انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-174523420201221The influence of extrusion die angle on the deformation force and hardness of AA6061 aged aluminum sectionبررسی تاثیر زاویه قالب اکستروژن بر نیروی تغییر شکل و توزیع سختی در مقطع آلیاژ آلومینیم 6061 پیرسخت شده27628124615510.22076/me.2021.82763.1178FAبهمن میرزاخانیدانشیار، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران.مصطفی منصوری نژاداستادیار، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول، دزفول، ایران.یوسف پایندهاستادیار، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران.Journal Article20180307Die angle has a great influence on the product quality and extrusion force. In this research, the influence of die angle on extrusion force and hardness distribution in AA 6061 alloy was investigated. The 6061 aluminum billets were initially reheated and then extruded by different die angle molds and finally artificially aged. The half die angles of 30°, 45° and 60° in a single facet molds and 60° and 30° in a two facet mold were employed in extrusion experiments. The results show that the sample surfaces of extruded rods with all die angles mold have the most value of hardness. Meanwhile, by increasing the half dies angle, the hardness gradient form sample surface to its inside increases. In two facet mold, the change in die angle from 60° to 30° results in deformation homogeneity and increasing in extrusion force. However, the mold with 45° die angle requires the minimum force for pressing.در فرآیند اکستروژن قالب تاثیر بسیار زیادی بر کیفیت و خواص مقاطع اکسترودی و ظرفیت پرس مورد استفاده میگذارد. هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر زاویه قالب بر نیروی اکستروژن و توزیع سختی در نمونه هایی از آلیاژ آلومینیم 6061 است. بیلتهای این آلیاژپس از پیشگرم با قالبهای مختلف از نظر زاویه تغییر شکل داده شده و سپس پیرسخت شدند. در سه قالب مورد استفاده، نیم زاویه برابر 30، 45 و 60 درجه بوده و در قالب چهارم، نیم زاویه 60 درجه در میانه قالب به 30 درجه تبدیل شده است. نتایج نشان می دهند که سختی همه نمونه ها در سطح بیشتر از مغز است و با افزایش نیم زاویه، تفاوت سختی بین سطح و مغز نیز افزایش می یابد. همچنین، تبدیل نیم زاویه 60 درجه به 30 درجه در میانه قالب چهارم، باعث افزایش نیروی اکستروژن و یکنواخت تر شدن تغییر شکل می شود. در بین قالبهای مورد استفاده، قالب با نیم زاویه 45 درجه کمترین نیروی اکستروژن را دارد.انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-174523420201221Formation of nickel aluminide coatings via post heat treatment of nickel plated AA2024 aluminum alloyایجاد پوششهای حاوی ترکیبات بین فلزی آلومینیوم نیکل از طریق عملیات حرارتی آلیاژ آلومینیوم AA2024 پس از آبکاری الکتریکی با نیکل28229524426810.22076/me.2021.123716.1285FAآرش خیابانیدانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مواد، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران.زهراسادات سیدرئوفیاستادیار، گروه مهندسی مواد، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران.محمود حیدرزاده سهیاستاد، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.Journal Article20200329In this research, nickel was electrodeposited on AA2024 aluminum using direct current. The coated specimens were then heat-treated at different temperatures of 450, 500, and 550°C for 30, 60, 90 and 120 minutes under argon shielding gas. The treated specimens were characterized by means of scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction analysis (XRD). The presence of Al<sub>3</sub>Ni<sub>2</sub> and Al<sub>3</sub>Ni intermetallic compounds were noticed at 450°C after 120 minutes and 500 and 550°C after 60 minutes. Microstructural studies also demonstrated that heat treatment at 550°C for 90 and 120 minutes leads to cracks at the coating/substrate interface. The maximum hardness reached 1000 Vickers after heat treating at 500°C for 120 minutes.