تاثیر فرکانس و چرخهکاری در نیتراسیون پلاسمایی بر خواص سطحی فولاد گرم کار AISI H13
text
article
2014
per
این مقاله به بررسی تأثیر پارامتر های نیتروژن دهی پلاسمایی شامل فرکانس و چرخهکاری (Duty Cycle) بر قطعات با شیار های مختلف میپردازد. نمونهها با اتصال یک بلوک فلزی دارای شیار های منظم با ضخامتهای 2، 4، 6، 8 و 10 میلی متر، پهنای 20 میلی متر و عمق 40 میلی متر به یک تسمه فولادی از جنس 2344/1DIN فولاد گرم کار به ابعاد 30×40×60 میلی متر مکعب تهیه شدهاند. سپس نمونه های تهیه شده تحت اتمسفر حاوی N2 %25-H2 %75، در دمایC ̊ 500، در چرخه های کاری 40%، 60% و 80% و فرکانسهای 8 و 10 کیلوهرتز به مدت 5 ساعت نیتروژندهی پلاسمایی شد. سپس خواص سطوح شیارها توسط آزمایشات SEM، XRD، ریز سختی سنجی و زبریسنجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد که سطح کلیه نمونه های نیتروژندهی پلاسمایی شده به وسیله ذرات نیتریدی گل کلمی شکل پوشیده شده است. تشکیل این ذارات نیتریدی گل کلمی شکل ناشی از کندوپاش سطح طی فرآیند است. با افزایش ضخامت شیار، فرکانس و چرخه کاری، زبری سطوح افزایش مییابد. همچنین ریز سختی سطح با افزایش ضخامت شیار و چرخه کاری افزایش مییابد که علت آن افزایش در صد رسوبات نیتریدی تشکیل شده در سطح میباشد. اثر پدیده کاتد توخالی در شیار 2 میلیمتر و چرخه کاری80% در روش نیتروژندهی پلاسمایی معمولی (CPN) اتفاق میافتد که این امر موجب بیش گرمایش نمونهها شده و باعث افزایش زبری و کاهش سختی سطح میشود. نتایج آنالیز تفرق اشعه ایکس نشان داد که در سطح کلیه نمونهها فازهای: Fe4N ΄γ و ε: Fe2-3N تشکیل میشود. کاهش چرخه کاری و افزایش ضخامت شیارها باعث افزایش نسبت فاز ε به ΄γ میشود.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
10
v.
20
no.
2014
1
11
http://www.surfacejournal.ir/article_9381_6889b36e949ce6370f8f03fe3da2228e.pdf
شناسایی ماهیت شیمیایی لایههای خوردگی سطحی در برنزهای باستانی
text
article
2014
per
اشیای فلزی باستانی در درازمدت در محیط خاک دستخوش خوردگی شده و سطح آنها با محصولات خوردگی پوشیده میشود. ماهیت محصولات و لایههای خوردگی شکل گرفته در این اشیاء به شرایط محیط دفن، نوع و خواص فلز/آلیاژ بستگی دارد. در این مقاله به مطالعه لایههای خوردگی در تعدادی از اشیای برنزی باستانی متعلق به محوطه سنگتراشان لرستان (هزاره اول ق.م) پرداخته شده است. هدف از این پژوهش، شناسایی ماهیت شیمیایی لایهها و محصولات خوردگی تشکیلشده و تحلیل ریختشناسی خوردگی از نقطهنظر لایهنگاری محصولات خوردگی است. لایهها و محصولات خوردگی با استفاده از روشهای آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپی الکترونی روبشی همراه با طیفسنجی تفرق اشعه ایکس (SEM-EDS) و میکروسکوپ نوری (OM) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج لایهنگاری بیانگر شکلگیری ریختشناسی متشکل از ساختاری سه لایه است. تشکیل این ریختشناسی مرتبط با وقوع پدیده مسزدایی و اکسیداسیون داخلی همراه با تشکیل لایه غنی از قلع و نیز تشکیل ترکیبات ثانویه حاوی ایزومرهای کربنات قلیایی مس در سطح نمونهها است. در مجموع، محصولات و ریختشناسی خوردگی موجود در اشیای برنزی نشاندهنده ایجاد خوردگی یکنواخت در آنهاست که شباهتهایی با خوردگی نوع اول در اشیای برنزی باستانی دارد.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
10
v.
20
no.
