انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717112320150522رفتار سایشی ابزار کاربید تنگستنی پوششدار در فرآیند تراشکاری اینکونل 7181113440FAJournal Article20150627در این مقاله به ارزیابی رفتار سایشی ابزار برشی کاربید تنگستنی پوششدار در حین فرآیند ماشینکاری ابَرآلیاژ اینکونل 718 پرداخته شده است. به منظور درک رابطه بین شرایط ماشینکاری و مکانیزمهای سایشی از مدلسازی، آزمایش و نقشه مکانیزمهای سایشی بهره گرفته شده است. در این تحقیق از ابزار برشی کاربید تنگستن با پوششTiAlN به عنوان ابزار برش استفاده شد. مهمترین پارامترهای مورد بررسی در این پژوهش، سرعت برشی، سرعت پیشروی، شعاع نوک ابزار، زاویه تنظیم اصلی و همچنین زمان ماشین کاری بود. نتایج نشان داد که بهترین شرایط عمر و کمترین میزان سایش ابزار، مربوط به ابزار با شعاع نوک 6/1 میلیمتر است. مطالعات نشان داد که لایه TiAlN به عنوان یک لایه محافظ از انتقال عناصر بین ابزار و قطعه کار در نواحی سایشی آرام و گذرا ممانعت میکند. با این حال با افزایش سرعت برش و نرخ پیشروی (حرکت در ناحیه سایش شدید) این لایه از سطح ابزار ساییده شده و انتقال عناصر اینکونل 718 مانند نیکل، کروم و آهن بر سطح آزاد ابزار در مقطع برش باعث افزایش قابل توجه سایش چسبان میگردد.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717112320150522تاثیر میزان YSZ برخواص مکانیکی و مقاومت سایشی پوششهای پاشش حرارتی CoNiCrAlY/YSZپوششدهی شده با روش HVOF112413441FAJournal Article20150627در این پژوهش به بررسی تاثیر اضافه کردن تقویتکننده اکسیدی YSZ بر خواص مکانیکی و مقاومت به سایش پوششهای کامپوزیتی CoNiCrAlY/ YSZپرداخته شده است. بدین منظور در ابتدا برای تهیه پودرهای کامپوزیتی، پودر CoNiCrAlY به همراه مقادیر 5، 10 و 15 درصدYSZ به مدت 24 ساعت تحت آسیابکاری مکانیکی قرار گرفت. پس از آمادهسازی پودرها، پوششهای کامپوزیتی و پوشش تجاری به روش پاشش حرارتی HVOF بر روی زیرلایه اینکونل 617 پوششدهی شدند. برای ارزیابی ریزساختاری، خواص مکانیکی و مقاومت سایشی پوششها از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به سیستم آنالیز طیف سنج انرژی، آزمون سایش پین بر روی دیسک، سختی سنج و ریزسختی سنج استفاده شد. نتایج نشان داد که اضافه کردن YSZ به پودرها باعث افزایش ذرات ذوب نشده در پوششها شده است که این امر باعث افزایش تخلخل در پوششهای کامپوزیتی شده است. افزودن YSZ تا 10% باعث افزایش سختی شده است اما اضافه کردن بیشتر YSZ باعث افزایش بیش از حد تخلخل شده است که این امر منجر به افت سختی در پوشش YSZ15% شده است. اضافه کردن تقویت کننده YSZ به پوشش CoNiCrAlY باعث افزایش مقاومت به سایش این پوششها شده است. در این میان پوشش حاوی YSZ5% با تشکیل لایه اکسیدی محافظ بر روی سطح کمترین نرخ سایش را از خود نشان داده است. انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717112320150522اثر نیتروژندهی پلاسمایی بر ریزساختار، سختی و خواص کششی فولاد زنگنزن آستنیتی AISI 316L253713442FAJournal Article20150627هدف از این پژوهش بررسی اثر نیتروژندهی پلاسمایی روی خواص مکانیکی حجمی شامل خواص کششی فولاد زنگنزن آستنیتی <span style="font-family: Times New Roman;">AISI 316L</span> (علاوه<span style="font-family: Times New Roman;"></span>بر خواص سطحی) است. به این منظور خواص کششی فولاد زنگنزن <span style="font-family: Times New Roman;">316L</span> قبل و بعد از نیتروژندهی پلاسمایی بررسی شده است. فرآیند نیتروژندهی پلاسمایی در دو دمای ثابت 450 و <span style="font-family: Times New Roman;">ºC</span>500 با ترکیب گاز <span style="font-family: Times New Roman;">vol.