ORIGINAL_ARTICLE
بررسی اثر عملیات حرارتی آستمپرینگ و مارتمپرینگ بر رفتار سایشی فولادهای کروم- مولیبدندار(FMU-226) مورد استفاده در آستری آسیاب ها
با توجه به کاربرد فولادهای کروم- مولیبدندار که از نوع فولادهای مقاوم در برابر سایش میباشند، بررسی رفتار سایشی این فولادها و همچنین بهبود مقاومت سایشی آنها از اهمیت ویژهای برخوردار میباشد. در این پژوهش به منظور بهبود مقاومت سایشی فولادهای فولادهای کروم- مولیبدندار سیکلهای عملیات حرارتی مارتمپرینگ و آستمپرینگ روی این فولاد انجام گردید و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از سیکل رایج در صنعت (سرد کردن بهوسیله هوای فشرده) مقایسه گردید. قطعات پس از نگهداری در دمای آستنیته در فرآیند آستمپرینگ در حمام نمک با دمای C°300 و در فرآیند مارتمپرینگ در حمام نمک با دمای C°200 به مدت 2، 8، 30 و 120 دقیقه نگهداری شده و سپس تا دمای محیط سرد شدند. پس از بررسی ریزساختار، آزمون سایش خشک پین روی دیسک روی نمونهها انجام گرفت. نتایج بررسیها نشان داد در صورت استفاده از عملیات حرارتی آستمپرینگ و به خصوص مارتمپرینگ مقاومت سایشی به مقدار قابل ملاحظهای افزایش مییابد. نتایج XRD و بررسیهای SEM زیرسطح و برادههای حاصل از سایش، وجود مکانیزم سایش اکسیدی ملایم در همه نمونهها و همه نیروها و وجود مکانیزم تورق در نمونههای مارتنزیتی و مکانیزم سایش شدید بر اساس تغییر شکل پلاستیک در نمونههای بینیتی و پرلیتی در نیروهای بالا را نشان داد.
https://www.metalleng.ir/article_16543_f9d293bc52742f080f4fe0ebcb952428.pdf
2014-10-01
3
11
فولاد کروم- مولیبدندار
آستمپرینگ
مارتمپرینگ
مقاومت سایشی
مکانیزم سایش
محمد حسین
شاعری
shaeri@eng.ikiu.ac.ir
1
استادیار گروه مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین
AUTHOR
حسن
ثقفیان
saghafian@iust.ac.ir
2
دانشیار دانشکده مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه علم و صنعت ایران
AUTHOR
سعید
شبستری
shabestari@iust.ac.ir
3
استاد دانشکده مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه علم و صنعت ایران
AUTHOR
1- Banisi, S. & Hadizadeh, M. (2007). 3-D liner wear profile measurement and analysis in industrial SAG mills. Minerals Engineering, 20(2), 132-139.
1
2- Cleary, P. W. (2001). Recent advances in DEM modeling of tumbling mills.Minerals Engineering, 14(10), 1295-1319.
2
3- Fu, H., Xiao, H. & Fu, H. (2005). Heat treatment of multi-element low alloy wear-resistant steel. Materials Science and Engineering A, 396, 206-212.
3
4- Hertzberg, R. W. (1996). Deformation and fracture mechanics of engineering materials. John Wiley & Sons Inc.
4
5- Hutching, I. M. (1992). Tribology and wear of engineering materials. Edward Arnold, 82-171.
5
6- Keough, R., Laird, W. J. & Goddin, A. D. (1991). Austempering of steel. ASM Metal Handbook, Heat Treatment, 4, 367-413.
6
7- Lim, S. C. & Ashby, M. F. (1987). Wear-mechanism maps. Acta Metallurgical, 35, 1-24.
7
8- Olsen, D. L. & Cross C. E. (1992). Friction and wear in the mining and mineral industries. ASM Metal Handbook, Friction, Lubrication, and Wear Technology. 18, 1327-1342.
8
9- Shaeri, M. H., Saghafian, H. & Shabestari, S. G. (2012). Effects of austempering and martempering processes on microstructure and mechanical properties of Cr-Mo steels (FMU-226) used in mills liner. Materials and Design, 34, 192-200.
9
10- Shaeri, M. H., Saghafian H. & Shabestari, S. G. (2010). Effects of austempering and martempering processes on amount of retained austenite in Cr-Mo steels (FMU-226) used in mills liner. Journal of Iron and Steel Research International, 17(2), 53-58.
10
11- Stott, F. H. (1998). The role of oxidation in the wear of alloys. Tribology International, 31, 61-71.
11
12- Suh, N. P. (1973). The delamination theory of wear. Wear, 25, 111-124.
12
13- Zhi-qiang, J., Jian-ming, D. & Xi-lan, F. (2006). Study and application of heat treatment of multi-element wear-resistant low-alloy steel. Journal of Iron and Steel Research International, 13(1), 57-61.
