انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745186020160101The Effect of the Amount of CaCl2 flux on the Calciothermic Reduction of Tantalum Oxide Processبررسی تأثیر میزان فلاکس کلریدکلسیم بر فرآیند احیای کلسیوترمی اکسیدتانتالیم31020466FAزهراکریمیدانشگاه علم و صنعت ایرانمحمد رضاابوطالبیدانشگاه علم و صنعت ایرانسید حسینسیدیندانشگاه علم و صنعت ایرانحامدتوکلیدانشگاه علم و صنعت ایرانJournal Article20150310Tantalum is a refractory metal which has often been considered for high temperature applications because of its high melting point (2996◦C). In the present study, the tantalum powder characteristics produced by calciothermic reduction of Ta2O5 under argon atmosphere at different amounts of flux was studied. A fixed value of Calcium was used for the reduction of Tantalum oxide which amounted to two times of the stoichiometric ratio while various amounts of CaCl2 flux of 1, 1.5, 2, 2.5 and 3 times of the stoichiometric amount was utilized. XRD analysis on the product showed that the obtained powder contains tantalum and calcium tantalate phases. ICP technique was used to determine the calcium content of the reduced samples. The minimum value of remained Calcium in the product was obtained when the CaCl2 flux amounted to 2.5 times of stoichiometry, which was 23614 ppm. The morphology of the products was studied by scanning electron microscopy. Based on the SEM results, the morphology of the tantalum powder was coral-like which the size of the particles decreases by increasing the amount of CaCl2 fluxتانتالیم فلزی دیرگداز است که به دلیل داشتن دمای ذوب بالا (◦C2996)، برای کاربرد در دماهای بالا مورد توجه بوده است. در پژوهش حاضر، تولید پودر تانتالیم از طریق احیاء اکسید تانتالیم بوسیله کلسیم تحت گاز آرگون در مقادیر متفاوت فلاکس کلریدکلسیم مورد بررسی قرار گرفته است. در فرآیند احیاء، ماده احیاء کننده کلسیم به میزان دو برابر استوکیومتری و فلاکس کلریدکلسیم در مقادیر 3، 5/2، 2، 5/1، 1 برابر استوکیومتری استفاده شد. آنالیز XRD روی محصول احیاء نشان داد که پودرهای حاصله، حاوی فازهای تانتالیم و تانتالاتکلسیم میباشند. مقدار کلسیم موجود در نمونهها با آزمون ICP تعیین شد که کمترین مقدار کلسیم در پودر حاصل از احیا با کلریدکلسیم به میزان 5/2 برابر استوکیومتری معادل ppm23614 بدست آمد. مورفولوژی محصولات نیز با میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مورفولوژی پودر تانتالیم حاصله مرجانی شکل بوده که با افزایش میزان کلریدکلسیم، دانههای آن ریزتر میشوند.https://www.metalleng.ir/article_20466_64f0e997f15b98842d2a1ef7b741c562.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745186020160101Role of Over Aging Treatment on the Microstructure and Tensile Properties of Cold-Rolled Dual-Phase Nb Steelنقش عملیات فوق پیری بر ریزساختار و خواص کششی فولادهای دوفازی نورد سرد شده نایوبیم دار111920467FAاشکاننوریاستادیار گروه مهندسی مواد و متالورژی-دانشگاه اراکجمال الدینفرشته خصلتمهندس و کارشناس ارشد-شرکت مالیبل سایپاقاسمعیسی آبادیاستایار گروه مهندسی مواد و متالورژی-دانشگاه اراکJournal Article20151116In this study, effects of over aging treatment and its temperature as well as Nb addition on the microstructure and tensile properties of cold-rolled dual-phase steel were studied. For this purpose, two different steel containing Nb and free Nb were considered. Steels were intercritical annealed at 770C for 5 minute and then were over aged in the salt bath with five different temperatures for 12 minute and finally were slow cooled in the air to the room temperature. Samples microstructures were evaluated by scanning electron