خواص مکانیکی آلیاژ های هایپر یوتکتیک al-si وابسته به اندازه و مورفولوژی سیلیسیم اولیه در این آلیاژ ها است. به منظور افزایش کاربرد های صنعتی آلیاژ های هایپر یوتکتیک al-si روش های گوناگونی برای بهینه سازی مورفولوژی سیلیسیم اولیه استفاده شده است از آن جمله می توان به سریع سرد کردن ، عملیات فوق ذوب، افزودن عناصرآلیاژی مختلف و فرآیند های نیمه جامد اشاره نمود. روش استفاده از سطح شیبدار به دلیل سادگی طراحی و کنترل نسبت به دیگر فرآیند های نیمه جامد در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش اثر سطح شیبدار و همچنین اثر توام عملیات فوق ذوب و عملیات کیفی مذاب با روش سطح شیبدار روی اصلاح ریزساختار و سختی آلیاژ های هایپر یوتکتیک مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی نتایج نشان داد ریخته گری بر روی سطح شیبدار مسی موجب ریز شدن سیلیسیم اولیه و تغییر مورفولوژی آن از حالت تیغه ای و گلبرگی به شبه کروی شد. اثر ترکیبی عملیات فوق ذوب و روش سطح شیبدار به طور قابل توجه ریزساختار آلیاژ al-17% si را اصلاح کرده و موجب ریزتر شدن، توزیع یکنواخت تر و کرویت بیشتر ذرات سیلیسیم اولیه می شود. این اثر ترکیبی ریزساختار آلیاژ al-25% si را نیز ریزتر کرده ولی تغییر قابل ملاحظه ای در مورفولوژی آن ایجاد نمی کند. عملیات کیفی مذاب با افزودن 1% منیزیم به آلیاژ al-17% si موجب ریز شدن سیلیسیم اولیه و اصلاح مورفولوژی آن به چند وجهی منظم می شود. نتایج آنالیز حرارتی با استفاده از نمودار های dta نشان دادند که افزودن 1% منیزیم + 1/0% استرانسیم و 1% سریم به آلیاژ al-17% si باعث کاهش دمای رسوب گذاری سیلیسیم اولیه و دمای واکنش یوتکتیک و در نتیجه اصلاح همزمان سیلیسیم اولیه و یوتکتیک می گردد. اثر توام عملیات کیفی مذاب و روش سطح شیبدار منجر به ریزتر شدن سیلیسیم اولیه و اصلاح بیشتر ریزساختار می شود. با اصلاح مورفولوژی سیلسیم اولیه و ریزتر شدن آن، سختی آلیاژ های هایپر یوتکتیک افزایش می یابد و اصلاح هر دو فاز سیلیسیم اولیه و یوتکتیک مقادیر سختی را بیشتر افزایش می دهد.