13
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه تاثیرغلظت یون کبالت درمحلول آبکاری الکتریکی بر مورفولوژی، ساختارفازی و مقاومت به خوردگی پوششهای آلیاژی روی- کبالت
پوشش های آلیاژی روی- کبالت به روش آبکاری الکتریکی با استفاده از جریان مستقیم از حمام سولفاتی- اسیدی بر روی فولاد St37 اعمال شدند. تاثیر مقدار یون کبالت در حمام آبکاری بر مورفولوژی، ترکیب شیمیایی، ساختارفازی و مقاومت به خوردگی پوشش های آلیاژی روی – کبالت مورد مطالعه قرارگرفت. بررسی های ریز ساختاری و ترکیبی پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف نگار توزیع انرژی (EDS) انجام و به منظور تعیین فازهای موجود در پوشش از دستگاه پراش سنج پرتوی ایکس (XRD) استفاده شد. میکرو سختی پوشش ها به وسیله دستگاه میکروسختی ویکرز و مقاومت به خوردگی پوشش ها به وسیله آزمایش پلاریزاسیون تافل در محلول 5/3 درصد نمک طعام مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مقدار یون کبالت در محلول آبکاری تاثیر زیادی بر ترکیب شیمیایی، ساختار فازی و همچنین مقاومت به خوردگی پوشش های روی- کبالت دارد. با افزایش مقدار یون کبالت در محلول آبکاری میزان کبالت پوشش افزایش، درنتیجه سختی پوشش نیز افزایش می یابد. نتایج حاصل از بررسی مقاومت به خوردگی پوشش ها نشان می دهد که مقاومت به خوردگی، بیشتر تحت تاثیر ترکیب فازی پوشش های رسوب کرده است و پوشش آلیاژی روی – کبالت با 2/1 درصد وزنی کبالت درپوشش به علت ساختار تک فازی دارای بالاترین مقاومت به خوردگی است.
https://www.metalleng.ir/article_16544_fb399cc71d3263a6c3a5b639538f97f8.pdf
2014-10-01
12
18
مقاومت خوردگی
آبکاری الکتریکی
پوششهای آلیاژی روی-کبالت
مورفولوژی
ساختار فازی
میکرو سختی
حامد
دلگشائی
hamed_delgoshaee@yahoo.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی مواد دانشکده فنی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب
AUTHOR
سعید رضا
اله کرم
akaram@ut.ac.ir
2
استاد دانشکده مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه تهران
AUTHOR
حسن
فرهنگی
hfarhangi@ut.ac.ir
3
دانشیار دانشکده مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه تهران
AUTHOR
[1] C.N. Panagopoulos, D.A. Lagaris, P.C. Vatista. (2011). Adhesion and corrosion behaviour of Zn–Co electrodeposits on mild steel. Materials Chemistry and Physics, No. 126,Pp 398–403.
1
[2] Z.F. Lodhi, H.A. Terryn and J.H.W. Dewit . (2007). Cathodic inhibition and anomalous electrodeposition of Zn–Co alloys , ElectrochimicaActa , No.52,Pp 5444–5452.
2
[3] E.Gomez, and E. Valle . (2001). Characterisation of zinc+cobalt alloy phases obtained by electrodeposition, Journal of Electroanalytical Chemistry , No.505,Pp 54–61.
3
[4] R. Ramanauskas, and R. Juskenas . (2008). Effect of pulseplating on the composition and corrosion properties of Zn–Co and Zn–Fe alloy coatings, chemija, No.19,Pp 7–13.
4
[5] M. Mouanga, L. Ricq and P. Bercot . (2007). Electrodeposition and characterization of zinc–cobalt alloy from chloride bath; influence of coumarin as additive , Surface and Coatings Technology , No.721,Pp 1–7.
5
[6] Svetlana Lichušina, Ala Chodosovskaja, Aloyzas Sudavičius, (2008). Cobalt-rich Zn–Co alloys electrochemical deposition, structure and corrosion resistance, chemija. vol.19. No. 1,Pp 25–31
6
[7] Jing-Yin Feia, G.D. Wilcox. (2005). Electrodeposition of Zn–Co alloys with pulse ontaining reverse current Electrochimica Acta, No.50 .Pp 2693–2698.
7
[8] J.L. Ortiz-Aparicio , Y. Meas, G. Trejo a , R. Ortega , T.W. Chapman , E. Chainet , P. Ozil (2007). Electrodeposition of zinc–cobalt alloy from a complexing alkaline glycinate bath Electrochimica Acta, No.52,Pp 4742–4751.
8
[9] N. Boshkov, K. Petrov , S. Vitkova , S. Nemska , G. Raichevsky (2002). Composition of the corrosion products of galvanic alloys Zn–Co and their influence on the protective ability, Surface and Coatings Technology, No.157,Pp 171–178.
9
[10] M.E. Bahrololoom, D.R. Gabe, G.D. Wilcox, (2004). Microstructure, morphology and corrosion resistance of electrodeposited zinc-cobalt compositionally modulated alloy multilayer coatings, Transactions of the institute of metal finishing, No. 82, Pp. 51-58
10
[11] M. Heydari Gharahcheshmeha, M. Heydarzadeh Sohi. (2012). Pulse electrodeposition of ZneCo alloy oatings obtained from an alkaline bath Materials Chemistry and Physics, No.134 ,Pp 1146-1152.
11
[12] Z.F. Lodhi, J.M.C. Mol, A. Hovestad, H. Terryn and J.H.W. Dewit , )2007(. 'Electrodeposition of Zn–Co and Zn–Co–Fe alloys from acidic chloride electrolytes' , Surface and Coatings Technology , No.462,Pp 1–7.
