دانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746228220170823A Comparative study of the Effect of Adding Iron and Zirconium Oxide Nanoparticles on Microstructure and Properties of MgO-CaO Refractoriesبررسی مقایسهای اثر افزودن نانو ذرات اکسید آهن و زیرکونیم بر ریزساختار و خواص دیرگدازهای MgO-CaO1231363158310.22067/ma.v28i2.49419FAسلمان قاسمیدانشگاه صنعتی شریف تهرانعلی نعمتیدانشگاه شریفحسن قیصری ده شیخآزاد اسلامی واحد نجف آبادJournal Article20150828The use of magnesia-doloma refractories is restricted due to their poor hydration resistance in variety industrial applications. In this investigation the effect of nano-Fe2O3 and nano-ZrO2 addition on the microstructure and hydration resistance of magnesia-doloma refractories was investigated. SEM and XRD analysis were used to investigate the microstructure and phases. Results show that the using nano-Fe2O3 causes the formation of low melting phases such as C2F, C3A and CAF surrounding CaO, MgO grains and grain boundaries at the working temperature which increased the hydration resistance, density, and decreased the porosity. Using nano-ZrO2 led to the formation of CaZrO3 phase in solid state at the working temperature which increased the hydration resistance. The results also show that the samples containing nano-ZrO2 have high hydration resistance compared to samples with nano-Fe2O3. The MC35F4Z2 sample, showed the highest hydration resistance than all nano-Fe2O3 samples and samples which contained 2, 4 and 6 wt. % nano-ZrO2.استفاده از دیرگدازهای منیزیا- دولومایی به دلیل مقاومت به هیدراته شدن ضعیف در صنایع مختلف با محدودیت روبه رو شده است. در فعالیت حاضر اثر افزودن نانو ذرات اکسید آهن و زیرکونیم بر ریزساختار و مقاومت، به هیدراته شدن دیرگدازهای منیزیا- دولومایی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسیهای ریزساختاری از میکروسکوپ الکترونی روبشی و به منظور بررسیهای فاز ازآنالیز پراش اشعه ایکس استفاده شده است. نتایج نشان داد که استفاده از نانو ذرات اکسید آهن منجر به تشکیل فازهای با نقطه ذوب پایین از قبیل C2F ، C3A و CAF میشود. این فازها در دمای پخت نمونهها به صورت فازمایع درآمده و دانههای منیزیا، کلسیا و مرزدانه ها را احاطه کرده و منجر به افزایش دانسیته، کاهش تخلخلها و در نتیجه بهبود مقاومت به هیدراته شدن نمونه ها شده است. استفاده از نانوذرات اکسید زیرکونیم به واسطه تشکیل فاز زیرکونات کلسیم که در دمای زینتر نمونهها به صورت جامد حضور داشته، منجر به افزایش مقاومت به هیدراته شدن نمونهها شدهاست. نتایج نشان داد که نمونههای شامل نانو ذرات اکسید زیرکونیم در مقایسه با نمونههای شامل نانو ذرات اکسید آهن از مقاومت به هیدراته شدن بالاتری برخوردار می-باشند. نمونه (MC35F4Z2) دارای مقاومت به هیدراته شدن بالاتری نسبت به تمام نمونههای شامل نانو ذرات اکسید آهن و نمونههای شامل 2، 6،4% همچنین وزنی نانو ذرات زیرکونیا میباشد و به عنوان ترکیب بهینه انتخاب شده است.دانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746228220170823Effect of Milling Intensity of TiO2-Al Powder Mixture on Microwave Synthesis of TiAl/Al2O3 Compositeبررسی اثر شدت فعالسازی مخلوط پودری TiO2-Al در سنتز مایکروویوی کامپوزیت TiAl/Al2O31123160310.22067/ma.v28i2.34884FAپریسا رادمهردانشگاه علم وصنعت ایرنعلیرضا ذاکریدانشگاه علم و صنعت ایرانسمیه اعلم الهدیدانشگاه علم وصنعت ایرانJournal Article20140505In this research, TiAl/Al2O3 composite was synthesized from mechanically activated TiO2-Al powder mixtures using microwave heating. The powder mixtures were heated in a microwave oven after milling and pressing into cylindrical tablets. The effect of mechanical activation intensity was evaluated on the ignition time and the resultant reaction products. XRD and SEM analysis were used for evaluation of the synthesized samples. Moreover, the volume percent of the formed phases was calculated from XRD patterns using Maud software. The results confirmed that the composites mainly consist of TiAl and dispersed Al2O3 particles. The dominant phase is Al2O3 with 65-75 vol.