مقاله فولادهای کم آلیاژ

اختصاصی از زد فایل مقاله فولادهای کم آلیاژ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعداد صفحات :190

فرمت فایل : word (قابل ویرایش)

فهرست مطالب :

فصل اول مقدمه 1
فصل دوم :‌مروری بر منابع 4
1-2- فولادهای کم آلیاژ و دارای استحکام بالا 5
1-1-2- طبقه بندی فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالا 6
2-1-2- اثرات افزودنی های میکروآلیاژ کننده 8
3-1-2- انواع گوناگون فولادهای فریت – پرلیت میکروآلیاژ شده 8
4-1-2- اثرات عناصر میکروآلیاژی روی مشخصه های به عمل آوری 18
5-1-2- به عمل آوری فولادهای پتک کاری میکروآلیاژ شده 19
6-1-2- کنترل خصوصیات 19
7-1-2-اثرات عناصر میکروآلیاژی شده روی پتک کاری 20
2-2- مهندسی محصولات آهنگری فولادهای ساختمانی میکروآلیاژی 22
3-2- تبلور مجدد استاتیکی فولاد آستنیت تغییر شکل یافته و رسوب سینتیک القا شده در فولادهای میکروآلیاژی وانادیوم 35
1-3-2- تبلور مجدد استاتیکی 37
2-3-2- نمودارهای دما و زمان رسوب PTT 48
3-3-2- مقایسه ی بین Tnr , SRCT 51
4-2- ریز ساختار و ویژگی های فولاد کم آلیاژ مقاوم به دما 54
1-4-2- ترکیب شیمیایی 58
2-4-2-پردازش و عمل آوری ترمو مکانیکی 59
3-4-2- ریز ساختار 62
4-4-2- تنش تسلیم دمای فزاینده 63
5-4-2- سختی ضربه ای 65
6-4-2- مقاومت به دما 66
5-2- فرآیند ترمو مکانیکی و ریز ساختار فولاد میکرو آلیاژی و محصولات میله ای سیمی 68
1-5-2- میکروساختار و خواص آن 72
2-5-2- پیشرفت های بعدی 76
6-2- بهبود استحکام ضربه و خواص کششی در فولاد میکروآلیاژی آهنگری گرم وانادیوم – نیوبیوم از طریق کنترل میکروساختار 77
1-6-2- خواص مکانیکی 80
2-6-2- میکروساختار 85
3-6-2- میکروساختار 90
4-6-2- خواص مکانیکی 93
فصل سوم:نتیجه گیری و پیشنهادات 95
نتیجه گیری 96
پیشنهادات 98
مراجع 99
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل (1-2)- اثر میزان سرد کاری روی افزایش استحکام تسلیم ناشی از قوی ساختن رسوب در یک فولاد 15/0 درصد وانادیوم 10
شکل(2-2)- اثر مقدار منگنز روی قوی ساختن رسوب فولاد میکروآلیاژ شده وانادیوم با ترکیب پایه 08/0 درصد کربن و 30/0 درصد سیلیسیوم 11
شکل(2-2)- اثر کاربید نیوبیوم روی استحکام تسلیم برای اندازه های متفاوت ذرات کاربیدنیوبیوم 12
شکل a(3-2)- در زبری دانه آستنیت طی گرم کردن مجدد و بعد از نورد گرم برای نگهداری به مدت 30 دقیقه که مقدار تیتانیوم بین080/0% و 022/0% درصد می باشد. 15
شکلb (3-2)- وابستگی استحکام دهی رسوب روی اندازه متوسط رسوب (X) و کسر آن مطابق با تئوری و مشاهدات آزمایشی برای افزودنی های میکروآلیاژ کننده ی داده شده 16
شکل (4-2)- خصوصیات عمق -کشیدگی درجه های ورق فولاد 18
شکل (5-2)- سیکل های به عمل آوری برای فولادهای قراردادی و میکروآلیاژ شده (قسمت پایین) ]فولادهای قراردادی کوئنچ شده و تمپر شده: قسمت بالا] 19
شکل (6-2)- شکل تهیه اجزا آهنگری برای فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا با استفاده از عملیات ترمومکانیکی 25
شکل(7-2)- افزودن تیتانیوم به آهن نوع A با تمرکز 005/0 درصد به طور کامل در آستنیت در درجه حرارت 1250 درجه سانتیگراد صورت می گیرد 27
شکل (8-2)- حین سرد شدن کل نیتروژن از فلز حذف نمی شود. اضافه ی نیتروژن ایجاد نیتریدهای BN و ALN حین سرد شدن می کند 28
شکل (9-2)- گرمای لازم برای آهنگری بر اساس اندازه ی دانه ی اولیه آستنیت نمونه های شسته شده از افزایش حرارت آستنیت کردن مشخص می شود 29
شکل(10-2)- زمان نگهداری هم دما اندازه دانه آستنیت زمان بعد از کار گرم در دمای 900 درجه سانتیگراد قبل از سرد شدن 30
شکل(11-2)- ساختار دانه خوب آستنیت اولیه بعد از عملیات ترمومکانیکی و بعد از آبدیده
شدن 30
شکل (12-2)- ساختار دانه خوب آستنیت اولیه بعد از عملیات ترمو مکانیکی و بعداز آبدیده
شدن 31
شکل (13-2)- ساختار مارتنزیت – بینیت فولاد نوع B کوئنچ شده 31
شکل (14-2)- ساختار مارتنزیت لایه ای فولاد نوع C خیس شده 32
شکل (15-2)- در داخل لایه های مارتنزیت حضور اجزاء متفاوت سمنتیت به اثبات رسیده
است 32
شکل (16-2)- در دیواره های آستنیت اولیه نوع M23(C,B)6 اجزاء منتشر شده یافت
شده اند 33
شکل (17-2)- اختلاف کسر تبلور مجدد Xa با زمان برای فولاد دارای 043/. وانادیوم 39