12
ORIGINAL_ARTICLE
تاثیر عملیات همگن سازی بر بهبود ریزساختار ناحیه اتصال نامتجانس TLP برای سیستم FSX-414/MBF-80/IN-738
در این پژوهش، فرآیند اتصال فاز مایع گذرا (TLP) در اتصال نامتجانس سوپر آلیاژ پایه نیکلIN-738 به سوپر آلیاژ پایه کبالت FSX-414 با استفاده از لایه واسط پایه نیکل MBF-80 با ضخامت μm50 بکار گرفته شده است. اتصال دهی در دمای بهینه ℃1150 و مدت زمان 5 دقیقه در کوره تحت خلا صورت گرفت. در ادامه، عملیات همگن سازی، به منظور بهبود ریزساختار و خواص مکانیکی ناحیه اتصالTLP،در دماهای 1175، 1200 و ℃1225 و به مدت 1، 3 و 6 ساعت در مورد نمونه های اتصال داده شده صورت گرفت. به منظور بررسی ریزساختار از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی (SEM) و جهت بررسی آنالیز فازی در منطقه اتصال از SEM/WDS استفاده گردید. نتایج بررسی ریز ساختاری نشان داد که با همگن سازی در دمای ℃ 1175 به مدت 6 ساعت ترکیبات بین فلزی در منطقه متاثر از نفوذ (DAZ) همچنان وجود داشته در حالیکه همگن سازی در دمای ℃1200 به مدت 1 ساعت موجب کاهش چشمگیر آن شده است. همگن سازی در دمای ℃1225 به مدت 1 ساعت موجب تشکیل مرزدانه های جدید در ناحیه اتصال و تشکیل ساختار یوتکتیکی ثانویه و رشد رسوبات در زمینه و منطقه اتصال گردیده است. پروفیل غلظت عناصر آلیاژی در عرض اتصال نشان داد که در فرایند همگن سازی، رسوب و رشد فاز در زمینه و نیز نفوذ عناصر آلیاژی کنترل کننده فرایند بوده است. کاهش قابل توجه شیب غلظت عناصر آلیاژی در دمای 1225 به نفوذ سریع از طریق مرزدانه های جدید در منطقه اتصال نسبت داده شد. مناسب ترین مشخصات ریزساختاری در شرایط همگن سازی h1/oC1225 مشاهده گردید.
https://www.metalleng.ir/article_16545_862e404c4a1b4cb69aedc61b58fafdf7.pdf
2014-10-01
19
27
فرایند اتصال فاز مایع گذرا (TLP)
فرایند همگن سازی
اتصال نامتجانس
سوپرآلیاژ IN-738
سوپرآلیاژ FSX-414
عباس
جهانبخش
abbasj1368@gmail.com
1
کارشناسی ارشد مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه رازی کرمانشاه
AUTHOR
بیژن
عباسی خزایی
biabkh1969@gmail.com
2
استادیار گروه مهندسی مواد دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه رازی کرمانشاه
AUTHOR
رضا
بختیاری
bakhtiari.r@gmail.com
3
استادیار گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه رازی کرمانشاه
AUTHOR
1- Bakhtiari, R., Ekrami, A. (2012). Transient liquid phase bonding of FSX-414 superalloy at the standard heat treatment condition. Materials Characterization A, 66, 38-45.
1
2- Bakhtiari, R., Ekrami, A. (2012). The effect of gap size on the microstructure and mechanical properties of the transient liquid phase bonded FSX-414 superalloy. Materials and Design, 4, 130-137.
2
3- Bakhtiari, R., Ekrami, A., Khan, T.I. (2012). The effect of TLP bonding temperature on microstructural and mechanical property of joints made using FSX-414 superalloy. Materials Science and Engineering: A, 456, 291-300.
3
4- Ghoneim, A., Ojo, O. A. (2011). Microstructure and mechanical response of transient liquid phase joint in Haynes 282 superalloy. Material characterization, 62, 1–7.
4
5- Jalilvand, V., Omidvar, H., Shakeri, H. R., Rahimipour, M. R. (2013). Microstructural evolution during transient liquid phase bonding of Inconel 738LC using AMS 4777 filler alloy. Material characterization, 75, 20–28.
5
6- Jalilvand, V., Omidvar, H., Shakeri, H. R., Rahimipour, M. R. (2013). Influence of bonding variables on transient liquid phase bonding behavior of nickel based superalloy IN-738LC, Materials and Design, 52, 36–46.
6
7- Pouranvari, M., Ekrami, A., Kokabi, A. H. (2008). Microstructure–properties relationship of TLP-bonded GTD-111 nickel-base superalloy. Materials Science and Engineering:A, 490, 229–234.
7
8- Pouranvari,. M., Ekrami, A., Kokabi ,A. H. (2008). Microstructure development during transient liquid phase bonding of GTD-111 nickel-based superalloy. Journal of Alloys and Compounds, 461, 641–647.
8
9- Pouranvari, M., Ekrami, A., Kokabi, A. H. (2009). Effect of bonding temperature on microstructure development during TLP bonding of a nickel base superalloy. Journal of Alloys and Compounds, 469, 270–275.
9
10- Steven, R. A., Flewitt, P. E. J. (1978). Microstructural changes which occur during isochronal heat treatment of the nickel-base superalloy IN-738. Journal of Material Science, 13.2, 367-376.