% and the amount of TiAl phase varies from 18 to 30 vol.%. The results revealed that with increasing the intensity of activation, the ignition time first decreased and then increased. At optimum condition with an ignition time of 27 s, the composite structure is more uniform and less porous and it consists of 23.2% TiAl and 69.6% Al2O3.در این تحقیق کامپوزیت TiAl/Al2O3 از طریق فعالسازی مکانیکی مخلوط پودری TiO2-Al و گرمایش مایکروویوی بدست آمد. مخلوط پودری اولیه پس از آسیاکاری به صورت قرصهای استوانهای شکل فشرده شد و سپس تحت گرمادهی مایکروویو قرار گرفت. از آنالیزهای پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی جهت بررسی ساختاری نمونهها پس از سنتز استفاده شد. اثر شدت فعالسازی بر زمان اشتعال نمونهها و ترکیب فازی کامپوزیت سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین درصد حجمی فازهای تشکیل شده با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس و نرمافزار محاسبه شد. نتایج تشکیل محصول کامپوزیتی و حضور فاز TiAl و ذرات آلومینا را تأیید کرد. فاز غالب تشکیل شده در نمونهها آلومینا با مقدار حدود 75-65 درصد حجمی و مقدار ترکیب بینفلزی تیتانیم آلومیناید بین 30-18 درصد حجمی متغیر بود. همچنین معلوم شد که افزایش شدت فعالسازی زمان اشتعال را ابتدا کاهش و سپس افزایش میدهد. در شرایط بهینه با زمان اشتعال 27 ثانیه، محصول کامپوزیتی از ساختار یکنواختتر و با تخلخل کمتری برخوردار بوده و شامل 2/23% :TiAl و 6/69% :Al2O3 میباشد.دانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746228220170823Numerical and Experimental Evaluation of Stray Grains Formation During Single Crystal Growthبررسی تجربی و عددی ایجاد دانه سرگردان در فرآیند رشد تکبلور سوپرآلیاژ پایه نیکل13263162310.22067/ma.v28i2.35238FAمحسن قنبری حقیقیعلم و صنعت ایرانسعید شبستریعلم و صنعت ایرانمحمدرضا ابوطالبیعلم و صنعت ایرانJournal Article20140517Stray grain formation during single crystal growth with growth rates of 3, 5 and 7 mm/min has been assessed. The results revealed that increasing the growth rate resulted in the decrement of thermal gradient in the solidification front and caused stray grain formation in the solidification front of the columnar grain growth. Experimental and numerical results showed that a well-oriented single crystal structure is obtained at a growth rate of 3 mm/min in Ni-based superalloy. Stray grain formation occurred at growth rates greater than 3 mm/min, as a result of high growth rate and low thermal gradient.جوانهزنی دانههای سرگردان در فرآیند رشد تکبلور به روش بریجمن در سرعت رشد 3، 5 و 7 میلیمتر بر دقیقه مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسیها نشاندهنده کاهش گرادیان دمایی در اثر افزایش سرعت حرکت نمونه از کوره و جوانهزنی دانههای سرگردان در جلوی جبهه رشد دانه-های ستونی است. بررسیهای عملی رشد تکبلور سوپرآلیاژ پایه نیکل نشان داد که سرعت رشد 3 میلیمتر بر دقیقه منجر به ایجاد ساختار تکبلور با جهت بلوری نزدیک به >001< در راستای خروج حرارت میشود. در سرعتهای رشد بیش از 3 میلیمتر بر دقیقه، جوانهزنی دانه هممحور رخ میدهد.دانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746228220170823Influence of Cooling Rate and Copper Content on the Microstructure of Zn–27%Al Alloy under End-chill Castingتأثیر نرخ سرمایش و مقدار مس بر ریزساختار آلیاژZn–27%Al تحت ریختهگری تبریدی27363164910.22067/ma.v28i2.35765FAرحیم اعرابی جشوقانیتربیت مدرسحمید پیرنجم الدینتربیت مدرسحسن قهوه چیانتربیت مدرسحمیدرضا شاهوردیتربیت مدرسJournal Article20140531In this research, the effect of cooling rate and copper content on the microstructure of Zn–27%Al alloy was investigated using chilled casting in a sand mould. Microstructural examination showed that with decreasing cooling rate, dendrite arm spacing and the percentage of interdendritic phases increased. Moreover, addition of copper up to 1 wt. % did not lead to significant change in microstructure, while addition of 2, and 4 wt% copper led to the formation of -CuZn4 phase in the interdendritic regions. In addition, with decreasing cooling rate, the morphology of - precipitates varied from semi-plate-like to spherical.در این پژوهش تأثیر نرخ سرمایش و مقدار مس بر ریزساختار آلیاژ Zn–27%Al با استفاده از ریختهگری تبریدی در قالب ماسهای بررسی شد. بررسیهای ریزساختاری نشان داد که با کاهش نرخ سرمایش، فاصله بازوهای دندریتی و درصد فازهای بین دندریتی افزایش یافت. همچنین افزودن مس به میزان 1 درصد وزنی تغییر قابل توجهی در ساختار ایجاد نکرد در حالیکه افزودن مقادیر 2 و 4 درصد وزنی منجر به تشکیل رسوب -CuZn4Ԑ در نواحی بین دندریتی شد. علاوه براین با کاهش نرخ سرمایش، مورفولوژی رسوبات Ԑ از حالت نیمه ورقهای به کروی شکل تغییر کرد.دانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746228220170823Influence of Cold Rolling on Austenite Formation in Plain Low-Carbon Steel Annealed in Intercritical Regionتأثیر میزان نورد سرد بر تشکیل آستنیت در فولاد کمکربن تابکاری شده در ناحیۀ میانبحرانی37483167710.22067/ma.v28i2.38157FAمیمنت سادات محسن زادهدانشگاه فردوسی مشهد0000-0002-7474-477Xمحمد مزینانیدانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20140809Since intercritical annealing is the main processing stage for the production of dual-phase steels (DPS), studies on the formation of austenite are of great importance. In this research, the effects of the cold rolling and intercritical annealing temperature on the formation of austenite in plain low carbon steel have been investigated. For this purpose, the steel sheets were cold rolled for different amounts of reductions and annealed at different intercritical temperatures followed by quenching into an ice brine solution. In order to investigate the microstructural evolution as well as the effect of controlling parameters on the nucleation and growth processes of austenite (martensite at room temperature) formation, the samples were quenched at various time intervals during intercritical annealing and their microstructures were analyzed using optical and scanning electron microscopes. The results showed that cold rolling and other processes occurring during the formation of austenite significantly influences the initial microstructure and the nucleation and growth of austenite phase. In un-deformed and 50% cold rolled specimens, austenite formed from the pre-existing pearlite colonies. However, in the 70 cold rolled specimens, cementite spheroidization within the deformed pearlite colonies caused austenite to be formed from a microstructure consisting of cementite particles embedded in a matrix of ferrite. In this situation, nucleation and growth of austenite phase took place mainly on the grain boundaries of ferrite matrix. Furthermore, it was found that the temperature of intercritical annealing treatment has a strong effect on the kinetics of austenite formation.