شکل (18-2) - اختلاف کسر تبلور مجدد Xa با زمان برای فولاد دارای 043/. وانادیوم 39
شکل (19-2)- اختلاف کسر تبلور مجدد Xa با زمان برای فولاد دارای 060/. وانادیوم 40
شکل (20-2)- اختلاف کسر تبلور مجدد Xa با زمان برای فولاد دارای 060/. وانادیوم 40
شکل (21-2)- اختلاف کسر تبلور مجدد Xa با زمان برای فولاد دارای 093/. وانادیوم 41
شکل (22-2)- اختلاف کسر تبلور مجدد Xa با زمان برای فولاد دارای 093/. وانادیوم 41
شکل (23-2)- اختلاف کسر تبلور مجدد Xa با زمان برای فولاد دارای 093/. وانادیوم 42
شکل (24-2)- طرح 5/0t در برابر دمای معکوس فولاد 043/0 وانادیوم 43
شکل (25-2)- طرح 5/0t در برابر دمای معکوس فولاد 060/0 وانادیوم 43
شکل (26-2)- طرح 5/0t در برابر دمای معکوس فولاد 093/0 وانادیوم 44
شکل (27-2)- طرح انرژی فعال سازی Q در برابر دمای معکوس فولاد 043/0 وانادیوم 44
شکل (28-2) – طرح انرژی فعال سازی Q در برابر دمای معکوس فولاد 060/0 وانادیوم 45
شکل (29-2)- طرح انرژی فعال سازی Q در برابر دمای معکوس فولاد 093/0 وانادیوم 46
شکل (30-2)- نمودارهای PTT فولاد 043/0 وانادیوم 49
شکل (31-2)- نمودار های PTT فولاد 063/0 وانادیوم 50
شکل (32-2)- نمودارهای PTT فولاد 093/0 وانادیوم 50
شکل (33-2)- نمودارهای PTT فولاد 060/0 وانادیوم 51
شکل (34-2) – طرح TMP برای صفحه و تیر 61
شکل (35-2)- ریز ساختارهای نوری بعضی فولادها در موقعیت قبل از نورد کاری 61
شکل (36-2) – فضای روشن میکروسکوپی 63
شکل (37-2)- وابستگیa -تنش تسلیم وb-UTS 64
شکل (38-2)- افزایش دمای متوسط فولاد مقاوم به دما و فولاد نرم 67
شکل(39-2)– وابستگی‌رسانندگی‌حرارتی‌با‌دما‌برای‌آهن خالص و فولادهای ساختمانی 68
شکل (40-2)- منحنی های دما – زمان برای قسمتهای مختلف 74
شکل (41-2)- تغییرات انرژی ضربه ای شارپی با پارامتر آهنگری 80
شکل (42-2)- a - نمودار شماتیکی فرایند ترمو مکانیکی 81
شکل (43-2)- درصد تغییرات طول با سرعت سرد سازی و گرم کردن مجدد و دماهای تغییر شکل 82
شکل (44-2)- تغییرات درصد کاهش فضا با سرعت سرد کردن 82
شکل (45-2)- منحنی های مهندسی فشار- کشش 83
شکل (46-2)- اختلاف استحکام تسلیم و استحکام کشش با سرعت سرد سازی 84
شکل (47-2)- اختلاف استحکام تسلیم و استحکام کشش با دماهای تغییر شکل 84
شکل (48-2)- تغییرات اندازه متوسط دانه آستنیت با دمای گرم کردن مجدد 85
شکل (49-2)- میکروساختار نمونه هایی که مجدداً در دمای 1200 درجه ی سانتیگراد گرم شده‌اند 87
شکل (50-2)- نمونه های بارزی از حضور و توزیع آستنیت گرم شده است 88
شکل (51-2)- تأثیر دمای گرم کردن مجدد و سرعت سرد سازی روی نمودارهای پراش اشعه ی ایکس نمونه ها 89
شکل (52-2)- افزایش درصد حجم آستنیت مجدد گرم شده بر اساس سرعت سرد کردن 89
شکل (53-2)- افزایش درصد فازها برای تغییر شکل 75 درصدی 91
شکل (54-2)- انرژی ضربه‌ای شارپی بر اساس حجم فریت سوزنی و میزان آستنیت باقی ‌مانده 92
شکل (55-2)- منحنی های مهندسی فشار- کشش نمونه هایی که کاهش ارتفاع 75 درصدی در 1200 درجه ی سانتیگراد دارند 93
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول (1-2): ترکیبات بعضی از فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا پوشش یافته در خصوصیات ASTM را بر می شمارد 7
جدول(2-2)- اثر مقدار منگنز روی قوی ساختن رسوب فولاد میکروآلیاژ شده وانادیوم با ترکیب پایه 08/0 درصد کربن و 30/0 درصد سیلیسیوم 11
جدول (3-2)- مقدار اعداد ثابت A و B در معادله 1 برای کاربیدها و نیتریدهای انتخاب شده 23
جدول (4-2)- خواص مکانیکی محصولات انتخاب شده فولادهای میکروآلیاژی برای عناصر آهنگری شده 24
جدول (5-2) – ترکیب شیمیایی فولادها 37
جدول (6-2) – اندازه ی ذرات آستنیت 37
جدول (7-2)- دمای بحرانی تبلور مجدد و ساکن [SRCT , C] 46
جدول (8-2)- مقایسه ی بین مقادیر عملی SRCT(c) , Tnr (c) 52
جدول (9-2)- ترکیب شیمیایی فولادها 58
جدول (10-2) – پارامترهای فرایند و داده های میکروساختاری 60
جدول (11-2)- خواص کششی فولادهای آلیاژی 66
جدول (12-2) – سختی ضربه ای دمای محیط 66
جدول (13-2)- ترکیب شیمیایی فولاد 77
جدول(14-2)- ترکیب شیمیایی فولادهای آزمایش شده 77
جدول (15-2)- نتایج خواص مکانیکی و سختی پذیری فولادهای نام برده شده 33

