per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2017-03-21
20
1
4
14
10.22076/me.2017.55904.1117
30161
Research Paper
تاثیر کامپوزیت سازی سطحی لیزری با ذرات کاربید تیتانیم بر رفتار تریبولوژیکی فولاد ابزار گرمکار H13
The Effect of Laser Surface Compositing Using Nd:YAG Pulsed Laser with TiC Particles On Tribological behavior of H13 Tool Steel
مریم کاظمی
maryamkazemi680@gmail.com
1
حسن ثقفیان
saghafian@iust.ac.ir
2
شهرام خیراندیش
kheirandish@iust.ac.ir
3
رضا سلیمانی گیلاکجانی
rezasoleimani@aut.ac.ir
4
دانشگاه علم و صنعت ایران
دانشگاه علم و صنعت ایران
عضو هیات علمی
دانشگاه علم و صنعت ایران
ذرات کاربید تیتانیم (TiC) به دلیل دارا بودن استحکام، سختی و پایداری الکتروشیمیایی بالا، به عنوان مادهای ایدهآل جهت ساخت برخی از انواع کامپوزیتها شناخته شدهاند. در این پژوهش، به منظور کامپوزیت سازی سطح فولاد ابزار گرمکار 13H، از ذرات کاربید تیتانیم (TiC) پیشنشانی شده و فرآیند کامپوزیت سازی لیزر پالسی Nd:YAGاستفاده شده است. پروفیل سختی سطوح کامپوزیتشده توسط آزمون ریزسختی سنجی ویکرز، مورد بررسی قرار گرفت. مشخصهیابی پوششها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیفنگار تفکیک انرژی (EDS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) انجام گرفت. رفتار تریبولوژیکی سطوح کامپوزیتی و زیرلایه با آزمون پین روی دیسک مورد ارزیابی قرار گرفت و ضریب اصطکاک آنها نیز گزارش شد. نتایج نشان داد که مشارکت مناسب و توزیع یکنواخت ذرات TiC در مناطق کامپوزیتی، سبب ایجاد سطوحی عاری از هر گونه ترک و تخلخل شده و همچنین مشارکت ذرات TiC با سختی و استحکام بالا، از یک سو سبب کاهش ضریب اصطکاک و از سوی دیگر با جلوگیری از تغییر فرم پلاستیک و ترکهای سطحی، سبب بهبود مقاومت سایشی نمونههای کامپوزیتی نسبت به سطوح غیرکامپوزیتی، شد.
Because of high strength, hardness and chemical stability of titanium carbide (TiC), it is known as an ideal material for manufacturing the different types of composite. In this study, surface of hot work H13 tool steel was composited with TiC particles using pulsed Nd:YAG laser process. Hardness of the composited surfaces was measured with a Vickers microhardness tester. Characterization of the composited area was done using scanning electron microscope (SEM) which equipped to energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), field emission scanning electron microscope (FESEM) and X-ray diffraction technique. In order to investigation of tribological behavior of non-treated and composited samples, pin-on-disk test was employed. Characterization results showed a composited zone without any crack and porosity, with appropriate incorporation and uniform distribution of TiC particles in the matrix. The results of tribological test illustrated that incorporation of TiC particles with their initial morphology and high hardness and strength, not only decrease the friction coefficient, but also improve the wear resistance of composited surfaces in compare with H13 non-composited surfaces.