آلیاژهای منیزیم به دلیل خواص ویژه از جمله وزن کم و نسبت استحکام به وزن بالا مورد توجه روزافزون صنایع خودروسازی و هوا- فضا قرار گرفته است. کارپذیری پایین آلیاژهای منیزیم در دمای اتاق منجر به گسترش فرآیندهای شکل دهی در دمای بالا گردیده است. ازین رو در پژوهش حاضر به منظور بررسی رفتار تغییر شکل گرم آلیاژ منیزیمaz63 ، آزمایش فشار گرم در بازه دمایی ?450-250 و نرخ کرنش های مختلفs-1 1-001/0 بر روی نمونه های تهیه شده از جهت اکستروژن و عمود بر جهت انجام شده است. نتایج نشان می دهد با افزایش کرنش، تنش سیلان ابتدا افزایش می یابد و پس از رسیدن به یک مقدار بیشینه کاهش می یابد و در نهایت وارد ناحیه پایدار می گردد. رفتار منحنی های سیلان را می توان به وقوع فرایند ترمیم دینامیکی نسبت داد. ریز ساختار حاصل از تغییر شکل گرم نیز به وسیله میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی های ریز ساختاری به وضوح وقوع تبلور مجدد دینامیکی در طی تغییر شکل گرم را نشان می دهد. افزایش دما و کاهش نرخ کرنش شرایط را برای وقوع و گسترش فرآیند تبلور مجدد دینامیکی فراهم می کند; به طوریکه اندازه و میزان دانه های تبلور مجدد با افزایش دما و کاهش نرخ کرنش کاهش می یابد. همچنین در پژوهش حاضر معادلات بنیادی حاکم بر رفتار سیلان در محدوده کار گرم این آلیاژ استخراج شده است. انرژی فعال سازی و توان تنش محاسبه شده برای تغییر شکل گرم نمونه های جهت اکسترود به ترتیب 169 kj/mole و 5.8 می باشد. همچنین انرژی فعال سازی و توان تنش محاسبه شده برای تغییر شکل گرم نمونه های عمود بر جهت اکسترود نیز به ترتیب 171 kj/mole و 6.094 می باشد.نتایج بیانگر این مطلب است که مکانیزم فعال توسط صعود نابجایی ها کنترل می شود. به علاوه در این پژوهش اثر بافت اولیه بر رفتار تغییر شکل گرم آلیاژ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بیانگر ایجاد ناهمسانگردی در رفتار تغییر شکل آلیاژ کارشده حاضر می باشد. در دماهای پایین و نرخ کرنش های بالا تنش و کرنش نقطه بیشینه برای نمونه های جهت اکسترود(ed) در مقایسه با نمونه های عمود بر جهت اکسترود (nd) بیشتر می باشد. ولی افزایش دما و کاهش نرخ کرنش سبب می شود میزان تنش و کرنش نقطه بیشینه و حالت پایدار برای نمونه های nd نسبت به ed افزایش یابد. در دماهای پایین و نرخ کرنش بالا(به طور مثال دماهای 250 و ?300 و نرخ کرنشs-1 1) اندازه و میزان دانه های تبلور مجدد برای حالت عمود بر اکسترود بیشتر می باشد ولی با افزایش دما و کاهش نرخ کرنش( دمای ?350 و نرخ کرنشs-1 01/0) شاهد کسر حجمی و اندازه تبلور مجدد بالاتری برای جهت اکسترود خواهیم بود.

آلیاژهای منیزیم به واسطه خواص ویژه مطلوب در ساخت سازه های سبک به خصوص صنعت اتومبیل سازی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. البته هنوز هم خواص مکانیکی آلیاژهای mg-al نیازمند بهبود بیشتر بوده و روش های مختلفی جهت بهبود خواص مکانیکی آن ها پیشنهاد شده است. فرایند ریزدانگی در قطعات ریختگی از طریق افزایش سرعت سرد کردن و کاربرد عناصر و ترکیبات جوانه زا قابل حصول است. در این پژوهش تاثیر توام دو روش مذکور بر ریزدانگی آلیاژ ریختگی منیزیم az61 مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور پس از تهیه آلیاژ az61 و افزودن مقادیر 05/0 تا 3/0 درصد وزنی استرانسیم، ذوب ریزی در دو قالب فلزی و ماسه ای انجام شد و ریز ساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به eds مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزودن استرانسیم باعث اصلاح ساختار می گردد و افزایش سرعت سرد کردن علاوه بر ریز کردن ساختار، بر میزان تشکیل و پراکندگی رسوبات حاوی zn،al،mg، sr تاثیر گذار است. علاوه بر این تاثیر میزان استرانسیم بر اندزه دانه و سختی آلیاژ az61 نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاکی از آن بود که با افزایش استرانسیم از 0 تا 2/0%، اندازه دانه از 105 میکرون به 42 میکرون کاهش یافته است ولی در %3/0 استرانسیم، اندازه دانه مجددا تا 54 میکرون افزایش می یابد. نتایج ریز سختی سنجی نیز نشان داد که با افزایش استرانسیم از 0 تا 3/0 درصد وزنی میزان سختی از 53 به 83 ویکرز افزایش پیدا می کند. علاوه بر این اندازه دانه آلیاژ فاقد استرانسیم در سرعت های سرمایش °c/s 4 و °c/s 20 به ترتیب برابر 406 و 105 میکرون بود که با افزودن 2/0% استرانسیم به ترتیب به 134 و 42 میکرون کاهش یافت. اثر افزودن 4/0 درصد وزنی کلسیم نیز بر ریز ساختار و دمای انجماد آلیاژ az61 در سرعت سرمایش 4°c/s مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی تاثیر گذاری کلسیم بر آلیاژ az61 علاوه بر بررسی ریز ساختاری از آنالیز حرارتی استفاده گردید. نتایج حاکی از آن است که افزودن کلسیم باعث جدایش این عنصر در جلو جبهه انجماد پیش رونده گشته و در نهایت منجر به اصلاح ساختار یوتکتیک می شود. هم چنین وجود کلسیم دمای تشکیل فازهای اولیه را کاهش می دهد که نشان دهنده افزایش جوانه زنی مذاب در حضور کلسیم است

