دانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746233220220823The Study of Fatigue Behavior of Glass Fiber Reinforced epoxy(GFRP) Composite Under Different Stress Levelsبررسی رفتار خستگی کامپوزیت زمینه پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP) در سطوح تنشی مختلف1124197910.22067/jmme.2022.72975.1029FAعلیرضا مقدس موسوی زادهگروه مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه فردوسی مشهد، ایران.احد ضابطگروه مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه فردوسی مشهد، ایران.0000000164606173سمانه صاحبیانگروه مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه فردوسی مشهد، ایران.Journal Article20211009The aim of this study is to investigate the fatigue behavior of GFRP composite with biaxial fiber orientation [0,90] under different stress levels. First, the tensile test was performed and the UTS value was 420 MPa. Then, fatigue test was performed at 4 stress levels of 70, 50, 42 and 35% of UTS. Fatigue results had acceptable dispersion and the fitting curve on the data also matched well. Finally, the fatigue failure structures of 70 and 35% of UTS samples, using scanning electron microscopy (SEM) were evaluated. The results showed that in both 70 and 35% samples, the mechanism of pull out fibers was obsvered but its intensity was higher in 35% sample. Also in the 35% sample, significant distortion was observed which was absent in the 70% sample. On the other hand, the brittle failure of matrix was more pronounced in the 70% sample than in the 35% sample. This can be related to the increase of the matrix softness due to the application of cyclic load.در این پژوهش هدف بررسی رفتار خستگی کامپوزیت GFRP با جهتگیری الیاف دو جهته [0,90] تحت سطوح تنشی مختلف است. بدین منظور ابتدا آزمون کشش انجام گرفت و مقدار استحکام نهایی برابر با MPa 420 به دست آمد. سپس آزمون خستگی در 4 سطح تنش 70، 50، 42 و 35 درصد استحکام نهایی انجام شد. نتایج خستگی حاصل دارای پراکندگی مطلوبی بود و منحنی برازش شده بر روی دادهها نیز تطابق مناسبی داشت. در نهایت با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، چسبندگی میان الیاف و زمینه و ساختار شکست خستگی نمونههای 70 و 35 درصد استحکام نهایی مورد ارزیابی قرار گرفت. طبق نتایج در هر دو نمونه 70 و 35 درصد، چسبندگی میان الیاف و زمینه مطلوب نبود و جدایش الیاف از زمینه مشاهده گردید. در سطح بار 35 درصد UTS، به دلیل تضعیف پیوند میان رزین و الیاف، جدایش بین آنها شدیدتر بود. همچنین در هر دو نمونه 70 و 35 درصد UTS مکانیزم بیرونزدگی الیاف دیده شد اما شدت آن در نمونه 35 درصد بیشتر بود. در نمونه 35 درصد، اعوجاج قابل توجهی مشاهده گردید که در نمونه 70 درصد، دیده نشده بود. از طرفی، شکست ترد زمینه در نمونه 70 درصد نسبت به 35 درصد، وضوح بیشتری داشت. این موضوع را میتوان به افزایش نرمی زمینه در اثر اعمال بار سیکلی ربط داد.<br /><strong> </strong>https://jmme.um.ac.ir/article_41979_4d870d3e25c990f92667cea8f0518617.pdfدانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746233220220823Effects of Carbonates, Carbon, Chromium Oxide and SiC Compositions On Steel Slag Sinteringتاثیر ترکیبات کربناتی کربن ،اکسید کروم و SiC درپخت سرباره فولاد13244204110.22067/jmme.2022.73743.1033FAآیدا فایقی نیاپژوهشگاه مواد و انرژی ، پژوهشکده سرامیک، مشگین دشت ، البرز، ایران.حسین مردیپژوهشگاه مواد و انرژی ، پژوهشکده سرامیک، مشگین دشت ، البرز، ایران.Journal Article20211120Amorphous slag from the electric arc furnace of Mobarakeh Steel Company, and soda ash flute glass waste (window, mixed with equal weight ratio and sintered with foaming agents and used to prepare glass-ceramic foam. Five types of foaming agents including silicon carbide, calcium carbonate, chromium oxide, graphite and barium carbonate were added to the base composition in five amounts and sintered at 1200 ° C.The crystalline phase crystallized in the composite was at a low weight percentage of foaming agent wollastonite and with increasing weight percentage by 5% Pesudo wollastonite-.The highest volume increase is related to the sample with 5% by weight of barium carbonate and the highest porosity is related to silicon carbide with 1% by weight.The highest compressive strength among the three approved compounds reaches 4.8 MPa in terms of microstructural content of the sample with a weight percentage of calcium carbonate.Also, the distribution of porosity in all foam foams used is non-uniform and only chromium oxide has a better distribution than others.