https://www.metalleng.ir/article_30161_40a5486ffaa83b03e4094e256c415342.pdf
فولاد ابزار گرمکار 13H
ذرات کاربید تیتانیم (TiC)
لیزر پالسی Nd:YAG
رفتار تریبولوژیکی
Hot work H13 tool steel
Laser
TiC particles
Pulsed Nd:YAG laser
Tribological behavior
per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2017-03-21
20
1
15
25
10.22076/me.2017.62705.1131
30162
Research Paper
تاثیر فرآیند تغییرشکل پلاستیک شدید نورد تکرارشونده با غلتکهای انحناءدار و صاف (RCSR) بر ریزساختار فولاد زنگ نزن ۳۰۴ در دمای بالای Md30
The Effect of "Repetitive Corrugation and Straightening by Rolling" (RCSR) Process above Md30 temperature on the Microstructure of 304 stainless steel
شیما احمدزاده سلوط
ahmadzade.shima@ut.ac.ir
1
محمود نیلی احمدآبادی
nili@ut.ac.ir
2
حسن شیرازی
hshirazy@ut.ac.ir
3
دانشکده مهدسی متالورژی و مواد. دانشکده فنی،دانشگاهت تهران، تهران،ایران
استاد دانشکده مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه تهران
دکترای دانشکده مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه تهران
هدف از این پژوهش بررسی تاثیر روش تغییرشکل پلاستیک شدید نورد تکرارشونده با غلتکهای صاف و انحناءدار (RCSR) و نیز تاثیر عملیات حرارتی پس از آن بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد زنگنزن ۳۰۴ است. در این پژوهش، ابتدا روش RCSR در دمای °C ۲۰۰ (در دمای بالای Md30)، به منظور تشکیل دانسیته بالایی از نابجاییها و دوقلوییهای مکانیکی در فاز آستنیت و جلوگیری از تشکیل فاز مارتنزیت، به نمونه فولاد زنگنزن ۳۰۴ اعمال شده است. سپس، به منظور دست یافتن به ریزساختار ریزدانه، نمونه تغییرشکل یافته تحت عملیات حرارتی آنیل قرار گرفته است. در ادامه به منظور مشخص نمودن دمای شروع و پایان تبلورمجدد نمونه تغییرشکل یافته، از تست دیلاتومتری استفاده شده است. در نهایت نمونهها توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی، تستهای کشش و میکروسختی مورد مطالعه قرار گرفتهاند. نتایج نشان میدهند که با افزایش تعداد سیکلهای فرآیند RCSR، دوقلوییهای مکانیکی بیشتری تشکیل شده و سختی و استحکام تسلیم نمونهها افزایش یافته است.
The current research is an attempt to study the effect of a novel severe plastic deformation technique called "repetitive corrugation and straightening by rolling" (RCSR) and subsequent annealing on the microstructure and mechanical properties of AISI type 304 austenitic stainless steel. In this study, RCSR process was carried out at 200 °C on the 304 austenitic stainless steel (above Md30 temperature) in order to avoid the formation of martensite phase when a high density of dislocations was introduced into the austenite phase. Thereafter, annealing treatment was applied in order to refine the microstructure of 304 stainless steel. In order to determine the beginning and the end of recrystallization temperature of deformed samples, dilatometer tests were used. The specimens were examined by optical microscopy (OM), tensile and micro-hardness tests. The results indicate that by increasing the cycles of RCSR process, more mechanical twins are induced, the hardness and in particular, the yield stress of specimens have been increased.
https://www.metalleng.ir/article_30162_a2a69af155ec13c8823ae022b102009a.pdf
فولاد زنگنزن ۳۰۴
تغییرشکل پلاستیک شدید
RCSR
304 stainless steel
severe plastic deformation
RCSR
per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2017-03-21
20
1
26
36
10.22076/me.2017.54631.1114
30163
Research Paper
بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت هیبریدی Al/CNT-SiCW تولید شده به روش پرس گرم
Microstructural and mechanical characterization of Al/CNT-SiCW hybrid nano-composite prepared by hot pressing
آرمان صدقی
sedghi@eng.ikiu.ac.ir
1
محمدحسین شاعری
shaeri@eng.ikiu.ac.ir
2
لیلا شهردمی
leilashahrdami1729@gmail.com
3
عضو هیئت علمی گروه مواد دانشگاه بین المللی امام خمینی
عضو هیئت علمی گروه مواد دانشگاه بین المللی امام خمینی
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد گروه مواد دانشگاه بین المللی امام خمینی
هدف پژوهش حاضر بررسی خواص مکانیکی و ریزساختار نانوکامپوزیت هیبریدی آلومینیم تقویت شده با نانولوله کربن (CNT) و ویسکر کاربید سیلیسیم (SiCW) تولید شده بهوسیله فرآیند پرس گرم میباشد. جهت تولید نانوکامپوزیت از درصدهای مختلفی از مقاومسازهای نانولوله کربن و ویسکر کاربید سیلیسیم (5- 0 درصد وزنی) با نسبت مساوی استفاده شد. برای توزیع تقویتکنندهها، پودر آلومینیم و تقویتکنندهها در آسیای گلولهای ماهوارهای با سرعت rpm120 به مدت یک ساعت آسیا و سپس نمونهها تحت فشار MPa500 و دمای C° 550 در زمان پرس گرم 45 دقیقه تولید شدند. بهمنظور بررسی اثر درصد تقویتکنندهها، سختی، چگالی، استحکام تسلیم و استحکام فشاری نمونهها اندازهگیری شد. ریزساختار نمونهها نیز با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان داد که در درصدهای پایین مقاومساز، با افزایش مقدار مقاومساز خواص مکانیکی افزایش مییابد ولی در مقادیر بالای مقاومساز (بیش از 1 درصد) با افزایش میزان مقاومساز به دلیل پدیده آگلومره شدن نانولوله کربن و عدم توزیع مناسب ویسکر کاربید سیلیسیم خواص مکانیکی افت میکند.