مقدمه 
یکی از انواع فولادهای میکروآلیاژی، فولادهای میکروآلیاژی آهنگری می باشند .
فولادهای میکروآلیاژی آهنگری اولین بار اواخر دهه 70 معرفی شدند لازمه ی استفاده از این فولادها رسیدن به استحکام کششی بالا حین آهنگری بود . همچنین از این طریق روش های سرد کردن و آبدیده کردن که پر هزینه و برای محیط زیست مضر بود حذف می شد با این حال بخش هایی که از فولاد آهنگری میکروآلیاژی ساخته می شوند در مقایسه با روش های دیگر استحکام کمتری داشته این موضوع کاربرد آنها را به ویژه در بخش های ایمنی محدود می کرد اولین نسل فولادهای میکروآلیاژی (وانادیوم – منگنز – کربن ) دارای میکروساختار فریت – پرلیت بودند که استحکام پایینی داشتند بنابراین در سالهای اخیر تحقیقات روی حذف یا کاهش پرلیت تشکیل شده پس از جوشکاری متمرکز شده، که دارای میکروساختار فریت – پرلیت دارای استحکام ضربه بالا است. مانند فریت نوک تیز که آن را از طریق کنترل پارامترهای پرداخت و ترمومکانیکی اصلاح می کنند هدف نهایی این تلاش تولید بخش هایی با استحکام و سختی بالا که برای کاربرد در بخش های ایمنی اتومبیل مناسب هستند می باشند یک فریت نوک تیز در دمای پایین تر از فریت – پرلیت پرویوتکتویید و بالا تر از دمای آغاز مارتنزیت شکل می گیرد بنابراین دامنه ی دمای تغییر شکل آن مانند بینیت است همچنین گزارش شده است که مکانیزم تغییر شکل بینیت با فریت نوک تیز مشابه است . ولی سایت های هسته سازی مربوط به آنها متفاوت می باشد در بینیت ضخامت فریت در محدوده های دانه آستنیت آغاز می شود و دسته هایی از صفحات موازی با جهت کریستالوگرافی یکسان تشکیل می دهند. در مقابل به خوبی پذیرفته شده است که فریت نوک تیز به شکل درون دانه ای یا مرز دانه ای در دسته هایی درون دانه های بزرگ آستنیت هسته سازی می کنند و سپس در جهت های گوناگون پخش می شوند همچنین گفته می شود فریت نوک تیز در حقیقت همان بینیت است که بصورت درون دانه ای یا مرز دانه ای هسته سازی شده است یا اینکه از برخوردهای چند گانه فریت و یدمن اشتاتن و فریت پلی گونال که به صورت درون دانه ای یا مرز دانه ای یا هسته سازی شده است به وجود آمده است حالت هسته سازی فریت نوک تیز به گونه ای است که باعث تنظیم آشفته و بی نظمی صفحات و دانه های نرم می شوند و دانه های آن نرم می شود که حاصل آن میکروساختاری است که در مقایسه با بینیت عادی نظم کمتری دارد این ساختار بهتر ، بیشتر شکافها را منحرف می کند و بنابراین از دیدگاه استحکام مناسب تر هستند.
رشد صفحات فریت باعث می شود که میزان کربن آستنیت های باقیمانده بیشتر شوند که ممکن است بدون تغییر باقی بماند یا به مارتنزیت یا بینیت و یا کاربید های درهم تبدیل شوند .
با به کارگیری کشش، آستنیت تغییر شکل نداده و به مارتنزیت تبدیل می شود که سختی کشش را افزایش می دهد در میکروساختار لایه ای فریت ، حذف پرلیت و کاهش تولید کاربیدهای بین لایه ای و کنترل میزان آستنیت باقیمانده برای رسیدن به استحکام بهینه و خواص سختی مناسب ضروری است .
در قسمتی از این پروژه اثر پارامترهای فرآیند ترمومکانیکی روی ویژگی های میکروساختاری که در بالا ذکر شد مورد بررسی قرار گرفته است .
هدف این قسمت توسعه ی فرآیند آهنگری برای رسیدن به استحکام و سختی بالا می باشد تا بتوان بخش های ایمنی اتومبیل را توسط آنها ساخت .
اما بطور کلی هدف ما از انتخاب این موضوع و بحث و بررسی در مورد انواع فولادهای میکروآلیاژی بررسی روش های بهبود خواص مکانیکی این فولادها بطور مثال همین فولاد میکروآلیاژی آهنگری و سایر فولادها می باشد .
برای بررسی روش های بهبود خواص مکانیکی فولادهای میکروآلیاژی روش های مختلفی وجود دارد از جمله روش عملیات حرارتی ، ترمومکانیکی و ... می باشد که ما در این پروژه از روش ترمومکانیکال استفاده می کنیم که شامل بخشهای زیر می باشد .
1-بهبود استحکام ضربه و خواص کششی در فولاد میکرو آلیاژی آهنگری گرم Nb-V
2- مهندسی محصولات آهنگری فولادهای ساختمانی میکروآلیاژی
3- فولادهای کم آلیاژ و دارای استحکام بالا
4- تبلور مجدد استاتیکی فولاد آستنیت تغییر شکل یافته و سینتیک رسوب القا شده در فولادهای میکروآلیاژی و انادیوم
5- ریز ساختار و ویژگی فولاد کم آلیاژ مقاوم به دما
6- فرآیند ترمومکانیکی و ریز ساختار فولاد میکرو آلیاژی و محصولات میله ای سیمی