در این پایان نامه اثر میکروساختار آلیاژ برنز آلومینیوم نیکل (c95500) روی فعل و انفعالات سطح و رفتار خوردگی آن در محلول 3.5% nacl با استفاده از تست های الکتروشیمیایی ac و dc بررسی شده است. آلیاژ در سیکل های متفاوتی به پیشنهاد شرکت طوس دریای مشهد شامل کوئینچ، نرماله، پیرسازی عملیات حرارتی شدند. میکروساختار نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ نوری (om) مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که افزایش فاز ꞌβ و کاهش y2 (یا ὃ) در نمونه کوئینچ شده منجر به افزایش مقاومت به خوردگی و کاهش فعالیت سطح شده است که دلیل آن تشکیل لایه محافظ از اکسیدها و هیدروکسی کلرید ها با چسبندگی عالی، ضخامت بالا و تخلخل مناسب که در تست های امپدانس خود را بهتر نشان می دهند و هم چنین کاهش مکان های تشکیل خوردگی انتخابی نیز از موارد دیگر است. نتایج تست lpr نشان داد که نمونه های پیرسازی شده دارای بدترین مقاومت به خوردگی هستند. تست های پلاریزاسیون اثبات می کند که با افزایش زمان غوطه وری و تشکیل لایه محافظ، به این کاهش فعالیت کاتدی که خود تحت کنترل نفوذ اکسیژن است و هم چنین افزایش مقاومت به خوردگی کمک می کند. منحنی های پلاریزاسیون نشان دادند که رفتار پلاریزاسیون آندی برای همه نمونه ها تقریباً ثابت است که می تواند به این علت باشد که رفتار نمونه های عملیات حرارتی شده تحت کنترل اکتیواسیون نیست و رفتار متفاوت پلاریزاسیون کاتدی اثبات کرد که آلیاژ تحت کنترل نفوذ است و همین موضوع عامل افزایش یا کاهش مقاومت به خوردگی شده است. امپدانس در پتانسیل خوردگی (ocp) نشان داد که با افزایش زمان غوطه وری و تشکیل لایه محافظ ضخیم به این افزایش مقاومت به خوردگی کمک شده است. نمونه e که حاصل از عملیات حرارتی کوئینچ است دارای بهترین مقاومت به خوردگی است که علت آن تشکیل لایه ضخیم در زمان های غوطه وری طولانی (72 ساعت) و هم چنین تشکیل لایه دوبل با ضخامت و زبری خوب که مزید بر علت شده و مقاومت به خوردگی بسیار مناسبی را فراهم می کند. در واقع با توجه به فعالیت بالای سطح نمونه e در لحظات اولیه می توان بیان کرد که سطح، نقش یک نوع رفتار حفاظت آندی را در زمان های طولانی تر ایفا می کند.

