آزمایشات کاهش وزن نیز انجام و نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که این شیف باز از نوع بازدارانده های مختلط بوده و با جذب بر روی سطح باعث کاهش خوردگی فولاد در محیطهای اسیدی می شود. و با افزایش غلظت شیف باز مقاومت پلاریزاسیون و راندمان بازدارندگی افزایش می یابد. ضمنا جذب ممانعت کننده بر روی سطح از ایزوتزم جذب پیروی می کند با محاسبه انرژی آزاد جذب نتیجه گرفته شد که جذب ممانعت کننده بر روی سطح به صورت جذب فیزیکی می باشد.

با توجه به اهمیت آب بندهای مکانیکی در حفاظت از نشت محصول در صنایع انتقال سیال مجهز به شافت در حال گردش (مانند پمپها و همزنها و موتور خودروها و توربین ها و ...) در این پژوهش سعی شد تا رینگ های آب بند مکانیکی به روش سنتز احتراقی با توجه به سادگی و هزینه کم این روش استفاده شود.بنابراین رفتار روانکاوی و سایش کامپوزیت TiC-NiAl تولید شده به روش سنتز احتراقی با SiC سینتر شده در آزمون پین روی دیسک در مقابل فولاد 52100 و تست دوام در پمپ آب مقاسیه شد. مشاهدات میکروساختار با میکروسکوپ الکترونی مجهز به آنالیز عنصری و فازهای تشکیل شده با پراش پرتو ایکس مشخص شد. آزمونهای سایش و تست دوام در پمپ نشان دادند که کامپوزیت TiC-NiAl دارای ضریب اصطکاک و میزان کاهش وزن مشابه SiC، در آزمون سایش و تست دوام در پمپ دارد. بررسی سطوح سایش پس از کار در پمپ نشان داد که مکانیزم های سایش چسبان خراشان و تریبوشیمیایی (اکسیداسیون) در نمونه های TiC-NiAl و SiC وجود دارد.

فرآیند اکسیداسیون پلاسمایی الکترولیتی توسط جریان پالسی بر روی زمینه های آلومینیومی انجام شد و لایه اکسیدی با ضخامت حدود 40 میکرومتر بر روی آنها تشکیل شد. رفتار سایش خراشان نمونه ها تحت استاندارد ASTM G105 مورد مطالعه قرار گرفت. از ذرات نسبتا سخت آلومینا وسیلیکا به عنوان ماده ساینده استفاده شد. اثز عوامل مختلف مانند اندازه ذره ساینده شرایط خشک و تر بار اعمالی و ... مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهده شده است که حضور آب موجب کاهش نرخ سایش می شود. برای بررسی نهایی مورفولوژی ذرات خرد شده پس از سایش مورد مطالعه قراز گرفته است. دراین مطالعه مشخص شد که مقاومت به سایش نمونه های پوشش داده شده پس از اکسیداسیون پلاسمایی الکترولیتی بستگی زیادی به نوع محیط ساینده و جنس ذرات ساینده دارد.

فاز یوتکتیک Mg17Al1 (g)2 که در حین انجماد غیر تعادلی و در اثر مغزه بندی در آلیاژهای سری Az منیزیم تشکیل میشود، میتواند اثر مخربی بر کارپذیری آلیاژ حتی در دمای بالا ایجاد نماید. عملیات همگن سازی میتواند توزیع غیر یکنواخت عناصر آلیاژی در اثر جدایش میکروسکوپی را کاهش داده و با انحلال ترکیبات یوتکتیک g، منجر به بهبود کارپذیری گردد در تحقیق حاضر با توجه به دمای یوتکتیک آلیاژ که همان دمای ذوب رسوبات گاما می باشد عملیات همگن سازی در محدودخ دمایی 300-437oC (زیر دمای ذوب رسوبات g) و437-500oC (بالای دمای ذوب رسوبات g) و زمانهای مختلف برنامه ریزی و اعمال گردید بررسی های متالوگرافی و محاسبات ترمودینامیکی نشان داد که زمان انحلال ای رسوبات حتی در دماهای دقیقا زیر دمای یوتکیتیک بسیار کند (24-12 ساعت) می باشد در حالی که زمان لازم برای همگن سازی در دماهای بالای دمای یوتکتیک شدیدا کاهش می یابد.

دراین الگو نیروی جاذبه بین سوزن میکروسکوپ نیرو اتمی (AFM) و سطح را برای لایه ی نازکی از جنس Ta2O5 و SiO2 و ترکیبات مشابه که روی زیر لایه Si نوع n قرار دارد با اعمال ولتاژ بایاس ثابت(DC)  محاسبه شده است. برهمکنش غالب بین سوزن و سطح نیروی واندروالس بوده ولی هنگامی که ولتاژ بایاس مناسبی به سیستم وارد میشود نیروی جاذبه افزایش یافته که ناشی از بر هم کنش کلونی است نتایج بدست آمده حاکی از خاصیت ضعیف تر دب الکتریکی Ta2O5 نسبت به SiO2 بر خلاف انتظرات تئوری است.