پروژه جامع و کامل درباره آشنایی با آلیاژ Monel وتاریخچه تولیدآن

اختصاصی از زد فایل پروژه جامع و کامل درباره آشنایی با آلیاژ Monel وتاریخچه تولیدآن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word  (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد صفحات 164 صفحه

فهرست

فصل اول : آشنایی با آلیاژ Monel و تاریخچه آن

1) فناوری نانو چیست ؟. 2

2) مروری بر نانو مواد و دسته بندی آنها : 3

2-1) نانو ذرات : 4

3) آلیاژ  Monel: 5

3-1)آلیاژ   400 Monel: 6

3-2)آلیاژ Monel k-500 : 7

3-3)آلیاژ  Monel R-405: 10

جدول ترکیبات شیمیایی آلیاژهای Monel: 11

4)تاریخچه: 11

4-1)تاریخچه مکانوشیمی : 11

4-2)تاریخچه آلیاژسازی مکانیکی: 13

هدف : 14

فصل دوم: آلیاژ سازی مکانیکی و مکانوشیمی

1)آشنایی با تولید نانو ذرات به روش آسیاب گلوله ای : 16

2)فرآیند تولید پودر: 16

3)آلیاژ سازی مکانیکی : 16

4)همگن سازی... 17

5)انواع آسیاب : 17

5-1) آسیاب گلوله ای سیاره ای : 17

فهرست

5-2)آسیاب ارتعاشی : 18

5-3)آسیاب غلتشی : 18

5-4)آسیاب شافتی : 18

5-5)آسیاب مغناطیسی: 18

6)آسیاب گلوله ای  سیاره ای(ماهواره ای) : 20

7)روش های جدید در آسیابکاری: 22

8)مشخصات پودر مواد اولیه : 23

9)ویژگی های روش آلیاژسازی مکانیکی (MA) : 23

10)کاربرد های کلی روش آلیاژسازی مکانیکی (MA): 23

11)کاربرد های اختصاصی روش آلیاژسازی مکانیکی (MA): 24

12)پارامتر های موثر. 25

12-1)نوع آسیاب... 25

12-2)اندازه و توزیع اندازه گلوله های آسیاب: 26

12-3) نسبت وزنی گلوله به پودر. 27

12-4) جنس آسیاب... 28

12-5) مدت آسیاب... 28

12-6)میزان پرشدن محفظه. 28

12-7)اتمسفر درون محفظه. 29

12-8) دمای آسیاب... 29

12-9) مواد کنترلی : PCA.. 30

فهرست

عنوان                                                                                                                                                      صفحه

 

13)فرآیند های شیمیایی-مکانیکی: 32

14)کاهش مکانیکی شیمیایی: 33

14-1)کالکوسین Cu2S : 34

فصل سوم: روش های نوین آنالیز مواد

1) XRD (پراش اشعه ایکس) : 38

2)  SEM (میکروسکوپ اسکن الکترونی) : 50

فصل چهارم : مروری بر منابع

مقاله اول:مطالعه ای بر روی تکامل میکروساختاری پودرهای  Al-25 At. Pct V-12.5 At. pct M (مس، نیکل، منگنز) توسط آسیاب گلوله ای سیاره ای

1)   مقدمه. 56

2)   آزمایشات: 57

3) نتایج و مباحث: 58

الف) سیستم دو مدلی AL-V : 58

ب ) سیستمهای سه گانه Al-V-M (M = Cu, Ni, Mn) : 62

ج) آنالیزهای حرارتی: 64

4) نتیجه گیری : 69

مقاله دوم : آلیاژ سازی مکانیکی پودرهای مس-نیکل-آهن(Monel)

1)   مقدمه : 70

2)   آزمایشات : 71

2-1) آنالیز شیمیایی پودر آسیاب شده : 74

فهرست

عنوان                                                                                                                                                      صفحه

