per
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
2018-05-22
14
35
1
14
31507
Research Paper
سنتز و بررسی پایداری حرارتی پوشش های سد حرارتی نانوساختار زیرکونیای پایدار شده با اسکاندیا و سریا(ScCeSZ)
سیدمحمودرضا طباطبائیان
1
روحاله رحمانی فرد
2
یوسف سیدجلیلی
seyedjalili@srbiau.ac.ir
3
احمد کیوانی
akeyvani@ut.ac.ir
4
گروه مهندسی نانوفناوری، دانشکده فناوریهای نوین، دانشگاه علم و صنعت ایران
گروه مهندسی نانوفناوری، دانشکده فناوریهای نوین، دانشگاه علم و صنعت ایران
مرکز نانو آپتو الکترونیک، دانشکده فیزیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد
زیرکونیای پایدار شده با ایتریا(YSZ) یکی از پرکاربردترین پوششهای سد حرارتی است. با این حال در دماهای بالاتر از °C1200 فاز پایدار شده تتراگونال به مونوکلینیک تبدیل میشود و احتمال ترک در پوشش را افزایش میدهد. در این تحقیق پوشش نانوساختار زیرکونیای پایدار شده با اسکاندیا و سریا (ScCeSZ) با روش سل ژل پلیمری سنتز شده و اثر مقادیر مختلف پایدارکننده های اسکاندیا و سریا بر پایداری حرارتی آن در C°1400 بوسیله XRD با سرعت اسکن پایین بررسی شده است. با توجه به مقدار فاز منوکلنیک تشکیل شده، مقدار تتراگونالیته و حضور فاز تتراگونال استحاله ناپذیر و فاز مکعبی و همچنین با مقایسه بهترین عملکرد حرارتی، ترکیب بهینه این پوشش با حدود 78/4 درصد مولی اسکاندیا، انتخاب شد. سپس پوشش های سد حرارتی نانو ساختار با ترکیب 4.78ScCeSZ به روش پاشش پلاسمای اتمسفری(APS) بر روی نمونه هایی از جنس سوپرآلیاژ پایه نیکل(IN738LC) اعمال شدند و پایداری حرارتی آنها پس از شوک حرارتی در دمای °C1000 مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسیها نشان داد پس از 122 سیکل حرارتی فاز مونوکلینک در ساختار تشکیل نشده، که نشاندهنده پایداری پوشش است. به نظر میرسد پوشش اخیر گزینه ای مناسبی برای پوششهای سد حرارتی توربین گازی و جایگزینی مناسب برای YSZ معمولی باشد.
http://www.surfacejournal.ir/article_31507_42a4f7be4674acb686d2ab204a18b11e.pdf
نانو ساختار
پوششهای سد حرارتی
پایداری حرارتی
سل-ژل
پلاسما اسپری
سریا
اسکاندیا
per
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
2018-05-22
14
35
15
27
31509
Research Paper
مطالعه تجربی و تئوری اثر نیتراتهکردن بر رفتار تماس لغزشی در دوره گذار سایش
مهدی عطارزاده
mahdiattarzadeh@gmail.com
1
صالح اکبرزاده
2
سیدمحمدرضا عباسپور
3
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان
افزایش مقاومت سایشی اجزای مکانیکی همواره برای سازندگان قطعات مکانیکی مهم بوده است. یک روش رایج برای عملیات سطحی، نیتراتهکردن است. در این پژوهش، ضریب اصطکاک و حجم سایش دیسکهای نیتراته شده و معمولی به دو صورت عددی و تجربی مطالعه شدهاست. آزمایشها با استفاده از دستگاه تست سایش پین بر روی دیسک بر روی نمونههای فولاد AISI 4140 انجام شده است. مدل عددی بر پایه مفهوم تقسیم بار بمنظور پیشبینی ضریب اصطکاک، دمای سطح، ضخامت فیلم روانکار و نرخ سایش گسترش یافته است. نتایج برای دیسکهای نیتراته شده نشان میدهد که با افزایش سرعت، ضخامت فیلم روانکار افزایش یافته و در نتیجه حجم سایش کاهش مییابد. از طرف دیگر با افزایش بار اعمالی، ضخامت فیلم روانکار کاهش یافته و در نتیجه حجم سایش افزایش مییابد. در مورد دیسکهای نیتراته شده، حجم سایش فقط تابعی از بار اعمالی است و بسرعت وابسته نیست. نمودارهای حجم سایش بر حسب مسافت لغزش نشان میدهد که دوره گذار تقریبا قبل از 1500 متر به پایان میرسد و بعد از آن نرخ سایش پایا میشود. مقایسه نتایج تجربی و تئوری ضریب اصطکاک و حجم سایش نشان میدهد که مدل تئوری ارایه شده توانایی قابل قبولی برای پیشبینی ضریب اصطکاک و نرخ سایش در مواد عادی دارد.