microscopy. Uniaxial tension test was used for study of tensile properties. The obtained results implied that the over aging temperature affects microstructure and tensile properties of both steels significantly. This effect is also different in high and low temperature regime. In the low temperature regime; increasing of the over aging temperature, decreases yield and tensile strength significantly while elongation increases by a sharp rate. In high temperature regime; increasing temperature has not noticeably effect on the elongation. However, yield strength increased and tensile strength decreased. The consideration of dual-phase Nb steel showed that Nb addition increases strength significantly. Also, it was caused increasing in the strength stability in high temperature. Results were discussed through relation microstructure and tensile properties.در این پژوهش اثر عملیات فوق پیری و دمای آن و نیز افزودن نایوبیم بر ریزساختار و خواص کششی فولاد نورد سرد شده دوفازی مطالعه شد. به منظور مقایسه، از دو فولاد کم کربن مختلف که یکی حاوی نایوبیم و دیگری فاقد آن بود استفاده شد. فولادها به مدت 5 دقیقه در دمای میان بحرانیC770⁰ آنیل شدند و سپس در حمام نمک در پنج دمای مختلف به مدت 12 دقیقه فوق پیر شده و در انتها به آرامی تا دمای اتاق در هوا سرد شدند. ریزساختار نمونه ها از طریق میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و خواص کششی آنها به وسیله آزمون کشش تک محوری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که دمای فرآیند فوق پیری تاثیری قابل توجه بر ریزساختار و خواص کششی هر دو فولاد دارد. این اثر همچنین در دو رژیم دمایی بالا و پایین متفاوت است. در رژیم دمایی پایین، افزایش دمای فوق پیری، استحکام تسلیم و کششی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد در حالی که ازدیا طول نسبی را با نرخ زیادی افزایش می دهد. در رژیم دمایی بالا افزایش دما تاثیر قابل توجهی بر ازدیاد طول نسبی ندارد؛ در حالی که استحکام تسلیم را افزایش و استحکام کششی را کاهش می دهد. بررسی فولاد دوفازی نایوبیم دار نشان داد که افزودن نایوبیم به فولاد به طور کلی باعث افزایش قابل ملاحظه در استحکام گردیده و پایداری استحکام در دمای بالا را افزایش می دهد. نتایج از طریق بستگی خواص کششی با ریزساختار مورد بحث واقع شد.https://www.metalleng.ir/article_20467_d11875b53233adc482d07142c4b80ffa.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745186020160101Manufacturing of steel hollow spheres using commercial iron powders and investigations of their mechanical properties and microstructureتولید گویهای توخالی فولادی توسط پودرهای آهن تجاری و بررسی رفتار مکانیکی و ریزساختاری آنها202920468FAحمیدسازگاراندانشجوی دکتری، گروه مهندسی متالورژی و مواد- دانشگاه فردوسی مشهدعلیرضاکیانی رشیددانشگاه فردوسی مشهدجلیلوحدتیدانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20151030In this study, steel hollow spheres were manufactured using commercial iron powders by powder metallurgy technique. For manufacturing the hollow spheres, iron powders, copper powders (10 wt. %) and carbon powders (0.5 wt. %) were firstly mixed and then were added to the sodium silicate (10 wt. %) as binder to produce a homogenous suspension. Then, prepared suspension was coated on the polystyrene spheres. After drying the green spheres, two different heat treatment processes were carried out on the spheres including the melting and thermal de-binding and the sintering processes. The microscopic evaluations were performed by optical microscope and scanning electron microscope and mechanical properties of steel hollow spheres were investigated by the compression test. The results shown that sphere walls composed of four different regions including: the sintered iron powders region, the dispersed copper powders region, remained sodium silicate region and porosities region. In addition, the force-displacement curves of compressed spheres were revealed no significant differences in spheres with different sphere sizes. The fractures of spheres in compression forces were occurred based on the presence of the micro-cracks in the sphere walls and growth of them.