بهدلیل اینکه تابکاری میانبحرانی یکی از مراحل عمدۀ تولید فولاد دوفازی بهشمار میرود، مطالعۀ تشکیل آستنیت در این فولادها از اهمیّت زیادی برخوردار است. در این تحقیق، تأثیر میزان نورد سرد اولیّه و دمای تابکاری بر تشکیل آستنیت در فولاد سادۀ کمکربن مورد بررسی قرار گرفت. برای اینمنظور، ورقهای فولادی بهمیزانهای متفاوتی نورد سرد شدند و در دماهای مختلف تحت عملیّات تابکاری میانبحرانی قرار گرفتند و سپس، در محلول آب نمک و یخ سریع سرد شدند. برای بررسی روند گسترش ریزساختار و نیز، تعیین تأثیر عوامل مختلف بر جوانهزنی و رشد آستنیت (مارتنزیت در دمای اتاق)، نمونهها در طول عملیّات تابکاری در بازههای زمانی مشخصی سریع سرد شدند و برای بررسیهای ریزساختاری، مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج بهدست آمده نشان دادند که انجام نورد سرد و فرایندهای دیگری که افزون بر تشکیل آستنیت، حین مراحل مختلف هنگام گرمایش نمونه تا دمای استحاله، اتفاق میافتند، میتوانند بهمیزان زیادی ریزساختار اولیّه و در نتیجه، نحوۀ جوانهزنی و رشد آستنیت را تحت تأثیر قرار دهند. در ریزساختار فولادهای نورد نشده و نورد شده بهمیزان 50 درصد، آستنیت (مارتنزیت در دمای اتاق) در محل تودههای پرلیت تشکیل شد، امّا در ریزساختار فولاد نورد شده بهمیزان 70 درصد، کروی شدن لایههای سمنتیت باعث شد تا آستنیت از ریزساختاری شامل ذرات سمنتیت در زمینۀ فریتی تشکیل شود. در این حالت، جوانهزنی و رشد آستنیت بهطور عمده در مرز دانههای فریت زمینه صورت گرفت. افزون بر این، مشخص شد که دمای تابکاری میانبحرانی تأثیر قابل ملاحظهای بر سینتیک تشکیل آستنیت دارد. سینتیک تشکیل آستنیت با استفاده از روش (Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogrov) JMAK مدلسازی شد. بر اساس نتایج مدلسازی مشخص شد که تغییر ریزساختار فولاد بوسیلهی انجام نورد سرد تأثیر قابل ملاحظهای بر سرعت تشکیل آستنیت در طول تابکاری میان بحرانی دارد.دانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746228220170823Experimental Study of Pollutant Removal Chemical Techniques in the Bayer Processمطالعه تجربی روشهای شیمیائی حذف آلایندهها در فرآیند بایر49623170610.22067/ma.v28i2.38395FAمصطفی محمودیاندانشگاه آزاد شاهروداحد قائمیدانشگاه علم و صنعت ایرانشاهرخ شاه حسینیدانشگاه علم و صنعت ایرانJournal Article20140817In this work, carbonate and oxalate creating factors were determined in the Bayer process. In the chemical removal of carbonate and sodium oxalate soluble in sodium aluminate liquor, barium aluminate with structures of Ba2Al2O5, Ba2Al4(OH)16 and BaAl2O4, calcium aluminate (Ca3Al2(OH)12), sodium phosphate (Na3PO4) and lime were separately used. Investigation of temperature, concentration of caustic soda, Al2O3 and sodium carbonate revealed that using barium aluminate with the structure of Ba2Al4(OH)16 with the removal efficiency of carbonate equal to 80.2% and sodium phosphate (Na3PO4) and lime with the removal efficiency equal to 66.9% in oxalate removal, have maximum efficiency. The results also showed that lime and bauxite lead to 66.9 and 99.9% of carbonate and oxalate pollutions in Bayer process liquor, respectively.