 

2-2) ساختار پودرهای آسیاب شده: 75

2-3) تجزیه اسپینودال: 78

2-4)  عملیات گرمایی پودرهای آسیاب شده : 78

3)   نتیجه گیری : 80

مقاله سوم: فازهای نانوکریستالین در سیستم هایCu-Ni, Cu-Zn و Ni-AIتوسط آلیاژسازی مکانیکی

1)   مقدمه : 80

2)   آزمایشات : 81

3) نتایج و مباحث : 81

4)   نتیجه گیری : 83

مقاله چهارم: مقاومت مغناطیسی قوی آلیاژهای کبالت – نیکل - مس(Monel) تولید شده توسط آلیاژسازی مکانیکی

1)   مقدمه : 84

2) روش تجربی : 85

3)  نتایج و بحث : 86

4) نتیجه گیری : 94

مقاله پنجم: مکانیزم آلیاژزنی مکانیکی در سیستم های مس-روی و آلومینیوم-نیکل

1) مقدمه : 95

2)   آزمایشات : 96

3) نتایج : 96

الف) سنتز آلومینیدهای نیکل توسط MA : 96

ب )پدیده اختلاط : 100

ب-1) سیستم  Ni-Al: 100

فهرست

عنوان                                                                                                                                                      صفحه

 

ب-2) سیستم مس- روی : 101

4) مباحث (تشکیل فاز در طول MA) : 103

5) مکانیزم آلیاژسازی : 105

6) نتیجه گیری : 107

جمع بندی نهایی : 107

منابع و ماخذ : 109

1) فناوری نانو چیست ؟

فناوری نانو با توجه به ماهیت و زمینه های گسترده فعالیت آن، در عین سادگی، بسیار دشوار است. شاید بتوان گفت هنوز تعریف کاملی که تمام خصوصیات این پدیده را بیان کند، وجود ندارد. با وجود این ، در اینجا به چند تعریف مفید و کاربردی اشاره می کنیم.

فناوری نانو یعنی بررسی مواد در ابعاد اتمی یا مولکولی و یا بررسی مواد در مقیاس یک میلیاردیوم آن. این ساده ترین و عامیانه ترین تعریفی است که می توان از فناوری نانو ارایه داد. می دانیم که یک نانومتر ده به توان منفی نه یا یک میلیاردیوم متر است. این عدد یک هشتاد هزارم قطر موی انسان و یا 10 برابر قطر یک اتم هیدروژن است.

آلبرت فرانکس یکی از پیشگامان توسعه کابردهای صنعتی فناوری نانو معتقد است: کوچکترین ارقام با معنی در محدوده 1/0 تا 100 نانومتر در آن نقش اساسی ایفاد می کنند.

با توجه به این تعریف، فناوری نانو توصیف همه جانبه فعالیت ها و تلاش هایی است که با دست بردن در اساسی ترین جزء ماده ( اتم ها) ، باعث می شود تا به خواص خارق العاده از آن دست یابیم؛ چرا که اگر مواد به کوچکترین ابعاد شان ( اتم ها یا مولکولها) شکسته شوند. می توانیم خصوصیات بنیادیشان را تغییر دهیم و آنها را به ماده ای تبدیل کنیم که در حالت عادی تهیه و تولید آنها به هیچ عنوان امکان پذیر نیست.

حال با این توضیح ، مفهوم تعریف اول نیز مشخص تر می شود؛ به این معنی که هر فعالیتی در مقیاس نانو را نمی توان نانو فناوری نامید؛ بلکه فناوری نانو به آن دسته از فعالیت هایی اطلاق می شود که با دست بردن در نحوه چینش اتم ها در مقیاس نانو مرتبط هستند.

شاید جالبترین تعریف از فناوری نانو، یک بسته پر از لوازم مورد نیاز بدون طبقه بندی خاص(catch – all) از فعالیت ها در اندازه های اتمی ، مولکولی که در زندگی واقعی کاربرد دارند، باشد.

با این توضیحات ، فناوری نانو دانشی است که به دنبال دستیابی به روش ها، فنون، مواد و ابزارهای مورد نیازی است تا بتواند چنین تحولاتی را در مواد مختلف ایجاد کند، به عبارت بهتر فناوری نانو نگرشی جدید به انواع رشته های علمی است و تمام عرصه های مختلف علم و فناوری را در بر می گیرد. فناوری نانو یکی از مدرن ترین فناوری های روز دنیاست که دارای خصوصیاتی منحصر به فرد با کاربردهایی در تمام      زمینه های علم و فناروی است. همین کاربرد های وسیع فناوری نانو که از آن به عنوان ویژگی بین رشته ای بودن (cross science) فناوری نانو یاد می شود، عامل مهمی در فراگیر شدن این پدیده جدید است.

از طرفی توجه روز افزون بشر به این فناوری فقط ناشی از تازگی آن و کنجکاوی بشر برای دانستن آنچه  نمی داند، نیست؛ بلکه به دلیل قابلیت های ویژه ای است که این فناوری پیش روی انسان قرار می دهد و دستیابی به آنها جز از این راه، ممکن نیست. از سوی دیگر، داشتن اطلاعات مختلف درباره زمینه های تحقیقاتی و عملی این فناوری در حیطه دانش هر فرد، باعث پویایی فکر و اندیشه وی می شود.

