سوپرآلیاژها بطورگسترده ای در شرایط دمایی بالا استفاده می شوند و در بسیاری از مواقع نیاز به اتصال آنها وجود دارد. روش حالت گذرای مایع (tlp)برای اتصال سوپرآلیاژهای بسیار کارآمد بوده است. در این روش از یک لایه واسط محتوی عناصر کاهنده نقطه ذوب(mpd)مانند بور، فسفر و سیلیسم استفاده می شود.در کار حاضر از این روش برای اتصال سوپرآلیاژ پایه کبالت fsx-414 و سوپرآلیاژ in738 توسط لایه واسطی از mbf-80استفاده شده است. در ابتدا نمونه هایی از فلزات پایه در ابعاد 5 ×10×10 میلی متر آماده شد و پس از قرار دادن لایه واسط با ضخامت 50 میکرومتر بین فلزات پایه، مجموعه در کوره خلاء تا دمای اتصال حرارت داده شد. در این تحقیق اتصال tlp در دماهای°c 1050،°c 1100،°c 1150 و°c 1200 انجام شد و سپس ریزساختار منطقه اتصال و خواص مکانیکی هر نمونه بررسی گردید. با بررسی ریزساختار نمونه های اتصال مشاهده شده که با افزایش دما از°c 1050 تا °c1150 زمان کامل شدن انجماد همدما از 10 دقیقه به کمتر از 5 دقیقه کاهش می یابد و نرخ انجماد همدما با دما رابطه مستقیم دارد. اما در دمای °c 1200 کاهش نرخ انجماد همدما با افزایش دما مشاهده گردید این به معنای وجود دمای بحرانی در محدوده دمای°c1150 تا°c 1200 برای اتصال fsx-414/mbf-80/in738 است. همچنین آزمایش برش نشان داد که استحکام برشی اتصال fsx-414/mbf-80/in738 با افزایش دما اتصال افزایش می یابد. از اهداف جانبی تحقیق شبیه سازی یک بعدی اتصال ناهمگون tlpبود که بر مبنای مدل یک بعدی حرکت فصل مشترک جامد / مذاب و با کمک نرم افزار matlabانجام شد. نتایج حاصل به نتایج تجربی و نتایج دیگران محققان بسیار نزدیک بوده وخطایی پیش بینی زمان کامل شدن انجماد همدما در حدود 10% بود.

بمنظور بهبود ریزساختار و خواص مکانیکی ناحیه اتصالtlp ناهمگون سوپر آلیاژ پایه کبالت fsx-414 به سوپر آلیاژ پایه نیکل in-738 ، زوجهای اتصال یافته در دمای بهینه 1150، تحت دماها و زمانهای مختلف همگن سازی قرار گرفتند. بمنظور بررسی ریزساختار از میکروسکوپ نوری و الکترونی استفاده شد. برای مطالعه توزیع سختی و غلظت عناصر آلیاژی در منطقه اتصال به ترتیب از روش میکروسختی و آنالیز wds استفاده گردید. آزمایش برش برای اندازه گیری استحکام اتصال انجام شد. نتایج بررسی ریز ساختاری نشان داد که با همگن سازی در دمای 1175 به مدت 6 ساعت ترکیبات بین فلزی در منطقه متاثر از نفوذ (daz) همچنان وجود داشته در حالیکه همگن سازی در دمای 1200 به مدت 60 دقیقه موجب کاهش چشمگیر آن شده است. همگن سازی در دمای 1225 موجب تشکیل مرزدانه های جدید در ناحیه اتصال و رشد رسوبات در زمینه و منطقه اتصال گردید. توزیع عناصر آلیاژی و سختی نشان داد که در فرایند همگن سازی، رسوب و رشد فاز? در زمینه و نیز نفوذ عناصر آلیاژی کنترل کننده مقدار سختی است. کاهش قابل توجه شیب غلظت عناصر آلیاژی در دمای 1225 به نفوذ سریع از طریق مرزدانه های جدید در منطقه اتصال نسبت داده می شود. نتایج آزمایشهای برش نشان داد که بیشترین استحکام برشی به میزان503 مگاپاسکال برای نمونه همگن شده در دمای 1200 به مدت یک ساعت بدست می آید که این مقدار حدودا دو برابر نمونه همگن نشده است. گسترش ترک از طریق منطقه اتصال می باشد که این موضوع استحکام بالای برشی را نشان می دهد. در دمای 1225و مدت 1 ساعت ترکیبات جدید تشکیل شده در درز اتصال محل هایی برای رشد ترک بودند.سطح شکست برشی به صورت مناطق شبه کلیواژ و حفره های کوچک نمایش داده شد. این موضوع مشخصه های شکست نرم وترد را نشان می دهد. واژگان کلیدی: فرآیندtlp ، همگن سازی ، سوپرآلیاژ، انجماد همدما، اتصال ناهمگون