The aim of current research was to examine the microstructure and mechanical properties of Aluminium matrix hybrid nano-composite reinforced with carbon nanotube (CNT) and silicon carbide whisker (SiCW) prepared by hot pressing. Hybrid nano-composites were fabricated with different amount of CNT and SiCW (0-5 weight percent) in equal proportion. In order to distribute the reinforcements, Al powder and the reinforcements were mixed in a planetary ball mill with a speed of 120 rpm for one hour, and then compressed samples were produced under the pressure of 500 MPa at 550ºC for 45 minutes. Followed by composite fabrication, Vickers microhardness and compressive strength test were performed and microstructural observations were undertaken using field emission scanning electron microscopy (FESEM). The results showed that by increasing the amount of reinforcements up to 1 percent, mechanical properties of nano-composites increase; while, by increasing the amount of reinforcements from 1 to 5 percent, mechanical properties of nano-composites decrease due to the agglomeration of CNTs and non-uniform dispersion of SiCW.
https://www.metalleng.ir/article_30163_5282df84628f47a8b228e5cac89914a8.pdf
نانوکامپوزیت
آلومینیم
نانولوله کربن
ویسکر کاربید سیلیسیم
پرس گرم
Nano-composite
Aluminium
Carbon nano-tube
Silicon carbide whisker
Hot-press
per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2017-03-21
20
1
37
45
10.22076/me.2017.55012.1115
30164
Research Paper
مقایسه اثر جریان متناوب و پالسی بر خواص مکانیکی و ریزساختاری اتصال غیرمشابه فولاد کربنی با فولاد زنگنزن آستنیتی
Compare the effect of AC and pulse current on the mechanical properties and microstructural of carbon steel whit austenitic stainless steel dissimilar joint
بهنام صادقی
behnam.sadeghi9@gmail.com
1
حسن شریفی
sharifi_h@iust.ac.ir
2
مهدی رفیعی
rafiei_mahdi@yahoo.com
3
دانشجوی کارشناسی ارشد
استاد یار دانشگاه دولتی شهرکرد
هیات علمی دانشگاه ازاد نجفآباد
اتصال نامتشابه فولاد زنگنزن آستنیتی به فولاد ساده کربنی در اتصالات پتروشیمی، صنایع نفت و گاز و کشتی سازی کاربرد دارد. در این پژوهش به مقایسهی دو حالت جوشکاری تنگستن- گاز (GTAW) با جریان متناوب(CCGTAW) و جریان پالسی(PCGTAW) و اثرات آن بر ریزساختار و رفتار مکانیکی اتصال نامتشابه فولاد زنگنزن آستنیتیAISI 321 به فولاد کربنی ASTM A537CL1 بررسی شد. بدین منظور از فلز پرکنندهیER308L با قطر 8/1 میلیمتر و گاز محافظ آرگون استفاده شد. جهت بررسی ریزساختار و سطح مقطع شکست بتریب از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. همچنین برای بررسی خواص مکانیکی اتصال، از آزمونهای کشش، ضربه و ریزسختی استفاده شد. نتایج نشان داد که شکست از فلز پایه A537 و از نوع نرم بوده است. حرارت ورودی در روش جوشکاری پالسی نسبت به روش متناوب حدود 11 درصد کاهش یافت. انرژی ضربه در حالت پالسی حدود 200 ژول و در روش متناوب 145 ژول بدست. سطح مقطع شکست ناشی از آزمون ضربه در هر دو روش به صورت نرم بوده با این تفاوت که در روش پالسی دیمپلها و حفرات ریزتر از روش متناوب مشاهده شد.