چکیده در کار حاضر، سرباره شیشه ای کوره قوس الکتریک شرکت فولاد مبارکه، و ضایعات شیشه سودالایم فلوت شیشه پنجره ، با نسبت وزنی مساوی مخلوط شد و این ترکیب پایه به همراه عوامل فوم زای متعدد پخت شد. پنج نوع عامل فوم زا، شامل کاربید سیلیسیوم ، کربنات کلسیم ، اکسید کروم، گرافیت و کربنات باریم در پنج قسمت وزنی به ترکیب پایه اضافه گردید، کل مخلوط های کامپوزیتی در دمای 1200 درجه سانتی گراد با سرعت 10 درجه بر دقیقه و زمان ماندگاری سه دقیقه پخت شد. فاز کریستالی متبلور شده در کامپوزیت ها با درصد وزنی کم عامل فوم زا، فاز وولاستونیت و با افزایش درصد وزنی عامل فوم زا تا 5% وزنی فاز شبه ولاستونیت بود. بیشترین افزایش حجم در کامپوزیت(2.5 برابر) مربوط به نمونه با 5 درصد وزنی کربنات باریم و بیشترین تخلخل (84درصد) مربوط به کاربید سیلیسیوم با 1 درصد وزنی می باشد . بالاترین استحکام فشاری در بین سه ترکیب تایید شده از لحاظ ریز ساختاری، مربوط به نمونه با یک درصد وزنی کربنات کلسیم بود که 8/4 مگا پاسکال به دست آمد . همچنین توزیع تخلخل ها در تمامی کامپوزیت های فوم دار غیر یکنواخت بوده و تنها نمونه اکسید کروم دار توزیع تخلخل بهتری نسبت به سایرین دارد.https://jmme.um.ac.ir/article_42041_a168812f6abe8b24cc67926ed1aa3765.pdfدانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746233220220823Effects of precipitation hardening heat treatment conditions on the microstructure, mechanical properties, and electrical conductivity of Cu - 0.4%Cr alloyبررسی تجربی و تحلیلی تاثیر شرایط عملیات حرارتی رسوب سختی بر ریزساختار، خواص مکانیکی و هدایت الکتریکی آلیاژ مس- 4/0 % کروم25404206010.22067/jmme.2022.72467.1026FAوحید نوروزی فردگروه مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران.0000-0003-1481-0226امیر طالبیمجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.Journal Article20210912In this paper, the effects of the aging temperature on the microstructure, mechanical properties, and electrical conductivity of Cu-0.4% Cr are investigated. The solid solution treatment was performed at 950 ᵒC for 1 hour. Then the samples were aged 5 hours at 200, 300, 400, 500, and 600 ᵒC. The microstructure of the samples was surveyed using FESEM. An analytical model is also developed to predict the age-hardened samples yield stress and the precipitation of the alloying elements based on the microstructure images analysis and electrical conductivity of the samples. Increasing the aging temperature up to 500 ᵒC, the number of precipitates increases and their size decreases. Yield strength, tensile strength, and work hardening exponent at aging temperatures of 200 and 300 ᵒC decreases a little and increases at 400 and 500 ᵒC and then decreases at higher temperatures. In optimum precipitation hardening conditions, the yield strength and tensile strength are higher 51.7 and 21.7% than solid solution treatment, respectively. Electrical conductivity increases by the aging temperature increasing up to 500 ᵒC and then remains almost constant at higher temperatures. Comparison between the tensile test and the present model results shows that the model is capable to predict the yield strength of the age hardened samples by good accuracy.در این مقاله تاثیر دمای پیرسختی بر ریزساختار، خواص مکانیکی و الکتریکی آلیاژ مس- 4/0 % کروم مورد بررسی قرار گرفته است. فرآیند محلولسازی در دمای 950 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت و پیرسازی در دماهای مختلف 200، 300، 400، 500 و 600 درجه سانتیگراد به مدت 5 انجام گرفت. ریزساختار نمونهها توسط میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی بررسی گردید. علاوه بر این، یک مدل تحلیلی جهت تعیین میزان رسوب عناصر آلیاژی و استحکام تسلیم نمونهها بکمک آنالیز کمی تصاویر ریزساختار و هدایت الکترکی آنها ارایه شده است. با افزایش دمای رسوب سختی تا 500 درجه سانتیگراد تعداد رسوبات افزایش و اندازه آنها کاهش مییابد. استحکام تسلیم، استحکام کششی و توان کارسختی در دماهای 200 و 300 درجه سانتی گراد نسبت به نمونه محلولسازی شده کاهش، در دمای 400 و 500 درجه سانتیگراد افزایش و مجددا در دماهای بالاتر کاهش مییابند. استحکام کششی و استحکام تسلیم در شرایط بهینه رسوب سختی نسبت به نمونه محلولسازی شده به ترتیب 7/21 و 7/51 % افزایش داشتهاند. با افزایش دمای رسوب سختی تا دمای 500 درجه سانتیگراد هدایت الکتریکی بطور پیوسته افزایش یافته و در دمای بالاتر از 500 درجه تقریبا ثابت میماند. همچنین مقایسه نتایج تست کشش با نتایج مدل نشان داد که مدل ارایه شده در این مقاله با دقت خوبی قادر به پیشبینی تنش تسلیم نمونههای پیر سخت شده است.https://jmme.um.ac.ir/article_42060_d601e7547c60ab6724ef686fc8f8390a.pdfدانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746233220220823Investigating Mechanical Behavior of Al A356-B4C / TiB2 Composite Produced by Stir Castingبررسی رفتار مکانیکی کامپوزیت Al A356- B4C/TiB2 تولیدشده به روش ریختهگری گردابی41584217710.22067/jmme.2022.74511.1037FAعلی علیزادهمهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، تهران، ایران0000-0002-3043-2651مهدی عبدالهیدانشجوی دکتری، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهرا ن، تهران، ایرا نJournal Article20220102This study investigated the effect of adding boron carbide microparticles (B4C) and titanium diboride nanoparticles (TiB2) on the microstructure, tensile strength, and hardness of A356 aluminum composite. In so doing, 2.5, 5, and 7.5 vol.