همانطور که می دانیم اختراع ماشین بخار، شروع اولین انقلاب صنعتی بود؛ دانشمندان ساخت ترانزیستور ها را انقلاب دوم صنعتی می دانند، هم اکنون باید بپذیریم که در انقلاب سوم صنعتی هستیم! چرا که بر خلاف گذشته، سه مولفه یعنی فناوری نانو، IT و پروژه ژنوم انسانی، همزمان شکل دهنده سومین انقلاب صنعتی هستند. ]1[

2) مروری بر نانو مواد و دسته بندی آنها :

مواد نانو ساختار در دهه گذشته به علت داشتن رفتار و ویژگی های برجسته، مورد توجه وسیع جامعه علمی و صنعتی جهان قرار گرفته است.

ماده نانوساختار ، به هر ماده ای که حداقل یکی از ابعاد آن در مقیاس نانو متری( زیر 100 نانو متر) باشد اطلاق می شود. این تعریف به وضوح انواع بسیار زیادی از ساختارها، اعم از ساخته دست بشر یا طبیعت را شامل می شود. به طور کلی در یک تقسیم بندی عمومی، محصولات نانو مواد را  می توان به صورت های مختلف دسته بندی کرد خود از جمله 1) فیلم های نانویی لایه نازک، نشانده شده بر روی سطح یک زیر پایه برای کاربردهای عمدتاً الکترونیکی،2) نانو پوشش های حفاظتی برای افزایش مقاومت در مقابل خوردگی، افزایش سختی سطوح و حفاظت در مقابل عوامل مخرب محیطی،3) نانو ذرات به عنوان پیش سازنده و یا اصلاح ساز پدیده های فیزیکی و شیمیایی یا فرآیندهای بیولوژیکی با کاربردهای مختلف 4) نانو لوله ها با خواص مکانیکی ، الکتریکی، اپتیکی برجسته 5) نانو خوشه ها.

منظور از یک ماده نانو ساختاری، جامدی است که در سراسر بدنه آن انتظام اتمی، کریستال های تشکیل دهنده و ترکیب شیمیایی در مقیاس چند نانو متری گسترده شده باشند. در حقیقت این مواد متشکل از کریستال ها یا دانه های نانومتری هستند که هر کدام از آنها ممکن است از لحاظ ساختار اتمی، جهات کریستالوگرافیکی یا ترکیب شیمیایی با یکدیگر متفاوت باشند. به علاوه دانه های وابسته به ساختار اتمی و ترکیب شیمیایی دانه های همسایگان مجاور، می توانند همگن و یا غیر همگن باشند و یک ریز ساختار   غیر همگن را از خود نمایش دهند که در این صورت آنها را از موادی نظیر شیشه ها که دارای ساختاری همگن هستند، مجزا می نماید. پارامترهایی که موجب پیدایش خواص بی نظیری در نانو ساختار ها        می شود. عبارت است از:

پارامتر اول : اندازه کریستال های تشکیل دهنده

پارامتر دوم: تغییرات در ساختار اتمی از جمله اثر لایه مرزی سطوح آزاد، ترکیب شیمیایی فازها، عیوب موجود در ذارت.]1[

2-1) نانو ذرات :

همان طور که می دانیم یکی از خواص مهم نانو ذرات نسبت سطح به حجم بالای این مواد است. با استفاده از این خاصیت می توان کاتالیزور های قدرتمندی را در ابعاد نانومتری تولید نمود. این نانو کاتالیزورها راندمان واکنش های شیمیایی را به شدت افزایش داده وهم چنین به میزان چشم گیری از تولید مواد زاید در واکنش ها جلوگیری خواهند نمود.

بکارگیری نانو ذرات در تولید مواد دیگر می تواند استحکام آن ها را افزایش دهد ویا  وزن آن ها را کم کند، مقاومت شیمیایی و حرارتی آن ها را بالا ببرد و واکنش آن ها را در برابر نور وتشعشعات دیگر تغییر دهد. پس اولین کاربردی که برای نانو ذرات می توان متصور شد،استفاده از این مواد در تولید نانو کامپوزیت هاست. با استفاده از نانو ذرات، نسبت استحکام به وزن مواد کامپوزیتی به شدت افزایش خواهد یافت.

قبلا بحث شدکه با کوچکتر شدن ذرات،خواص کلی آن ها تغییر می کند. وقتی اندازه ذرات به نانومتر       می رسد،یکی از خواصی که تحت تاثیر این کوچک شدن اندازه قرار می گیرد، تاثیرپذیری از نور و امواج الکترو مغناطیسی است.

نانو ذرات از مدت ها قبل مورد استفاده بوده اند، شاید اولین موارد استفاده از آنها در لعاب ظروف سفالی سلسله های اولیه چین باشد. در سال های اخیر پیشرفت های بسیار بزرگی در زمینه امکان ساخت نانو ذرات از مواد گوناگون و امکان کنترل شدید بر روی اندازه، ترکیب و یکنواختی آنها صورت گرفته است.