http://www.surfacejournal.ir/article_31509_a31c29219e7bfd981ba2a47badf1c3de.pdf
دوره گذار سایش
دیسکهای نیتراته شده
ضریب اصطکاک
پیشبینی سایش
روش تقسیم بار
per
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
2018-05-22
14
35
29
38
31510
Research Paper
بررسی تحلیلی و المان محدود تأثیر تریپ بر تنش و کرنش حرارتی و رشد ترک در پوششهای سد حرارتی
مجید واثقی
m_vaseghi@sbu.ac.ir
1
محمود سمیع زاده
m_sameezadeh@sbu.ac.ir
2
پدرام صفرپور
safarpour@sbu.ac.ir
3
علی قاسمی نژاد کوشالی
ali.ghk90@gmail.com
4
دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی
دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی
دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی
دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی
تمایل به افزایش دمای محصولات احتراق توربین در نیروگاهها به جهت بهبود بازده و کاهش هزینه سوخت، سبب استفاده از پوششهای سد حرارتی بعنوان محافظ قطعات داغ موتورهای توربینی گردیده است. سیستم پوشش شامل پوشش فوقانی سرامیکی، لایه میانی اکسیدی که به صورت حرارتی رشد یافته و یک پوشش پیوندی فلزی است. در این مقاله آسیب ناشی از شوک حرارتی در پوشش هنگام توقف ناگهانی توربین (تریپ) با روشهای عددی و اجزای محدود در شرایط تنش صفحهای، بررسی شده است. هندسه به کار برده شده به صورت یک دیسک نازک و در شرایط تقارن محوری است. نتایج نشان میدهد که افت پر شتاب دما موجب افزایش ناگهانی در اندازه کرنش و تنش حرارتی در لایه فوقانی سرامیکی پوشش میگردد که منجر به ایجاد رفتاری مشابه در ضریب شدت تنش ترک سطحی پوشش شده و آن را به مقدار بحرانی نزدیک میکند. این شرایط در مقایسه با ابتدای چرخه و در بازه دما ثابت، تاثیر شایانی در افزایش نرخ رشد و طول ترک ایجاد می کند. علاوه بر این، بررسیهای تحلیلی و اجزای محدود صورت گرفته به خوبی یکدیگر را تأیید کرده و نتایج حاصل از بررسی رفتار ترک نیز با مطالعات دیگر پژوهشگران سازگار است.
