در قسمت کف و جداره بانک کوره قوس الکتریکی جرم های منیزیتی به عنوان آستر به کار گرفته می شوند. این آستر به دلیل وجود تنش های مکانیکی و عوامل خورنده شیمیایی بعد از مدتی تخریب شده و باید مورد تعمیر قرار گیرد. تعمیرکردن به واسطه خرابی و خوردگی(سردکار و گرم کار)، معمولاً با هزینه، زمان و مشکلات مربوط به توقف کار کوره همراه می باشد. بدین منظور برای بهبود عملکرد جرم نسوز و افزایش مقاومت به سرباره لازم است راهکارهایی ارائه شود. در این پژوهش پارامترهای مربوط به جرم و سرباره در جهت بهینه سازی ترکیب سرباره و شرایط دانه بندی و زینترینگ جرم مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا نمونه هایی از جرم منیزیتی با دانه بندی متفاوت (µm6000 ?،µm 2000?،?m 600 ? وµm 150? وµm 62?) تهیه شده و در °c1600 به مدت 1ساعت زینتر شدند. در ادامه با استفاده از تست بوته در دمای°c1600 و تحت اتمسفر نرمال، تاثیر دانه بندی جرم و ترکیب شیمیایی سرباره بر میزان خوردگی جرم های منیزیتی بررسی شده است. عمق خوردگی و ریزساختار نمونه های تست شده توسط میکروسکوپ نوری ومیکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) ونوع محصولات خوردگی شکل گرفته در مرزمشترک جرم با سرباره، به کمک آنالیز پراش پرتو ایکس(xrd) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهدکه جرم منیزیتی دانه بندی شده با مش 100 (اندازه ذرات کوچک تر از 150 میکرون)، بالاترین دانسیته و استحکام را داشته و کمترین میزان نفوذ سرباره را در خود نشان می دهد. در رابطه با ترکیب سرباره، نتایج نشان می دهد که مقدار بهینه هر یک از اکسیدهای sio2، al2o3، feo وmgo در سرباره به ترتیب 14،5، 25و7 درصد بوده و در این شرایط محصولات خوردگی شکل گرفته نسبتاً دیرگداز بوده و به عنوان لایه محافظ عمل می نمایند و در ضمن سیالیت سرباره در حدی نیست که نفوذ پذیری شدیدی در جرم داشته باشد.

در این پژوهش نانولوله های کربنی (cnt) در زمینه ی آلومینیوم1200 (aa 1200) با استفاده از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی(fsp) توزیع و خصوصیات کامپوزیت ایجاد شده مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور درصدهای حجمی مختلف نانولوله های کربنی در محلول pva با کمک امواج اولتراسونیک پخش شده و درون شیاری روی سطح آلومینیوم قرار داده شد. سپس با استفاده از فرآیند fsp نانوذرات cnt در زمینه پخش شد. سرعت چرخشی و پیشروی به ترتیب rpm1600 و mm/min 25 انتخاب شدند. بار دیگر با انتخاب vol.%10 cnt به عنوان مقدار بهینه، و سرعت های چرخشی و پیشروی rpm1200 و mm/min 20 نمونه ها مورد 1، 2، 3 و 4 پاس fsp قرار گرفتند. ابزار مورد استفاده در هر دو آزمایش پین استوانه ای رزوه شده با شانه به قطر mm15 و پین به ارتفاع و قطر 3 و 5 میلیمتر می باشد. نمونه های متالوگرافی در مقطع عمود بر راستای fsp برش زده شد و توسط عملیات الکتروپولیش وحکاکی با محلول keller آماده سازی گردید. مطالعات ریزساختاری به کمک میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی sem حاکی از اصلاح دانه بندی و توزیع نسبتا یکنواخت cnt در لایه ی سطحی بود. این مطالعات نشان داد که با افزایش مقدار cnt در کامپوزیت سطحی ایجاد شده، اندازه ی دانه در منطقه اغتشاش کاهش می یابد ( از ?m 5±30 در فلز پایه به ?m 2±11 در منطقه اغتشاش). افزایش 70درصدی سختی لایه ی fspشده نشان می دهد که دانه ها نسبت به فلز پایه کوچک تر شده و تکرار پاس های fsp منجر به توزیع یکنواخت cnt در زمینه شده است. آزمون خوردگی پتانسیودینامیک نشان داد که با افزایش درصد حجمی cnt، مقاومت به خوردگی کاهش می یابد درحالیکه با افزایش تکرار پاس ها مقاومت به خوردگی افزایش می یابد. بررسی رفتار سایشی دلالت بر بهبود قابل ملاحظه ی خواص سایشی نمونه های کامپوزیت سطحی شده با استفاده از نانوذرات cnt در مقایسه با al 1200 دارد.