مهمترین محدودیت آلیاژهای هایپریوتکتیک al – si به حضور سیلیسیم اولیه درشت ، نامنظم و ترد نسبت داده می شود که در زمینه نرم آلومینیم به آسانی ترک می خورد و کارایی آلیاژ را تخریب می کند. بنابراین اصلاح مورفولوژی ، کاهش اندازه ذرات و یکنواخت کردن توزیع سیلیسیم اولیه در این آلیاژ ها ضروری است. در این تحقیق برای تغییر مورفولوژی سیلیسیم اولیه از پارامتر های میزان سیلیسیم آلیاژ ، افزودن عناصری مانند منیزیم و سرعت سرکردن استفاده شد. بدین منظور نمونه های صفحه ای شکل از دو آلیاژ با 17 و 25 درصد وزنی سیلیسیم در دو قالب ماسه ای و فلزی ریخته گری شدند علاوه بر این با افزودن منیزیم به مقدار 1 درصد وزنی مذاب اثر توام سرعت سرد کردن و عملیات کیفی بر روی سختی آلیاژ مورد بررسی قرار گرفت. فرایند fsp با هموژن نمودن یکنواخت ریزساختار ریختگی ، از بین بردن تخلخل ها و پخش ذرات سیلیسیم با اندازه ذرات مناسب و ریز ، موجب بهبود ریزساختار و خواص مکانیکی همچون سختی این آلیاژ میگردد . نتایج حاکی از آن است که با افزودن منیزیم وبالا بردن سرعت سرد کردن مورفولوژی سیلیسیم اصلاح و سختی افزایش یافته است.

در پژوهش حاضر رفتار تغییر شکل گرم فولاد زنگ نزن دوفازی x22h5t با استفاده از آزمون های فشار گرم در محدوده دمایی 850، 950، 1050 و 1150 ( درجه سانتیگراد) و نرخ کرنش 001/0، 01/0، 1/0 و 1 (بر ثانیه) مورد بررسی قرار گرفت. ارتباط بین تنش سیلان و پارامتر زنر-هولمن با استفاده از تابع سینوس هایپربولیکی برای کلیه پارامترهای تغییر شکل بطور موفقیت آمیزی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین تغییرات ریزساختاری نیز با استفاده از میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس منحنی های حاصله از انجام آزمون های فشار گرم فولاد زنگ نزن دو فازی x22h5t ، مشخص گردید که با کاهش دمای تغییر شکل و افزایش نرخ کرنش مقدار تنش و کرنش بحرانی افزایش می یابد .و به تبع آن تنش حالت پایدار نیز افزایش پیدا می کند . میکروساختار بدست آمده بعد از تغییر شکل گرم نسبت به شرایط ریختگی دارای دانه بندی ریزتری می باشد.در دماهای بالای تغییر شکل گرم (1150 و1050 درجه سانتیگراد) و در نرخ کرنش های پایین فرایند بازیابی در فاز فریت از بازدهی بیشتری برخوردار است در حالی که در نرخ کرنش های بالا و در دماهای پایین کار گرم (850 و 950 درجه سانتیگراد)،فرایند تبلور مجدد بیشتردر فاز آستنیت رخ خواهد داد . در ادامه میزان انرژی اکتیواسیون تغییر شکل گرم و ضریب حساسیت به نرخ کرنش محاسبه گردید که مقدار انرژی فعالسازی تغییر شکل گرم kj/mol 237 و میانگین ضریب حساسیت به نرخ کرنش 1815/0 به دست آمد.

امروزه یکی از مباحث اصلی در تولید فولاد تمیز حذف آخال های غیر فلزی موجود در فولاد مذاب به نحو مطلوب می باشد بدین منظور عوامل موثر بر کاهش آخال ها در فولاد مذاب و فراهم کردن شرایط مطلوب جهت نیل به این هدف همواره مورد تحقیق و بررسی بوده است. درمجتمع فولاد اسفراین، عمل ذوب قراضه در یک کوره قوس الکتریکی انجام شده و سپس طی مراحل فولادسازی ثانویه در کوره lf و فرایند vd، فولاد تمیز تولید می شود. در این پروژه اثر پارامترهای موثر در ایجاد آخال های غیر فلزی در فولاد های کم کربن از جمله عناصر آلیاژی، عوامل احیاء کننده(از قبیل si وal)، جداره نسوز پاتیل و... مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بررسی آخال های غیر فلزی موجود در فولاد مذاب در مراحل مختلف تولید نشان می دهد که: با افزودن عناصر اکسیژن زدا مانند al وsi در کوره lf آخال های زیادی درون فولاد مذاب تشکیل می شوند و با گذشت زمان طی فرایند فولاد سازی در lf و vd کاهش چشمگیری می یابند. لذا با سرباره گیری کامل بعد از تخلیه ذوب از eaf وسرباره سازی مناسب در lf می توان میزان نهایی آخال های موجود در فولاد را کاهش داد.