2014
13
29
http://www.surfacejournal.ir/article_9383_d96394c99e946be5350ae21f82e0cd6a.pdf
تشکیل لایه اکسیدی نانوکامپوزیتی آندایز حاوی نانوپودر SiC بر روی آلومینیم
text
article
2014
per
با استفاده از یک روش آندایز آلومینیم، فیلم نانوکامپوزیتی آندایز حاوی نانوپودر SiC (با ذرات حداکثر 50 نانومتر) بر روی آلومینیم خالص تجاری (Al 30/99%) تشکیل شد. میکروساختار و خواص فیلم اکسیدی بوسیله میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروآنالیز پراکنش اشعه X (EDX) بررسی شدند. به منظور ارزیابی خواص مکانیکی فیلم نانوکامپوزیتی، میکروسختی و تست سایش انجام شدند. نتایج نشان میدهند که فیلمهای نانوکامپوزیتی حاوی نانوپودر SiC، افزایش میکروسختی و مقاومت به سایش دارند. غلظت بهینه نانوپودر اضافه شده به الکترولیت اندازهگیری شده در این تحقیق، برابر 7 گرم بر لیتر است. در شرایط بهینه، میکروسختی616 نوپ، ضریب اصطکاک 534/0 و کاهش وزن ناشی از سایش 81/0 میلیگرم است، در حالی که نمونه بدون ذرات SiC دارای میکروسختی 528 نوپ و ضریب اصطکاک 653/0 و کاهش وزن آن 53/1 میلیگرم است.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
10
v.
20
no.
2014
31
38
http://www.surfacejournal.ir/article_9384_6308cee908b5c839e6221c6d08f8683a.pdf
آلیاژسازی سطحی آلومینیم 6061 با لایه پیش نشست کروم به کمک لیزر Nd:YAG پالسی
text
article
2014
per
در این تحقیق امکان ایجاد لایههای سطحی نازک حاوی ترکیبات بین فلزی پایه کروم روی آلیاژ آلومینیم 6061 با استفاده از آلیاژسازی سطحی توسط لیزر مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا پوشش کروم به همراه لایههای اولیه مس و نیکل در جمع به ضخامت 15 میکرومتر از طریق آبکاری الکتریکی روی زیرلایه آلومینیم 6061پیش نشست شد و سپس تحت عملیات آلیاژسازی سطحی توسط لیزر Nd:YAG پالسی با توانها و سرعتهای روبش مختلف قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی نمونهها با استفاده از میکروسکوپ نوری، الکترونی روبشی و پراش سنجی پرتو ایکس (XRD) نشان داد که اضافه کردن عناصر نیکل و کروم برای کاهش حساسیت به ترک خوردگی و بهبود سختی لایه آلیاژ شده روی سطح آلومینیم مناسب است و منجر به تشکیل ترکیبات بینفلزی Al11Cr2 ،Al2Cu، Al3Ni2 میشود و همچنین آزمون میکروسختی روی مقاطع عرضی نمونهها انجام گرفت که افزایش سختی حدود 6 برابر زیرلایه اولیه را در نمونههای آلیاژسازی شده نشان داد.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
10
v.
20
no.
2014
39
45
http://www.surfacejournal.ir/article_9385_b6bb29c4b70d023301b15989122bf091.pdf
بهبود خواص سایشی پوشش های شفاف خودرو با افزودن نانو سیلیکای رسوبی
text
article
2014
per
در این تحقیق، تولید پوششهای شفاف نانوکامپوزیتی پلییورتان اکریلیکی/ نانوسیلیکا رسوبی و مشخصهیابی سایشی آن بر روی سطح فولاد ساده کربنی مورد پژوهش قرار گرفته است. پوششهای فوق یکی از پرمصرفترین مواد به عنوان روکش شفاف خودروها هستند. برای رسیدن به فرآیند پخش مناسب نانوذرات در زمینه پلیمری، از دو نوع همزن مغناطیسی و دیسکی دور بالا بهره گرفته شد. به منظور بررسی خواص مکانیکی و سایشی این پوششها از آزمونهای ضربه، میکروسختی و سایش پین روی دیسک استفاده شد. نتایج حاکی از افزایش محسوس این مشخصهها با افزودن درصدهای مختلف وزنی نانو ذرات بود. تصاویر SEM از مسیر سایش نمایانگر مکانیزم غالب خستگی سطحی در فرآیند سایش پین روی دیسک است. براساس یافته های پروژه حاضر، نانو کامپوزیت شفاف نشان داد که با ایجاد پوششی ارزان همراه با خواص فیزیکی و مکانیکی برتر، پتانسیل لازم جهت کاربرد و جایگزینی با پوششهای شفاف خودرویی معمولی و متداول را دارد.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
10
v.