چکیده: فولادهای دوفازی دارای خواص منحصر بفردی نظیر تسلیم پیوسته، نسبت استحکام تسلیم به استحکام کششی کم، سرعت کار سختی بالا و درصد ازدیاد طول همگن می باشند. شایان ذکر است که کاربرد فولادهای دوفازی در قطعات خودرو هنوز کاملاً موفق نیست، چرا که شکل پذیری این فولادها بدلیل جدایش بین فازهای فریت و مارتنزیت محدود می گردد. این پروژه، در مورد تاثیر عملیات بازپخت بر خواص مکانیکی و کارسختی فولاد های سه فازی با کسر حجمی فریت برابر با 34% متمرکز شده است. بدین ترتیب که با اعمال عملیات حرارتی بازپخت در دماهای مناسب و زمان ثابت در مورد فولاد?1?? سه فازی فریتی_بینیتی_مارتنزیتی با??% حجمی فریت، خواص مکانیکی و کارسختی بررسی شد. در تحقیقات قبلی تاثیر دمای بازپخت بر خواص مکانیکی فولادهای دو فازی بررسی شده است. نتایج نشان داد که عملیات بازپخت در دماهای بالا می تواند تاثیر بسزایی بر کار سختی و خواص مکانیکی با حفظ حالت سه فازی، داشته باشد. تصاویر میکروسکپ نوری و تصاویر sem از نمونه های سه فازی شده و ساختارهای بازپخت شده تهیه گردید. با انجام آزمون های کشش و ضربه و سختی سنجی مشخص گردید که عملیات بازپخت باعث کاهش پیوسته سختی بجز دمای c°450 و نیز کاهش پیوسته استحکام تسلیم بجز دمای c°250 و همچنین کاهش پیوسته استحکام کششی و همچنین افزایش پیوسته ازدیاد طول و چقرمگی شکست گردید. بارسم نمودار تغییرات ln?به ln? مشخص گردید که این نوع فولاد ها دارای دو مرحله کارسختی میباشند. توان کارسختی و ضریب کارسختی دو پارامتر از معادله هولومن میباشد که در بررسی کار سختی مورد بررسی قرار می گیرند. نتایج نشان داد که افزایش دمای بازپخت باعث ایجاد پیک های افزایشی و کاهشی در نمودار توان کارسختی گردید. کلمات کلیدی: دمای بازپخت، فریت، بینایت، مارتنزیت، کاربید، خواص کششی، کارسختی

چکیده : نوار های بی شکل ترکیبات یوتکتیکی هستند که از ترکیب فلزات واسطه با شبه فلزات بوسیله انجماد سریع به روش ریخته ریسی نوار های عریض(pfc)تولید می گردند. در این تحقیق، نوار لحیم کاری بی شکل 100- mbf با استفاده از فرایند pfc تولید شده است. با کنترل پارامترهای فرایند pfc، نوار تولیدی با ضخامت میانگین 24میکرومتر، عرض 10 میلی متر و با مشخصات ظاهری مناسب بدست آمده است. پراش پرتو ایکس ( xrd) نیز بی شکل بودن نوار را تایید نموده است. کیفیت سطحی نوار نیز بر اساس اعمال فوق ذوب مناسب حین فرایند pfcوایجاد عدد استفان مناسب، مطابق با الگوهای استاندارد برای نوارهای بی شکل تولیدی با روش های انجماد سریع بوده است. دمای لیکوئیدوس و سالیدوس نوارتولیدی به ترتیب ? 1175 و ?1145بدست آمد. به منظور بررسی کارایی نوار 100- mbf در لحیم کاری، از این نوار در فرایند اتصال فاز مایع گذرا (tlp) برای نمونه ای از سوپرآلیاژ 414- fsx در دمای ? 1175 به مدت 30دقیقه استفاده شد. قابلیت نفوذ و ترکنندگی بالای نوار با سوپرآلیاژ در مطالعات ریزساختاری مشاهده گردید. علاوه بر این، پروفیل سختی در عرض اتصال نیز نشان داد که اتصال بطور کامل انجام شده و مناطق مختلف ریزساختاری شامل منطقه تحت انجماد همدما (isz) و تحت نفوذ(daz) قابل تشخیص بود.در ادامه کار مقداری از نوار تولیدی با استفاده از روش آسیاب گلوله ای کاپ زیرکونیایی به مدت 30ساعت به شکل پودر با اندازه دانه به طور میانگین 10میکرومتر تولید گردید. همچنین به منظور بررسی کارایی پودر 100- mbf ، شیار هایی u و v شکل برروی سطح نمونه ای از آلیاژ 414- fsx ایجاد وسپس توسط پودر پر شده وطبق همان سیکل حرارتی اتصال نوار در داخل کوره قرار داده شد، که با توجه به تصاویر ریزساختاری در مقایسه با اتصال با نوار تنها به صورت جزیی و مقدار کمتر اتصال بر قرار شده بود.

