نام پژوهشگر: مهرداد کاشفی

تولید نانو کامپوزیت سیانواکریلات/ sio2 و بررسی خواص آن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1389
  امیر یغمایی   مهرداد کاشفی

سیانواکریلات چسبی تک جزئی و بدون حلال می باشد که قابلیت ایجاد پوندهای قوی با اکثر زیرلایه ها را دارد. این چسب به دلیل استحکام کششی و برشی بالا، خودگیری سریع، کم خطر بودن و استفاده آسان، کاربرد فراوانی در زمینه های مختلف از جمله پزشکی، صنایع دارویی و خودرو یافته است. این پژوهش در جهت تولید کامپوزیت سیانواکریلات تقویت شده با پودر نانومتری sio2 و بررسی خواص آن انجام گرفته است. بدین منظور پس از تولید این کامپوزیت، خواص حرارتی آن توسط آزمون های dsc و tga مورد بررسی قرار گرفت و آزمون سایش و میکرو سختی سنجی انجام شد. از طریق آزمون های حرارتی مشاهده شد که پودر نانومتری سیلیکا، زمان شروع و مدت زمان خودگیری کامپوزیت را کاهش داده است. همچنین گرمای آزاد شده حاصل از خودگیری و میزان افزایش دمای ناشی از این آزاد شدن گرما، با افزوده شدن پودرهای نانومتری سیلیکا کاهش می یابد. همچنین با افزوده شدن پودرهای نانومتری sio2 مکانیزم سایش از سایش چسبنده به سایش ساینده تغییر می کند. بعلاوه، نرخ سایش کاهش یافته و سختی نیز افزایش می یابد.

تعیین پارامترهای بهینه جریان گردابی در بررسی چدن نشکن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1390
  محمدحسین ناطق   مهرداد کاشفی

هدف از انجام این پژوهش، تشخیص غیرمخرب ویژگی‏های ریزساختاری و خواص مکانیکی در چدن‏ نشکن با استفاده از آزمون جریان گردابی بوده است. برای این منظور ابتدا 15 نمونه استوانه‏ای از جنس چدن نشکن با ترکیب شیمیایی یکسان تهیه شد و سپس با انجام عملیات حرارتی به شرح زیر، ریزساختارهای مختلف در آن‏ها ایجاد شد: عملیات حرارتی آنیل کردن دومرحله‏ای طی زمان‏های مختلف بر روی 6 نمونه به منظور ایجاد نمونه‏هایی با درصد پرلیت و خواص مکانیکی متفاوت و همچنین عملیات حرارتی سخت‏کاری القایی طی سرعت‏های متفاوت بر روی 9 نمونه به منظور ایجاد نمونه‏هایی با عمق سخت‏شده‎ی متفاوت. پس از اندازه‏گیری پارامترهایی چون درصد پرلیت، سختی، استحکام تسلیم و استحکام نهایی در نمونه‏های مرحله اول و همچنین عمق سخت‏شده موثر و عمق سخت‏شده‏ کل در نمونه‏های مرحله دوم، آزمون جریان گردابی بر روی این نمونه‏ها اجرا شد و پاسخ آزمون شامل ولتاژهای القایی، امپدانس نرماله شده و اختلاف فاز موج جریان و ولتاژ برای هر نمونه اندازه‏گیری، محاسبه و ثبت شد. استفاده از آنالیز رگرسیون خطی نشان می‏دهد بین پارامترهای متالورژیکی اندازه‏گیری شده در نمونه‏ها و پاسخ‏شان به آزمون جریان گردابی، ارتباط مناسبی وجود دارد. به طوری که می‏توان از پاسخ یک نمونه مجهول به القای جریان گردابی و استفاده از این روابط، مقادیر پارامترهای متالورژیکی مورد بحث را با دقت خوبی تشخیص داد. در انتها نیز قابلیت این روش در تشخیص پروفیل سختی نمونه‏های سخت‏کاری شده بررسی و اثبات شده است. درنهایت نتایج بدست آمده از قرار زیر هستند: 1- پاسخ نمونه‏های مختلف چدن نشکن به القای جریان گردابی یکسان نیست. آنچه باعث این اختلاف می‏شود، تفاوت در خواص مغناطیسی آن‏هاست و مهم‏ترین دلیل یکسان نبودن خواص مغناطیسی در یک ترکیب شیمیایی ثابت، اختلافات ریزساختاری است. وجود این ارتباط، آزمون جریان گردابی را به عنوان یک روش مشخصه‏یابی غیرمخرب مواد قادر می‏سازد، تا ریزساختارها را بر اساس پاسخ متفاوتی که به القای جریان نشان می‏دهند، از هم تشخیص دهد. در پژوهش حاضر، با همین رویکرد، روش تعیین رابطه برای تخمین درصد پرلیت در قطعاتی از جنس چدن نشکن غیرآلیاژی توسط آزمون جریان گردابی ارائه شده است. همین عملیات برای برآورد عمق سخت‏شده موثر و عمق سخت‏شده‏ی کل، در قطعات چدن نشکن سخت‏کاری القایی شده هم تکرار شده است. 2- تغییرات ریزساختاری، علاوه بر تاثیر بر خواص مغناطیسی، باعث تغییر در خواص مکانیکی مواد هم می‏شوند. بنابراین چنانچه امکان تشخیص ریزساختارها بر اساس تفاوت خواص مغناطیسی فراهم باشد، به طور غیرمستقیم می‏توان خواص مکانیکی را هم تشخیص داد. در پژوهش حاضر با همین رویکرد، روش تعیین رابطه برای تشخیص خواص مکانیکی (سختی، استحکام تسلیم، استحکام نهایی) توسط آزمون جریان گردابی، برای قطعاتی از جنس چدن نشکن غیرآلیاژی، ارائه شده است. 3- با آزمون جریان گردابی می‏توان مقادیر سختی را در عمق‏های مختلف نمونه‏ها تعیین کرد. در نتیجه رسم پروفیل سختی به طور غیرمخرب و با سرعت بالا امکان‏پذیر است.