در پژوهش حاضر تأثیر متغیرهای اصلی جوشکاری(سرعت و جریان جوشکاری) برخصوصیات ساختاری و خواص مکانیکی ناحیه جوش و حساسیت به ترکیدگی فلزجوش راسب شده از الکترود e8010-p1 بر حسب تغییرات ضخامت فلزپایه و دمای بین پاسی مورد بررسی و تحلیل واقع شد. جوشکاری به روش قوس الکتریکی دستی و با استفاده از الکترودهای سلولزی سری e8010-p1 مطابق استاندارد aws a5.5 انجام گرفت. در ادامه آزمون های متالوگرافی، تفرق اشعه x، مایع نافذ، خمش و سختی سنجی ماکرو و میکرو بر نمونه های جوشکاری اجرا شد. مطالعات ساختاری نشان داد که با افزایش جریان جوشکاری از 140±10a به 180±10a افزایش قابل ملاحظه ای در مقدار فریت سوزنی فلزجوش ایجاد می شود. افزایش بیش از حد جریان جوشکاری (220±10a) موجب تشکیل ساختاری متشکل از فریت چندوجهی و کاهش محسوس مقدار فریت سوزنی در فلزجوش می شود. کاهش مقدار فریت سوزنی در این نمونه را می توان به افزایش حرارت ورودی و در نتیجه کاهش نرخ سرد شدن و انجام استحاله های نفوذی نسبت داد. افزایش سرعت جوشکاری از 1.35mm/s به 5.35mm/s به دلیل کاهش حرارت ورودی (3.38kj/mm در مقابل 0.85kj/mm) منجر به ظریف شدن ساختار و کاهش عمق نفوذ جوش می شود. در ادامه، بررسیهای انجام شده حاکی از افزایش حداقل دمای بین پاسی لازم برای جلوگیری از ترکیدگی فلزجوش e8010-p1 از 80?c به 120?c با افزایش ضخامت فلزپایه از 20mm به 30mm بود. افزایش دمای بین پاسی علاوه بر کم نمودن نرخ سردشدن ناحیه جوشکاری، موجب کاهش اثر تبریدی فلزپایه و در نتیجه کاهش حساسیت به ترکیدگی می شود. بعلاوه، اعمال پیشگرم با فراهم شدن شرایط لازم برای خروج هیدروژن زمینه ساز کاهش تردی هیدروژنی در ناحیه جوشکاری شده می شود. مطالعات ساختاری نشان داد که عامل اصلی حساسیت به ترکیدگی فلزجوش e8010-p1 ایجاد فازهای نامطلوب از قبیل فریت مرزدانه ای و ویدمن اشتاتن در فلزجوش می باشد.

در این پژوهش تولید کامپوزیت درجا به روش سنتز احتراقی کربوآلومینوترمیک در سیستم al-v2o5-c مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور مخلوط پودرهای al، v2o5 و cبا سه ترکیب (c %wt 11/8 – v2o5 % wt 49/61 – al :p0)، (c %wt 66/3 – v2o5 % wt 74/27 – al :p40) و (c %wt 36/2 – v2o5 % wt 91/17 – al :p80) تحت آسیاکاری و سپس تراکم قرار گرفتند. جهت بررسی دماهای وقوع تحولات فازی از آنالیز حرارتی افتراقی استفاده شد و با توجه به دمای پیک واکنش¬ها، نمونه¬های خام در دماهای مختلف پخت شدند. بررسی¬های ریزساختاری و فازی نشان داد که واکنش احیای v2o5 توسط آلومینیوم در همه نمونه¬ها یک فرآیند گام به گام بوده است؛ بطوریکه در نمونه p0 فازهای v2o4، v2o3 و vo2 به عنوان فازهای میانی و فاز al2o3-? به عنوان فاز ناپایدار، قبل از تشکیل فازهای پایدار al2o3-? و v4c3 شکل می¬گیرند. در مورد نمونه¬های p40 و p80 در مرحله اول احیا، v2o5 به سایر اکسیدهای وانادیوم با ظرفیت پایین¬تر (vo2 و vo) تبدیل شده و در مرحله بعد این اکسیدهای با ظرفیت پایین توسط al به طور کامل احیا شدند. در هر دو مرحله v احیا شده به دلیل رقیق بودن میزان کربن در هر دو نمونه با al موجود در سیستم به صورت al3v واکنش داده است. با افزایش دمای هر دو نمونه تا c° 1000 کربن موجود در سیستم درون فاز al3v حل شده و در اثر سرد شدن هر دو نمونه ترکیب بین¬فلزی alcv2 درون فاز al3v رسوب کرده است. با افزایش دمای پخت نمونه¬ها به دلیل افزایش کسر حجمی فاز تقویت-کننده چگالی نمونه¬ها افزایش یافته است. از آنجا که با افزایش دمای پخت میزان تخلخل موجود در نمونه¬ها افزایش می¬یابد بنابراین تغییرات شدید چگالی در نمونه p0 نسبت به دو نمونه دیگر مشاهده نشده است. سختی نمونه¬ها با افزایش دمای پخت به دلیل افزایش کسر حجمی فاز تقویت¬¬کننده افزایش یافته است؛ همچنین سختی نمونه¬ها با افزایش درصد وزنی آلومینیوم کاهش یافته است. بنابراین نمونه p0 پخت شده در دمای c° 1000 دارای بالاترین میزان سختی در بین نمونه¬ها بود.