%N<sub>2</sub> </span>25-<span style="font-family: Times New Roman;">vol.%H<sub>2</sub><sub> </sub></span>75 بهمدت 5 ساعت انجام شد. جهت بررسی اثر فرآیند نیتروژندهی پلاسمایی روی خواص کششی، از آزمون کشش ساده با سرعت <span style="font-family: Times New Roman;">mm/min</span> 5 استفاده شد. برای بررسی سختی سطح از آزمون ریزسختیسنجی ویکرز با بارهای 50، 100، 300 و 500 گرمنیرو استفاده شد. بررسیهای ریزساختار مقطع عرضی بهوسیله میکروسکپ الکترونی روبشی و ارزیابی فازی بهوسیله پراشسنج پرتو ایکس انجام شد. تغییرات غلظت نیتروژن در مقطع عرضی به روش نقطهای با استفاده از طیفسنجی توزیع انرژی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با انجام فرآیند نیتروژندهی پلاسمایی در دمای <span style="font-family: Times New Roman;">ºC</span>450، استحکام تسلیم از 320 به 340 مگاپاسکال و استحکام کششی از 570 به 595 مگاپاسکال افزایش یافته است. علاوه براین، با افزایش دمای عملیات از 450 به <span style="font-family: Times New Roman;">ºC</span>500، استحکام تسلیم و استحکام کششی بهترتیب به 355 و 610 مگاپاسکال رسید. همچنین عملیات نیتروژندهی پلاسمایی در دمای <span style="font-family: Times New Roman;">ºC</span>450 باعث ارتقای سختی سطح فولاد مذکور از 230 به حدود 1000 ویکرز شد. با افزایش دمای فرآیند از 450 به <span style="font-family: Times New Roman;">ºC</span>500، سختی سطح به حدود 1250 ویکرز افزایش یافت. در مجموع، نیتروژندهی پلاسمایی نه تنها خواص سطحی فولاد <span style="font-family: Times New Roman;">AISI316L</span> را بهبود داده است، بلکه خواص حجمی را به میزان قابلتوجهی ارتقاء داده است.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717112320150522مطالعه تغییرات ساختاری در سطح چوب سپیدار (Populus alba L.) تحت تاثیر هوازدگی تسریع شده395013443FAJournal Article20150627 هوازدگی عامل اصلی تخریب سطح چوب در فضای باز به شمار می رود. درک این فرآیند در چوبهای مختلف اهمیت بالایی در حفاظت چوب دارد. با توجه به کاربرد گسترده چوب سپیدار (<em>Populus</em><em>alba</em> L.) در فضای باز، تغییرات ساختاری زیستپلیمرهای سطح این چوب تحت تاثیر هوازدگی تسریع شده پس از 300 و 800 ساعت مورد مطالعه قرار گرفت. میزان کاهش جرم پس از هوازدگی اندازهگیری شد. تغییرات ظاهری با استفاده از رنگ سنجی ارزیابی گردید. طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه جهت سنجش ساختار شیمیایی و میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مطالعه ریخت شناسی سطح به کار گرفته شد. نتایج نشاندهنده تغییرات بصری شدید در هر دو مرحله هوازدگی بود که نشان دهنده تولید عوامل رنگساز جدید ناشی از تخریب لیگنین و افزایش گروههای کربونیل در سطح است. تخریب در واحد گواییاسیل نسبت واحد سرینجیل در لیگنین بیشتر شناسایی شد. در طول هوازدگی میزان سلولز نیز کاهش یافت. فرآیند تخریب پس از 300 ساعت، بیشتر در سلولز آمورف متمرکز شده بود. میزان کاهش جرم نمونهها پس از هوازدگی مؤید فروشست محصولات تخریب از سطح نمونهها بود. تخریب لیگنین در جدایش الیاف سلولزی و شکست زنجیر سلولزی در کوتاه شدن الیاف سطحی چوب مشهود بود. انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717112320150522نقش ذرات کاربید تیتانیم بر ریز ساختار، سختی و مقاومت سایشی روکش Stellite6 ایجاد شده بر فولاد زنگ نزن 316 به روش جوشکاریTIG516013444FAJournal Article20150627در این تحقیق روکش استلایت 6 حاوی درصد های وزنی مختلف ذرات تقویت کننده TiC (0، 10، 20 و 30) بر سطح فولاد زنگ نزن 316 به روش جوشکاری قوسی تنگستن<sub>-</sub>گاز(TIG) اعمال گردید. ریز ساختار روکش توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و فاز شناسی توسط پراش پرتو ایکس(XRD) مورد بررسی قرار گرفت. به کمک آزمون ریز سختی سنجی ویکرز پروفیل سختی نمونهها تهیه شد و آزمون سایش پین روی دیسک به منظور بررسی خواص سایشی نمونه<sub></sub>های روکش کاری شده انجام گرفت و جهت بررسی مکانیزمهای سایش، سطوح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. ریزساختار روکش حاصل شامل زمینه محلول جامد دندریتی کبالت و ساختار لایهای بین دندریتی از محلول جامد کبالت، TiCو همچنین مقادیر جزیی Co<sub>3</sub>Ti، CrFe<sub>7</sub>C<sub>0.45</sub>و CoC<sub>x</sub><sub> </sub>است، بیشترین مقاومت سایشی در حضور 20 درصد وزنی TiC در روکش کامپوزیتی استلایت 6 بدست آمد. مقادیر کمتر و بیشتر ذرات تقویت کننده منجر به درشت شدن دندریتهای محلول جامد کبالت و سختی کمتر گردید. مکانیزم های سایشی غالب روکشهای اعمالی از نوع چسبان و خراشان تشخیص داده شد.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717112320150522بررسی تأثیر پارامترهای ماشینکاری بر تنشهای پسماند آلیاژ پایه نیکل با تلفیق الگوریتم ژنتیک و شبکهی عصبی617613445FAJournal Article20150627تنشهای پسماند بوجود آمده در اثر فرآیندهای ماشینکاری بطور قابل ملاحظهای بر عمر خستگی مجموعه تولیدی اثرگذار است. آلیاژ اینکونل 718 با داشتن خواص منحصر به فرد از کاربرد گستردهای در قطعات مختلف صنایع هوایی و قطعات دوار موتورهای توربینی برخوردار است. به همین منظور بررسی وضعیت نامطلوب تنش پسماند در فرآیند تراشکاری نهایی این آلیاژ بیش از سایر مواد و فرآیندهای ماشینکاری احساس میشود. متأسفانه هزینه بالا و مشکلات متعدد جهت اندازهگیری تنشهای پسماند ماشینکاری، مانع از بررسی گسترده اثر پارامترهای ماشینکاری بر میزان این تنشها شده است. از این جهت تحقیق به عمل آمده با هدف مرتفع نمودن نیاز مذکور صورت پذیرفته است. در ابتدا از روش پراش اشعه ایکس جهت اندازهگیری تنش پسماند استفاده شد. در ادامه از شبکه عصبی آموزش دیده شده توسط الگوریتم ژنتیک جهت بررسی گسترده اثر پارامترهای ماشینکاری شامل سرعت برشی، نرخ پیشروی و عمق برش بر میزان تنشهای پسماند سطحی استفاده شد. نتایج بدست آمده حاکی از دقت بالای مدل ارایه شده در تخمین تنش پسماند بود که در نهایت بهترین شرایط ماشینکاری جهت کاهش تنشهای نامطلوب کششی در فرآیند تراشکاری نهایی سوپر آلیاژ اینکونل718 ارائه گردید.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717112320150522بررسی خواص مکانیکی و سایشی پوششهای نانوکامپوزیت نیکل- اکسید سریم778713446FAJournal Article20150627امروزه استفاده از پوششهای نانوکامپوزیت نیکل- اکسید سریم به جهت کاربردهای متفاوتی همچون مقاومت به خوردگی، مقاومت به اکسیداسیون، خواص کاتالیزوری و خواص مغناطیسی، بسیار گسترش یافته است. از آنجا که در بسیاری از این کاربردها مقاومت در برابر خراش بالا لازم است، در این پژوهش خواص سایشی پوششهای نانوکامپوزیت نیکل- اکسید سریم با استفاده از آزمونهای نانودندانه گذار و نانوخراش بررسی شد. با توجه به نتایج مشاهده گردید که نسبت مولی Ce/Ni در محلول پوششدهی نقش بسیار حایز اهمیتی بر روی خواص تریبولوژی پوششهای نیکل- اکسید سریم دارد. با افزایش نسبت مولی Ce/Ni از 0 