% B4C reinforcements and 2.5 vol.% TiB2 reinforcement were added to the field by stir casting at 1000 °C using in situ process. The TiB2 nanoparticles were processed in situ by cryolite precursors (Na3AlF6), titanium oxide (TiO2), and potassium tetrafluoroborate (KBF4) in aluminum melt, and B4C microparticles were added directly into the melt. X-ray diffraction (XRD), optical microscope (OM), and scanning electron microscope (SEM) were used to investigate the microstructure and failure mechanism of the samples. Also, hardness and tensile tests were carried out to test mechanical properties. The results showed that addition of B4C first decreased and then increased the ultimate tensile strength compared to the sample without reinforcement. Moreover, the highest value of tensile strength was for the sample containing 2.5 vol.% of B4C and 2.5 vol.% TiB2, which showed a 235% improvement compared to the sample without an amplifier. However, the tensile strength of the sample containing 2.5 vol.% of B4C was reduced by 35% compared to the sample without reinforcement. The results of the hardness test showed a drop in properties of the samples containing 2.5% of B4C reinforcement. the highest value of tensile strength was for the sample containing 2.5 vol.% of B4C and 2.5 vol.% TiB2, which showed a 33% improvement compared to the sample without reinforcement.در تحقیق حاضر، تاثیر افزودن میکروذرات کاربید بور (B4C) و نانوذرات دیبورید تیتانیم (TiB2) بر ریزساختار، استحکام کششی و سختی کامپوزیت زمینه آلومینیوم A356 مورد مطالعه قرار گرفت. تقویتکننده B4C با درصدهای حجمی 5/2، 5 و 5/7 و تقویتکننده TiB2 با %5/2 حجمی به روش ریختهگری گردابی در دمای C° 1000 تحت فرآیند درجا به زمینه اضافه شدند. نانوذرات TiB2 با روش درجا بهوسیله پیش مواد کریولیت (Na3AlF6) و اکسید تیتانیم (TiO2) و پتاسیم تترا فلورو بوراید (KBF4) در مذاب آلومینیوم فرآوری شد و میکروذرات B4C بصورت مستقیم وارد مذاب شد. بهمنظور بررسی ریزساختار و فرایند شکست، از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. همچنین از آزمون کشش و سختی به منظور بررسی رفتار مکانیکی کامپوزیت استفاده شد. نتایج نشان داد افزودن B4C ابتدا باعث کاهش و سپس باعث افزایش استحکام کششی نهایی نسبت به نمونه بدون تقویتکننده شد. همچنین، بیشترین میزان استحکام کششی مربوط به نمونه حاوی %5/2 حجمی B4C و %5/2 حجمی TiB2 است که نسبت به نمونه بدون تقویتکننده 235 درصد بهبود نشان داد. اما استحکام کششی نمونه حاوی فقط %5/2 حجمی B4C نسبت به نمونه بدون تقویتکننده 35 درصد کاهش یافت. نتایج حاصل از آزمون سختی افت خواص در کامپوزیت حاوی %5/2 حجمی B4C را نشان داد. بیشترین بهبود سختی نیز مانند استحکام کششی در نمونه حاوی %5/2 حجمی B4C و %5/2 حجمی TiB2 بود که در مقایسه با نمونه بدون تقویتکننده 33 درصد افزایش پیدا کرد.https://jmme.um.ac.ir/article_42177_001f4bea05ba0ff529abfe0ebfcc589e.pdfدانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746233220220823Effect of quenching and partitioning process on the microstructure and tensile properties of medium carbon high silicon steelتاثیر عملیات کوئنچ و پارتیشنبندی بر ریزساختار و خواص کششی یک فولاد متوسط کربن پرسیلیسیم59724228210.22067/jmme.2022.74973.1039FAعلی اکبر عابدینیمهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجندحبیب ا... رستگاریمهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجندسید محمد اماممهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجندJournal Article20220127One of the practical methods for developing high strength steels with suitable ductility is quenching and partitioning process to create a micro-composite microstructure (martensite + residual austenite). In this regard, a good combination of mechanical properties can be produced in a low-alloy steel with a low cost. In the present study, a medium silicon carbon steel 1.7102 was studied by applying quenching and partitioning processes. For this purpose, the effect of quenching temperature (temperature range 170 to 230 °C) and partitioning time (3 to 30 min) were investigated on the microstructure and tensile properties. Microstructural observation was carried out by light microscopy and the volume fraction of the retained austenite was determined using the X-ray diffraction technique. The results show that quenched and partitioned microstructure contains micro-composite features. Moreover, the amount of retained austenite was reduced by increasing the partitioning time followed by precipitation of carbide phase. The best tensile properties were obtained for the specimen quenched at 170 ° C and partitioned at 300 ° C for 8 minutes with a tensile strength of 1997 MPa, yield strength of 1730 MPa, elongation of 10.3% and reduction area of 48%.یکی از روشهای کاربردی جهت توسعه فولادهای استحکام بالا با انعطافپذیری مناسب، عملیات حرارتی کوئنچ و پارتیشنبندی به منظور ایجاد یک ریزساختار میکروکامپوزیتی (مارتنزیت+آستنیت باقیمانده) است. به کمک این روش میتوان با هزینه اندک، ترکیبی فوقالعاده از خواص مکانیکی را در یک فولاد کم آلیاژ بوجود آورد. در پژوهش حاضر، فولاد متوسط کربن پرسیلیسیم 7102/1 با اعمال فرآیندهای کوئنچ و پارتیشنبندی مورد مطالعه قرار گرفته است و تاثیر پارامترهای مختلف از جمله دمای کوئنچ (محدوده دمایی 170 الی 230 درجه سانتیگراد) و زمان پارتیشنبندی (3 الی 30 دقیقه) روی ریزساختار و خواص کششی بررسی شده است. ریزساختار توسط میکروسکوپ نوری بررسی شده و کسر حجمی آستنیت باقیمانده، توسط تکنیک پراش پرتوی ایکس اندازهگیری شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که ریزساختار میکروکامپوزیتی پس از عملیات حرارتی بوجود آمده است. افزایش زمان پارتیشنبندی باعث کاهش آستنیت باقیمانده و تشکیل رسوبات کاربیدی میگردد همچنین با افزایش دمای کوئنچ در زمان پارتیشن بندی 3 دقیقه ، درصد آستنیت باقیمانده و پایدارشده افزایش یافته است. بهترین خواص کششی مربوط به نمونه کوئنچ شده در 170 درجه سانتیگراد و پارتیشنبندی شده در 300 درجه سانتیگراد به مدت 8 دقیقه با استحکام کششی 1997 مگاپاسکال، استحکام تسلیم 1730 مگاپاسکال، ازدیاد طول 3/10 درصد و میزان کاهش سطح مقطع 48 درصد میباشد.https://jmme.um.ac.ir/article_42282_3cd3c8b1847f4eb8fa1185291d4e42d3.pdfدانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746233220220823Superior Improvement of Microstructure and Mechanical Properties of a Medium Silicon Low Alloy 35CHGSA Steel Under Quenching and Partitioning Heat Treatment in Comparison to Conventional Quenching and Tempering Conditionافزایش قابل ملاحظه خواص مکانیکی فولاد کم آلیاژ سیلیسیم متوسط 35CHGSA در شرایط عملیات حرارتی کوئنچ و پارتیشنبندی در مقایسه با حالت کوئنچ و تمپر متداول73914231510.22067/jmme.2022.73625.1035FAعلی خواجه سرویدانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، یزد، ایرانسید صادق قاسمی بنادکوکیدانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، یزد، ایرانعبدالکریم سجادیدانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران0000-0000-0000-0000Journal Article20211207In this experimental work, the improvement of microstructure and mechanical behavior of medium silicon low alloy 35CHGSA steel have been investigated under quenching and partitioning heat treatment in comparison to conventional direct water quenching and tempering condition. For this purpose, the samples of medium silicon low alloy 35CHGSA steel were first austenitized at 900˚C for 15 min and then cooled to room temperature. By the following two heat treatment methods. In the first method, the austenitized, samples were directly quenched in water and then tempered at 500°C for 60 min (Q&T). In the second method, the austenitized samples were quenched in the molten salt bath at 230°C for 1 min in order to form some martensite and then heated to 400°C for 12 min for carbon partitioning from martensite to the adjacent remaining austenite areas and finally water quenching (Q&P). Hardness and tensile tests were performed with phase analysis by XRD and microstructural observations under optical microscopy, field emission scanning electron microscopy (FESEM) equipped with energy-dispersive spectrometry (EDS), followed with electron diffraction via transmission electron microscope (TEM). The results show that the Q&P heat treatment process has been associated with the significant improvement in microstructure and mechanical properties of medium silicon low alloy steel compared to conventional water quenching and tempering condition. The product of ultimate tensile strength multiple elongation, which is a good criterion for design and development of advanced high strength steels, is significantly increased from 16.4 (Q&T samples) to 25.5% GPa (Q&P samples).در این پژوهش، اصلاح ریزساختار و رفتار مکانیکی فولاد عملیات حرارتیپذیر کم آلیاژ سیلیسیم متوسط 35CHGSA در شرایط عملیات حرارتی کوئنچ مستقیم در آب و تمپر شده (Q&T) در مقایسه با شرایط کوئنچ در حمام نمک مذاب و پارتیشنبندی (Q&P) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این هدف، نمونههایی از فولاد کم آلیاژ سیلیسیم متوسط 35CHGSA در دمای ˚C900 به مدت 15 دقیقه حرارت داده شده و سپس به دو روش عملیات حرارتی ادامه پیدا کرد. در روش اول، نمونهها ابتدا در آب کوئنچ و سپس در دمای ˚C500 به مدت 60 دقیقه تمپر شدند (Q&T). در روش دوم، نمونهها ابتدا در حمام نمک مذاب با دمای ˚C230 کوئنچ و برای مدت 1 دقیقه جهت تشکیل مقدار جزئی مارتنزیت نگهداری شدند و آنگاه به منظور پارتیشنبندی کربن از مارتنزیت به نواحی آستنیت مجاور، در دمای ˚C400 برای مدت 12 دقیقه حرارت داده شده و در نهایت در آب کوئنچ شدند (Q&P). آزمونهای سختیسنجی و کشش به همراه آنالیز فازی به روش XRD و مشاهدات ریزساختاری با میکروسکوپهای نوری، الکترونی روبشی گسیل میدانی FESEM مجهز به EDS و الکترونی عبوری TEM در کنار پراشسنجی الکترونی انجام شد. نتایج نشان میدهد انجام فرایند عملیات حرارتی Q&P باعث اصلاح شگرف ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد 35CHGSA در مقایسه با شرایط Q&T شده است. حاصلضرب استحکام کششی نهایی در ازدیاد طول که معیار خوبی از ارزیابی طراحی و توسعه فولادهای استحکام بالای پیشرفته است در نمونههای Q&T در مقایسه با نمونههای Q&P بطور شگرفی به ترتیب از 4/16 به GPa.