10
ORIGINAL_ARTICLE
الگویِ پایشِ آلایندههایِ صنایعِ پیرو متالورژی در مناطقِ مختلف
حفظ و تعادل زیست محیطی، از جمله ارکان توسعه پایدار است. در این مقاله با کمک منطق فازی الگویی برای پایش آلایندههای صنعت به تفکیک منطقه به همراه یک مطالعه موردی شامل پایش آلاینده دی اکسید کربن در صنایع پیرومتالورژی تولید آهن و فولاد، تولید آلومینیم، تولید روی و تولید سرب در برخی از مناطق جهان در دِسامبر سال 2005، ارایه میشود؛ بطوریکه مشخص میشود کدام صنعت در کدام منطقه در تولید کدام آلاینده به چه میزان با محیط زیست، سازگار است. برای سنجش سازگاری با محیط زیست ابتدا مجموعه صنایع، مجموعه مناطق، مجموعه آلایندهها و مجموعه سازگاری با محیط زیست تعریف شده و سپس برای محاسبه درجه عضویت اعضای مجموعه سازگاری با محیط زیست، تابع عضویت سازگاری با محیط زیست تعریف میشود. با درجه بندی صنایع مختلف در مناطق مختلف در ایجاد آلایندههای مختلف به صورت ارقامیپیوسته، سازگاری با محیط زیست صنایع مختلف در تولید آلاینده مختلف در مناطق مختلف، به طور دقیق و صحیح مقایسه میشود. با توجه به درجه سازگاری با محیط زیست در مکان، نوع آلودگی و صنعت مرتبط، کمترین درجه سازگاری با محیط زیست باید در اولویت اول بررسی قرار گیرد. در مطالعه موردی انجام شده، بدون احتساب ضریب منطقه، صنعت تولید آلومینیم کشوری در قاره آمریکا، عضو C241، در دسامبر سال 2005 با درجه سازگاری با محیط زیست برابر با 0559/0، بحرانیترین شرایط را در تولید آلاینده هوا، دی اکسید کربن، دارد در حالیکه با احتساب ضریب منطقه، صنعت تولید فولاد کشوری در خاور دور، عضو C121، در دسامبر سال 2005 با درجه سازگاری با محیط زیست برابر با 0655/0، بحرانیترین شرایط را در تولید آلاینده هوا، دی اکسید کربن، دارد. بنابراین بایستی تمرکز بیشتری بر روی کنترل آلاینده دی اکسید کربن در صنعت فولاد کشوری در خاور دور، صورت گیرد.
https://www.metalleng.ir/article_16546_905a8c86b936741bea85d7acceb3b4ea.pdf
2014-10-01
28
37
آلومینیم
دی اکسید کربن
روی
سرب
فولاد
مدیریت
منطق فازی
سیدابراهیم
وحدت
seyed_ebrahim_vahdat@yahoo.com
1
مربی دانشکده مهندسی ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت الله آملی
AUTHOR
ناصر
توحیدی
ntowhidi@ut.ac.ir
2
استاد دانشکده مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه تهران
AUTHOR
1-وحدت س.ا.، توحیدی ن.، 1388، توسعه پایدار تولید آهن و فولاد در ایران از جنبه زیست محیطی با استفاده از منطق شلال، مجله محیط شناسی، شماره51، صفحات111 تا 122
1
2-Sowlat M.H., Gharibi H., Yunesian M., Tayefeh Mahmoudi M., Lotfi S., 2011. A novel fuzzy-based air quality index (FAQI) for air quality assessment, Atmospheric Environment, Volume 45, Issue 12, pages 2050-2059
2
3-Mintz R., Young B. R., Svrcek W. Y., 2005. Fuzzy logic modeling of surface ozone concentrations, Computers & Chemical Engineering, Volume 29, Issue 10, pages 2049-2059
3
4-Pokrovsky O.M., Kwok R. H. F., Ng C. N., 2002, Fuzzy logic approach for description of meteorological impacts on urban air pollution species: a Hong Kong case study, Computers & Geosciences, Volume 28, Issue 1, pages 119-127.
4
5-Astel A., 2007. Chemometrics based on Fuzzy logic principles in environmental studies, Talanta, Volume 72, Issue 1, pages 1-12
5
6-Chen P.H., J.-H. Lai and C.-T. Lin., 1998. Application of Fuzzy control to a road tunnel ventilation system, Fuzzy Sets and Systems, Volume 100, Issues 1-3, pages 9-28.
6
7-Icaga Y., 2007.Fuzzy evaluation of water quality classification, Ecological Indicators, Volume 7, Issue 3, pages 710-718
7
8-Vahdat S.E., Nakhaee F.M., 2011, Air Pollution Monitoring using Fuzzy Logic in Industries, Advanced Air Pollution, chapter2, InTech publication, pages 21-30
8
9-URL: http://www.world-aluminium.org, 2005
9
10-Lamm K., 2010. The CO2 - Story – A Fairy – Tale – (Or a Nightmare?, Lead Zinc 2010 conference, A john and Sons Inc., MetSoc, COM2010, 953-959.