در این تحقیق، پوشش نیکل به روش آبکاری الکتریکی با استفاده از جریان مستقیم بر بستر AA2024 ایجاد گردید. پس از تشکیل پوشش، نمونهها به مدت زمانهای مختلف30، 60، 90 و 120 دقیقه در دماهای 450، 500 و 550 درجه سانتیگراد تحت گاز محافظ آرگون عملیات حرارتی شدند. بر اساس مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنج انرژی (EDS) و پراش سنجی پرتو ایکس (XRD) ترکیبات بین Al<sub>3</sub>Ni و Al<sub>3</sub>Ni<sub>2</sub> در فصلمشترک پوشش و زیرلایه شناسایی شدند. در دمای 450 درجه سانتیگراد و زمان 120 دقیقه و در دماهای 500 و 550 درجه سانتی گراد و زمان 60 دقیقه به علت تشکیل زوج نفوذی نیکل آلومینیوم به ترتیب ترکیبهای Al<sub>3</sub>Ni<sub>2</sub> و Al<sub>3</sub>Ni تشکیل شدند. مطالعات ریزساختاری نیز نشان داد که عملیات حرارتی در دمای 550 درجه سانتی گراد و زمانهای 90 و 120 دقیقه منجر به ایجاد ترک در فصل مشترک پوشش و زیرلایه میشود. بیشترین سختی در دمای 500 درجه سانتی<sub></sub>گراد و زمان 120 دقیقه پس از عملیات حراتی به بیش از 1000 ویکرز رسید.انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-174523420201221Experimental study of uranium adsorption from solid waste solution of the Monel reactor using the Amberlite IRA- 910 resin in the ion exchange processمطالعه تجربی جذب اورانیوم از پسماند جامد راکتور مونل با استفاده از رزین آمبرلایتIRA-910 در فرآیند تبادل یون29631824442210.22076/me.2021.130279.1291FAاکرم رحمتیکارشناسی ارشد، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، تهران، ایران.احد قائمیدانشیار، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.علیرضا همتیاستادیار، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.Journal Article20200703The extraction of uranium from a solid waste by using the resin ion exchange process is the subject of this study. For this purpose, the solid waste of the fluorination reactor was selected. In order to uranium recovery from this solid waste, sulfuric acid was used as a solvent and IRA-910 amberite resin was used for adsorption by ion exchange process. The results showed that uranium was adsorbed by this resin with 80-90 % efficiency. The optimum mass of resin for adsorption from sulfuric acid medium with initial concentrations of 180, 270 and 450 mg / l uranium were 0.15, 0.3 and 0.5 g, respectively. The effect of uranium initial concentration, contact time and temperature on adsorption was investigated. The optimum contact time was 2 hours. The thermodynamic parameters of enthalpy change, entropy, and Gibbs energy change for the initial uranium concentration of 370 mg / l were calculated and it was determined that this process is endothermic. Experimental data for the initial uranium concentration of 185 mg / l and the sulfuric acid concentration of 0.09 and 0.02 M are in excellent agreement with the Freundlich isotherm absorption. The kinetic parameters of uranium uptake on IRA-910 for Lagergren and pseudo second order adsorption kinetics were calculated.هدف از این تحقیق مطالعه و بررسی استخراج اورانیوم از یک پسماند جامد با استفاده از فرآیند تبادل یون توسط رزین میباشد. بدین منظور پسماند جامد راکتور فلوریناسیون انتخاب گردید. جهت بازیابی اورانیوم از پسماند جامد از اسیدسولفوریک بهعنوان حلال و سپس رزین آمبرلایت <em>IRA-910</em> جهت جذب نهایی در فرآیند تبادل یون استفاده گردید. نتایج نشان داد که اورانیوم با بازدهی 80 تا 90 درصد توسط این رزین جذب گردید. جرم بهینه رزین برای جذب از محیط اسیدسولفوریک با غلظتهای اولیه اورانیوم 180، 270 و 450 میلیگرم بر لیتر، به ترتیب 15/0، 3/0 و 5/0 گرم بهدست آمد. اثر غلظت اولیه اورانیوم، زمان تماس و دما بر جذب مورد بررسی قرار گرفت. زمان تماس بهینه 2 ساعت بهدست آمد. پارامترهای ترمودینامیکی تغییر آنتالپی، انتروپی و تغییر انرژی گیبس، برای غلظت اولیه اورانیوم 370 میلیگرم بر لیتر محاسبه گردید. دادههای تجربی برای غلظت اولیه اورانیوم 185 میلیگرم بر لیتر و غلظت اسیدسولفوریک 09/0 و 02/0 مولار تطابق بسیار خوبی با ایزوترم جذب فروندلیچ دارند. پارامترهای سینتیکی جذب اورانیوم از محلول پسماند لیچ شده بر روی رزین IRA-910 برای سینتیک جذب لاگرانژ و نیز سینتیک شبه درجه دو محاسبه گردید.انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-174523420201221Synthesis of Titanium Diboride Nanoparticles by Volume Combustion Synthesis Methodسنتز نانوذرات تیتانیوم دی بوراید به روش سنتز احتراق حجمی31932724542210.22076/me.2021.132315.1298FAسامان نعمتکارشناس ارشد مهندسی مواد، گروه مهندسی مواد، دانشگاه بینالمللی امام خمینی، قزوین، ایران.سعید باغشاهیدانشیار، گروه مهندسی مواد، دانشگاه بینالمللی امام خمینی، قزوین، ایران.آرمان صدقیدانشیار، گروه مهندسی مواد، دانشگاه بینالمللی امام خمینی، قزوین، ایران.