% 5/25 افزایش یافته است.https://jmme.um.ac.ir/article_42315_d4b5d69f700fee093ad08fd307be93e4.pdfدانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746233220220823The Synthesis Of Manganese Oxides Through The Process Of Solution Combustionسنتز اکسید های منگنز به روش احتراق در محلول931104242110.22067/jmme.2022.74924.1038FAمهسا محمدی مقدمگروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسیمصطفی میرجلیلیگروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد.0000-0001-6287-0798جلیل وحدتی خاکیگروه مهندسی متالورژی و مواد ،دانشکده مهندسی ،دانشگاه فردوسی مشهد0000-0003-1421-5857سحر ملازادهگروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسیJournal Article20220124In recent years, manganese oxides (MnO2, Mn2O3, Mn3O4, MnO) have drawn the attention of many researchers due to their physicochemical properties and potential applications. Manganese dioxide, among manganese oxides, exists in several different polymorphs including α, β, γ, δ, λ-MnO2, which crystal structure determines many of its functional properties, including magnetic properties, electrochemical identification, molecular absorption, and properties. To date, various methods have been employed to synthesize these materials. This study proposes a method of solution combustion synthesis to synthesize manganese oxides in a single step. This study seeks to determine whether changes in fuel type, φ value, adiabatic temperature, and number of additives affect the stability of manganese oxide structure. The synthesized particles were then analyzed using X-ray diffraction and FE-SEM microstructural analysis. Studies have demonstrated that φ ˂ 1 and urea are the optimal conditions for the synthesis. Likewise, in order to determine the effects of heat treatment on the crystallinity of the synthesized particles in different conditions, heat treatment was carried out, which increased crystallinity in the samples. Despite the difficulty of synthesizing manganese oxides, particularly MnO2, the present study was able to perform it in a single step via solution combustion synthesis.در طول سالیان متمادی، اکسیدهای منگنز (MnO2,Mn2O3,Mn3O4,MnO) بهطور قابلتوجهی، علاقهی محققان زیادی را به خاطر خواص فیزیکی-شیمیایی و کاربردهای بالقوهای که دارند، جذب کردهاند. در میان اکسیدهای منگنز، دیاکسید منگنز در چندین حالت بلوری مختلف (α, β, γ, δ, λ) وجود دارد که ساختار بلوری به مقدار زیادی، خواص کاربردی MnO2 شامل خواص مغناطیسی، شناساییهای الکتروشیمیایی، جذب مولکولی و خواص را تعیین میکند. تاکنون، روشهای متفاوتی جهت سنتز این مواد استفادهشده است. در تحقیق حاضر، روش تکمرحلهای سنتز احتراقی در محلول بهمنظور سنتز اکسید های مختلف منگنز و به ویژه MnO2 پیشنهادشده است. هدف از تحقیق، بررسی تأثیر نوع سوخت، مقدار φ، دمای آدیاباتیک و مقدار افزودنیها بر پایداری ساختار اکسیدهای منگنز، است. سپس آنالیز پراش پرتوایکس (XRD) و آنالیز ریزساختاری FE-SEM از ذرات سنتز شده، گرفته شدند. تحقیقات انجامشده بیانگر این است که شرایط بهینه برای سنتز استفاده از سوخت اوره و 1˂ φ است. همچنین بهمنظور بررسی تأثیر عملیات حرارتی بر بلورینگی ذرات سنتز شده در شرایط مختلف، عملیات حرارتی انجام شد که منجر به افزایش بلورینگی نمونهها میشود. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که سنتز اکسید های مختلف منگنز به ویژه MnO2 بصورت خالص، با چالشهایی روبرو است، که خوشبختانه در تحقیق حاضر بهصورت تکمرحلهای و با کمک سنتز احتراقی در محلول، با موفقیت انجام شد.https://jmme.um.ac.ir/article_42421_5fb44a2762a09d2e007c5df37952efb7.pdfدانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746233220220823“The Effect of Chemical Composition on Sintering Process and Microstructural, Mechanical, and Biological Properties of Hydroxyapatite/Borate Glass Composites”تاثیر ترکیب شیمیایی بر رفتار زینترینگ و خواص ریزساختاری، مکانیکی و بیولوژیکی کامپوزیتهای هیدروکسی آپاتیت/شیشه بوراتی1111324246910.22067/jmme.2022.73523.1032FAزینب ابراهیمی کاهوگروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.نگار اکرمیگروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.مهرنوش قنادگروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.سیمین نظرنژادتخصصی مهندسی بافت، گروه علوم تشریح و بیولوژی سلولی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد.سعید کارگذارگروه علوم تشریح و بیولوژی سلولی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد.