انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717102020140823تاثیر فرکانس و چرخهکاری در نیتراسیون پلاسمایی بر خواص سطحی فولاد گرم کار AISI H131119381FAJournal Article20141008این 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.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717102020140823شناسایی ماهیت شیمیایی لایههای خوردگی سطحی در برنزهای باستانی13299383FAJournal Article20141008اشیای 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.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717102020140823تشکیل لایه اکسیدی نانوکامپوزیتی آندایز حاوی نانوپودر SiC بر روی آلومینیم31389384FAJournal Article20141008با 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.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717102020140823آلیاژسازی سطحی آلومینیم 6061 با لایه پیش نشست کروم به کمک لیزر Nd:YAG پالسی39459385FAJournal Article20141008در 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 Al<sub>11</sub>Cr<sub>2</sub> ،Al<sub>2</sub>Cu، Al<sub>3</sub>Ni<sub>2</sub> 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.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717102020140823بهبود خواص سایشی پوشش های شفاف خودرو با افزودن نانو سیلیکای رسوبی47539386FAJournal Article20141008در 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.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717102020140823رفتار تریبوخوردگی پوششهای آمورف و نانوساختار الکترولس نیکل- فسفر55659387FAJournal Article20141008در 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.
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717102020140823بررسی خواص تریبولوژیکی پوشش کامپوزیتی نیکل- کاربید سیلیسیم با افزایش دمای سایش67779388FAJournal Article20141008در 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 <span style="font-family: Calibri;">°</span>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 <span style="font-family: Calibri;">°</span>C200 و <span style="font-family: Calibri;">°</span>C300، که نزدیک به دمای کاری سیلندرها است، پوشش با کاهش شدید مقاومت سایشی روبرو میشود. در دمای اتاق و <span style="font-family: Calibri;">°</span>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.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717102020140823بررسی تاثیر عملیات سطحی اصطکاکی اغتشاشی بر رفتار خوردگی آلیاژTi-6Al-4V در محلول رینگر79889603FAJournal Article20141015در این پژوهش به بررسی تاثیر عملیات سطحی اصطکاکی اغتشاشی بر رفتار خوردگی آلیاژ<em><span style="font-family: Times New Roman;">Ti-6Al-4V </span></em> پرداخته شده است. برای این منظور، آزمونهای پتانسیل مدار باز، پتانسیودینامیک و طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول رینگر و دمای<em><span style="font-family: Times New Roman;">°C </span></em>37 انجام شد. نتایج آزمونهای پلاریزاسیون نشان داد که آلیاژ <em><span style="font-family: Times New Roman;">Ti-6Al-4V</span></em> 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 <em><span style="font-family: Times New Roman;">Ti-6Al-4V</span></em> 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 <em><span style="font-family: Times New Roman;">ZView</span></em>استخراج 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.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717102020140823رفتار خوردگی فولادهای آستنیتی کروم- منگنزدار- (بدون نیکل) در یک محیط اسیدی891029604FAJournal Article20141015 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 میدهندانجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717102020140823رفتار شوک حرارتی پوشش ZrO2-8%Y2O3 بر روی سوپرآلیاژ In-738LC آلومینایزشده1031119605FAJournal Article20141015در این تحقیق رفتار شوک حرارتی پوشش سرامیکی <span style="font-family: Times New Roman;">ZrO<sub>2</sub>-8%Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub></span> اعمالی به روش پاشش حرارتی بر روی سوپرآلیاژ <span style="font-family: Times New Roman;">In-738LC</span> آلومینایز شده مورد بررسی قرار گرفته است. آزمون شوک حرارتی شامل انجام سیکل های سریع گرمایش-سرمایش بین دو دمای <span style="font-family: Times New Roman;">ºC</span> 1100 و <span style="font-family: Times New Roman;">ºC</span> 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 <span style="font-family: Times New Roman;">EDS</span> انجام شده است. نتایج نشان داد که ضخیم شدن پوسته اکسیدی (<span style="font-family: Times New Roman;">TGO</span>) در فصل مشترک لایه های سرامیکی و آلومینایدی، رشد ناحیه نفوذ بینابینی پوشش آلومینایدی و استحاله فازی <span style="font-family: Times New Roman;">β-NiAl</span>à<span style="font-family: Times New Roman;">γ'-Ni<sub>3</sub>Al</span> 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 <span style="font-family: Times New Roman;">TGO</span> و اشاعه ترک ها به لایه سرامیکی می باشد.