فولادهای زنگ نزن آستنیتی از متداول‎ترین انواع فولادهای زنگ نزن است که مقاومت به خوردگی و قابلیت جوش پذیری خوبی از خود نشان می‎دهند. هنگامی که این فولادها در محدوده دمایی 600 تا850 درجه سانتیگراد قرار می‎گیرند، کاربیدکروم در مرزدانه رسوب کرده و منطقه حساس شده ای را در ناحیه متاثر از گرما بوجود می آورد که مستعد به خوردگی بین دانه ای می باشد. این پدیده در فولادهای زنگ نزن آستنیتی با درصد وزنی کربن بالاتر از 0.02% همچون فولاد 304aisi به وضوح دیده می‎شود. فولاد 304aisi به دلیل قیمت ارزان و خواص مکانیکی خوب از پرکاربردترین فولادهای زنگ نزن آستنیتی به شمار می‎رود. مرسوم‎ترین روش جوشکاری این فولادها، جوشکاری قوس الکترود تنگستنی است. در این روش می‎توان کنترل دقیقی بر روی میزان گرمای تولیدی و ورودی داشت. با توجه به این که یکی از خواص مواد به خصوص آلیاژهای فلزی هدایت حرارتی است، در نتیجه بخشی از حرارت جوشکاری به مناطق اطراف منتقل می‎شود و می‎تواند موجب تأثیراتی چون تلفات انرژی، ایجاد تنش، پیچیدگی، تغییرات متالورژیکی ناشی از سیکل سرد و گرم شدن و ... بشود. یکی از زمینه های تحقیقاتی به روز دنیا، شبیه سازی تأثیرات حرارتی و پیش بینی تنش ها و تغییرات دمایی و ساختاری در جوش و مناطق اطراف آن است. شبیه سازی یک ابزار کارامد و مفید در ساخت و تولید است که می‎تواند در زمینه صنعت به آزمایش و شناخته شدن عمکرد سیستم کمک کند. شبیه سازی در واقع یک راه حل ارزان، مطمئن و سریع در آنالیز به حساب می‎آید. با توجه به پیشرفت کامپیوترها در دهه اخیر، استفاده از شبیه سازی نیز گسترش روزافزونی پیدا کرده است. شبیه سازی جوشکاری، می‎تواند بعنوان یک ابزار طراحی یا ساخت مورد استفاده قرار گیرد. بعنوان یک ابزار طراحی، مدل سازی برای ارزیابی عملی بودن یک طرح استفاده می‎شود و بعنوان یک ابزار آنالیز ساخت، برای طرح های تعیین شده و روش‎های جوشکاری مختلف، قادر به کاهش تلفات تا مقدار زیادی خواهد بود. با وجود موفقیت هایی که محققین در دهه های اخیر در مدل سازی جوشکاری کسب کرده اند، بکارگیری آن بعنوان ابزار آنالیز ساخت جهت کاهش تلفات، کمتر مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به اهمیت بحث حساس شدن در فولادهای زنگ نزن و لزوم پیش‎بینی این پدیده پس از جوشکاری، در این مقاله با بررسی پارامترهای موثر بر گرمای ناشی از جوشکاری قوس الکترود تنگستنی یعنی جریان، سرعت، ضخامت نمونه، دمای پیشگرم و دمای محیط، پهنا و موقعیت منطقه حساس شده به صورت شبیه سازی سه‎بعدی تعیین شده است. شبیه سازی با استفاده از روش اختلاف محدود و مدل حرارتی گلداک در زبان برنامه نویسیc++ نوشته شده است. همچنین برای صحت مدل ارائه شده، آزمایش به صورت عملی در آزمایشگاه انجام و نتایج آن با شبیه سازی صورت گرفته، مقایسه گردید. هدف از این تحقیق، شبیه سازی پهنا و موقعیت ناحیه حساس شده و مستعد به خوردگی بین دانه‎ای در فولاد زنگ نزن 304 بعد از جوشکاری الکترودتنگستنی است. در این راستا در فصل دوم به بررسی بیشتر فولادهای زنگ نزن آستنیتی، روش جوشکاری قوس الکترود تنگستنی و چگونگی حساس شدن و خوردگی این فولاد پس از جوشکاری می‎پردازیم. در فصل سوم به نحوه شبیه سازی و کار عملی صورت گرفته پرداخته می‎شود. در فصل چهارم نتایج حاصل از شبیه سازی و نتایج آزمایشگاهی آورده می‎شود و در آخر به مقایسه، تحلیل و بررسی نتایج بدست آمده اشاره می شود.