سحر ملازادهگروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.Journal Article20211108In this study, the solution combustion method was used to synthesize a bioactive borate compound. XRD, FTIR, PSA analyses have been used to identify phase composition, bond determination, and particle size, respectively. In addition, MTT and cell migration assay were utilized to measure the biocompatibility of the particles. The synthesized particles not only were nano in size along with amorphous structure, but also showed positive effects on cell proliferation and migration. To attain bioactive compositional scaffolds, the borate amorphous compound was combined with hydroxyapatite nanoparticles at different weight percentages. Afterward, mixtures were sintered at 600, 650, and 700 oC for 0.5 and 1 h. XRD and DTS analyses were operated to evaluate the phase composition and mechanical strength. FESEM micrograph was evaluated to observe the crack path in addition to porosity and the effect of borate glass on the sintering process. The sample sintered at 700 oC for 1h containing 20% borate glass and 80% of hydroxyapatite, accounted for the highest mechanical strength at 4.87 ± 0.02 MPa. ICP-OES analysis of the sample containing 20% hydroxyapatite, which was sintered at 700 oC for 1 h, showed an increase in ion release compared to pure sintered hydroxyapatite after immersing in SBF for 7 days. Also, ion release of the borate glass has considerably been controlled and diminished by virtue of combining and sintering with hydroxyapatite nanoparticles. Furthermore, the mentioned composition is able to bond with soft tissue as well as hard tissue.در پژوهش حاضر، از روش احتراقی در محلول جهت سنتز ترکیب آمورف بوراتی زیستفعال.استفاده شد. آنالیز XRD، FTIR و PSA با هدف مشخصهیابی فازی، تشخیص پیوند و تعیین اندازه ذرات انجام شد. از آزمایشهای MTT و Migration به منظور تعیین زیستسازگاری پودرها استفاده شد. پودر سنتز شده دارای ابعاد نانو، ساختار آمورف و تاثیر مثبت بر تکثیر و مهاجرت سلولها است. ترکیب آمورف بوراتی با نانوذرات هیدروکسی آپاتیت به منظور ایجاد داربستهای کامپوزیتی، در درصدهای وزنی متفاوت ترکیب شده و در دماهای 600، 650 و oC700 به مدت زمانهای 0.5 و 1 ساعت زینتر شدند. مطالعه الگوی تفرق اشعه ایکس به منظور تشخیص فازها و تست استحکام کششی قطری به منظور سنجش استحکام مکانیکی انجام شد. تصویربرداری FESEM از نمونههای شکسته شده در تست استحکام کششی قطری به منظور مشاهدهی مسیر ترک، میزان تخلخل و نحوه تاثیر شیشه بوراتی بر زینتر انجام شد. نمونه با wt.% 20 هیدروکسی آپاتیت و wt.% 80 شیشه بوراتی، زینتر شده در oC700 به مدت 1 ساعت، دارای بالاترین استحکام به مقدار 0.02±4.87 است. آنالیز ICP-OES نمونه با wt.% 20 هیدروکسی آپاتیت زینتر شده در oC700 به مدت 1 ساعت بعد از 7 روز غوطهوری در مایع شبیه سازی شدهی بدن، نشان دهنده افزایش رهایش یون در مقایسه با هیدروکسی آپاتیت خالص زینتر شده است. همچنین کنترل و کاهش رهایش یونی قابل ملاحظه شیشه بوراتی از طریق کامپوزیت و زینتر شدن در مشاهده شد. کامپوزیت ساخته شده دارای قابلیت پیوند با بافت نرم و سخت است.https://jmme.um.ac.ir/article_42469_c894fc23577fc6540b5482f5f879d388.pdfدانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746233220220823The effect of carbon black content on the weld strength of friction stir spot aluminum/polyethylene composite weldتأثیر حضور کربن بلک بر استحکام اتصال آلومینیوم/پلیاتیلن در فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطهای1331464256510.22067/jmme.2022.76096.1048FAتکتم کیان افشاردانشکده مهندسی دانشگاه فردسی مشهدسمانه صاحبیاندانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد.محسن حداد سبزواردانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد.0000-0001-6755-2123Journal Article20220409With the emergence of industries and their growth, joining different parts to each other has become an important need. Due to the complexity of conventional connection methods, there has been a great deal of interest in research and development of new connection methods in recent years. Therefore, this study was conducted to investigate the joining strength of 5083 aluminum alloy to a polymer-based composite reinforced with carbon black particles. In this study, mechanical properties including shear tensile strength and the effect of reinforcing particles on the thermal conductivity of high density polyethylene were investigated. In this study, the joining was performed by friction stir welding process and the weld point strength was investigated by shear tensile test. Percentage of reinforcing phase added to the polyethylene matrix, dwell time of friction stir spot welding machine tools as variables affecting the shear tensile strength were evaluated in this study. The results showed that by increasing the dwell time for pure polyethylene for 15 seconds and for composite samples of carbon black reinforced polyethylene in a time period of 10 seconds, a favorable bond was established and with increasing dwell time Up to 20 seconds due to excessive increase of polyethylene melt strength and residual stresses during the freezing process, a decreasing trend of bond strength was observed.