آلومینیوم برنز ها به دلیل داشتن خواصی نظیر استحکام بالا و مقاومت به خوردگی عالی، به ویژه تحت جریان های متلاطم و محیط های دریایی، کاربرد های بسیاری از جمله در صنایع نفت، صنایع دریایی و همچنین قطعاتی مثل بوش، پمپ، شیر و پروانه های دریایی دارند. عناصر آهن و آلومینیوم به عنوان دو عنصر موجود در تمام فاز های آلیاژ نیکل آلومینیوم برنز، نقش بسزایی در تعیین خواص مکانیکی و مورفولوژی ساختاری دارند. در تحقیق حاضر با تغییر مقادیر این دو عنصر در محدوده ی تعریف شده طبق استاندارد asm به بررسی شکل گیری فاز های مختلف در این آلیاژ پرداخته شده است. نتایج حاصل از بررسی های میکروسکوپی به همراه آزمون اشعه ی ایکس نشان داد که افزایش آلومینیوم سبب پایداری بیشتر فاز ? شده و افزایش آهن سبب جلوگیری از تجزیه یوتکتوئیدی و افزایش فاز kiv می شود. همچنین بررسی تحولات فازی توسط آنالیز حرارتی در محدوده ی انجماد هر آلیاژ نشان داد که افزایش آهن سبب ریز شدن و افزایش سختی فاز ها به خصوص فاز زمینه می شود.

در این مقاله آلیاژ بسیار پر کاربرد و مقاوم به خوردگی و سایش نیکل آلومنیوم برنز c95800 مورد مطالعه قرار گرفته است. این آلیاژ در صنایع دریایی و محیط های آبی گستره وسیعی از به کار گیری را داراست.هدف از انجام پژوهش مقایسه رفتار خوردگی نمونه های عملیات حرارتی شده این آلیاژ در محلول الکترولیت آب نمک 3.5 درصد که عمدتا به طور ساده شبیه سازی شده آب دریا می باشد، بوده که روند انجام آزمایش ،آزمون های خوردگی پتانسیل مدار باز(ocp) ، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) و پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک (pdp) را در بر داشته است.داده های خام استخراجی از دستگاه ivium در نرم افزار eis analyzer تحلیل شده و با رسم مدار معادل آلیاژ در محیط الکترولیت آن مقادیر مقاومت محلول، مقاومت لایه دوتایی، مقاومت خازنی، جریان و پتانسیل خوردگی روی سطح فلز اندازه گیری شده اند.در امتداد مطالعه ی رفتار خوردگی آلیاژ با استفاده از آزمون های مذکور، عکس های متالوگرافی این آلیاژ نیز در هر مرحله مورد بررسی قرار گرفته شد که نتیجتا چگونگی تغییرات رفتار خوردگی را مطابق با ریز ساختار متالوگرافی توجیه می کرد.

یکی از معمولی ترین عیوب در شمش های ریخته گری فولادی به خصوص شمش های سنگین، حفرات انقباضی حول محور مرکزی شمش می باشد. بعضی از این حفرات در مراحل بعدی مانند فورج و آپست کردن به هم پیوند خورده و از بین می روند ولی تعدادی از این حفرات از بین نمی روند، درنتیجه باعث کاهش خواص استحکام نهایی می گردند. در این پژوهش بمنظور کاهش حفرات انقباضی حول محور مرکزی شمش فولادی 80 تن ch3c از نرم افزار شبیه ساز ریخته گری پروکست استفاده شده است. برای پیش بینی حفرات انقباضی در نرم افزار شبیه ساز پروکست، از معیاری به نام معیار niyama استفاده می کنند، که رابطه مستقیم با پیش بینی حفرات انقباضی در طول انجماد آلیاژ دارد. در این پژوهش جهت طراحی قالب جدید شمش 80 تن، تعیین بهینه ی مقدار معیار پیش-بینی حفره ی انقباضی در شمش 80 تن به عنوان پارامتری مهم و تاثیرگذار در نتایج شبیه سازی می باشد.