در این پژوهش آلیاژ ریختگی آلومینیم a356 به روش تیگ پالسی جوشکاری شد و تاثیر ترکیب شیمیایی منطقه جوش و فرکانس جریان پالسی، بر ریزساختار و خواص مکانیکی جوش بررسی شد. به منظور بررسی تاثیر ترکیب شیمیایی از فلزات پرکننده er1100 (آلومینیم خالص)، (al-5si)er4043، (al-12si)er4047 و (al-5mg)er5356 استفاده گردید. همچنین، نمونه ها با فرکانس های پالس 1، 3 و 5 هرتز جوشکاری شدند. بمنظور بررسی های ریزساختاری از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. آزمایش های کشش، سختی و ضربه جهت مطالعه خواص مکانیکی انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که با استفاده از فلز پرکننده با درصد سیلیسیم بالاتر، کسر حجمی فاز یوتکتیک آلومینیم- سیلیسیم افزایش یافته و در نتیجه خواص مکانیکی منطقه جوش بهبود یافت. همچنین افزایش فرکانس جریان باعث اصلاح ساختار دانه و کاهش قطر متوسط دانه ها در منطقه جوش و متعاقب آن بهبود خواص مکانیکی در این منطقه گردید. نمونه جوش داده شده با پرکننده er4047 و فرکانس 5 هرتز بهترین اتصال مکانیکی می باشد.

هدف از این تحقیق ساخت کامپوزیت های al/al?o?/sicبه روش متالورژی پودر می باشد. ابتدا زمان مناسب برای آسیاکاری و دمای مناسب برای تف جوشی در نمونه های al/20%sic تعیین شد. زمان آسیاکاری و دمای تف جوشی بهینه که به ترتیب 8 ساعت و ?c600 تعیین شد، جهت ساخت کامپوزیت های تقویت شده با ذرات sicو al?o? به کار گرفته شد. پودرهای مورد نظر ابتدا با درصد های حجمی al/20%sic، al/20%al?o?، al/5%al?o?/15%sic، al/10%al?o?/10%sicو al/15%al?o?/5%sicدر آسیای گلوله ای سیاره ای به صورت یکجامخلوطگردید. مخلوط به دست آمده در فشار 500 مگاپاسکال در دمای محیط به صورت سرد متراکم شد. نمونه های استوانه ای شکل تولیدی با قطر mm10 در کپسول های کوچکی محبوس و مدت 1 ساعت تف جوشی شدند. به منظور بررسی مرفولوژیو توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه از میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و ارزیابی خواص مکانیکی کامپوزیت ها از آزمون های سختی سنجی و فشار و جهت بررسی رفتار سایشی از آزمون پین روی دیسک استفاده شد. همچنین برای اندازه گیری چگالی از روش ارشمیدس استفاده گردید. نتایج نشان داد که بهترین ریزساختار مربوط به کامپوزیت al/20%sicبود که سختی حدود 7 برابر آلومینیوم خالص داشت و استحکام آن mpa160 بود و در کامپوزیت های سه جزئی با افزایش درصد sic مقاومت به سایش، استحکام و سختی افزایش یافت به طوریکه کامپوزیت al/15%sic/5% al?o? با استحکام حدودmpa151، سختی 96 ویکرز و نرخ سایش mm³/km8/6 بهترین خواص را در بین کامپوزیت های سه جزئیداشت.