آنالیز سیگنال های بارک هازون و کاربرد آن در تعیین خواص مواد به روش غیر مخرب
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1390
  علیرضا صاحب علم   مهرداد کاشفی

پیشرفت و ارتقای صنایع مختلف نیازمند تولید قطعات، ماشین آلات و تجهیزات مناسب می‎باشد. یکی از اهدافی که همواره صنایع مرتبط با ساخت و تولید به دنبال آن بوده‎اند، اطمینان از سلامت و کیفیت محصولات تولید شده می‎باشد. آزمون غیرمخرب عملیاتی است که بازرسی و یا آزمون قطعات و یا مجموعه‎ای از قطعات را با استفاده از روش هایی که بر کارایی نهایی آن ها تأثیر نمی‎گذارند شامل می‎گردد و به عبارت دیگر بازرسی قطعه بدون تخریب نمودن آن است. در این پژوهش به بررسی توانایی روش آنالیز سیگنال های بارک هازون در تعیین خواص مواد، به عنوان یک روش غیرمخرب پرداخته شده است. بدین منظور آزمایشات در دو مرحله برنامه ریزی شد. در مرحله اول، جداسازی ریز ساختارهای حاصل از عملیات حرارتی متفاوت نمونه های فولادی، با این روش بررسی شد. در این مرحله پرکاربردترین فولاد صنعتی ck45 استفاده شد. به منظور ایجاد ساختارهای متفاوت میکروسکوپی چهار عملیات حرارتی آنیل، نرماله، کوئنچ و کوئنچ- تمپر در دماهای متفاوت بروی نمونه ها صورت گرفت. در مرحله دوم به بررسی تاثیر خواص مکانیکی و اندازه دانه بر سیگنال های بارک هازون پرداخت شد. در این مرحله از ورق فولادی کم کربن st12 استفاده شد. ده نمونه با اندازه دانه های متفاوت، بین 5 تا 35 میکرومتر تولید شد. در این مرحله به منظور تعیین ارتباط بین خواص مکانیکی و سیگنال های بارک هازون، آزمایش کشش بروی نمونه ها با اندازه دانه متفاوت انجام شد. بررسی سیگنال های بارک هازون بروی نمونه ها دریک شرایط بهینه انجام شد. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد، که به طور کلی نمونه های فریت-پرلیتی دارای شدت پیک بیشتری(ارتفاع بالاتر پیک ولتاژ) هستند. از طرفی پیک سیگنال های بارک هازون در ساختار فریت-پرلیتی در یک شدت میدان مغناطیسی کمتر ظاهر می شود. همچنین با افزایش دمای تمپر این روند افزایشی در شدت سیگنال های بارک هازون و کاهش میدان مغناطیسی لازم برای ظهور آن مشاهده شد. این تغییرات به دلیل کاهش تحرک حوزه های مغناطیسی در نمونه ها است. به دلیل افزایش اندازه دانه، دامنه حرکت حوزه های مغناطیسی در نمونه آنیل شده نسبت به نمونه نرماله شده بیشتر است. با افزایش دمای تمپر موانع حرکت حوزه های مغناطیسی کاهش پیدا می کند، که این امر باعث حرکت حوزه های مغناطیسی در یک انرژی کمتر می شود. در مرحله دوم مشاهده شد که، شدت بیشینه ولتاژ bn با کاهش اندازه دانه افزایش پیدا می کند. به عبارت دیگر سیگنال های بارک هازون در نمونه دانه درشت با شدت کمتری ظاهر می شوند، ولی در نمونه دانه ریز شدت این سیگنال ها بیشتر است. این افزایش شدت سیگنال های بارک هازون به دلیل افزایش منابع تولید این سیگنال ها است. همچنین مشخص شد که، با استفاده از این روش، پیش بینی کمی خواص مکانیکی نمونه ها با دقت بالایی قابل انجام است.