تعیین پارامترهای خرابی معادله جانسون-کوک برای آلیاژ منیزیم 31 AZ با استفاده از شبکه عصبی

اختصاصی از زد فایل تعیین پارامترهای خرابی معادله جانسون-کوک برای آلیاژ منیزیم 31 AZ با استفاده از شبکه عصبی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

عنوان مقاله : تعیین پارامترهای خرابی معادله جانسون-کوک برای آلیاژ منیزیم 31 AZ با استفاده از شبکه عصبی

محل انتشار: بیست و چهارمین همایش سالانه مهندسی مکانیک یزد

تعداد صفحات:5

نوع فایل :  pdf

حالت تعادل برای یک آلیاژ

اختصاصی از زد فایل حالت تعادل برای یک آلیاژ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دسته بندی : فنی مهندسی _ مواد و متالوژی

فرمت فایل:   doc 
حجم فایل:  (در قسمت پایین صفحه درج شده)
تعداد صفحات فایل:  40

 فروشگاه کتاب : مرجع فایل

 قسمتی از محتوای متن Word 

حالت تعادل برای یک آلیاژ

 مقدمه :

اساسی ترین کاربرد ترمودینامیک در متالوژی فیزیکی پیش بینی حالت تعادل برای یک آلیاژ است .

در بررسی های مربوط به دگرگونی های فازی ما همیشه با تغییر سیستم به سمت تعادل روبه رو هستیم. بنابراین ترمودینامیک به صورت یک ابزار بسیار سودمند می تواند عمل کند. باید توجه داشت که ترمودینامیک به تنهایی نمی تواند سرعت رسیدن به حالت تعادل را تعیین کند .

1-تعادل :

یک فاز به عنوان بخشی از یک سیستم تعریف می شود که دارای خصوصیات و ترکیب شیمیایی یکنواخت و همگنی بوده و از نظر فیزیکی از دیگر بخشهای سیستم جداشدنی است . اجزای تشکیل دهنده یک سیستم خاص عناصر مختلف یا ترکیب های شیمیایی است که سیستم را بوجود می آورد و ترکیب شیمیایی یک فاز یا یک سیستم را می توان با مشخص کردن مقدار نسبی هر جزء تشکیل دهنده تعیین کرد .

به طور کلی دلیل رخداد یک دگرگونی این است که حالت اولیه یک آلیاژ نسبت به حالت نهایی ناپایدارتر است اما پایداری یک فاز چگونه تعیین می شود ؟ این پرسش به وسیله ترمودینامیک پاسخ داده می شود . برای دگرگونی هایی که در دما و فشار ثابت رخ می دهد پایداری نسبی یک سیستم از انرژی آزاد گیبس G آن سیستم مشخص می شود .

انرژی آزاد گیبس یک سیستم به صورت زیر تعریف می شود :

( 1-1 )                                                                         G=H-TS

که H آنتالپی T دمای مطلق و S آنتروپی سیستم است . آنتالپی میزان گنجایش حرارتی سیستم مورد نظر است و به وسیله رابطه زیر بیان می شود.

( 2-1 )                                                                         H=E+PV

که E انرژی درونی سیستم P فشار و V حجم سیستم است . انرژی درونی مجموع انرژی های پتانسیل و جنبشی اتم های درون یک سیستم است. در جامدات انرژی جنبشی تنها ناشی از حرکت ارتعاشی اتم ها است در حالی که در مایعات و گاز ها انرژی جنبشی افزون بر حرکت ارتعاشی اتم ها انرژی انتقالی و انرژی دورانی اتم ها و مولکول ها و گاز ها انرژی جنبشی افزون بر حرکت ارتعاشی اتم ها انرژی انتقالی و انرژی دورانی اتم ها و مولکول های داخل یک مایع یا گاز را نیز در برمیگیرد . انرژی پتانسیل نیز بر اثر اندرکنش ها یا پیوند بین اتم های درون یک سیستم به وجود می آید . هنگامی که یک دگرگونی یا واکنش رخ می دهد حرارت جذب شده یا حرارت آزاد شده به تغییرات در انرژی درونی سیستم ارتباط پیدا می کند اما تغییرات حرارت تابعی از تغییر حجم سیستم نیز بوده و عبارت PV نمایانگر این موضوع است بنابراین در فشار ثابت تغییرات H نشانگر حرارت جذب شده یا آزاد شده است.

هنگامی که یک فاز متراکم (جامد یا مایع) را بررسی می کنیم و عبارت PV در مقایسه با E مقدار بسیار کوچکی است که آن را نادیده می گیرند و .

عبارت دیگری که در رابطه مربوط به G پدیدار می شود آنتروپی ( S ) بوده که بیانگر میزان بی نظمی سیستم است .

هنگامی یک سیستم را در ( حالت ) تعادل می دانند که در پایدارترین حالت خود قرار گرفته باشد یعنی با گذشت زمان هیچ تغییری در سیستم ایجاد نشود . یک نتیجه مهم از قوانین ترمودینامیک کلاسیک این است که در دما و فشار ثابت یک سیستم بسته ( یعنی سیستمی که جرم و ترکیب شیمیایی آن ثابت است ) هنگامی در تعادل پایدار قرار دارد که انرژی آزاد گیپس آن کمترین مقدار ممکن را داشته باشد یا به شکل ریاضی :

( 3-1 )                                                                                   dG=O

با توجه به تعریف G ( معادله 1-1 ) ملاحظه می شود که پایدارترین حالت هنگامی رخ می دهد که سیستم کمترین آنتالپی و بیشترین آنتروپی را دارا باشد . بنابراین در دماهای پایین فازهای جامد پایدارتر است چون قویترین اتصال بین اتمی را داشته بنابراین کمترین انرژی درونی ( آنتالپی ) را دارد . در دماهای بالا چون عبارت TS - عبارت غالب است بنابراین فازهایی با بی نظمی بیشتر همچون مایعات و گازها که اتم های آنها به آسانی حرکت کرده و جابه جا می شود پایدارتر است .