http://www.surfacejournal.ir/article_31510_ebbdd6a5a7d3aa4e09cf23c1e06bdd5f.pdf
پوشش سد حرارتی
تریپ
تحلیل عددی
کرنش پلاستیک
ضریب شدت تنش
per
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
2018-05-22
14
35
39
48
31511
Research Paper
بررسی رفتار خوردگی پوشش سیلانی حاوی دو ترکیب آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان و تترااتیل اورتوسیلیکات بر روی فولاد IFبه روش سل ژل
جواد مختاریان
1
مسعود عطاپور
m.atapour@cc.iut.ac.ir
2
علیرضا علافچیان
allafchian@cc.iut.ac.ir
3
دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
پژوهشکده نانو فناوری و مواد پیشرفته، دانشگاه صنعتی اصفهان
در این پژوهش پوششهای سیلانی حاوی دو ترکیب آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان (APTS) و تترااتیل اورتوسیلیکات (TEOS) به روش سلژل بر روی فولاد IF ایجاد شدند. محلول پوششدهی با مخلوط کردن ترکیبهای سیلانی در مخلوط الکل و آب مقطر آماده و پوشش به روش غوطهوری بر زیرلایه اعمال شد. آزمون طیفسنج مادون قرمز تبدیل فوریه نشان داد که پوشش بخوبی با زیرلایه پیوند برقرار کرده و پوشش تشکیل شده است. نتایج آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد که پتانسیل خوردگی با اعمال پوشش سیلانی تقریبا افزایش داشته و چگالی جریان خوردگی کاهش شدیدی یافت. همچنین نتایج آزمون امپدانس الکتروشیمیایی مشخص نمود که پوشش سیلانی مقاومت خوردگی خوبی از خود نشان داد. درواقع، پوشش ایجاد شده همانند یک سد فیزیکی عمل کرده و از نفوذ یونهای مهاجم و ملکولهای اکسیژن به سطح زیرلایه جلوگیری مینماید. علاوه بر این تصاویرمیکروسکوپ نوری مقاومت پوشش سیلانی را بعد از آزمون خوردگی نشان داده و بهبود مقاومت خوردگی را نسبت به زیرلایه مشخص میسازد.
http://www.surfacejournal.ir/article_31511_436ad670d61d5d23c5f5727608b89397.pdf
فولاد IF
پوشش سیلانی و رفتار خوردگی
per
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
2018-05-22
14
35
49
58
31513
Research Paper
ایجاد سطوح ابرآبگریز نانو ساختار بر روی آلیاژ آلومینیوم به روش ساده اچ شیمیایی
محمدرضا عطار
mohammadreza.attar@mail.um.ac.ir
1
احسان خواجویان
khajaviyan.ehsan@gmail.com
2
علی داودی
a.davodi@um.ac.ir
3
گروه مهندسی مواد – متالورژی صنعتی، دانشگاه فردوسی مشهد
گروه مهندسی مواد – متالورژی صنعتی، دانشگاه فردوسی مشهد
گروه مهندسی مواد – متالورژی صنعتی، دانشگاه فردوسی مشهد
در پژوهش حاضر، یک روش مبتکرانه، ساده و کم هزینه برای ایجاد سطح میکرو- نانوساختار ابرآبگریز بر روی آلیاژ آلومینیوم بدون مصرف برق پیشنهاد شد. زاویه تماس قطره آب بر روی سطح ابرآبگریز ایجاد شده °1/167 اندازه گیری شد. میکرو- نانوزبریهای ایجاد شده در سطح به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده گردید. آنالیز شیمیایی سطح توسط آنالیز EDS صورت گرفت و حضور ترکیبات با زنجیرههای کربنی مشخص گردید. تأثیر زمان اچ بر روی زاویه تماس نیز بررسی و بهترین زمان 4 دقیقه اندازه گیری شد. محاسبه گردید که 97 درصد سطح ابرآبگریز ایجاد شده که با قطره آب در تماس است، از هوا تشکیل شده است. تست خوردگی پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد که پس از ساخت سطح ابرآبگریز بر روی آلیاژ آلومینیوم، جریان خوردگی از µA/cm2 4/1 بهµA/cm2 7/0 کاهش مییابد که بیانگر افزایش دو برابری عملکرد آن است. خاصیت خودتمیزشوندگی سطح ابرآبگریز به دست آمده بررسی شد. همچنین مشاهده گردید که سطح ایجاد شده توانایی دفع اکثر مایعات را داراست.