بررسی تغییرات ریزساختاری در ورق فولادی تغییر شکل یافته حین فرایند آنیل به روش غیرمخرب جریان گردابی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1391
  مصطفی سیف پور   محمد مزینانی

در دهه ی اخیر علاوه بر شناسایی ترک و عیوب که شناخته ترین کاربرد آزمون غیر مخرب جریان گردابی می باشد، مطالعات زیادی در زمینه ی شناسایی و بررسی ریزساختاری مواد با استفاده از این روش انجام گرفته است.در این پژوهش، تأثیر فرایند آنیل نمونه های کار سرد شده بر روی خروجی های آزمون جریان گردابی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور،ورق فولادی کم کربن نورد سرد شده تا دمای?575 به مدت زمان های مختلف آنیل شد. سپس آزمون جریان گردابی، ارزیابی های میکروسکوپی، سختی سنجی و آزمون پراش پرتو ایکس بر روی نمونه ها انجام شد.آنیل نمونه های نورد سرد شده موجب تغییر در چگالی و آرایش نابجایی ها و همچنین شکل دانه ها می شود،بنابراین انتظار می رود که پارامترهای خروجی آزمون جریان گردابی در نتیجه ی این فرایند تحت تأثیر قرار بگیرند. نتایج حاصل نشان دهنده ی دقت خوب و قابل قبول روش جریان گردابی در مقایسه با دو روش سختی سنجی و ارزیابی های میکروسکوپی در مرحله ی تبلور مجدد است. اما در مرحله ی بازیابی تنها خروجی های آزمون جریان گردابی و آزمون پراش پرتو ایکس حساسیت خوبی نشان می دهند. همچنین ارتباط خوبی بین خروجی های حاصل از این دو روش در مرحله ی بازیابی بدست آمد.بنابراین با استفاده از این روش می توان با صرف هزینه و زمان کمتر به بررسی دقیق تر ریزساختار نمونه ها حین تحولاتی که در فرایند آنیل نمونه های کار سرد شده اتفاق می افتد پرداخت.

ساخت سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه با استفاده از نانوذرات tio2 و مشخصه یابی آن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1391
  فرشته مومنی   مهرداد کاشفی

سلول های خورشیدی حساس شده با رنگدانه در گروه سلول های خورشیدی نسل سوم قرار دارند. در این نوع سلول خورشیدی لایه ی رنگدانه ای که جذب سطح اکسید نیمه رسانا شده است وظیفه ی دریافت نور در ناحیه مرئی و تزریق الکترون به نوار رسانش اکسید نیمه رسانا را بر عهده دارد. در این تحقیق از دی اکسید تیتانیوم به عنوان اکسید نیمه رسانا و رنگدانه ی n719 به عنوان حساس کننده استفاده شده است. هدف از این تحقیق ساخت سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه با استفاده از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و مشخصه یابی آن بوده است. برای این منظور فتوآندهای ساخته شده از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در سه دمای 350، 450 و 550 درجه ی سانتیگراد زینتر شدند. سپس فتوآندهای ساخته شده در دمای 450 درجه ی سانتیگراد به مدت 5، 10، 15، 20، 25 و 30 ساعت در محلول رنگدانه قرار داده شدند تا مناسب ترین زمان غوطه وری مشخص شود. برای یافتن بهترین ضخامت فتوآند، لایه های دی اکسید تیتانیوم با ضخامت های 6، 11، 16 و 19 میکرون مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی تاثیر پس عملیات تتراکلرید تیتانیوم (ticl4) روی نمونه های ساخته شده به روش دکتر بلید با خمیرهای مبتنی بر آب و اتانول انجام شد. در نهایت تاثیر روش لایه نشانی دی اکسید تیتانیوم بر عملکرد سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه مورد بررسی قرار گرفت. سلول های خورشیدی ساخته شده به وسیله ی طیف سنجی فرابنفش- مرئی، ضخامت سنجی، اندازه گیری مشخصات جریان- ولتاژ و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شدند. این بررسی ها نشان دادند بهترین ساختار لایه ی دی اکسید تیتانیوم که بیشترین راندمان را فراهم می کند در دمای زینتر 450 درجه ی سانتیگراد به دست می آید و مناسب ترین زمان غوطه وری فتوآند در رنگدانه 20 ساعت می باشد. نتایج حاصل از بررسی ضخامت لایه ی دی اکسید تیتانیوم نشان می دهد بهترین بازده در ضخامت 16 میکرون حاصل می شود. علاوه بر این انجام پس عملیات ticl4 و لایه نشانی به روش پوشش دهی چرخشی می تواند سبب بهبود عملکرد سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه شود.