در این پژوهش، گویهای توخالی فولادی توسط روشی مبتنی بر متالورژی پودر و با استفاده از پودرهای آهن تجاری تولید شدند. بدین منظور، ابتدا پودرهای آهن، مس (10 درصد وزنی) و کربن (5/0 درصد وزنی) مخلوط شدند و سپس توسط سیلیکات سدیم (10 درصد وزنی) به عنوان چسب یک سوسپانسیون همگن ایجاد کردند. سپس، سوسپانسیون تهیه شده بر روی دانههای پلیاستیرن توسط دستگاه پوششدهی پاشیده شد. پس از خشک شدن گویها، دو عملیات حرارتی متفاوت بر روی آنها انجام گردید که شامل حرارتدهی به منظور ذوب و تجزیه حرارتی پلیاستیرن و تفجوشی به منظور تولید پوسته مستحکم میباشند. برای بررسی ریزساختار گویهای توخالی فولادی از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و برای بررسی رفتار مکانیکی آنها از آزمون فشار استفاده شد. نتایج حاکی از آن است که دیواره گویهای تولیدی از چهار ناحیه متفاوت تشکیل شده است که شامل ناحیه پودرهای آهن تفجوشی شده، ناحیه پودرهای مس توسعه یافته در بین پودرهای آهن، ناحیه سیلیکات سدیم باقیمانده و ناحیه تخلخلها میباشد. نتایج به دست آمده از آزمون فشار بیانگر آن است که منحنیهای نیرو- جابجایی در گویها با قطرهای متفاوت تفاوت چندانی ندارد. شکست گویها در اعمال نیروهای فشاری بر اثر وجود ریزترکها در دیواره گویها و رشد آنها صورت میگیرد.https://www.metalleng.ir/article_20468_d24ca82b65728d3135a636c10b367fa2.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745186020160101In-situ synthesis of WC-x%Co composite in WO3 – Co3O4 – C system by mechanical activation carbothermic reduction method: physical and mechanical propertiesتولید درجای کامپوزیتWC-x%Co در سیستم 〖WO〗_3-〖Co〗_3 O_4–C به روش فعال سازی مکانیکی و احیایکربوترمیک: مقایسهی خواص فیزیکی و مکانیکی303820469FAمهدیکلانترعضو هیئت علمیافشینامیری مقدمدانشجوJournal Article20151114The aim of this research is in-situ production of WC-Co composite with different combination of 13% to 33% of cobalt from metal oxides WO3 and Co3O4 by use of carbothermic reduction method and then testing its physical and mechanical properties. In this study, cobalt and tungsten metal oxides powder with- different ratios with 17% carbon (30% more than stoichiometric value) after homogenization and mechanical activation in a planet ball mill with argon shielding gas for 20 hours, pass pressing, reduction heat treatment and sintering (temperature of 1500 oC for 2 hours and under shielding layer of alumina and carbon powder). Hardness (Vickers), toughness (Vickers indentation and crack length measurement) and density (Archimedes) of sintered sample were evaluated and relation of properties and microstructure was discussed using electron microscope observations. The results showed that in the milling stage no reduction reaction occurred even up to 20 hours and only powder activation took place. Between investigated composites, the composites with 23% cobalt showed highest density and strength while the composite with 33% and 13% cobalt showed highest toughness and hardness, respectively.