http://www.surfacejournal.ir/article_31513_d03831f792718e32e1b200ea45fbcc4f.pdf
ابرآبگریز
نانوساختار
آلیاژ آلومینیوم
اچ شیمیایی
مقرون به صرفه
خودتمیزشوندگی
خوردگی
per
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
2018-05-22
14
35
59
70
31514
Research Paper
افزایش سختی سطحی فولاد مارتنزیتی410 با استفاده از لیزر دیودی توان بالا
محمود مرادی
moradi.malayeru@gmail.com
1
حسین عربی
arabi8252@gmail.com
2
مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ملایر، ملایر
مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ملایر، ملایر
سختکاری سطحی لیزری، یکی از تکنولوژیهای امید بخش است که برای بهبود سطح فلزات بمنظور اصلاح خواص تریبولوژیکی سطح بدون تاثیر بر روی خواص حجمی ماده مورد استفاده قرار میگیرد. در این مقاله بطور تجربی به بررسی قابلیت سختکاری سطحی لیزری فولاد ضد زنگ مارتنزیتی 410 با استفاده از لیزر دیودی توان بالای پیوسته با حداکثر توان 1600 وات پرداخته میشود. توان لیزری، سرعت روبش و فاصله از کانون پارامترهای متغیر در این تحقیق مورد بررسی است. تاثیر پارامترهای فرآیند روی عمق و پهنای لایه سخت شده و میکروسختی در منطقه مورد تاثیر لیزر مورد تحقیق قرار گرفته است. میکرو ساختار ناحیه تحت تاثیر لیزر، مورد مطالعه و مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که با افزایش توان لیزر و کاهش سرعت روبش، میزان سختی و عمق بیشتر سختی حاصل میگردد. همچنین دستاوردها حاکی از آن است که با کاهش موقعیت فاصله کانونی، عمق سختی بیشتر و پهنای سختی کمتر بدست میآید. مشاهدات نشان میدهد که در لایه سخت شده میزان سختی 620 ویکرز با 1.8 میلیمتر عمق سختی بدست آمده است. سختکاری سطحی فولاد 410 با لیزر دیودی حدودا 1.43 برابر سختی عملیات حرارتی کورهای است.
http://www.surfacejournal.ir/article_31514_24f60827858f804b4a3585005ef14364.pdf
سختکاری لیزری
میکروسختی
فولاد مارتنزیتی 410
میکروساختار
per
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
2018-05-22
14
35
71
80
31517
Research Paper
اثر عنصر مولیبدن بر ریزساختار و مقاومت به سایش آلیاژ روکش سخت Fe-Cr-C-Mo بر روی فولاد ساده کربنی
داود احمدی
ahmadidavood61@yahoo.com
1
محمدمهدی غفاری
2
حسین پایدار
hpaidar47@gmail.com
3
گروه مهندسی مواد، واحد شهر مجلسی، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
گروه مهندسی مواد، واحد شهر مجلسی، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
گروه مکانیک، واحد تیران، دانشگاه آزاد اسلامی، تیران، اصفهان، ایران
در این تحقیق مخلوطی از پودرهای فرومولیبدن (مقدار متغیر)، فروکروم و گرافیت (به مقدار ثابت) از طریق جوشکاری قوس تنگستن گاز GTAW بر روی زمینه فولاد ساده کربنی st37-2 روکشکاری شده است. بررسی خواص لایه ایجاد شده بر روی زیرلایه مربوطه با استفاده از میکروسکوپهای نوری و الکترونی روبشی (SEM)، میکروآنالیزور عنصری (EDS) و ریزسختیسنجی صورت گرفت. آنالیز پرتو ایکس (XRD) مشخص نمود که ریزساختار نمونههای مورد آزمایش متشکل از کاربیدهای کروم (Cr7C3) و (CrC) و کاربیدهای مولیبدن (MoC) هستند. علاوه بر این مشخص گردید که فاز آستنیت و فریت در هر دو نمونه تشکیل شده است. با افزایش مولیبدن به سیم جوش پایه Fe-Cr-C کاربید کروم (CrC) کمتری بر روی پوشش ایجاد شده است. نتایج آزمون سایش، بالاترین مقاومت به سایش را مربوط به نمونه شماره 2 حاوی Mo بیشتر با (69 راکول سی) نشان داده است. مطالعه نمونهها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی در ارتباط با سطوح ساییده شده و بررسی آنها مشخص نمود که ساز و کار سایش برای نمونه حاوی مولیبدن، همراه با سایش خراشان، چسبان و شخم زدن است.