فرانک فرهادی نیاکارشناس ارشد مهندسی مواد، گروه مهندسی مواد، دانشگاه بینالمللی امام خمینی، قزوین، ایران.Journal Article20200919Titanium diboride nanoparticles have attracted a lot of attention due to their suitable properties, especially as reinforcements for metal-based composites. In the present study, titanium diboride nanoparticles were produced by volume combustion synthesis and TiO<sub>2</sub>, Mg, and B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> as raw materials. Potassium chloride was used as an additive to prevent agglomeration of particles and grain growth during synthesis process. After mixing the materials in a satellite mill, materials were heated up to 750, 850 and 950 ° C and keep in those temperatures for 30 minutes until combustion of the materials was performed. Also, the effect of adding 10, 20 and 30 w.t. % of potassium chloride on the purity and size of the produced powder was investigated. The results of X-ray diffraction (XRD) and electron microscopy images show that the production of high purity titanium diboride nanoparticles by volume combustion synthesis with the addition of 10 wt. % potassium chloride at 950 ° C is possible.نانو ذرات تیتانیوم دی بوراید به دلیل خواص مناسب توجهات بسیاری را به ویژه به عنوان تقویت کننده کامپوزیت های زمینه فلزی به خود جلب نموده اند. در تحقیق حاضر با استفاده از ترکیب TiO<sub>2</sub>، Mg و B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> به عنوان مواد اولیه، نانوذرات تیتانیوم دی بوراید به روش احتراق حجمی تولید شد. به منظور جلوگیری از رشد دانه ها و کلوخه شدن ذرات، نمک کلرید پتاسیم به عنوان افزودنی به کار رفت. پس از مخلوط کردن مواد در آسیاب ماهواره ای، احتراق حجمی مواد در دماهای 750، 850 و 950 درجه سانتی گراد در مدت زمان 30 دقیقه و همچنین تاثیر افزودن 10، 20 و 30 درصد وزنی کلرید پتاسیم بر خلوص و اندازه پودر تولیدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پراش اشعه ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان دهنده این است که تولید نانوذرات تیتانیوم دی بوراید با خلوص بالا به روش احتراق حجمی و با افزودن 10 درصد کلرید پتاسیم در دمای 950 درجه سانتی گراد امکان پذیر است. انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-174523420201221The effect of pre-existing twin on the shear deformation behavior of AZ31 magnesium alloyمطالعه تاثیر دوقلویی های اولیه بر رفتار تغییرشکل برشی آلیاژ منیزیم AZ3132833724467310.22076/me.2021.141433.1303FAسید محمود فاطمیاستادیار، گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران.0000-0001-7609-9391علی اکبر کاظمی اصلفارغ التحصیل کارشناسی،،گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران.امیر عابدیاستادیار، گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران.Journal Article20201124In this research, the shear deformation behavior of an AZ31 magnesium alloy was studied at a temperature range of 200-440 °C by employing shear punch testing method. To introduce twins, a rolled alloy was pre-strained, and the shear deformation of pre-twinned material was compared with the annealed one. The results showed that pre-existing twins led to a higher shear strength owing to the strengthening role of twin boundaries. At 320 °C, due to the activation of nonbasal slip systems, the twin boundaries act as dislocation sink and facilitate dynamic recovery. At high temperatures, as the twins were simply recovered no appreciable difference in deformation behavior and final microstructure could be realized between the alloys with and without twins. Twin boundaries provide more frequent nucleation sites for new grains and also deformation inhomogeneities, increasing the fraction of new grains at 200 and 260 °C. Finer recrystallized grains were obtained during shear deformation, compared to those compression /tension at similar conditions. The latter was discussed relying on the role of shear strain in evolution of fine microstructures.