در این تحقیق عوامل موثر در ایجاد آلایندههای کربنات و اگزالات در فرآیند بایر مجتمع آلومینای جاجرم تعیین شده است. در حذف شیمیایی کربنات و اگزالات سدیم محلول در لیکور آلومینات سدیم به طور جداگانه از آلومینات باریم با ساختارهای Ba2Al2O5، Ba2Al4(OH)16 و BaAl2O4، آلومینات کلسیم (Ca3Al2(OH)12) و فسفات سدیم (Na3PO4) و آهک استفاده گردید. بررسی اثر دما، غلظت سود کاستیک، آلومینا و کربنات سدیم نشان داد، استفاده از آلومینات باریم با ساختار Ba2Al4(OH)16 با راندمان 2/80 % حذف کربنات و استفاده از فسفات سدیم و آهک با راندمان 1/56% در حذف اگزالات بیشترین راندمان را دارا میباشند. نتایج همچنین نشان دادند 9/66% کربنات ورودی از آهک بوده و بوکسیت نیز عامل 9/99% از اگزالات سیکل بایر میباشد.دانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746228220170823Microstructural and Compositional Evolution of Ni-Cu Solid Solution versus Mechanical Alloying Speed during Surface Mechanical Coating (SMC)تحولات ریزساختاری و ترکیبی سیستم نیکل- مس بر حسب سرعت آسیاکاری حین فرآیند پوششدهی مکانیکی سطح (SMC)63823177910.22067/ma.v28i2.41987FAایمان فرح بخشدانشگاه آزاد اسلامی، واحد قوچانعلیرضا ذاکریدانشگاه علم و صنعت ایرانJournal Article20141203Recently, surface coating process by mechanical alloying method was considered as a new and fundamental method. The method in this paper was introduced as "surface mechanical coating (SMC)". In this research, effect of speed milling parameters on mechanical surface coating process in the range of 200 to 500 rpm for both 20 and 60 hour milling time was considered. Since the milling speed leads to increased energy and higher chamber temperature, then microstructural and compositional changes in the powder and coating are inevitable. X-ray diffraction, electron probe micro analyzer and scanning electron microscope were used to study the structure and composition properties. It should be mentioned that in this research copper powder and nickel ball were used as initial materials. The results showed that the completed formation of Cu-Ni solid solution was acquired after 20 hours of milling at 400 rpm and 60 hours of milling at 300 rpm. It was found that the thickest coating layer of about 220 µm was obtained after 60 hours of milling at 400 rpm. The solid solution formation mechanism during SMC process was extracted according to microscopic examination.در دهه اخیر، عملیات پوششدهی سطوح با استفاده از فرآیند آلیاژسازی مکانیکی که در این مقاله "پوششدهی مکانیکی سطح (Surface Mechanical Coating (SMC))" معرفی شده است، به عنوان روشی نوین و بنیادی مورد توجه برخی از محققین قرار گرفته است. در تحقیق پیش رو، بررسی تاثیر پارامتر سرعت آسیاکاری بر فرآیند پوشش دهی مکانیکی سطح (SMC) در بازه 200 تا 500 دور بر دقیقه برای دو مدت زمان 20 و 60 ساعت آسیاکاری مدنظر واقع شده است. از آنجایی که افزایش سرعت آسیاکاری منجر به افزایش انرژی وارده به پودر و همچنین افزایش دمای محفظه میگردد، لذا تغییرات ریزساختاری و ترکیبی در پودر و پوشش اجتناب ناپذیر است. بدین منظور جهت بررسیهای ساختاری و ترکیبی از آنالیز پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکرو آنالیزر پروب الکترونی استفاده گردید. لازم به ذکر است که، به منظور انجام عملیات پوششدهی، از پودر مس به همراه گلوله نیکل استفاده گردید و بررسیها از چهار منظر مختلف مورد توجه قرار گرفت؛ سطح خارجی پودر و گلوله و سطح مقطع برشی پودر و گلوله. نتایج نشان داد که تکمیل تشکیل محلول جامد Cu-Ni برای نمونههای با مدت زمان 20 ساعت آسیاکاری، در سرعت 400 دور بر دقیقه و برای نمونه های با مدت زمان 60 ساعت آسیاکاری، در سرعت 300 دور بر دقیقه حاصل گردیده است. همچنین مشخص گردید که در نمونه با 60 ساعت آسیاکاری در سرعت 400 دور بر دقیقه ضخیمترین پوشش (حدود 220 میکرومتر) حاصل گردیده است. ضمنا مکانیزم تشکیل پوشش حین فرآیند SMC با توجه به بررسیهای میکروسکوپی استخراج گردید.دانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746228220170823The Effect of Intermetallic Compounds on the Strength of Dissimilar Friction Stir Spot Welded Al/Steel Jointsتاثیر ترکیبات بین فلزی بر استحکام جوشهای غیرهمجنس اصطکاکی تلاطمی نقطهای آلومینیم/فولاد83983180610.22067/ma.v28i2.38487FAاسکندر فریدونیدانشگاه صنعتی شریفمجتبی موحدیدانشگاه صنعتی شریفامیرحسین کوکبیدانشگاه صنعتی شریفJournal Article20140819The aim of the present study is to investigate the effect of Al-Fe intermetallic compounds on the strength of friction stir spot welded (FSSW) joints. The tool rotational speed and dwell time were the studied process parameters. The microstructure of the joint interface was characterized using optical and scanning electron microscopes. Tensile-shear testing results showed that the strength of the welds improved with the enhancement of dwell time for all of the applied rotational speeds. Furthermore, for a given dwell time, higher rotational speeds led to stronger joints. Microstructural observations revealed that the strength of the welds increased with the growth of the intermetallic layer thickness up to 5 µm.هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر ترکیبات بین فلزی بر استحکام جوشهای اصطکاکی تلاطمی نقطهای آلومینیم- فولاد بوده است. متغیرهای فرایند، سرعت چرخشی و زمان ماند ابزار بودند. بررسیهای ریزساختاری فصل مشترک اتصال توسط میکروسکوپهای نوری و الکترونی روبشی انجام پذیرفت. نتایج آزمون کشش-برش نشان داد که در تمامی سرعتهای چرخشی مورد استفاده، استحکام اتصالات با افزایش زمان ماند، افزایش مییابد. علاوه بر این، در زمانهای ماند مشابه، سرعتهای چرخشی بالاتر منجر به دستیابی به اتصالات مستحکمتری گردید. مشاهدات ریزساختاری فصل مشترک اتصال، نشان داد که رشد ضخامت لایه بین فلزی تا 5 میکرومتر منجر به افزایش استحکام جوشها میگردد.دانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746228220170823Finite Element Simulation of Temperature Distribution and Residual Stresses in New Thermal Barrier Coating La2Zr2O7/8YSZشبیهسازی و بهینهسازی حل عددی در تحلیل توزیع دما و تنشهای پسماند حرارتی در پوشش دولایه سد حرارتی La2Zr2O7/8YSZ به کمک حل المان محدود991123182910.22067/ma.v28i2.37542FAنسیم نایب پاشاییعلم و صنعت ایرانحسین وفایی نژادعلم و صنعت ایرانسید حسین سیدینعلم و صنعت ایرانمحمدرضا ابوطالبیعلم و صنعت ایرانحسین سرپولکیعلم و صنعت ایرانسید محمد مهدی هادویمالک اشترJournal Article20140721An attempt was made to investigate the thermal and residual stress distribution in a novel three layer (La2Zr2O7/ 8YSZ/ NiCrAlY) during a real-like heating regime. The technique of reduction of solving time like mass scaling leads to a considerable reduction in running time while satisfying and not violating accuracy and converging criteria and constrains. Simulation results indicated that, most of damaging and harmful distortion and residual stress concentrate on ceramic top coats and this lead less harm and life time reduction in substrate.توزیع دما و تنشهای پسماند در پوشش سدحرارتی سه لایه (La2Zr2O7/8YSZ/NiCrAlY) تحت یک چرخه حرارتی ترکیبی و واقعی به کمک نرم افزار تجاری اباکوس شبیهسازی شد. از تکنیک کاهش زمان حل به روش مقیاسدهی جرمی برای جلوگیری از اعوجاج بیش از حد مش-بندی، کاهش خطای عددی و واگرایی استفاده گردید. نتایج نشان داد که استفاده از روش افزایش جرم المانها و جابجایی گرهها بصورت تطبیقپذیر باعث افزایش سرعت حل میشود که دلیل آن بزرگتر شدن نموهای حلی در فرایند است. نتایج شبیهسازی نشان داد که تنشهای پسماند در منطقه پوشش محافظ و نه زیرلایه تمرکز یافته است و این به نوبه خود باعث بهبود و افزایش عمر این محصول محافظ میباشد. تحلیل عددی نشان داد که بیشترین میزان اعوجاج بصورت عمده در ناحیه پوششهای سرامیکی متمرکز شده است.