10
11-Moradkhani D., Sedaghat B., Rashtchi A., Khodadadi A., 2010. Heavy metal pollution potential of zinc leach residues discarded in IZMDC, Lead Zinc 2010 conference book, A john and Sons Inc., MetSoc, COM2010, 141-149.
11
12-URL: http://www.lead.org, 2005
12
13-Geir O. Braathen, 2005. An overview of the 2005. Antarctic Ozone Hole, WMO Global Ozone Research and Monitoring Project, Report No. 49, WMO TD No. 1312, WORLD METEOROLOGICAL ORGANIZATION, pages 76.
13
14-URL: http://epa.gov/air/emissions/index.htm, 2005
14
15-URL: http://www.sdapcd.org, 2005
15
ORIGINAL_ARTICLE
تأثیر حرارت ورودی بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ منیزیم AZ91 با استفاده از فرایند GTAW
در این پژوهش تاثیر حرارت ورودی بر روی ریزساختار وخواص مکانیکی اتصال آلیاژ منیزیم AZ91 مورد بررسی قرار گرفت به طوری که درآن، حالت اتصال به صورت لب به لب بوده و عملیات اتصال در سه حرارت ورودی مختلف(به ترتیب 267،449 و J/mm688) با استفاده از فرایند جوشکاری قوسی تنگستنی تحت محافظت گاز خنثی(GTAW) انجام پذیرفت. مشاهدات ریزساختاری با میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ، نشان داد که با افزایش حرارت ورودی اندازه دانهها در هر دو منطقه جوش و منطقه ذوب جزئی شده(PMZ) درشتتر شده و پهنای این مناطق افزایش یافته است. علاوه بر این، افزایش حرارت ورودی تا J/mm688 باعث تغییر مورفولوژی فاز یوتکتیک β در هر دو منطقه جوش و ذوب جزئی شده (بخصوص در منطقه جوش) میشود به این ترتیب که از حالت پیوسته به شکل منقطع و دانهای در میآید و توزیع آن از حالت مرز دانهای به حالت پراکنده تغییر مییابد.
نتایج تست کشش نشان میدهد که در حرارت ورودی بالا(J/mm688) به دلیل ایجاد حفرههای گازی در منطقه جوش استحکام حاصله به MPa114 میرسد که در مقایسه با حرارت ورودی پایینتر(J/mm267) حدود %21 کاهش را نشان میدهد.
https://www.metalleng.ir/article_16547_06e08a3cb1d246178488a68cd4a3c4f0.pdf
2014-10-01
36
44
آلیاژ منیزیم AZ91
حرارت ورودی
جوشکاری قوس تنگستنی
ریزساختار
خواص مکانیکی
شکست نگاری
فرزاد
رفیعی
f.rafiee_agh@yahoo.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم وتحقیقات تهران
AUTHOR
علیرضا
خدابنده
ar_kh@yahoo.com
2
استادیار دانشکده مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم وتحقیقات تهران
AUTHOR
بهرام
نامی
bnami@srttu.com
3
استادیار دانشکده مکانیک دانشگاه شهید رجایی تهران
AUTHOR
نصراله
بنی مصطفی عرب
n.arab@srttu.edu
4
استادیار دانشکده مکانیک دانشگاه شهید رجایی تهران
AUTHOR
1- K.N.Braszczyn, ska-Malika, M.Mroz, 2011, ″Gas-tungsten arc welding of AZ91 magnesium alloy″, Journal of Alloys and Compounds, 509, pp. 9951– 9958.
1
2- X. Cao, M. Jahazi, J.P. Immarigeon, W. Wallace, 2006, ″ A review of laser welding techniques for magnesium alloys″, Journal of Materials Processing Technology, 171, pp. 188–204.
2
3- Tianping Zhu, Zhan W.Chen, Wei Gao , 2006, ″ Incipient melting in partially melted zone during arc welding of AZ91D magnesium alloy″, Materials Science and Engineering A, 416, pp. 246–252.
3
4- Dong Min, Jun Shen, Shiqiang Lai, Jie Chen, 2009, ″ Effect of heat input on the microstructure and mechanical properties of tungsten inert gas arc butt-welded AZ61 magnesium alloy plates ″, Material Characterision,60,pp.1583-1590.
4
5- Arne K.Dahle, Young C. Lee, Mark D. Nave, Paul L. Schaffer, David H. StJohn., 2001, ″ Development of the as cast microstructure in magnesium-aluminium alloys″, Journal of Light Metals, 1, pp.61-72.
5
6- T.P.Zhu, Z.W.Chen, W.Gao, 2007, ″ partial melting and re-solidification in partially melted zone during gas tungsten arc welding of AZ91 cast alloy ″. Trans. Non ferrous Met. Soc. China, 17, pp. 342-346.
6
7- W.Zhou, T.Z.Long, C.K.Mark, 2007, ″Hot cracking in tungsten inert gas welding of magnesium alloy AZ91D″,Materials Science and Technology, vol 23, No 11, pp. 1294-1299.
7
8- Tianping Zhu, Zhan W. Chen, Wei Gao, 2008, ″ Microstructure formation in partially melted zone during gas tungsten arc welding of AZ91 Mg cast alloy″, Material Characterision, 59, pp1550 –1558.
