نام پژوهشگر: مهدی میراسماعیلی
محمدرضا هنرکار بهرام نامی
در تحقیق حاضر تاثیر سیلیسیم بر ریز ساختار و رفتار خزش فروروندگی سوپر آلیاژ ریختگی al-1/6%ni-1/6%mn-1%mg در محدوده دمایی 220 تا 250 درجه سانتیگراد تحت تنشهایmpa 530-420 مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعات ریز ساختاری نشان می دهد که با افزودن سیلیسیم به سوپر آلیاژ فوق تا 3/1 درصد وزنی نرخ های خزش حالت پایدار کاهش یافته و مقاومت به خزش به دلیل تشکیل ترکیب بین فلزی mg2si بهبود می یابد. این در حالی است که افزودن سیلیسیم بیشتر به آلیاژ، علاوه بر اینکه باعث ایجاد تیغه های سیلیسیم با مورفولوژی نوک تیز در زمینه آلیاژ حاوی 3/1 درصد وزنی سیلیسیم و افزایش تمرکز تنش می شود، باعث افزایش مقدار و توزیع فاز alxmnysiz با پایداری حرارتی نسبتا پایین شده و مقاومت به خزش نیز کاهش می یابد. براساس رابطه خزش توانی حالت پایدار، توان تنشی (n) در اغلب سطوح تنشی در محدوده 7-4 بدست آمد. مقادیر انرژی فعالسازی خزش برای آلیاژ بدون حضور سیلیسیم در سطوح تنشی بالا بین kj/mol 97/87-41/81 متغیر بود که با توجه به مقادیر (n)، بیانگر کنترل سرعت صعود نابجایی ها از طریق مکانیزم کانال نابجایی می باشد. این محدوده در سطوح تنشی پایین بین kj/mol 94/121-5/93 بدست آمد که مابین انرژی فعالسازی نفوذ درخود آلومینیم در شبکه (kj/mol 142) و درکانال نابجایی ها (kj/mol 82) می باشد. بنابراین سرعت صعود نابجایی ها بوسیله دو مکانیزم نفوذ آلومینیم در شبکه و در کانال نابجایی به صورت موازی و هم زمان کنترل می شود. این در حالی است که مقادیر انرژی فعالسازی برای آلیاژهای حاوی مقادیر si% 3/1و si% 5/2 در تمامی سطوح تنشی بین kj/mol 7/229-9/196 متغیر بود که با توجه به مقادیر (n)، پیش بینی می شود کنترل سرعت صعود نابجایی ها با مد نظر قرار دادن تعداد زیاد ذرات بین فلزی، توسط نفوذ از طریق شبکه صورت گرفته باشد.
مجید کریمی مهدی میراسماعیلی
جوشکاری تحت پوشش گاز محافظ آرگون (gtaw) آلومینیوم به فولاد به خاطر حضور فازهای بین فلزی ترد و سخت، مشکل اما امکان پذیر است. در مطالعه ی حاضر، تحلیل تجربی اثر تغییر سرعت جوشکاریgtaw بر استحکام کشش - برش اتصال غیرمتشابه آلیاژ آلومینیوم 6061 به فولاد st37 بررسی شده است. یک لایه ی واکنشیِ بین فلزی در فصل مشترک آلومینیوم و فولاد مشاهده شده است، که این لایه شامل ترکیبات بین فلزی آهن و آلومینیوم مانند feal_2، fe_2 al_5 و feal_3 است. افزایش سرعت جوشکاری سبب کاهش حرارت ورودی به قطعه کار شده و کاهش حرارت ورودی، کاهش ضخامت لایه ی بین فلزی را در پی دارد. شکست در همه ی نمونه ها از محل فصل مشترک رخ داد. نتایج حاصل گویای این مطلب است که استحکام کشش - برش نمونه ها از تک تک فلزات پایه پایین تر است. بیشترین مقدار استحکام به ترتیب متعلق به نمونه های جوشکاری شده با سرعت 5/2، 3، 2 و 1 میلیمتر بر ثانیه است. برای داشتن بالاترین مقدار استحکام کشش – برش، ضخامت لایه ی واکنشی باید یک مقدار مناسب داشته باشد. در مطالعه ی انجام شده این مقدار مناسب برای ضخامت، در سرعت جوشکاری 5/2 میلیمتر بر ثانیه حاصل شده است.