بررسی تغییرات ریزساختاری در فرایند عملیات حرارتی کروی کردن با کمک تحلیل سیگنال بارک هاوزن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1392
  فائزه جراحی   مهرداد کاشفی

در این پژوهش، به بررسی توانایی روش آنالیز سیگنال بارک هاوزن در تعیین ریز ساختار فولاد با سمانتیت کروی پرداخته شد. به این منظور نمونه هایی از جنس فولادck60 ابتدا تحت عملیات حرارتی نرماله و سپس کروی سازی قرار گرفتند. بررسی های ریز ساختاری توسط میکروسکپ نوری و الکترونی روبشی (sem)انجام گرفت و سپس به کمک نرم افزار پردازش تصویر clemex پارامتر درصد کروی شدن و اندازه ذرات سمانتیت محاسبه شد. در مرحله بعد برای بررسی خواص مکانیکی و شکل پذیری فولاد مورد نظر، آزمون کشش و ماشین کاری بر روی نمونه ها انجام شد. برای بررسیهای غیر مخرب از آزمون سیگنال بارک هاوزن استفاده شد و پراب مورد نیاز برای آزمون، متناسب با ابعاد نمونه ساخته شد. از آن جایی که تغییر در خواص متالورژیکی و مکانیکی مواد فلزی باعث تغییر در خواص فیزیکی و در نتیجه سیگنالهای بارک ها وزن شده بنابراین میتوان ارتباط منطقی بین خواص متالورژیکی و مکانیکی با سیگنالهای بارک هاوزن ایجاد کرد.

تشخیص خوردگی در فولاد زنگ نزن آستنیتی l304 با استفاده از روش جریان گردابی پالسی(pec)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1392
  میلاد حجتی   مهرداد کاشفی

خرابی و آسیب ناشی از نازک شدن دیواره لوله ها بدلیل وقوع خوردگی فرسایشی در خطوط لوله می تواند بخش های مهم و مختلف صنعت از جمله صنایع نفت وگاز وپتروشیمی را تحت تأثیر قرار دهد. از این رو اجرای دوره ای و متناوب بازرسی های غیر مخرب به منظور تشخیص بموقع خوردگی حائز اهمیت ویژه می باشد. روش جریان گردابی پالسی از تکنیک های جدید غیر مخرب الکترومغناطیسی بوده که بمنظور شناسایی عیوب سطحی و زیرسطحی بکار برده می شود. در روش پالسی بر خلاف روش متداول جریان گردابی که از جریان متناوب سینوسی با فرکانس واحد استفاده می شود، از جریان پالسی استفاده شده، لذا بدلیل استفاده از یک طیف فرکانسی می تواند جریان القایی را تا عمق بیشتری ایجاد کند، ازینرو می تواند اطلاعات بیشتری از حجم نمونه استخراج کند. در پژوهش حاضر با طراحی یک سیستم جریان گردابی پالسی با بهره گیری از یک پراب دیفرانسیلی، از این روش جهت تشخیص و تعیین تغییرات ضخامت فولاد زنگ نزن آستنیتی 304l در ضخامت های 1 تا 5 میلی متر بهره برده شد. همچنین آزمایشاتی در زمینه بررسی اثر عوامل جنس و ضخامت پوشش(اثر دورشدگی) ودما بر سیگنال های خروجی صورت گرفت. پراب دیفرانسیلی استفاده شده شامل یک سیم پیچ تحریک و دو سیم پیچ حسگر تعبیه شده در مرکز سیم پیچ تحریک می باشد.سیم پیچ تحریک، جریان با شکل پالسی را از منبع تغذیه دریافت و در نمونه ها القا می کند و دو سیم پیچ حسگر موج های برگشتی ناشی از جریان گردابی القاء شده را دریافت می کنند. با بررسی شکل پالس های دریافتی در نمونه های متفاوت در شرایط مختلف آزمون و اندازه گیری دو مشخصه شدت پیک و زمان رسیدن به صفر آنها، می توان ارتباط منطقی بین ضخامت نمونه ها با مشخصه های پالس در دماها و دورشدگی های مختلف در نظر گرفت. نتایج حاصل نشان دهنده دقت قابل قبول روش پیشنهادی در تعیین ضخامت قطعات فولاد زنگ نزن آستنیتی می باشد.

تشخیص خوردگی پنهان در ساختارهای چند لایه ای آلومینیوم با استفاده از آزمون جریان گردابی پالسی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1392
  صادق مسلمی مهنی   مهرداد کاشفی