8
9-Kou Sindo, 2002, ″Welding metallurgy″, 2nd ed, A Wiley-Inter science publication
9
10- L.A. Dobrza´nski , T. Ta´nski , L.ˇC´ıˇzek, Z. Brytan, 2007, ″ Structure and properties of magnesium cast alloys ″, Journal of Materials Processing Technology, 192–193, pp. 567–574.
10
11- A.Kierzek, J.Adamiec, 2011, ″Evaluation of susceptibility to hot cracking of magnesium alloy joints in variable stiffness condition ″ Archives of metallurgy and materials, Vol 56, Issue 3, pp.759-768.
11
12- A. Munitz, C. Cotler, A. Stern, G. Kohn, 2001, ″Mechanical properties and microstructure of gas tungsten arc welded magnesium AZ91D plates″, Mater Sci Eng A, 302, pp.68–73.
12
14- Y.Z Lü , Q.D Wang, W.J Ding, X.Q Zeng, Y.P Zhu, 2000, ″ Fracture behavior of AZ91 magnesium alloy″, Materials Letters, Vol 44, Issue 5, pp.265-268.
13
15- Choong Do Lee, 2007, ″ Effect of grain size on the tensile properties of magnesium alloy ″, Materials Science and Engineering A, 459, pp. 355–360.
14
16- Choong Do Lee a, Kwang Seon Shin, 2007, ″ Effect of micro porosity on the tensile properties of AZ91magnesium alloy ″, Materials Science and Engineering A, 459, pp. 355–360.
15
ORIGINAL_ARTICLE
مروری بر بررسی روشهای اندازهگیری ویسکوزیته مذاب فلزات
در بسیاری از فرایندهای تولیدی که بر پایه ذوب و انجماد می باشد، مانند ریخته گری، اندازه گیری ویسکوزیته و پیش بینی سیالیت مذاب فلزات در دماها و ترکیب های مختلف می تواند باعث بهبود فرآیند تولید و کاهش ضایعات شود. در این مقاله شماری از روشهایی که برای اندازه گیری ویسکوزیته مذاب ها و سیالات مورد استفاده قرار می گیرد، شرح داده شده اند. از این میان می توان به روشهای موئینگی، مخزن نوسانگر، بوته چرخان، صفحه نوسانگر، مخزن با سوراخ تخلیه و ... اشاره نمود. از جمله مدل هایی که برای تخمین ویسکوزیته عناصر و سیستم های چند جزئی و همچنین ارتباط ویسکوزیته با دما، استفاده شده اند عبارتند از مدل آرینیوس ، جبرا ، آندرید ، تئوری حجم آزاد هیلدبراند و ... . در نهایت مقایسه ای از روشهای مختلف اندازه گیری ویسکوزیته مذاب ها ارائه شده است.
https://www.metalleng.ir/article_16548_3cf98ead8d089644303ebcaf4310eeec.pdf
2014-10-01
45
54
ویسکوزیته
مذاب فلزات
اندازه گیری ویسکوزیته
مدلهای اندازه گیری ویسکوزیته
سیدحسین
الهی
h.elahi@arakut.ac.ir
1
استادیار گروه مکانیک دانشگاه صنعتی اراک
AUTHOR
هادی
عبدی
h.abdi.7@gmail.com
2
دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی مواد ومتالورژی دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
حمیدرضا
شاهوردی
shahverdi@modares.ac.ir
3
دانشیار گروه مهندسی مواد ومتالورژی دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
A.T. Dinsdale, P.N. Quested, "The Viscosity of Aluminum And its Alloys – A review of Data and Models", NPL Materials Centre, National Physical Laboratory, Teddington, UKTW11 0LW
1
J. Banhart, "Manufacture, Characterization and Application of Cellular Metals and Metal foams", Progress in Materials Science, Vol. 46, 559–632, 2001.
2
F. M. White, "Fluid Mechanics", Butterworth Heinemann , 1992
3
N. Babcsan, J. Banhart, D. Leitlmeier, "Metal Foams–Manufacturing and Physics of Foaming", 2005
4
T. Iida, R. I. L. Guthrie , "The Physical Properties of Liquid Metals" Clarendon Press, Oxford, 1988.
5
S.I. Bakhtiyarov, R.A. Overfelt, "Measurement of Liquid Metal Viscosity By Rotational Technique", Elsevier Science Ltd., 1999.
6
S.H. Han, C.G. Kang, J.H. Sung, "Investigation of viscosity properties for rheology forming of AM50A magnesium alloy", Journal of Materials Processing Technology, Vol.187–188, 335–338, 2007.
7
A.W. Batchelor, G.W. Stachowiak, "Engineering Tribology", Butterworth Heinemann, 2001
8
M.R. Hopkins, T.C. Toye, "The Determination of the Viscosity of Molten Metals", The British Iron and Steel Research Association, Swansea, 1950
9
J. F. HILLS, "A rotational viscometer employing a reference liquid", Journal Of Scientific Instruments, Vol. 35, 415, 1958.
10
R.N. Weltmann, P.W. Kuhns, "Effect of Shear Temperature on Viscosity in a Rotational Viscometer Measurement", Journal of Colloid Science, Vol. 7, Issue 3, 218-226, 1952.
11
G.W. Lower, W.C. Walker, A.C. Zettlemoyer, "The Rheology of Printing Inks. II. Temperature Control Studies in the Rotational Viscometer", Journal of Colloid Science, Vol. 8, Issue 1, 116-129, 1953.