سل زیرکونیا با استفاده از زیرکونیوم پروپوکساید، ایزوپروپانول، استیک اسید، نیتریک اسید و آب مقطر تهیه شد و زیرلایه های فولادی آماده شده به روش غوطه وری با سرعت 6cm/min و زمان نگهداری 40 ثانیه پوشش دهی شدند. به منظور بررسی اثر دمای پخت و نوع رژیم حرارتی گروهی از نمونه ها پس از هر مرحله خشک شدن، در دماهای 350 و 450 و 550 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت پخت شدند و گروه دیگر پس از هر مرحله غوطه وری و خشک شدن نهایتا در دماهای350 و 450 و 550 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت پخت شدند. به منظور بررسی اثر تعداد لایه بر خواص حاصل از پوشش ها گروهی از نمونه ها به صورت 2 لایه با رژیم یک مرتبه پخت و 4 مرتبه در دمای 450 درجه سانتیگراد پخت شدند. برای ارزیابی خواص پوشش ایجاد شده آزمایش خوردگی، آزمایش میکروسختی و آزمایش چسبندگی انجام شد. کیفیت پوشش ایجاد شده به وسیله xrd، sem، ftir مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که با افزایش دمای پخت تا 550 درجه سانتیگراد ساختار از حالت آمورف به حالت کریستالی تبدیل می شود. در پوشش های 4 لایه با پخت متوالی بهترین مقاومت به خوردگی در دمای 450 درجه سانتیگراد و برای پوشش های یک مرتبه پخت بهترین مقاومت به خوردگی در دمای 550 درجه سانتیگراد حاصل می شود. در هر دو گروه از نمونه های 4 لایه بالاترین میزان سختی برای پوشش پخت شده در 550 درجه سانتیگراد و چسبندگی پوشش های پخت شده در دماهای 350 و 450 درجه سانتیگراد بهتر از پوشش های پخت شده در دمای 550 درجه سانتیگراد می باشد. در نمونه های 2 لایه بالاترین مقاومت به خوردگی و میزان سختی برای پوشش 2 مرتبه پخت شده به دست آمد. کیفیت چسبندگی پوشش های 2 لایه به صورت یک مرتبه پخت و پخت متوالی خوب بود و در حین آزمون پوشش از زیرلایه جدا نشد. در پوشش های 4 لایه و 2 لایه خواص حاصل از پخت پوشش ها در حالت پخت متوالی بهتر از پوشش های یک مرتبه پخت می باشد. خواص حاصل از پوشش های 4 لایه بهتر از پوشش های 2 لایه می باشد.

در پژوهش فعلی هدف بررسی تاثیر پارامترهای عملیات حرارتی رسوب سختی بر ویژگی های مکانیکی یک آلیاژ آلومینیوم از سری 2000 است. در این راستا لازم است پس از عملیات رسوب سختی، سختی و ویژگی های سیلان آلیاژ مورد بررسی قرار گیرد. نتایج حاکی از این هستند که روند تغییرات ضرایب کارسختی و استحکام مطابق با تغییرات سختی آلیاژ رسوب سخت شده است. همچنین نشان داده شد که شکست در ابتدا و انتهای عملیات ترد و در مناطق مربوط به حداکثر ضرایب ذکر شده در بالا از نوع نرم است.

سایش و خوردگی یکی از مهمترین خسارت های مطرح در صنایع مختلف از جمله ابزار آلات می باشد. ساییده شدن لبه لاینرهای مورد استفاده در صنایع سرامیکی نیز همواره باعث کاهش عمر این قطعات گردیده است. از مهمترین تکنیک های بهبود مقاومت به سایش و خوردگی می توان به ایجاد یک لایه مقاوم بر سطح زیر لایه اشاره نمود.در پژوهش حاضر، خصوصیات ساختاری فولاد ساده کربنی روکش کاری شده توسط لایه روکش سخت غنی از کروم مورد ارزیابی و مطالعه واقع شد.