محمد بدری مهدی میراسماعیلی
در تحقیق حاضر رفتار خزش فروروندگی آلیاژهای mg-si (mg-0.5si,mg-0.8si.mg-1.23si) در محدوده دمایی 125 تا 218 درجه سانتیگراد و تحت تنش های نرماله 0/007 تا 0/018 مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین عنصر بیسموت برای اصلاح ترکیب mg2si حاصل به مقدار 0/4% به تمامی آلیاژها اضافه شد. بررسی های صورت گرفته نشان می دهدکه با اضافه شدن درصد سیلیسیم در آلیاژهای مورد مطالعه mg-si نرخ های خزش حالت پایدار کاهش یافته و مقاومت خزشی بدلیل تشکیل ترکیبات بین فلزی mg2si بهبود یافته است. همچنین مشاهده شد که بیسموت در آلیاژ mg-1.23si فاز mg2si اولیه را بصورت بلوکی تبدیل کرده است. رفتار خزشی آلیاژها در دماهای پایین 125، 150 و174 درجه سانتیگراد در محدوده توان تنشی (n) برابر 6/98-4/06 بوده و توسط مکانیزم لغزش نابجایی کنترل شونده توسط صعود انجام می شود. همچنین این توان تنشی در دماهای 203 و 218 درجه سانتیگراد با افزایش تنش، بالا رفته و به محدوده 12/61-8/62 رسیده و مکانیزم خزش power-law-breakdown (plb) می باشد. مقدار انرژی فعالسازی خزش(q) در دو رژیم تنش نرماله بالا و تنش نرماله پایین بدست آمد. در تنش نرماله پایین مشاهده شد که انرژی فعالسازی در محدوده انرژی فعالسازی نفوذ در کانال نابجایی بوده و با بالارفتن تنش نرماله این انرژی از محدوده نفوذ در کانال نابجایی به انرژی نفوذ از طریق شبکه منیزیم می رسد.
ولی کاوندی شایگان مهدی میراسماعیلی
در تحقیق حاضر تاثیر کلسیم بر ریزساختار و رفتار خزش فروروندگی آلیاژ ریختگی as31(mg-3%al-1%si منیزیم در محدوده دمایی 150 تا 218 درجه سانتیگراد تحت تنش های مختلف 200 تا 500 مگاپاسکال مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی های صورت گرفته نشان می دهد که با افزودن کلسیم به میزان 1 و 2 درصد وزنی به آلیاژ as31، نرخ های خزش حالت پایدار کاهش یافته و مقاومت خزشی آلیاژهای تولید شده بدلیل تشکیل فاز پیوسته لایه ای شکل (mg,al)2ca با پایداری حرارتی بالا در مرزهای دانه، بهبود یافته است. بر اساس رابطه خزش توانی حالت پایدار، توان تنشی (n) در تمامی سطوح تنشی در محدوده 7-4 بدست آمد. انرژی فعالسازی خزش (q) در تمامی سطوح تنشی در محدوده 84kj/mol تا 116kj/mol بدست آمد. مقادیر انرژی فعالسازی بدست آمده مابین انرژی فعالسازی نفوذ در خود منیزیم در شبکه (135kj/mol) و در کانال نابجایی ها (92kj/mol) است. بنابراین مکانیزم خزش موثر، خزش نابجایی کنترل شونده بوسیله فرآیند صعود می باشد. همچنین بررسی های ریزساختار آلیاژ as31+2%ca بعد از آزمایش خزش نشان داد که فاز پیوسته (mg,al)2ca تشکیل شده در مرزدانه ها شکسته شده، درحالیکه ذرات mg2si بدون تغییر باقی مانده بودند.