20
no.
2014
47
53
http://www.surfacejournal.ir/article_9386_36f0231c98b3bda1bf319814e5cd8ab5.pdf
رفتار تریبوخوردگی پوششهای آمورف و نانوساختار الکترولس نیکل- فسفر
text
article
2014
per
در این پژوهش رفتار تریبوخوردگی پوششهای الکترولس نانوساختار نیکل- فسفر ایجاد شده بر روی نمونههای فولادی در محلول 5/3% کلرید سدیم در دو حالت خام و عملیات حرارتی شده مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور، ابتدا پوشش نیکل- فسفر با درصد فسفر بالا بر روی زیر لایههایی از جنس فولاد کمکربن به روش الکترولس ایجاد شد و سپس نمونههای پوشش داده شده به صورت همدما در دماهای ˚C400 (HT400) و ˚C600 (HT600) به مدت 1 ساعت آنیل شدند. رفتار الکتروشیمیایی پوششها توسط روش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول 5/3% وزنی کلرید سدیم مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمونهای تریبوخوردگی نیز در محلول 5/3% وزنی کلرید سدیم انجام شدند. میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پروفیلومتری سه بعدی برای مطالعه خراش سایشی استفاده شدند. نتایج نشان داد که بیشترین مقاومت به تریبوخوردگی و کمترین میزان ضریب اصطکاک برای پوشش نیکل- فسفر عملیات حرارتی شده در ˚C600 به دست آمد.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
10
v.
20
no.
2014
55
65
http://www.surfacejournal.ir/article_9387_c914a48f697118a093057b0130645970.pdf
بررسی خواص تریبولوژیکی پوشش کامپوزیتی نیکل- کاربید سیلیسیم با افزایش دمای سایش
text
article
2014
per
در این پژوهش، پوشش کامپوزیتی نیکل- کاربید سیلیسیم که در پوششدهی جداره داخلی سیلندرهای موتور، بسیار مورد استفاده قرار میگیرد، به روش رسوبدهی همزمان الکتریکی در حمام سولفامات نیکل ایجاد شد. در طول فرآیند از حضور همزمان همزن مکانیکی و آلتراسونیک استفاده گردید. آزمون سایش به روش پین روی دیسک و در محدوده دمایی °C300- 25 بر روی پوششها انجام گرفت و رفتار تریبولوژیکی پوشش در دمای محیط و دماهای بالا ارزیابی شد. نتایج بهدست آمده نشان داددر دماهای °C200 و °C300، که نزدیک به دمای کاری سیلندرها است، پوشش با کاهش شدید مقاومت سایشی روبرو میشود. در دمای اتاق و °C100، جدا شدن ذرات از سطح و مقادیر کاهش وزن بسیار کم بود، اما با افزایش دمای آزمون، مقاومت سایشی بسیار کاهش یافت. از سوی دیگر افزایش دمای سایش سبب شد تا مقادیر میانگین ضریب اصطکاک از حدود 36/0 در دمای محیط، به ترتیب به 42/0، 65/0 و60/0 در دماهای 100، 200 و 300 درجه سانتیگراد افزایش یابند.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
10
v.
20
no.