تعادل که به وسیله معادله 3-1 تعریف می شود را می توان به صورت ترسیمی نیز نشان داد . اگر انرژی آزاد تمام حالت های فرضی ممکن یک سیستم را محاسبه کنیم آرایش پایدار حالتی خواهد بود که انرژی آزاد آن کمترین مقدار است . این موضوع در شکل یک نشان داده شده است و با این فرض که انرژی مربوط به هر یک از آرایش های اتمی مختلف به صورت نقطه ای روی منحنی موجود قرار می گیرد آرایش یا نظم A نشانگر وجود تعادل پایدار است . در این نقطه تغییرات کوچک در ترتیب اتم ها با یک تقریب مرتبه اول تغییری در G ایجاد نمی کند یعنی معادله 3-1 برقرار است . اگر چه همیشه آرایش ها و نظم های دیگری مانند B وجود دارد که در آن نقاط انرژی آزاد به طور موضعی کمینه است و معادله 3-1 را نیز تصدیق می کند ولی کمترین مقدار ممکن G را ندارد . چنین حالت ها یا آرایش هایی را به منظور جدا کردن از حالت پایدار حالت تعادل نیمه پایدار می نامند . حالت های میانی که  را حالت ناپایدار می نامند و فقط در کارهای عملی و به طور لحظه ای هنگام انتقال از یک حالت پایدار به حالت دیگر به وجود می آید . اگر بر اثر نوسان های دمایی اتم ها یک نظم یا آرایش حالت میانی بیاید این نظم بسرعت تغییر می کند و اتم ها دوباره نظم یکی از حالت های دارای انرژی آزاد کمینه را به خود می گیرند . اگر بواسطه تغییری در دما یا فشار برای مثال یک سیستم از حالت پایدار به حالت نیمه پایدار حرکت کند با گذشت زمان سیستم به حالت تعادل پایدار جدیدی تغییر حالت می دهد .

(توضیحات کامل در داخل فایل)

 

متن کامل را می توانید دانلود نمائید چون فقط تکه هایی از متن در این صفحه درج شده به صورت نمونه

ولی در فایل دانلودی بعد پرداخت، آنی فایل را دانلود نمایید

تحقیق در مورد آلیاژهای بکار رفته در پره های توربین

اختصاصی از زد فایل تحقیق در مورد آلیاژهای بکار رفته در پره های توربین دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 30
فهرست مطالب:

آلیاژهای بکار رفته در پره های توربین

خلاصه از مشخصات سوپرآلیاژهای پایه نیکلی

ترکیبات شیمیایی سوپرآلیاژهای پایه نیکلی

میکروساختارهای سوپرآلیاژهای پایه نیکل:

بررسی مرز دانه ها:

کاربیدها:

واکنشهای کاربید:

عملیات حرارتی سوپرآلیاژهای پایه نیکل:

تأثیر عناصر آلیاژی بر پایداری سطحی سوپرآلیاژهای پایه نیکل:

تأثیر عناصر آلیاژ بر خوردگی داغ و اکسیداسیون:

مواد و روش های آزمایشی

نتایج آزمایش

نتیجه گیری

آلیاژهای بکار رفته در پره های توربین

آلیاژهای بکار رفته در توربین گازی معمولاً از جنس سوپرآلیاژهای پایه نیکل (پره های متحرک) و پایه کبالت (پره های ثابت) می باشد. روشهای عمده تولید پره ها معمولاً ریخته گری و فورج می باشند نحوه ساخت پره های سوپرآلیاژها در سال 1940 شروع شد. و از آن به بعد پیشرفتهای قابل توجه در نحوه ساخت و افزایش استحکام صورت گرفت که ذوب در خلاء بصورت القایی (VIM) بصورت تجاری از سال 1950 و بعد از آن آلیاژهای پلی کریستالی از سال 1970 شروع به تولید شد.

از دهه 60، آلیاژهای پلی کریستال دارای نظم دانه ای خاصی شده بطوریکه انجماد جهت دار پره های توربین در سال 1980 پره های تک کریستالی وارد مرحله ای جدید از تولید شدند.

خلاصه از مشخصات سوپرآلیاژهای پایه نیکلی

سوپرآلیاژها، موادی هستند که در حرارتهای بالا (85% دمای ذوب آلیاژ) دارای استحکام مکانیکی بالا و مقاوم در برابر از بین رفتن سطح (مثلاً خوراکی) می باشند. سوپرآلیاژهای پایه نیکلی از مهمترین و پرکاربردترین آلیاژها در مقایسه با سوپرآلیاژ پایه کبالت و یا پایه آهن بشمار می روند وجود نیکل بعنوان فلز پایه می تواند باعث استحکام پذیری این آلیاژ با روشهای معمول (رسوب سختی) شود. با آلیاژ نمودن با کروم و آلومینیوم می توان پایداری سطح آلیاژ بدست آمده را جهت کاربردهای مختلف مهیا نمود.