اتصال قطعات مختلف به یکدیگر به عنوان یک نیاز مهم در صنایع مختلف مطرح شده است. به دلیل پیچیدگی روشهای اتصال متداول، تمایل زیادی به پژوهش و توسعهی روشهای اتصال جدید در سالهای اخیر به وجود آمده است . از این رو این پژوهش با هدف بررسی استحکام اتصال آلومینیوم آلیاژی 5083 به کامپوزیت زمینه پلیمری تقویت شده با ذرات کربن بلک انجام شده است. در این پژوهش خواص مکانیکی شامل استحکام کششی برشی و تاثیر درصد وزنی ذرات تقویت کننده بر مدت زمان مورد نیاز جهت ایجاد اتصال مطلوب بین کامپوزیت زمینه پلیمری و آلومینیوم بررسی گردید. در این پژوهش اتصال با فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی انجام و استحکام نقطهی جوش با آزمون کشش برشی مورد بررسی قرار گرفت. درصد فاز تقویت کنندهی افزوده شده به زمینهی پلیاتیلن، مدت زمان ماندگاری ابزار دستگاه جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطهای به عنوان متغیرهای تأثیرگذار بر استحکام کششی برشی در این پژوهش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که با افزایش زمان ماندگاری برای پلیاتیلن خالص در مدت زمان 15 ثانیه و برای نمونه های کامپوزیتی زمینه پلی اتیلن تقویت شده با کربن بلک در بازه زمانی 10 ثانیه، اتصال مطلوب را سبب می شود و با افزایش زمان ماندگاری تا 20 ثانیه به دلیل افزایش بیش از حد مذاب پلی-اتیلن استحکام و تنشهای پسماند در طی فرایند انجماد روند نزولی استحکام اتصال مشاهده شد.https://jmme.um.ac.ir/article_42565_1be4a30d9b4e5c2e642b1bfb39151d4f.pdfدانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746233220220823Effect of laser line interruption on the structure and magnetic properties of GO-silicon-steel-sheets in the laser scribing processتاثیر انقطاع خطوط لیزر بر ساختار و خواص مغناطیسی ورقهای فولاد سیلیکونی جهت دار در فرایند حکاکی لیزر1471604266310.22067/jmme.2022.74057.1036FAمحمدرضا جهانگیریگروه پژوهشی متالورژی، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران0000-0002-5591-7428حسام بیانیدانش آموخته واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.محمد اردستانیگروه مهندسی مواد، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایرانJournal Article20211207In this work, the effect of laser line interruption was studied on the structure and magnetic properties of grain-oriented silicon steel sheets during the laser-scribing process in the presence/absence of an external magnetic field. By applying different patterns of interruption, the effect of discontinuity length, one-sided or two-sided application of laser and overlapping or non-overlapping of laser lines (for sheets scribed on both sides) was investigated on the domain structure and core losses of silicon steel sheets. Based on the results of these experiments, the optimal conditions of discontinuous laser scribing were obtained. The results show that although at small interruption lengths such as 2 mm, the effect of laser scribing is negligible on reducing the core losses, but by increasing the interruption length to about 6 mm, the magnetic losses are greatly improved. By re-increasing the length of interruption to about 10 mm, the core losses increase again and this indicates that a break length of 6 mm creates optimal core losses in the sheets. Use of a longitudinal external magnetic field during the discontinuous laser irradiation with an optimum interruption pattern results in a reduction of about 16% in core losses in grain-oriented silicon steel sheets.در تحقیق حاضر تاثیر انقطاع خطوط لیزر در حین فرایند حکاکی لیزر در حضور/عدم حضور یک میدان مغناطیسی خارجی بر روی تلفات هسته و ساختار حوزه های مغناطیسی در ورقهای فولاد سیلیکونی جهتدار بررسی شد. با اعمال الگوهای مختلف انقطاع، تاثیر طول انقطاع، یک طرفه یا دو طرفه اعمال کردن لیزر و نیز همپوشانی یا غیرهمپوشانی خطوط لیزر (برای ورقهای حکاکی شده دو طرفه) بر روی ساختار دامین ها و تلفات هسته ورقهای فولاد سیلیکونی ارزیابی شد. بر اساس نتایج این آزمایشها، شرایط بهینه حکاکی لیزر منقطع روی سطح ورقها بدست آمد. نتایج این تحقیق نشان می دهد اگرچه در طولهای انقطاع کوچک نظیر 2 میلیمتر، تاثیر فرایند لیزر روی کاهش تلفات ورقها ناچیز است، اما با افزایش طول انقطاع به حدود 6 میلیمتر، تلفات مغناطیسی ورقها تا حد زیادی بهبود می یابد. با افزایش مجدد طول انقطاع تا حدود 10 میلیمتر، تلفات ورقها دوباره افزایش می یابد و این نشان می دهد که طول انقطاع 6 میلیمتر، تلفات مغناطیسی بهینه را در ورقها ایجاد می نماید. استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی طولی همراه با تابش لیزر منقطع با الگوی انقطاع بهینه، منتج به کاهش تقریبا 16 درصد تلفات هسته در فولادهای سیلیکونی جهتدار می شود.https://jmme.um.ac.ir/article_42663_1feb82224c3d2030562ab37ccb369e80.pdfدانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746233220220823Thermodynamic and practical study of iron silicon phases