12
G.F. Eveson, E.W. Hall, "A continuous-flow rotational viscometer for use with downward-settling suspensions", Journal of Scientific Instruments, Vol. 33, Issue 3, 110-112, 1956.
13
G.T. Helleloid, "On the Computation of Viscosity-Shear Rate Temperature Master Curves for Polymeric Liquids", Morehead Electronic Journal of Applicable Mathematics, Issue 1, 2001.
14
L. Dintenfass "Effect of Velocity Gradient on the Clotting Time of Blood and on the Consistency of Clots Formed in Vitro”, Journal of the American Heart Association", Vol. XVIII No. 4, 1966.
15
US Patent 4,499,753.
16
US Patent 5,317,908
17
K. Nakashima, T. Kawagoe, T. Ookado, K. Mori, "Viscosity of binary borate and ternary borosilicate Molten Slags, Fluxes and Salts" ’97 Conf. (Sydney, Australia, 5–8 Jan. 1997) (Warrendale, PA: Iron and Steel Society), p 215.
18
W.R.D. Jones, W.L. Bartlett, "The viscosity of aluminum and binary aluminum alloys", Journal Instituted of Metals, Vol. 81, 145–52, 1952-53.
19
Y. Shiraishi, S. Nagasaki, Yamashiro, "Spiked Parallel plate creep/rotation viscometer and its characteristics", ISIJ international ISSN 0915-1559.
20
J.E. Hatch, "Aluminum: properties and physical metallurgy", Aluminum Association, American Society for Metals.
21
Y.I. Cho, J.P. Hartnett, "The Falling Ball Viscometer-A New Instrument for Viscoelastic Fluids", Letters in Heat and Mass Transfer, Vol. 6, 335-342, 1979.
22
S.J. Roach, H. Henein. "A New Method to Dynamically Measure the Surface Tension, Viscosity, and Density of Melts", International Journal of thermophysics, Vol. 3, No.4, 2000.
23
J.L. Sutterby, "Falling sphere viscometer", Process fundamentals Research Laboratory, the Dow Chemical Company, Midland, Michigan 48640, USA, 1973.
24
P.G. Morgan, "Notes on the falling sphere viscometer”, Chemical Engineering Science, Vol. 15, 144- 148, 1961.
25
D.Kanchanalakshana, A.J. Ghajar, "An Improved Falling Sphere Viscometer for Intermediate Concentration of Viscoelastic Fluids", INT. OCMM. Heat Mass Transfer, Vol. 13, 219-233, 1986.
26
N.A. Park, T. F. Irvine Jr., "The Falling Needle Viscometer: A New Technique for Viscosity Measurements, Warme Stoffuber-trag., Vol. 18, 201-206, 1984.
27
US Patent 5,203,203
28
US Patent 3,772,910
29
T.A. Butcher, T. F. Irvine Jr., "Use of the falling ball viscometer to obtain flow curves for inelastic, non-newtonian fluids", Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, Vol. 36, 51-70, 1990.
30
Y.I. Cho, J.P. Hartnett, W.Y. Lee, "Non-Newtonian viscosity measurements in the intermediate shear rate range with the falling-ball viscometer", Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, Vol.15, Issue 1, 61-74, 1984.
31
S. Shin, D.Y. Keum, "Viscosity measurement of non-Newtonian fluid foods with a mass-detecting capillary viscometer", Journal of Food Engineering, Vol. 58, 5–10, 2003.
32
S. Hara, K. Inoue, Tanaka, "Viscosity of molten slags containing iron oxide Molten Slags, Fluxes and Salts", ’97 Conference (Sydney, Australia, 5–8 Jan. 1997) (Warrendale, PA: Iron and Steel Society) p 515 (ISBN 1-886362-14-9).
33
K. Funakoshi, A. Suzuki, H. Terasaki. "In situ viscosity measurements of albite melt under high pressure", Institute of Physics Publishing Journal of Physics: Condensed Matter. 2002.
34
S. H. Elahi, H. Adelnia, H.R. Shaverdi, "A simple accurate method for measuring viscosity of liquid metals at high temperatures", Journal of Rheology, Vol. 56, Issue 4, 941-954, 2012.
35
G. Barr, "Capillary Tube Viscometers Part II", Journal of Scientific Instruments, Vol. 1, Number 4, 1924.
36
US Patent 3,699,804
37
US Patent 4,685,328
38
US Patent 4,578,990
39
US Patent 4,793,174
40
G. D. Galvin, J. F. Hutton, B. Jones, "Development of a high-pressure, high-shear-rate capillary viscometer", Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, Vol. 8, Issues 1-2, 11-28, 1981.
41
N. Ishii, A. Wakana, M. Kinoshita, "A Contribution to Viscometry; Hydrodynamical Study on Capillary Viscometry", 5th World Petroleum Congress, May 30 - June 5, 1959, New York, USA.
42
T. R. Cumby, "A Capillary Viscometer for the Study of the Rheological Properties of Slurries", J. agric. Engng Res. Vol. 25, 221-230, 1980.
43
A. W. Sisko, "Capillary Viscometer for Non-Newtonian Liquids", Journal of Colloid Science, Vol. 15, 89-96, 1960.
44
M. Shvestka, "Methods of Investigation Automatic Capillary Viscometer", Polymer Science U.S.S.R., Vol. 16, Issue 1, 264-268, 1974.