Austenitic stainless steel to carbon steel dissimilar joint is used in petrochemical, oil & gas and shipbuilding applications. In this study, the AC current and pulsed current was compare and the effect of current type on the microstructure and mechanical behavior of dissimilar joint of AISI 321 stainless steel to ASTM A57CL1 were studied. For this purpose, the GTAW process and ER 308L filler metal with diameter of 1.8 mm and argon protect gas were used. In order to study the microstructure and fracture surface of weld samples, optical microscope and scanning electron microscope (SEM) were used. In addition to investigate of mechanical properties of joint, the tensile, impact and hardness tests were used. The results showed that all samples were fractured from ASTM A537CL1 steel with a ductile manner during the tension test. In pulsed current technique the heat input decrease about 11 percent compare to continue current welding. The weld metal impact energy of pulsed and continues current were 200 J and 145 J respectively. The SEM micrographs of Charpy fracture surface of the weld metals were ductile manner but the dimples and Cavities of pulsed technique were finer than continues technique.
https://www.metalleng.ir/article_30164_f6915b3f30b8c0725b3babf1aa42134c.pdf
جوشکاری قوسی تنگستن_گاز
اتصال غیرمشابه
خواص مکانیکی
ریزساختار
Gas Tungsten arc welding
Dissimilar joint
GTAW Welding
Mechanical properties
Microstructure
per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2017-03-21
20
1
46
54
10.22076/me.2017.49091.1095
30165
Research Paper
تاثیر کسر حجمی بینیت حاصل از عملیات حرارتی بین بحرانی بر خواص مکانیکی و رفتار شکست فولاد دوفازی فریتی - بینیتی
Effect of banite volume fraction , resulting from Intercritical heat treatment on mechanical properties and Fracture behavior of bainite–ferrite dual phase steels
رضا پیری
rezapiri11@gmail.com
1
بهروز قاسمی
bghasemi@semnan.ac.ir
2
مردعلی یوسف پور
myousefpor@semnan.ac.ir
3
کارشناس ارشد
عضو هیئت علمی دانشگاه سمنان
عضو هیئت علمی دانشگاه سمنان
در این تحقیق توسط چرخه های عملیات حرارتی بین بحرانی (آستنیته کردن در C°850 به مدت 1 ساعت، سپس انتقال هر یک از نمونه ها به کوره با دماهای به ترتیب 770 ،760 و °C750 به مدت 15 دقیقه، انتقال به حمام نمک C°360 به مدت 15 دقیقه و در نهایت سرد کردن تا دمای محیط در هوا) از فولاد 4140 AISI ، نمونه هایی با ساختارهای دوفازی فریتی– بینیتی با درصدهای مختلف فاز بینیت حاصل گردید. سپس خواص مکانیکی نمونه ها توسط آزمون های مکانیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشات نشان می دهد با افزایش کسر حجمی بینیت، استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی افزایش می یابد در حالی که انعطاف پذیری و انرژی ضربه کاهش می یابد. با بررسی سطوح شکست نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی، مشاهده شد که نوع شکست در نمونه های دوفازی به صورت مخلوطی از شکست ترد و نرم بوده و ذرات ناخالصی سولفید منگنز منشا و محل رشد و اشاعه ترک می باشد و نیز با افزایش کسر حجمی بینیت، نسبت شکست ترد به نرم افزایش یافته است.