در این پژوهش خوردگی پنهان ساختارهای آلومینیومی چند لایه ای که به صورت چشمگیری در صنایع هوایی کاربرد دارند و عمدتا از سری آلیاژهای 2000 و 7000 می باشند، بوسیله آزمون غیر مخرب جریان گردابی پالسی تحت بازرسی قرار گرفته است و نتایج حاصله مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفته است. در مرحله اول ابتدا سیم پیچ کاوشگر آزمایش با استفاده از منابع مطالعاتی ومقالات ارائه شده در این زمینه، طراحی و ساخته شد و سپس به مدار الکترونیکی که قابلیت کاهش نویزهای موجود در محیط به میزان 2/0 ± میلی ولت به وسیله دو عدد فیلتر بالا و پایین گذر مجهز گردید.در مرحله بعد ورقی با ضخامت 3 میلیمتر واز جنس آلیاژ 7075 آلومینیوم تهیه و جهت تعیین دقت ضخامت سنجی پروب ساخته شده و همچنین بدست آوردن فرکانس بهینه آزمون، به ضخامت های 3 و 5/2 و 2 و 5/1 و 1 و 5/0 و 25/0 میلیمتر به روش ماشینکاری ایجاد گشت. پس از این مرحله دستگاه های مورد استفاده در این نوع آزمون که شامل مولد سیگنال مدل klt2200-x60 که قابلیت تولید سیگنال های پالسی را دارد وآنالیزور سیگنال مدل zra-520x که در اندازه گیری ها و آنالیز سیگنال ها با دقت 1 ± میلی ولت و با قابلیت ثبت 1000 داده در یک ثانیه رادارد و نیز تقویت کننده سیگنال مدل thamplifier-rw5201 و سیم پیچ کاوشگر به یکدیگر اتصال یافتند. در این مرحله با استفاده از پروب ضخامت های مختلف با فرکانس های 5 و 25 و 50 و 100 و 200 و 400 و 600 هرتز که با استفاده از موج مربعی با =20 mv[ [vpp تحت بررسی قرار گرفت وسپس معیاری جهت رد یا پذیرش نتایج ارائه شد وداده های مورد قبول استخراج گردید. در این مرحله نتایج نشان داد که تنها پارامتری که نتایج قابل قبولی را می توان از آن استخراج کرد، مقدار ماکزیمم پیک ولتاژ خروجی می باشد. از آنجا که بدنه هواپیما از یک ساختار چند لایه ای که بوسیله پیچ و پرچ به یکدیگر اتصال یافته اند نتیجتا جهت شبیه سازی ساختار چند لایه ای سه ورق از سری آلیاژهای 7075 با ابعاد 1×100×300 میلیمتر از بدنه یک هواپیمای تفریحی از فرودگاه شهید هاشمی نژاد مشهد تهیه گردید.سپس روی یک ورق دو عدد عیب به ضخامت 5/0 میلیمتر در دو قسمت از آن به ابعاد 3×100 میلیمتر به روش ماشینکاری ایجاد شد. ورق های مذکور در سه حالت که نتیجتا باعث قرارگیری عیوب در 6 حالت مختلف وبا استفاده از 12 عدد پرچ 3 به یکدیگر متصل گردیدند. پس از تجزیه وتحلیل داده ها، نتایج حاکی از افزایش مقدار ماکزیمم پیک پالس پاسخ با افزایش فرکانس در تمام نقاط، و نیز کاهش مقدار یاد شده در محل عیب وهمچنین کاهش مقدار ماکزیمم پیک پالس پاسخ با افزایش عمق عیب می باشد.

تعیین مقدار مارتنزیت تشکیل شده در فولاد زنگ نزن آستنیتی توسط تغییرشکل با استفاده از روشهای غیرمخرب جریان گردابی و بارک هازن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1393
  اسماعیل احمدزاده بیرکی   مهرداد کاشفی

در این تحقیق تغییرات ریزساختار ناشی از کرنش در فولاد زنگنزن آستنیتی aisi304 با استفاده از روشهای غیرمخرب بارکهازن و جریانگردابی بررسی شده است. برای این- منظور نمونههای کششی در مقادیر مختلف کرنش کشیده شدند. مقادیر مارتنزیت با استفاده از آنالیز تصاویر متالوگرافی و روش xrd تعیین شدند. تصاویر متالوگرافی و نتایج xrd با افزایش کرنش افزایش مقدار مارتنزیت را نشان میدهند. خروجیهای ولتاژ نرماله، هارمونیک اول و امپدانس نرماله از روش جریان گردابی به صورت خطی با افزایش مارتنزیت افزایش مییابند. افزایش فاز فرومغناطیس مارتنزیت باعث افزایش در نفوذپذیری مغناطیسی و درنتیجه خروجیهای جریان گردابی میشود. در بین این خروجیها، هارمونیک اول به دلیل حذف سیگنالهای مزاحم، قدرت تفکیک بهتری را نشان داد. اثر افزایش فرکانس بر خروجی امپدانس نرماله بررسی شد. با افزایش فرکانس، مقدار این خروجی به دلیل افزایش بیشتر جریانگردابی و درنتیجه غلبه اثر هدایت الکتریکی بر این خروجی، کاهش پیدا میکند. ولتاژ rms ، ارتفاع بیشینه و پهنا در نصف ارتفاع) fwhm ( منحنی اثر انگشت، از خروجیهای روش بارکهازن برای تعیین مقدار مارتنزیت استفاده شدند. افزایش مارتنزیت باعث افزایش کسر حجمی دیوارهی حوزههای مغناطیسی و منابع تولید سیگنالهای بارکهازن میشود درنتیجه، باعث افزایش خروجیهای این روش میگردد. روش بارکهازن علاوه بر مقدار مارتنزیت به ریختشناسی مارتنزیت نیز وابسته است. در کرنشهای کم بستههای مارتنزیت کوچک و پراکنده میباشند، در این حالت فعالیت حوزههای مغناطیسی تنها محدود به این دانههای کوچک است. با افزایش کرنش، دانههای مارتنزیت درشتتر شده و به هم میرسند که باعث میشود دیواره حوزههای مغناطیسی دامنهی حرکتی بیشتری داشته باشند و بتوانند به مارتنزیتهای مجاور نیز وارد شوند و سیگنالهای بارکهازن بیشتر و با گستردگی بیشتر نیروی مغناطیسی اعمالی، متصاعد کنند. بنابراین، افزایش همزمان مقدار و اندازهی بستههای مارتنزیت باعث میشود rms و fwhm با شیبی فزاینده، افزایش یابند. ارتفاع بیشینه با مقدار مارتنزیت، با شیبی کاهنده، افزایش مییابد که علت آن به تغییرات فصل مشترک آستنیت و مارتنزیت با افزایش مارتنزیت نسبت داده شد.