45
US Patent 6,322,524
46
J.C. Nieuwoudt, J.V. Sengers, J. Kestin, "On the theory of oscillating-cup viscometers", Physica A: Statistical and Theoretical Physics, Vol. 149, Issues 1-2, 107-122, 1988.
47
H. Yang, "Melting Behavior, Electrical Receptivity, Viscosity of FeSi Alloys at High Pressures: Implications for Outer Core Dynamics", Faculty of Graduate Studies, The University of Western Ontario London, Ontario August, 1999.
48
A. Knappworst, "A new method of high temperature viscometery by the method of oscillating hollow bodies", Z. Phys. Chem., 1995.
49
A.A.K. Ibrahim, A.M.I. Kabiel, " Experimental and theoretical investigations on the oscillating cylinder viscometer for Newtonian liquids", British Journal of Applied Physics, Vol. 11, Number 7, Issue 7, 283, 1960.
50
I. Elyukhina, G. Vyatkin, "Software for oscillating-cup viscometry: verification of data reasonableness and parametric identification of rheological model", Journal of Physics: Conference Series, Vol. 98, Part 2, Issue 2, 2008.
51
US Patent 3,772,262
52
B.S. Ashwin , T. Hagyard , I.C.B Saunders, T E Young, " Viscometers having damped torsional oscillation", Journal of Scientific Instruments, Vol. 37, Number 12, Issue 12, 480, 1960
53
S. Gruner, W. Hoyer, "A statistical approach to estimate the experimental uncertainty of viscosity data obtained by the oscillating cup technique", Journal of Alloys and Compounds, Vol. 480, Issue 2 629–633, 2009.
54
T.M. Bruton, "A high temperature oscillating cylinder viscometer", Journal of Physics E: Scientific Instruments, Vol. 8, Number 11, Issue 11, 906, 1975.
55
D. Tolbaru, A.M. Popescu, S. Zuca, "Error Analysis of the Oscillating Cup Method for Viscosity Measurements of Molten Salts", Presented at the EUCHEM Conference on Molten Salts and Ionic Liquids, Hammamet, Tunisia, September 16 –22, 2006.
56
Y. Sato, K. Sugisawa, D. Aoki, T. Yamamura, "Viscosities of Fe–Ni, Fe–Co and Ni–Co binary melts", Measurement Science and Technology, Vol. 16, Number 2, 363, 2005.
57
Y. Sato, K. Sugisawa, D. Aoki, T. Yamamura, "Viscosity of molten Fe-Ni binary alloy", Fifteenth Symposium on Thermophysical Properties, Boulder, CO, USA, June 22 - 27, 2003.
58
Y. Ito, K. minami, A. Nagashima, "Viscosity of Liquid Lithium by an Oscillating-Cup Viscometer in the Temperature Range 464-923 K", International Journal Of Thermophysics, Vol. 10, No. 1, 173-182, 1989.
59
K. Mazuruk, C.H. Su, S.L. Lehoczky, F. Rosenberger, "Novel oscillating cup viscometer–application to molten HgTe and Hg0.8Cd0.2Te", Journal of Applied Physics, Vol. 77, Issue 10, 5098, 1995.
60
D. Wang, R.A. Over felt, "Oscillating Cup Viscosity Measurements of Aluminum Alloys: A356 and 319". International Journal of Thermo physics. Vol. 23, Issue 4, 1063-1076, 2002.
61
V. L. Shah, "Extension of the theory of the oscillating-disk viscometer for large boundary-layer thicknesses encountered at low pressures", Physica, Vol. 49, Issue 2, 217-228, 1970.
62
J.G Woodward, "A vibrating-plate viscometer", Journal of Colloid Science, Vol. 6, Issue 5, 481-491, 1951.
63
US Patent 5,710,374
64
J. Kestin, J.H. Whitelaw, "A relative determination of the viscosity of several gases by the oscillating disk method", Physica, Vol. 29, Issue 4, 335-356, 1963.
65
R. Dipippo, J. Kestin, J. H. Whitelaw, "A high-temperature oscillating-disk viscometer", Physica, Vol. 32, Issues 11-12, 2064-2080, 1966.
66
M. Hongo, "Viscosity of Argon and Argon-Ammonia Mixtures Under Pressures", The Review of Physical Chemistry of Japan, Vol. 48, Number 2, 63–71, 1979.
67
US Patent 5,372,034
68
S.J. Roach, H. Henein, Owens, "A new technique to measure dynamically the surface tension, viscosity and density of melts", Light Metals 2001.
69
S.J. Roach, H. Henein, "A new method to dynamically measure the surface tension, viscosity, and density of melts", Metallurgical and Materials Transactions B, Vol. 36, Issue 5, 667-676, 2005.
70
V.N. Belonenko, "Role of bulk viscosity and acoustic parameters in tribological problems", Ultrasonics, Vol. 29, Issue 2, 101-118, 1991.
71
R.P. Chhabra, A. Tripathi, "A correlation for the viscosity of liquid metals”, High Temperature High Press., Vol. 25, 713-718, 1993.
72
Y. Sato, "Viscosity of molten silicon and the factors affecting measurement", Journal of Crystal Growth, Vol. 249, Issues 3-4, 404-415, 2003.
73