In this research, under intercritical heat treatment cycles (Austenitising at 850°C for 1 hour, Then transferring each sample to the furnace at temperatures of 770, 760 and 750°C for 15 minutes, transferring to the salt bath of 360°C for 15 minutes and finally cooling down to room temperature in air) of the AISI 4140 steel, samples of ferritic-bainitic dual phase structures with several percentages of bainite were attained. Then the mechanical properties of the samples have been studied by mechanical tests. Results show that by increasing the bainite volume fraction, the yield strength and the ultimate tensile strength are increased while the ductility and Impact energy is decreased. by investigating the fracture surfaces of the samples by SEM, it was seen that the mode of fracture in dual phase steels is like a mixture of brittle and ductile fractures, and manganese sulfide impurity particles are the places of the nucleation, growth and propagation of cracks and also with increasing the volume fraction of bainite, the ratio of brittle fracture to ductile fracture increases.
https://www.metalleng.ir/article_30165_35c1797265c9383506a7baee10f5dc12.pdf
فریتی- بینیتی
کسر حجمی بینیت
سولفید منگنز
Ferite – Bainite
Bainite volume fraction
Manganese sulfide
per
انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران
مهندسی متالورژی
1563-1745
2017-03-21
20
1
55
63
10.22076/me.2017.53944.1113
30166
Research Paper
طراحی مدل جامع برنامهریزی راهبردی در صنعت ریختهگری فولاد مبتنی بر رویکرد کارت امتیازی متوازن
Design model of strategic planning for industry steel casting based on the balanced scorecard approach
یاسمن جهانگیری
jahangiri.yasaman@gmail.com
1
کیا پارسا
k_parsa@iau-tnb.ac.ir
2
در حال حاضر فاقد شغل
عضو هیئت علمی گروه مهندسی صنایع دانشگاه آزاد تهران شمال
ریخته گری به عنوان شاخه ای از صنعت فولاد، نقش اساسی و راهبردی در تولید قطعات صنعتی در حوزههای بالادستی و اولویت دار فناوری کشور دارد. نتایج ممیزی علم، فناوری و نوآوری در این صنعت نشان می دهد برنامه های راهبردی مناسب و مدون و نبود هدف مشخص برای توسعه مهم ترین ضعف این صنعت می باشد. در این مقاله سعی شده تا مدل جامع، مناسب، کاربردی و به روز جهت برنامهریزی راهبردی کارخانجات ریختهگری فولاد پیشنهاد گردد. همچنین هریک از مراحل تدوین برنامه راهبردی و تدوین کارت امتیازی سازمان به همراه استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی (Fuzzy-AHP) برای اولویتبندی اهداف سازمان به منظور تعیین اقدامات و پروژههای دارای اولویت از مهمترین نتایج این پژوهش میباشد. مدل پیشنهادی در یک کارخانه ریخته گری فولاد مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش اولویت بندی اهداف استراتژیک نظرات مدیران همان سازمان در ماتریس های مقایسه زوجی قرار داده شده، سازگاری و تحلیل سلسله مراتبی فازی توسط نرم افزار اکسل انجام و نتایج به دست آمده از تدوین این برنامه راهبردی در چارچوب مدل ارائه شده مورد بررسی و اعتبارسنجی قرار گرفت. مدل پیشنهادی می تواند الگوی مناسبی جهت مدیریت استراتژیک سازمانهای در حال کار و یا در شرف تاسیس صنعت ریخته گری فولاد باشد.
Casting as a branch of steel industry plays a basic and strategic role in producing industrial parts in upstream and high priority fields of the technology in country. The survey results of science, technology and innovation in this industry shows that suitable and codified strategic plans and the lack of precise purpose for development are the most important weakness of this industry. This study tries to suggest a comprehensive, suitable, practical and updated model for strategic planning of steel casting factories. Also each of the strategic planning steps and of Balanced Scorecard developed with use fuzzy Analytic Hierarchy Process (Fuzzy-AHP) for prioritize the goals of the organization to determine priority actions and projects are the most important results in this study. The suggested method is studied in a selected steel casting factory. In the strategic objectives prioritization part, the same organization managers’ recommendations were put in interval comparison matrixes, adjustability and fuzzy hierarchical analysis were conducted through Excel software and the results of the formulation of this strategy within the framework of the proposed model was tested and validated. The proposed model can be a suitable model for the strategic management of the operating or being established organizations in the steel casting industry.
https://www.metalleng.ir/article_30166_1df510a6285de66216ea101a05d38919.pdf
ریخته گری فولاد
مدل برنامهریزی راهبردی
کارت امتیازی متوازن
تحلیل سلسله مراتبی فازی
Steel casting
Strategic planning model
balanced scorecard
Fuzzy analytic hierarchy