مشخصه یابی غیرمخرب تغییرات ریزساختاری در فولاد ابزار سردکار با استفاده از روش های حلقه هیسترزیس مغناطیسی، بارک هاوزن و جریان گردابی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده فنی 1393
  سعید کهربائی   مهرداد کاشفی

فولاد ابزار سرد کار d2 از فولادهای ابزار با مقادیر بالایی از کربن و کروم است که تغییرات اندک این عناصر در شرایط عملیات حرارتی آن، به طور قابل توجهی خواص ریزساختاری و در نتیجه کارایی قطعه را تحت تأثیر قرار می¬دهد. روش¬های متداول برای مشخصه¬یابی تغییرات ریزساختاری ناشی از عملیات کوئنچ و بازپخت این نوع فولاد، شامل آزمون¬های دیلاتومتری و گرماسنج روبشی مقایسه¬ای در شناسایی کاربیدهای انتقالی و سمانتیت، پراش اشعه ایکس در تعیین کسر حجمی فاز آستنیت باقیمانده، سختی¬سنجی به منظور تعیین سختی ثانویه، متالوگرافی و مشاهدات میکروسکوپی جهت تشخیص کروی شدن کاربیدها است. این روش¬ها همگی مخرب بوده و به دلیل صرف هزینه¬ و زمان زیاد، امکان بازرسی صددرصد قطعات با استفاده از آن¬ها وجود ندارد. بنابراین بهره¬گیری از روش¬هایی که به طور غیرمخرب، سریع و قابل اطمینان، قادر به شناسایی تغییرات ریزساختاری باشند و بدین ترتیب فرایندهای بازرسی و کنترل کیفیت قطعات را تسهیل نمایند، ضرورت می¬یابد. در پژوهش حاضر با طراحی روش¬های غیرمخرب الکترومغناطیسی حلقه هیسترزیس، بارک هاوزن و جریان گردابی به مشخصه¬یابی تغییرات ریزساختاری فولاد ابزار سردکار d2 ناشی از اعمال شرایط متفاوتی از عملیات حرارتی کوئنچ و بازپخت¬، پرداخته شده است. در بخش اول از پژوهش، مشخصه¬یابی غیرمخرب نمونه¬هایی که در 6 دمای متفاوت در محدوده c 1000 تا c 1130 آستنیته و سپس در روغن کوئنچ شده¬اند، صورت پذیرفته است. بدین ترتیب با برقراری ارتباط بین مشخصه¬های الکترومغناطیسی و کسر حجمی فاز آستنیت باقیمانده، امکان تعیین غیرمخرب کسر حجمی این فاز فراهم شده است. در بخش دوم، یک روش الکترومغناطیسی نوین برای تعیین غیرمخرب دمای شروع تحول آستنیت به مارتنزیت ارائه شده است. برای این منظور، نمونه¬هایی که در دماهای متفاوت آستنیته شده¬اند، تحت یک میدان مغناطیسی تولیدی توسط سیستمی الکترومغناطیسی، سرد گردیده و تغییرات خروجی در سیم¬پیچ حس¬گر در حین سرمایش نمونه¬ها، اندازه¬گیری شده است. نتایج حاصله، نشان داده است که مطابقت بالایی بین دماهای استحاله مارتنزیتی بدست آمده از روش الکترومغناطیسی و آزمون دیلاتومتری وجود دارد. در بخش سوم، نمونه-هایی که در محدوده¬ی c 1025 تا c 1130 آستنیته شده و در روغن کوئنچ شده¬اند، در بازه¬ی دمایی c 200 تا c 650 بازپخت شده تا تغییرات ریزساختاری مورد نظر در آن¬ها ایجاد شود. بررسی¬ها نشان می¬دهند که تغییر در خروجی¬های بدست آمده از روش¬های غیرمخرب به شدت متأثر از تغییرات ریزساختاری بوده و لذا روش¬های پیشنهادی دارای قابلیت مطلوبی در شناسایی ریزساختارهای ناشی از دمای بازپخت می¬باشند. همچنین در این پژوهش به منظور حذف اثر دمای آستنیته در تعیین دمای بازپخت، شبکه¬های عصبی مصنوعی با استفاده از ورودی-های بدست آمده از روش¬های حلقه هیسترزیس و بارک هاوزن، آموزش داده شدند. بدین ترتیب امکان پیش¬بینی همزمان دماهای آستنیته و بازپخت و همچنین سختی فراهم شده است. در انتها نیز بررسی¬های آماری، نشان داده است که روش¬های غیرمخرب پیشنهادی از تکرارپذیری بالایی برخوردار بوده و توزیع خطاهای حاصل شده در اندازه¬گیری¬ها به صورت نرمال بوده است.