نیتروژن دهی پلاسمایی به روش توری فعال پدیده جدیدی در مهندسی سطح است که مشکلات رایج در نیتروژن دهی پلاسمایی را برطرف میکند. این تحقیق به بررسی تاثیر فزایند نیتروژن-کربن دهی پلاسمایی به روش توری فعال بر روی فولاد کم آلیاژ 1.6582 DIN عملیات شده در ترکیب گاز 80%N2 + 17% H2 + 3%CO2 در دمای 480، 520 و 560 درجه سانتی گراد و زمان 5 ساعت و مقایسه آن با روش متداول می پردازد. در بررسی نمونه های عملیات شده به روش توری فعال مشاهده شد که دارای سطحی یکنواخت و فاقد اثر لبه می باشند. آزمون پراش اشعه ایکس (XRD) حضور فازهای e-Fe2-3C,N و g’-Fe4C,N را در نمونه های عملیات شده تحت هر دو فرایند نشان می دهد. ارزیابی نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آزمون ریزسختی سنجی حاکی از آن است که افزایش دما در روش توری فعال و روش متداول تاثیر مشابهی بر سختی و ضخامت لایه ترکیبی دارد. بیش ترین سختی مربوط به دمای 520 درجه سانتی گراد و برابر با 990 ویکرز در روش توری فعال به دست آمده است.

هدف از این تحقیق افزایش سختی سطح و بهبود مقاومت به خوردگی یکنواخت در مورد آلیاژ Ti-6Al-4V با ایجاد لایه اکسیدی بر سطح آلیاژ به روش اکسیداسیون حرارتی است. به منظور بررسی اثر دمای اکسیداسیون بر خواص سطحی و مشخصات لایه اکسیدی تشکیل یافته بر سطح آلیای Ti-6Al-4V، قطعاتی از آلیاژ مذکور در دماهای مختلف از 400 تا 800oC به مدت یک ساعت در کوره با اتمسفر اکسید قرار گرفت. عمق نفوذ و نحوه توزیع غلظت اکسیژن توسط روش طیف سنجی پلاسمایی (GD-OES) و سطح مقطع لایه اکسید توسط میکروسکوپ نوری بررسی شد. رفتار خوردگی نمونه ها در محلول 3.5 درصد هیدروکسید سدیم با استفاده از روش پلاریزاسیون و تغییرات سختی توسط روش ریز سختی سنجی ویکرز مورد ارزیابی قرار گرفت نتایج حاکی از افزایش ضخامت لایه اکسیدی و افزایش سختی نمونه ها با افزایش دمای اکسیداسیون است. همچنین بهبود مقاومت به خوردگی آلیاژ Ti-6Al-4V با تشکیل لایه اکسیدی TiO2 بر زیر لایه مشاهده شد که این بهبود در مورد نمونه های اکسید شده در دمای 600oC بیشترین مقدار بوده است.

در یالهای اخیر مواد نانو کریستال حاصل از تغییر شکل شدید به علت خواص مکانیکی و فیزیکی بی نظیرشان بسیار مورد توجه محققان واقع شده اند. در تولید مواد بالک نانو کریستال با تغییر شکل شدید انرژی زیادی صرف می شود. به علاوه تجهیزات و امکانات بالایی نیاز دارد. در حالی که در ساخت مواد نانو کریستال به صورت سطحی به انرژی و امکانات چندانی نیاز نیست. با در نظر گرفت این نکته که در بسیار از موارد مانند خوردگی سایش و خستگی تخریب از سطح آغاز می شود بهبود خواص سطحی با ایجاد نانو کریستالها در بسیاری از موارد میتواند باعث بهبود کارایی ماده شود. در این مقاله ایجاد لایه نانو کریستال در سطح با ماسه پاشی به عنوان یک شیوه تغییر شکل شدید سطحی (Surface Severe Plastic Deformation) مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته است برای این بررسی از آزمایشات پراس اسعه ایکس میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسختی سنجی و زبری سنج استفاده شد. نتایج نشان دهنده این موضوع است که ایجاد نانو کریستالها با ماسه پاشی و آنیل به طور موثری امکان پذیر است.

فولادهای زنگ نزن در محیطهای کلریدی دچار خوردگی موضعی می شوند. یکی از روشهای بهبود خوردگی موضعی این فولادها استفاده از پوششهای سرامیکی است. در این پژوهش پوشش ZrO2 به روش رسوب الکتریکی بر روی فولاد زنگ نزن 316L ایجاد شد پوشش دهی برروی نمونه هایی با آماده سازی متفاوت سطح و در چگالی جریانهای مختلف صورت گرفت. پس از انجام آبکاری نمونه ها تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. به منظور حصول نتیجه مطلوب تر قبل از عملیات حرارتی نمونه ها به مدت 2 ساعت در دمای 175oC خشک شدند. مورفولوژی پوششهای بدست آمده در چگالی جریان 1.7mA/Cm2 ساختار بهتر و یکنواخت تر با تخلخل کمتر داشت. آزمون پلاریزاسیون تافل جهت ارزیابی مقاومت به خوردگی نمونه ها در محیط کلریدی انجام شد و تاثیر نحوه آماده سازی سطح و چگالی جریان پوشش دهی بر مقاومت به خوردگی بررسی شد. مشخص شد که نمونه پوشش دار با آماده سازی مکانیکی سطح مقاومت به خوردگی بالاتری دارد.