هدف از این تحقیق تولید کامپوزیت WC-Co با ترکیب مختلف از 13 الی 33% کبالت از اکسیدهای فلزی WO3 و Co3O4 به روش درجا و با استفاده از عملیات احیای کربوترمیک و سپس بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی آن می-باشد. در این مطالعه پودر اکسیدهای فلزی کبالت و تنگستن به نسبتهای مختلف به همراه 17 درصد وزنی کربن (30 درصد اضافه بر مقدار استوکیومتری)، بعد از فعال سازی مکانیکی در یک آسیای گلولهای ماهوارهای با گاز محافظ آرگون به مدت 20 ساعت مراحل پرس و عملیات حرارتی احیا + زینتر (دمای°C 1500، 2ساعت و تحت لایهی محافظ مخلوط پودری آلومینا + کربن) را پشت سر میگذارند. سختی(ویکرز)، چقرمگی (دندانهی ویکرز و اندازهگیری طول ترک) و چگالی (ارشمیدس) نمونهی زینتر شده مورد ارزیابی قرار گرفته و با استفاده از مشاهدات میکروسکوپ الکترونی ارتباط خواص با ریزساختار مورد بحث قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که در مرحله آسیاکاری حتی تا 20 ساعت هیچ واکنش احیایی رخ نداده و فقط فعال سازی پودر صورت میگیرد. در بین کامپوزیتهای مورد مطالعه کامپوزیت 23% کبالت بالاترین چگالی و استحکام را از خود نشان میدهد این در حالی است که کامپوزیت 33% بالاترین چقرمگی و کامپوزیت 13% کبالت بالاترین سختی را از خود نشان میدهد.https://www.metalleng.ir/article_20469_931d8e8c3311e05a0ef28d75738b2f8b.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745186020160101An Investigation on the Effect of Subsequent Heat Treatment on Mechanical and Corrosion Properties of the Austenitic Stainless Steel Plate Produced by TMACارزیابی اثر عملیات حرارتی بعدی بر خواص مکانیکی و خوردگی صفحه فولادی زنگ نزن آستنیتی TMAC395020470FAعلیرضاحسینی فرکارشناس فنی - بخش مهندسی و علم مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیرازمهدیسلطانعلی نژادکارشناس فنی - گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20160108The purpose of the present paper is to investigate the mechanical and corrosion behaviors of an AISI 321 austenitic stainless steel plate produced by controlled hot-rolling and accelerated cooling (TMAC) route without and with subsequent annealing and stabilizing thermal treatments, based on ASTM A 240 and AMS 5510 standards. The subsequent experiments indicated the consistency of the properties of all the investigated specimens with standards requirements; however, the strength of the as-treated sample was much improved in comparison with the heat-treated samples. Furthermore, all three samples satisfied the standards requirements regarding the intergranular corrosion resistance, which was due to the precipitation of TiC carbides instead of Cr23C6 in grain boundaries. In addition, aging treatment at 600°C for 20 hours showed superior intergranular corrosion resistance. Finally, it was concluded that it is possible to benefit from the AISI 321 plate produced by TMAC route without subsequent heat treatment, in service conditions.در این تحقیق، خواص مکانیکی و خوردگی صفحه فولادی زنگ نزن آستنیتی 321 AISI تولیدشده به روش نورد ترمومکانیکال و سرمایش سریع کنترل شده (TMAC) با و بدون عملیات حرارتی های بعدی، شامل آنیل و پایدارسازی بر اساس استانداردهای 240 ASTM A و 5510 AMS مورد بررسی قرار گرفت. آزمون های تکمیلی نشان داد که خواص صفحه در حالت های مورد بررسی در تطابق با استانداردهای مربوطه بوده، هرچند خواص استحکامی با اعمال عملیات حرارتی بعدی نسبت به حالت TMAC اُفت پیدا می کند. نتیجه آزمون خوردگی بین دانه ای نیز نشان از تطابق با استاندارد در هر سه حالت عملیاتی داشت که ناشی از وجود رسوبات TiC به جای رسوبات Cr23C6 در مرزدانه ها بود. همچنین، عملیات پیرسازی در دمای °C 600 به مدت 20 ساعت نشان داد که نمونه ها مقاومت عالی در برابر خوردگی بین دانه ای دارند. بنابراین، مشخص شد که امکان کاربرد صفحه 321 AISI در حالت TMAC بدون عملیات حرارتی بعدی وجود دارد.https://www.metalleng.ir/article_20470_cea43f39116b2368da71f047fa1d62ae.pdf