در این پژوهش اتصال فولاد زنگ نزن آستنیتیaisi 321 از طریق اتصال فاز مایع گذرا (tlp) با دولایه واسط با نامهای تجاری mbf-20 وmbf-30 مورد بررسی قرار گرفت. پس از آماده سازی نمونه ها، اتصال در دماهای 1050 1100، 1150 و 1200 درجه سانتی گراد در زمانهای 30 الی 120 دقیقه، در کوره خلا انجام شد. نمونه های اتصال داده شده با استفاده از میکروسکپ نوری و میکروسکپ الکترونی روبشی(sem) مورد بررسی ریز ساختاری قرار گرفتند. آنالیز عناصر، فازها و ترکیبات موجود دراتصالات ایجاد شده، با استفاده از سیستم eds میکروسکپ sem وروش xrd انجام گردید. جهت مشاهده نحوه توزیع عناصر در منطقه اتصال، آنالیز خطی عناصر در عرض اتصال انجام شد. بررسی خواص مکانیکی اتصال با استفاده از آزمونهای استحکام برشی و ریز سختی سنجی صورت گرفت. نتایج ریز ساختار نشان داد که فرایند اتصال tlp یک فرایند مناسب جهت اتصال قطعات فولاد aisi 321 با شرایط مورد نظر می باشد. حداقل زمان تکمیل انجماد همدما در دماهای مختلف 1050، 1100 و1150 درجه سانتی گراد به ترتیب 75، 45 و30 دقیقه بدست آمد. در حالت انجماد همدمای ناقص، در مرکز اتصال و مناطق متاثر از نفوذ حضور ترکیباتni-b ,ni-si ,cr-b ,fe-b مشاهده گردید. با افزایش دما و زمان، ساختار اتصال همگن تر و استحکام برشی اتصال بیشتر بدست آمد. البته در دمای 1200 درجه سانتی گراد، که بالاتر از دمای بحرانی اتصال می باشد، با توجه به ذوب جزیی فلز پایه، استحکام برشی اتصال کاهش یافت. از طرفی، استحکام برشی اتصالات با لایه واسط mbf-30 بیشتر از لایه واسط mbf-20 بود. در اتصالات 1150 درجه و 60 دقیقه و همچنین 1050 درجه و 120 دقیقه، بیشترین استحکام برشی برای لایه واسط mbf-30 به ترتیب معادل 99 و98 درصد فلز پایه و برای لایه واسط mbf-20 نیز به ترتیب معادل 95 و 94 درصد فلز پایه تعیین گردید.

با هدف تولید فولاد گرافیتی دو فازی نمونه هائی از فولاد ck45 تحت عملیات حرارتی گرافیت زایی دو مرحله ای الف) حرارت دهی h8/oc 750 ?h2/oc 950 و سپس کوئنچ در آب یخ و ب) حرارت دهی مجدد در دمای oc710 به مدتh 12 و سرد کردن در کوره قرار گرفتند. نمونه های گرافیت زایی شده در دمای oc 735،oc770، oc800در زمان های(60،30،15) دقیقه آستنیته جزئی شدند. سطح مقطع نمونه ه با میکروسکپ نوری و sem بررسی شد و آزمون سختی سنجی بر روی آنها انجام گرفت. طبق نتایج حاصل شده، طی چرخه اول حدود 3/1 درصد سطحی کره های گرافیتی با اندازه ?m 10 ایجاد شده، طی چرخه دوم مقدار گرافیت ها تا 9/2 درصد افزایش یافته است. در اثر آنیل بین بحرانی ساختار دوفازی فریتی- بینیتی ایجاد شده و دردمای فوق بحرانی ساختار دوفازی فریتی- مارتنزیت ایجاد شده و مقدار فاز فریت با افزایش زمان و دمای آنیل کاهش یافته اما سختی نمونه ها در زمان آنیل تغییری نکرده اما در دما آنیل افزایش می یابد. بهینه ترین فرایندعملیات حرارتی برای ایجاد ساختار دو فازی در نمونه های ck45 گرافیتی حرارت دهی نمونه ها در دمای 770 به مدت زمان 15 دقیقه است.

همانگونه که در چدن تغییر شکل گرافیت از لایه ای به کروی باعث بهبود قابل توجه در خواص مکانیکی می شود، در فولادها نیز تغییر مورفولوژی کاربید می تواند نتایج مشابهی داشته باشد. در این تحقیق، به بررسی تاثیر مورفولوژی و نوع کاربید بر مقاومت به سایش فولاد تندبر پرداخته شده است. بدین ترتیب، تعدادی نمونه ی فولادی از جنس فولاد تندبر پس از آستنیته شدن در دمای 1050 درجه سانتیگراد، در دماهای 750، 800 و 850 به مدت 1 ساعت نگه داری شده است و پس از کوئنچ شدن در روغن مجددا به میزان 1 ساعت در دمای 250 درجه سانتیگراد حرارت دهی شده است. پس از آماده سازی متالوگرافی نمونه ها و با استفاده از میکروسکوپ نوری، مشخص گردید نمونه ای که در دمای 800 درجه نگه داری شده است، دارای کاربید ها با توزیع یکنواخت بوده و آستنیت باقیمانده کمتری نسبت به بقیه نمونه ها برای آن مشاهده شده است.