کنترل کیفی غیر مخرب قطعات آلومینیومی عملیات حرارتی شونده به کمک پروب مغناطیسی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی موادو متالورژی 1393
  علی عباسیان   مهرداد کاشفی

برای ارزیابی توانایی آزمون جریان های گردابی به عنوان یک روش غیر مخرب در بررسی نمونه های عملیات حرارتی شده آلیاژ های آلومینیوم، آلیاژ 7075 انتخاب گردید

بررسی و شناسایی ترکیبات اسانسی گیاه زنیان trachyspermum copticum.l منطقه شرق ایران
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سیستان و بلوچستان - دانشکده علوم 1388
  مهرداد کاشفی   نورالله حاضری

چکیده ندارد.

مدل سازی ترمودینامیکی واکنش های گازی در کوره کربوراسیون گازی به جهت تعیین درصد کربن رسوبی قطعه فولادی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1388
  محمد حسین مدرسی   جلیل وحدتی خاکی

کربوراسیون گازی به جهت افزایش سختی سطح و ایجاد مقاومت به سایش بر روی قطعات انجام شده و در تولید انبوه قطعات صنعتی بویژه قطعات خودرو کاربرد زیادی یافته است. روند کلی در فرآیند کربوراسیون گازی بدین صورت است که مقدار مشخصی از گاز شهری ، متان و یا پروپان - بدلیل سهولت درنگهداری وارزان قیمت بودن متان، بیشترازاین گازاستفاده می شود- را وارد مولد تولید گاز گرماگیر می کنند، از سوی دیگر هوا بصورت کنترل شده وارد محفظه شده تا احتراق در دمای حدود 1000 درجه سانتیگراد صورت گیرد.دراثراین واکنش مخلوطی ازگازهای دی اکسیدکربن، بخارآب، منوکسیدکربن وهیدروژن تولید می شود. سپس این مخلوط گازی را که با مقداری گاز متان وگاز نیتروژن همراه است وارد محفظه کوره می کنند تا درآنجا با سطح قطعه ی مورد نظر برای کربوراسیون به تعادل برسد. پس از به تعادل رسیدن این گازها باسطح قطعه فشارجزئی هریک ازگازها در محفظه کوره تعییین شده، سپس با داشتن فشارجزئی منوکسیدکربن ودی اکسیدکربن باتوجه به واکنش بودووارد اکتیویته کربن روی سطح فولاد محاسبه می گردد. با داشتن ارتباط بین اکتیویته کربن ودرصدوزنی کربن می توان درصد وزنی کربن روی سطح فولاد رادراثر فرآیند کربوراسیون بدست آورد. از پارامترهایی که بر درصدوزنی کربن در سطح فولاد بسیار تأثیرگذار است نسبت هوا به سوخت، دمای کوره، رطوبت نسبی و دمای هوای محیط می باشد که در این پژوهش به کمک نرم افزارmatlab ، اثر رطوبت نسبی و دمای هوای محیط نیز علاوه بر پارامترهای کاری کوره بر درصد وزنی کربن سطح مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی ترمودینامیکی حاصله قابلیت بررسی تغییر متغیرهای عملی کوره و متغیرهای محیطی بر درصد کربن سطح را دارا می باشد. .از پارامترهایی که در صنعت به آن کمتر توجه شده در حالی که تاثیر زیادی بر راندمان کربوراسیون می گذارد ، رطوبت نسبی محیط می باشد که در این تحقیق اثر آن بررسی شده و نتایج آن نیز با کوره carbosib 202 مقایسه شده است.

کاربرد روش غیرمخرب جریان گردابی در تعیین خواص متالورژیکی فولاد کربوره شده
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1388
  میثم شیخ امیری   مهرداد کاشفی