http://www.surfacejournal.ir/article_31517_b50fcb1bcb223b9258f9ca4b5ad3c47d.pdf
Fe-Cr-C-Mo
روکش سخت
ریزساختار
فرومولیبدن
GTAW
per
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
2018-05-22
14
35
81
87
31518
Research Paper
ایجاد سطح فوقآبگریز بر روی آلیاژ منیزیم AZ31 به کمک غوطهوری شیمیایی و بررسی مقاومت به خوردگی آن
مهدی یگانه
yeganeh.mahdi@gmail.com
1
نیلوفر محمدی
niloofarmohammadi73.nm@gmail.com
2
سیدمهدی مرعشی
3
گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
با توجه به کاربردهای وسیع آلیاژهای منیزیم در صنایع گوناگون، خواص ضعیف سطحی آنها مانند مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی همواره بعنوان یک چالش مهم در تجاری سازی این آلیاژها مطرح بوده است. ایجاد سطوح فوقآبگریز روشی کارآمد و موثر جهت بهبود مقاومت به خوردگی ضعیف آلیاژهای منیزیم بوده که در سالهای اخیر بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، ایجاد ساختار فوقآبگریز (SHPs) به روی آلیاژ AZ31 منیزیم به کمک غوطهوری درون محلول CuCl2 و NiSO4 و سپس غوطهوری در محلول استئاریک اسید (SA) مورد بررسی قرار گرفتهاست. زاویه تماس آب با سطح به دست آمده ° 5/151 اندازهگیری شدهاست. طیفسنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) حضور پیوندهای مربوط به استئاریکاسید را روی سطح ارایه داد. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی(FESEM) وجود یک ساختار پولک مانند را که موجب جلوگیری از نفود الکترولیت به زیرلایه منیزیم شده بود را نشان داد. نتایج آزمون طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک مشخص نمود مقاومت به خوردگی سطح آبگریز حدود 1000 برابر از آلیاژ منیزیم بیشتر است که به دلیل مورفولوژی زبر و مولکولهای جذب شده بود.
http://www.surfacejournal.ir/article_31518_54333da95d995bdb720abf5c6f0efffc.pdf
آلیاژهای منیزیم
سطوح فوقآبگریز
خوردگی
per
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
نشریه علوم و مهندسی سطح
2008-6717
2018-05-22
14
35
88
97
709208
Research Paper
نقش تیتانیم در بهبود رفتار خوردگی روکش اینکونل 625 اعمال شده به روش جوشکاری TIG بر فولاد ساده کربنی
صادق تراکمی
sadegh.trackme1369@gmail.com
1
بهنام لطفی
behnaml@yahoo.com
2
زهره صادقیان
z.sadeghian@scu.ac.ir
3
دانشگاه شهید چمران اهواز
دانشگاه شهید چمران اهواز
دانشگاه شهید چمران اهواز
هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر افزودن تیتانیم به روکش IN625 تولید شده با استفاده از فرآیند جوشکاری الکترود قوسی تنگستن-گاز بررفتار خوردگی روکش است. بدین منظور در ابتدا لایهای از IN625 بر روی زیرلایه فولاد ساده کربنی جوشکاری سطحی شد و سپس تیتانیم خالص به روش جوشکاری الکترود قوسی تنگستن – گاز بر روی روکش قبلی اعمال شد. بر اساس مقدار ذوب فیلر تیتانیم، روکش آلیاژی حاوی 29 و39 درصد وزنی تیتانیم بدست آمد. بررسی های ریزساختار روکش های حاصل با استفاده از میکروسکوپ نوری انجام شد. به منظور مطالعه رفتار خوردگی از آزمون پلاریزاسیون تافل استفاده شد. نتایج آزمون پلاریزاسیون سیکلی نشان داد که روکش آلیاژی NiTi مقاومت به حفره دار شدن بهتری در مقایسه به روکش اینکونل از خود نشان می دهد. در میان روکش های مورد بررسی، روکش آلیاژی حاوی 39 درصد تیتانیم، با افزایش حدود 5/1 ولت در پتانسیل برگشت نسبت به روکش اینکونل بالاترین مقاومت به حفره دار شدن را نشان داد.
http://www.surfacejournal.ir/article_709208_59f3c58a75b0ee36daba36e80e8a1581.pdf
"جوشکاری قوسی تنگستن- گاز"
"تیتانیم"
"IN625"
"روکش NiTi"
"مقاومت به خوردگی"