2014
67
77
http://www.surfacejournal.ir/article_9388_a16412a805a03563890ac9f87262db43.pdf
بررسی تاثیر عملیات سطحی اصطکاکی اغتشاشی بر رفتار خوردگی آلیاژTi-6Al-4V در محلول رینگر
text
article
2014
per
در این پژوهش به بررسی تاثیر عملیات سطحی اصطکاکی اغتشاشی بر رفتار خوردگی آلیاژTi-6Al-4V پرداخته شده است. برای این منظور، آزمونهای پتانسیل مدار باز، پتانسیودینامیک و طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول رینگر و دمای°C 37 انجام شد. نتایج آزمونهای پلاریزاسیون نشان داد که آلیاژ Ti-6Al-4V قبل و بعد از عملیات اصطکاکی اغتشاشی بصورت خودبخودی رویین شده و تا پتانسیل 3 ولت (نسبت به الکترود کالومل اشباع) بدون حفرهدار شدن باقی مانده است. با وجود این، فرآیند اصطکاکی اغتشاشی باعث افت مقاومت خوردگی آلیاژ Ti-6Al-4V شده است. نتایج آزمونهای امپدانس با استفاده از یک مدار معادل با تطابق عالی شبیهسازی شد و اطلاعات لازم پیرامون خواص لایه رویین با استفاده از نرم افزار ZViewاستخراج شد. نتایج نشان داد که فیلم رویین تشکیل شده روی فلز پایه مقاومت پلاریزاسیون بالاتری (بیش از دو برابر) نسبت به نمونه عملیات شده دارد. همچنین بر اساس نتایج آزمون پتانسیودینامیک، دانسیته جریان خوردگی پس از عملیات به دو برابر دانسیته جریان خوردگی فلز پایه افزایش یافت. تغییرات ریزساختاری و ناهمگنی ترکیب شیمیایی ناشی از عملیات اصطکاکی اغتشاشی عامل کاهش مقاومت خوردگی تشخیص داده شد.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
10
v.
20
no.
2014
79
88
http://www.surfacejournal.ir/article_9603_a220fbe09413be6afb74d84a8442da2b.pdf
رفتار خوردگی فولادهای آستنیتی کروم- منگنزدار- (بدون نیکل) در یک محیط اسیدی
text
article
2014
per
در این تحقیق، چهار فولاد آستنیتی کروم- منگنزدار- (بدون نیکل) توسط کوره ذوب القایی تحت خلا تولید شدند. سپس ورقهایی از آن به ضخامت 10 میلیمتر با عملیاتهای نورد گرم متوالی حاصل شد. مطالعات متالوگرافی نشان داد که این فولادها دارای ریزساختار تکفاز آستنیت هستند. رفتار خوردگی این فولادها در محلول 01/0 مولار اسید سولفوریک، توسط آزمونهای پتانسیل مدار باز، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که پتانسیل مدار باز چهار فولاد آستنیتی کروم- منگنزدار با گذشت زمان بهسمت مقادیر مثبت انتقال مییابد. همچنین منحنیهای پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان دادند که چهار فولاد آستنیتی کروم- منگنزدار رفتار رویین عالی نشان میدهند
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
10
v.
20
no.
2014
89
102
http://www.surfacejournal.ir/article_9604_c928d88f40e82fdee797d838f3ba5f46.pdf
رفتار شوک حرارتی پوشش ZrO2-8%Y2O3 بر روی سوپرآلیاژ In-738LC آلومینایزشده
text
article
2014
per
در این تحقیق رفتار شوک حرارتی پوشش سرامیکی ZrO2-8%Y2O3 اعمالی به روش پاشش حرارتی بر روی سوپرآلیاژ In-738LC آلومینایز شده مورد بررسی قرار گرفته است. آزمون شوک حرارتی شامل انجام سیکل های سریع گرمایش-سرمایش بین دو دمای ºC 1100 و ºC 300 بود. به منظور تشخیص آغاز تخریب های ماکروسکوپی نظیر ترک خوردن و پوسته شدن، بررسیهای چشمی پس از هر سیکل بر روی نمونه ها انجام گرفت. شناسایی ریزساختار پوشش قبل و طی آزمون شوک حرارتی به کمک میکروسکوپهای نوری و الکترونی و آنالیز EDS انجام شده است. نتایج نشان داد که ضخیم شدن پوسته اکسیدی (TGO) در فصل مشترک لایه های سرامیکی و آلومینایدی، رشد ناحیه نفوذ بینابینی پوشش آلومینایدی و استحاله فازی β-NiAlàγ'-Ni3Al در پوشش آلومینایدی از جمله ویژگیهای رفتاری مهم این پوشش در شرایط آزمون شوک حرارتی می باشد. همچنین مشخص شد که تخریب در این سیستم پوششی شامل مراحل متوالی جوانه زنی و رشد گسترده حفرات اکسیداسیون در سطح لایه آلومینایدی، جوانه زنی ترک در لایه TGO و اشاعه ترک ها به لایه سرامیکی می باشد.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
10
v.
20
no.
2014
103
111
http://www.surfacejournal.ir/article_9605_e92d616a8a96b545886e316065fa385d.pdf