هدف اصلی این پژوهش تعیین درصد کربن سطح فولاد کربوره با روش جریان گردابی می باشد. برای این منظور از فولاد aisi4118 که فولادی مستعد برای کربوراسیون و فولادی رایج در صنعت خودرو می باشد, استفاده گردید. تعداد 16 نمونه استوانه ای به نحوی با روش کربوراسیون گازی, کربوره شدند که درصد کربن سطح آنها متفاوت باشد. درصد کربن تمامی نمونه ها با روش کوانتومتری اندازه گیری شد. پس از آن آزمون جریان گردابی بر روی نمونه های انجام گرفت و پس از تعیین فرکانس 650هرتز به عنوان فرکانس بهینه, با استفاده از آنالیز رگرسیون ارتباط بین درصد کربن سطح با پارامتر های اندازه گیری شده (ولتاژ ورودی و خروجی) و محاسبه شده (امپدانس نرماله و اختلاف فاز) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان دهنده ارتباط بسیار خوب بین درصد کربن سطح با پارامتر های بدست آمده از آزمون جریان گردابی می باشند. از این میان, اختلاف فاز با ضریب رگرسیون 0/91 (r2=0.91) بهترین ارتباط را با درصد کربن سطح نشان داد. اثر عوامل موثر بر دقت آزمون جریان گردابی از جمله دما, ضریب پرشدگی و اثر لبه ای نیز مورد بررسی قرار گرفت و خطای حاصله از آن محاسبه گردید. شرایط تعیین درصد کربن سطح با استفاده از پارامتر های منحنی b-h نیز بررسی گردید که که تمامی پارامتر های بدست آمده از منحنی b-h از جمله bmax,br و hc رابطه خوبی) (r2? 0.8 را با درصد کربن سطح نمونه نشان دادند. اثر درصد کربن سطح بر صفحه امپدانس نیز مورد بررسی قرار گرفت و تاثیر دما, ضریب پرشدگی و اثر لبه ای بر روی آن ارزیابی شد. و در پایان توانایی روش غیر مخرب جریان گردابی در تعیین سختی سطح فولاد کربوره با بدست آوردن ضریب همبستگی 0/7به اثبات رسید.

تولید پوشش ضخیم ب استفاده از چسب سیانواکریلات
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد 1388
  نسرین صمدزاده   مهرداد کاشفی

با در نظر گرفتن پیشرفت علم و تکنولوژی همواره نیاز به استفاده از پوشش های جدید احساس می شود. یکی از انواع این پوشش ها، پوشش های پایه پلیمری است. پوشش های ضخیم به دلیل بالا بودن ضخامتشان بیشتر برای کاربردهای مقاوم به سایش و خوردگی مورد استفاده قرار می گیرند. از این منظر تولید این گونه پوشش ها از اهمیت خاصی برخوردار است. سیانواکریلات جزء پلیمرهایی است که سازگاری زیستی مناسبی با بافت بدن انسان دارد. همچنین استحکام چسبندگی آن از چسب هایی نظیر اپوکسی بیشتر است. از این رو پلیمر مناسبی برای استفاده در پوشش ها می باشد. در این روش نوین پوشش دهی، پودر فلز و یا سرامیک طی یک فرآیند با چسب سیانواکریلات مخلوط شده و سپس در شرایط مناسب، مخلوط خمیری حاصل روی زیرلایه آلومینیوم پوشش داده شد. فرآیند مخلوط سازی با استفاده از ممانعت کننده پلیمر شدن و آغازگر پلیمر شدن کنترل گردید. از پاراتولوئن سولفونیک اسید به عنوان ممانعت کننده پلیمر شدن و از کافیین به عنوان آغازگر پلیمر شدن استفادده شد. این تحقیق در پنج قسمت انجام شد. این قسمت ها شامل مخلوط سازی، پوشش دهی، بررسی خواص مکانیکی، بررسی ساختاری و بررسی رفتار حرارتی پوشش بود. چسب آلکوکسی اتیل سیانواکریلات نسبت به چسب اتیل سیانواکریلات برای تولید پوشش ضخیم مناسب تر است. در مرحله پوشش دهی از پودر آلومینای 3میکرون و چسب آلکوکسی اتیل سیانواکریلات استفاده گردید. برای تعیین خواص مکانیکی پوشش، استحکام چسبندگی و سختی پوشش اندازه گیری شد. برای تحلیل بهتر پارامترهای فرایند از روش بهینه سازی تاگوچی استفاده شد. پارامترهای فرآیند برای تعیین خواص مکانیکی شامل نسبت پودر به چسب، مقدار آغازگر فرآیند پلیمر شدن، و زبری زیرلایه می باشد. درصد مشارکت پارامترها بر استحکام چسبندگی پوشش به ترتیب بیشترین مقدار شامل زبری سطح 5/46%، مقدار کافیین 75/31% و مقدار پودر 7/21% می باشد. بررسی ساختاری شامل مشاهده ساختار و تخلخل سنجی پوشش بود. مشاهده ساختار با کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و تخلل سنجی ماکرو با استفاده از نرم افزار پردازش تصویر انجام گرفت. با افزایش میزان آغازگر در مخلوط، تخلخل های پوشش افزایش، سختی پوشش و استحکام چسبندگی فصل مشترک پوشش کاهش پیدا می کنند. افزایش درصد حجمی پودر در مخلوط پوشش موجب افزایش سختی پوشش و کاهش استحکام چسبندگی فصل مشترک پوشش می شود. بررسی رفتار حرارتی با کمک دستگاه ترازوی گرمایی (tga) انجام گرفت. دمای تجزیه آلکوکسی اتیل 260-230 درجه سانتیگراد است. نگهداری پوشش در دمای 180 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت موجب خارج شدن کامل چسب به همراه کافیین و پاراتولوئن سولفونیک اسید می شود. محدوده حرارتی کاربرد پوشش حاصله زیر دمای c°140 می باشد