در این تحقیق کامپوزیت هیبریدی al/al2o3/sic با دو نوع آلومینیم خالص تجاری (al1200 و al1050) به روش اتصال نورد تجمعی (arb) تولید گردید.کامپوزیت های هیبریدی با زمینه آلومینیم 1200 و آلومینیم 1050 حاوی 2درصد حجمی ذرات سرامیکی به ترتیب تا 6 و 8 سیکل تولید شدند. به منظور مقایسه خواص کامپوزیت با نمونه خالص، آلومینیم1200 و آلومینیم1050 نیز به ترتیب تا 6 و 8 سیکل نورد تجمعی شدند. بررسی خواص مکانیکی شامل سختی سنجی و آزمون کشش انجام شد. توزیع ذرات سرامیکی در زمینه به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی در سیکل های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که با افزایش تعداد سیکل ، سختی و استحکام کامپوزیت تولیدی افزایش می یابد و توضیع ذرات همگن تر می شود.استحکام کامپوزیت هیبریدی با زمینه al1200، در سیکل ششم حدود 166 مگاپاسکال (4 برابر نمونه آنیل شده) و سختی آن در سیکل ششم 76/5 ویکرز می باشد (بیش از 3 برابر نمونه آنیل شده). همچنین استحکام کامپوزیت هیبریدی با زمینه al1050 در سیکل هشتم 194 مگاپاسکال و سختی آن 83/4 ویکرز می باشد که به ترتیب 5 برابر و 4 برابر نمونه آنیل شده می باشد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی از سطوح شکست کامپوزیت هیبریدی زمینه آلومینیم 1050 بعد از آزمایش کشش، نشان دهنده آن است که سطح شکست ترکیبی از حفره های کم عمق بین ذرات می باشد.

در این تحقیق کامپوزیت های al-cu-ni و al-cu-ni/sicبا ترکیبی از روش های اتصال نورد تجمعی (arb) و پوشش دهی تولید شدند. پوشش نیکل با ضخامت تقریبی 10 میکرون و پوشش نیکل-کاربید سیلیسیم با ضخامت های مختلف 50،25 و150 میکرون با استفاده از فرآیند رسوب الکتریکیروی زیرلایه مس ایجاد شد. تغییرات ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون کشش مورد بررسی قرار گرفت.

ورق های فولادی کم کربن، نقش مهمی در صنایع مختلف شکل دادن ایفا می کنند. یکی از کاربردهای عمده این ورق ها به کار رفتن آنها در درب و بدنه اصلی یخچالها می باشد. کارخانه آزمایش یکی از صنایع تولید کننده یخچال در ایران است. مشکلی که این کارخانه در اغلب مواقع با آن مواجه است، جفت نشدن درب یخچالهای به بدنه اصلی آنها می باشد. در این تحقیق علل پیچیدگی این دربها مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظور ابتدا ورق هایی از کارخانه انتخاب گردید (دو ورق ایرانی و یک ورق آلمانی) و سپس آزمایشهایی بر روی آنها انجام گرفت. از جمله این آزمایشها، تعیین خاصیت ناهمسانگردی قائم و صفحه ای، تعیین خواص مکانیکی شامل تنش تسلیم، استحکام کششی و نمای کار سختی ئر جهت های طولی، عرضی و 45 درجه نسبت به جهت نورد، رسم منحنی حد شکل پذیری، آزمایش تفرق اشعه ‏‎x‎‏ و بررسی ریزساختار ورق ها می باشد. علاوه بر این مراحل تولید دربها در کارخانه نیز مورد برسی قرار گرفت. نتیجه حاصل از بررسی مراحل تولید دربها نشان داد که تلورانس قالبهای دتسگاه خم کردن در اثر کار مداوم از بین رفته بود؛ در نتیجه ورق ها پس از فرایند خم کاری دچار نوعی پیچیدگی می شدند. همچنین آزمایشهای انجام شده بر روی ورق ها نشان دادند که عواملی از جمله ناهمسانگردی قائم، ناهمسانگردی صفحه ای و نیز هم راستایی و غیریکنواختی دانه ها، که موجب توزیع غیریکنواخت تر کرنش در سطح ورقها می شدند، می توانستند پیچیدگی مذکور را تشدید نمایند. بعلاوه وجود موجهای اولیه در سطح ورقها که باعث ایجاد تنش ها و کرنش های پس ماند در ورق ها می گردید، نیز این پیچیدگی را شدیدتر می کرد.