محمد بدری بهرام نامی
در تحقیق حاضر رفتار خزش فروروندگی آلیاژهای mg-si (mg-0.5si,mg-0.8si.mg-1.23si) در محدوده دمایی 125 تا 218 درجه سانتیگراد و تحت تنش های نرماله 0/007 تا 0/018 مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین عنصر بیسموت برای اصلاح ترکیب mg2si حاصل به مقدار 0/4% به تمامی آلیاژها اضافه شد. بررسی های صورت گرفته نشان می دهدکه با اضافه شدن درصد سیلیسیم در آلیاژهای مورد مطالعه mg-si نرخ های خزش حالت پایدار کاهش یافته و مقاومت خزشی بدلیل تشکیل ترکیبات بین فلزی mg2si بهبود یافته است. همچنین مشاهده شد که بیسموت در آلیاژ mg-1.23si فاز mg2si اولیه را بصورت بلوکی تبدیل کرده است. رفتار خزشی آلیاژها در دماهای پایین 125، 150 و174 درجه سانتیگراد در محدوده توان تنشی (n) برابر 6/98 -4/06 بوده و توسط مکانیزم لغزش نابجایی کنترل شونده توسط صعود انجام می شود. همچنین این توان تنشی در دماهای 203 و 218 درجه سانتیگراد با افزایش تنش، بالا رفته و به محدوده 12/61-8/62 رسیده و مکانیزم خزش power-law-breakdown (plb) می باشد. مقدار انرژی فعالسازی خزش(q) در دو رژیم تنش نرماله بالا و تنش نرماله پایین بدست آمد. در تنش نرماله پایین مشاهده شد که انرژی فعالسازی در محدوده انرژی فعالسازی نفوذ در کانال نابجایی بوده و با بالارفتن تنش نرماله این انرژی از محدوده نفوذ در کانال نابجایی به انرژی نفوذ از طریق شبکه منیزیم می¬رسد.
محمد رضا محمدی بقا مهدی میراسماعیلی
در این تحقیق، اثر مس افزودنی، بر ریزساختار و خواص خزشی آلیاژ ریختگی al-17si-0.5mgکه در ساخت قطعات ریختگیفضاپیما و خودرو استفاده می شود و در دمای بالا کاربرد دارد، مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی اثر مسدر تغییرات خواص خزشی آلیاژ با افزودن مقادیر مختلف مس از روش خزش فروروندگی با فرورونده استوانه¬ای شکل استفاده شد. دماهای آزمون خزش آلیاژ مورد پژوهش، به ترتیب 533، 548 و 558 کلوین انتخاب شده و سطوح تنشی در محدودهmpa375-325 اعمال گردید. بررسی¬های صورت گرفته نشان می¬دهد که در اثر افزودن مس به آلیاژ al-17si-0.5mg ، نرخ خزش حالت پایدار کاهش یافته و مقاومت به خزش، بدلیل تشکیل ترکیبات بین فلزی al2cu بهبود می-یابد. بر اساس رابطه خزش توانی حالت پایدار، توان تنشی (n) در محدوده 7-4 و انرژی اکتیواسیون خزش (q) در محدوده kj/mol 84 تا kj/mol138 بدست آمد. مقادیر انرژی اکتیواسیون بدست آمده، در تمام سطوح تنشی، مابین انرژی اکتیواسیون نفوذ در خود آلومینیم در شبکه (kj/mol 142) و در کانال نابجایی¬ها (kj/mol82) است. بنابراین در تمام سطوح تنشی ذکر شده، مکانیزم خزش غالب، خزش نابجایی کنترل شونده بوسیله صعود می¬باشد.