that can be produced from iron and silicon powder systemsبررسی ترمودینامیکی و عملی فازهای سیلیسید آهن قابل تولید از سیستم پودری آهن و سیلسیم1611724266410.22067/jmme.2022.75661.1043FAراضیه خوشحالگروه مهندسی مواد دانشگاه صنعتی بیرجندJournal Article20220305Through the reaction of iron and silicon powder system, different types of iron silicides can form. Depending on their structure, the iron silicide exhibit metallic, semiconductor, or insulating behavior. The higher the iron contents of these materials, the stronger their magnetic properties. One of the technical problems in using elemental powder to produce the different types of silicides is predicting the final component of iron silicide. So far, no comprehensive research has been conducted on this goal. Therefore, in this study, based on the thermodynamic data and with the help of HSC software, the iron silicon phases will form in each molar ratio of iron and silicon were predicted. Then, three different molar ratios were examined in the laboratory for practical evaluation of this prediction. The results showed that by increasing the molar ratio of silicon from 0.5 to 1 and 2, respectively, the Fe3Si, FeSi, and FeSi2 phases will be the predominant phases, which almost agreed with the actual thermodynamic predictions. The reasons for the differences were also discussed.از واکنش سیستم پودری آهن و سیلسیم، انواع مختلف سیلیسیدهای آهن شکل میگیرد که بسته به ساختارشان رفتار فلزی، نیمه هادی یا عایق را میتوانند از خود نشان دهند. هر چه میزان آهن این مواد بیشتر باشد، خواص مغناطیسی آنها قویتر خواهد بودیکی از مسائل تکنیکی استفاده از پودر برای تولید انواع مختلف سیلسیدها، پیشبینی نوع سیلسید نهایی است. تا کنون تحقیق جامعی بر روی این هدف تدوین نشده است. از این رو در این تحقیق ابتدا بر اساس دادههای ترمودینامیکی و به کمک نرمافزار HSC، پیشبینی شد که در هر نسبت مولی آهن و سیلسیم کدامیک از فازهای سیلسید آهن تشکیل خواهد شد. در ادامه به صورت آزمایشگاهی سه درصد مختلف مولی برای بررسی عملی این پیشبینی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت مولی سیلسیم از 5/0 به 1 و 2 ، به ترتیب، فازهای Fe3Si، FeSi و FeSi2 فازهای غالب موجود در ساختار خواهند بود که تا حد زیادی پیشبینیهای ترمودینامیکی با نتایج واقعی موافقت داشت. علت تفاوتهای موجود نیز مورد بحث قرار گرفت.https://jmme.um.ac.ir/article_42664_f780b626340178a0030e8513f39e030d.pdfدانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746233220220823Investigation of the effect of copper addition on the phase equilibrium and the microstructure of 410s stainless steelبررسی تاثیر افزودن مس بر تعادل فازی و ریزساختار فولاد زنگ نزن s4101731844266510.22067/jmme.2022.75465.1041FAمهدی بهمنی اسکوییگروه مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی ارومیه،0000-0001-8198-2461Journal Article20220222In this study, the effect of copper addition on the microstructure of the 410s stainless steel was investigated by means of scanning electron microscopy which was equipped with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Also the phase equilibria and the phase fractions at 1000℃ were calculated using the software package MatCalc version 6.00. The samples were solution annealed at 1000℃ and quenched in oil. According to the results of thermodynamic calculations and scanning electron microscopy images, dual-phase steel with microstructure including ferrite and martensite was formed. It was found that by increasing the amount of copper in the chemical composition of steel, the weight fraction of the ferrite phase in the microstructure decreases remarkably. The phase fraction of ferrite decreases with increasing copper content in agreement with the thermodynamic calculations. The addition of about 5 wt.% copper eliminated the ferrite phase and led to a fully martensite microstructure in the quenched samples.در این پژوهش تاثیر افزودن مس بر ریزساختار فولاد زنگ نزن s410 با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف سنج پراش انرژی پرتو ایکس مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین فازهای در تعادل در ریزساختار و کسر وزنی آنها در دمای ℃1000 با استفاده از نرم افزار مت کلک ورژن 6 محاسبه شده است. نمونه ها در دمای ℃1000 آستنیته شده و درون روغن کوئنچ شدند. با توجه به نتایج حاصل از محاسبات ترمودینامیکی و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، فولاد دو فازی با ریزساختاری شامل فریت و مارتنزیت تشکیل شد. مشخص شد که با افزایش مقدار مس در ترکیب شیمیایی فولاد، کسر وزنی فاز فریت در ریزساختار کاهش چشمگیری مییابد. کاهش کسر وزنی فاز فریت با اضافه شدن مقدار مس، منطبق بر نتایج حاصل از محاسبات ترمودینامیکی است. اضافه شدن حدود 5 درصد وزنی مس، موجب حذف شدن فاز فریت و تشکیل ریزساختار کاملا مارتنزیتی در نمونه های کوئنچ شده گردید.https://jmme.um.ac.ir/article_42665_48b30be6f97e6281a41067787d3b68f1.pdf