به 001/0 و 01/0 به سبب حضور و افزایش درصد اکسید سریم در پوششهای حاصله، سختی، مدول الاستیسیته و مقاومت به خراش پوشش افزایش و ضریب اصطکاک کاهش پیدا کرد. همچنین نتایج نشان دادند که با افزایش بیشتر این نسبت از 01/0 به 1/0 و 2/0، ضریب اصطکاک و مقاومت به خراش پوشش به سبب تشکیل حفرات و ترکها در سطح پوشش به ترتیب افزایش و کاهش پیدا میکند. بر طبق نتایج حاصله، پوشش بهینه از لحاظ مقاومت به سایشی، پوششهایی هستند که از محلول آبکاری با نسبت مولی01/0Ce/Ni= بدست میآیند.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717112320150522تأثیر دمای بازپخت بر خواص ساختاری و مغناطیسی لایه نازک آهن-پلاتین8910413447FAJournal Article20150627هدف اصلی این تحقیق، بررسی خواص ساختاری و مغناطیسی لایه نازک FePt نسبت به دمای بازپخت است. لایههای نازک FePt به روش کندوپاش روی زیرلایه شیشه ای با نرخ 6 و با توان W 110 رسوب داده شدند. خلأ اولیه محفظه کندوپاش برابر Torr <sup>7-</sup>10 5 و فشار گاز آرگون mTorr 3 در نظر گرفته شد. پس از تهیه نمونهها، در محدوده 650-450 به مدت 30 دقیقه بازپخت شدند. شناسایی فازی لایه نازک با استفاده از پراش اشعه ایکس(XRD)، انجام شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) اندازه و یکنواختی دانهها بررسی و مقایسه گردید. مورفولوژی و زبری سطح با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) تعیین شد. همچنین خواص مغناطیسی لایههای نازک بازپخت شده با استفاده از مغناطومتر ارتعاشی(VSM) بررسی شد. نتایج XRD نشان داد که با بازپخت لایه نازک در دمای 450 فاز FePtبا شبکه منظم L1<sub>0</sub> تشکیل و با افزایش دمای بازپخت پارامتر نظم(S) افزایش یافته و در دمای بازپخت 650 به بیشترین مقدار خود میرسد. همچنین نتایج SEM و AFM نشان داد که علاوه بر افزایش اندازه دانه، زبری سطح نیز در دماهای بالاتر افزایش یافته و در دمای بازپخت 650 ساختار سوزنی شکل در داخل یک ساختار صفحهای ایجاد میشود. خواص مغناطیسی لایههای نازک توسط رسم منحنیهای پسماند ارزیابی شد. با بازپخت لایههای نازک FePt در دمای 550 به دلیل افزایش پارامتر نظم، فاز فرومغناطیس سخت تشکیل شد. اما در دمای 600 بهترین خواص ساختاری و مغناطیسی حاصل شد.انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایراننشریه علوم و مهندسی سطح2008-6717112320150522بررسی تاثیر دما و زمان رشد در سنتز نانولولههای کربنی موازی به روش رسوب شیمیایی بخار اتانول10511213448FAJournal Article20150627در این پژوهش نانولولههای کربنی چنددیواره موازی با استفاده از رسوب شیمیایی بخار اتانول به عنوان منبع کربنی و Co به عنوان کاتالیست روی زیر لایه کوارتز سنتز شدند. اثر دما و زمان رشد بر طول و چگالی نانولولههای کربنی به صورت کیفی مورد مطالعه قرار گرفت. در حالت اعمال شرایط رشد به مدت min 45، با افزایش دمای سنتز از <sup>o</sup>C 550 به<sup>o</sup>C 650، طول و چگالی نانولولههای کربنی موازی افزایش پیدا کرد. با افزایش بیشتر دما به <sup>o</sup>C750 ساختار نانولولههای کربنی درهمتنیده و اسپاگتی- مانند گردید. بنابراین دما عامل موثری در سنتز نانولولههای کربنی است که در این تحقیق شرایط بهینه سنتز در دمای رشد <sup>o</sup>C650 حاصل گردید. در دمای <sup>o</sup>C 650، با افزایش زمان سنتز از min 30 به min 75 طول نانولولههای کربنی افزایش یافت (از حدود µm2 به µm 12). موفولوژی و ساختار نانولولههای کربنی چنددیوارهی سنتز شده، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و طیفسنجی رامان مورد مشخصهیابی قرار گرفت.