دانشگاه فردوسی مشهدمهندسی متالورژی و مواد2008-746228220170823Study of Microstructure and Mechanical Properties of Transient Liquid Phase bonded of Al / Al2O3بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال نفوذی ورقهای آلیاژی Al /Al2O31131233185210.22067/ma.v28i2.36654FAمونا یاراحمدیدانشگاه صنعتی اصفهانمرتضی شمعانیاندانشگاه صنعتی اصفهانحمیدرضا سلیمی جزیدانشگاه صنعتی اصفهانJournal Article20140623Todays, aluminum matrix composites are widely used in many industrial applications due to their superior properties such as high strength to weight ratio. However, joining problems of these composite materials is a challenge which limits their applications. Consternation of alumina particles, micro-cracks and porosity were found in the joint areas that were filled from α-Al solid phase and fine CuAl2 precipitated particles. The filled areas increased as the joint temperature increase. It is due to a higher amount of the molten material produced during joining. Moreover, the amount of CuAl2 precipitated particles reduced as the joining temperature increased, resulting in reduction of the hardness of the α-Al solid phase in the joint area. The shear strength of the bonded joints was also evaluated using a tension test system. The maximum shear strength (82% of the base metal shear strength) was achieved at the bonding temperature of 590°C and process duration of 30 minutes. Analysis of the fractured surfaces showed plastic deformation, shear dimples and partially ductile failure. Some alumina particles were observed on the fractured surface. At low joining temperatures, the joint strength improved by increasing bonding time, whiles at high joining temperatures, the joint strength decreased due to reduction of CuAl2 particles in the α-Al solid phase.امروزه کامپوزیتهای زمینه آلومینیومی بهدلیل دارا بودن خواص مطلوب فیزیکی و مکانیکی در صنایعی که بهنوعی نیاز به مواد سبک و در عین حال مستحکم دارند، بهطور وسیعی کاربرد یافتهاند. این خواص مطلوب در کامپوزیتهای با ساختار نانو بسیار چشمگیرتر و شاخصتر است. در تحقیق حاضر، فرایند اتصال نمونههای ورق آلیاژی آلومینیوم تقویت شده با ذرات میکرومتری آلومینا، بهروش فاز مایع گذرا مورد ارزیابی قرار گرفت. تأثیر پارامترهای دما و زمان بر روی خواص اتصال بررسی شد. در حوالی درز تمام اتصالها، ترکیبات بین فلزی سخت، تجمع ذرات آلومینا، میکروترک و حفراتی دیده شد که با فاز جامد α–Al پرشدهاند و در درون آنها ذرات پراکنده و ریز CuAl2 مشاهده شد. با افزایش دمای اتصال، بهدلیل افزایش حجم مذاب ایجاد شده در درز، سطح وسیعتری از درز اتصال، میکروترک وحفرات توسط مذاب پر شد. ازطرفی ریزساختار اتصالهای انجام شده در دماهای بالاتر حاوی ذرات کمتری از رسوب نسبت به ریزساختار اتصالهای انجام شده در دماهای پایینتر میباشد، همین عامل نیز موجب کاهش سختی فاز جامد Al-α با افزایش دمای اتصال شد. در دمای اتصال 590 درجهی سانتیگراد، با افزایش زمان اتصال استحکام اتصالها افزایش مییابد طوری که حداکثر استحکام برشی در همین دما و زمان اتصال 30 دقیقه، درحدود 82 درصد استحکام برشی فلز پایه بدست آمد. سطوح شکست بررسی شده، دیمپلهای برشی و نرم و تغییرشکل پلاستیک را نشان داد که بعضاً در انتهای آنها ذراتآلومینادیده میشود. در دماهای اتصال پایین با افزایش زمان، استحکام اتصالات افزایش یافت. در دماهای اتصال بالاتر که انجماد همدما کامل شد، افزایش زمان موجب کاهش مقدار مس و کاهش ذرات رسوبی در زمینهی نرم فاز جامد α-Al شد و در نتیجه استحکام اتصالها کاهش یافت.