در این پژوهش رفتار برشی آلیاژ منیزیم AZ31 در بازه دمایی °C 440-200 با استفاده از آزمایش پانچ برشی مورد مطالعه قرار گرفت. جهت ایجاد دوقلویی های اولیه، آلیاژ نورد شده تحت پیش کرنش قرار گرفته و رفتار تغییرشکل برشی آن با نمونه های بدون دوقلویی مقایسه شد. نتایج نشان می دهند که آلیاژ حاوی دوقلویی در دماهای °C 200 و 260 بدلیل نقش کارسخت کنندگی مرزهای دوقلویی ها استحکام بالاتری را نسبت ماده بدون دوقلویی های اولیه نشان می دهد در حالیکه در دمای °C 320 با فعال شدن سیستم های ثانویه نقش مرزهای دوقلویی به عنوان جذب کننده نابجایی ها حاکم شده و به بازیابی دینامیک کمک می نماید. در دماهای بالاتر باتوجه به بازیابی شدن دوقلویی ها تفاوت محسوسی در رفتار تنش سیلان برشی و ساختار نهایی دو آلیاژ (حاوی و بدون دوقلویی اولیه) مشاهده نشد. مرز دوقلویی های اولیه به دلیل در اختیار گذاشتن مکانهای مرجح جوانه زنی دانه های جدید و ایجاد ناهمگنی تغییرشکلی بیشتر منجر به افزایش کسر دانه های تبلور مجدد در دماهای °C 200 و 260 گردید. اندازه دانه های بدست آمده در آزمایش پانچ برشی نسبت به شرایط مشابه در آزمایش های فشار و کشش بسیار ظریف تر می باشد. این مشاهد با توجه به نقش کرنش های برشی در توسعه ساختارهای ظریف دانه مورد بحث واقع شد.انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-174523420201221The Growth kinetic of γ̍ Precipitations in cold rolled Waspaloyبررسی سینتیک رشد رسوبات γ' در سوپرآلیاژ کارسرد شدهی Waspaloy33834624442310.22076/me.2021.521620.1304FAمهدی اورکیمحقق، کارشناس ارشد، دانشکده متالورژی مهندسی مواد و متالورژی، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.معصومه سیف الهیاستادیار، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی؛ مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.مریم مرکباتیاستادیار، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی؛ مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.آدلی آخوندزادهمحقق، کارشناس ارشد، دانشکده متالورژی مهندسی مواد و متالورژی، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.Journal Article20201222The effect of temperatures and times of aging heat treatment on the characteristics and growth kinetic of γ̍ Precipitations were investigated in cold rolled Waspaloy superalloy, in this article. The 1 mm cold rolled strap were stabilized at 845 ˚C and then the samples were aged at 730, 460 and 800 ˚C until 23 hours. The microstructure of samples especially γ̍ phases were assessed with optical and scanning electron microscopy. The volume fraction and size of γ̍ particles were measured and analyzed. The microstructural and data analysis results showed that the growth kinetic of γ̍ Precipitations obey the LSW theory and the particle growth controlled via volume diffusion and coalescence of precipitates. The measured activation energy of γ̍ Precipitations that is thermally activated is 265 kJ/mol. This value is about equal to activation energy for diffusion of Al and Ti in FCC Ni that are 270 and 256 kJ/mol, respectively.در این تحقیق تأثیر عملیات حرارتی پیرسازی بر سینتیک رشد رسوبات γ' اولیه در سوپرآلیاژ Waspaloy مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور تسمه نورد سرد شده به ضخامت 1 میلیمتر مورد ارزیابی قرار گرفت. ابتدا نمونههای کارسرد شده، تحت عملیات پایدارسازی در دمای ˚C 845 قرار گرفته و پس از آن نمونهها در دماهای 730، 760 و ˚C800 به مدت زمانهای 1، 3، 9، 16 و 23 ساعت تحت عملیات پیرسازی قرار گرفتند. ریزساختار سوپرآلیاژ Waspaloy با هدف تعیین سنیتیک رشد رسوبات γ' اولیه، با استفاده از روشهای متالوگرافی بررسی شده است. نتایج بررسیها نشان داد که سینیتیک رشد ذرات γ' اولیه در محدوده آزمایش از تئوری LSW پیروی نموده و رشد ذرات توسط نفوذ حجمی و از طریق پدیدههای پیوستگی ذرات و رشد آنها کنترل میشود. مقدار انرژی فعالسازی اندازهگیری شده سوپرآلیاژ Waspaloy برای فرآیند درشت شدن رسوبات γ' که تحت کنترل نوسانات اتمی بوده و فعال شده با گرما است به میزان kJ/ mol265 به دست آمد. این مقدار بسیار نزدیک به انرژی فعالسازی لازم برای نفوذ عناصر Ti و Al در زمینه نیکل FCC که به ترتیب برابر با ۲۵۶ و kJ/ mol ۲70 است، میباشد.انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745234202012213D-Printing of Inconel-625 Superalloy by Selective Laser Meltingچاپ سهبعدی ابرآلیاژ اینکونل 625 به روش ذوب لیزر انتخابی34735824603610.22076/me.2021.523224.1309FAخشایار معین فردانشجوی کارشناسی ارشد گرایش جوشکاری، دانشکدة مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران.فرزاد خدابخشیاستادیار دانشکدة مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران.سیدفرشید کاشانی بزرگاستاد دانشکدة مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران.Journal Article20210302Additive manufacturing as the process of manufacturing engineering parts in a layer by layer manner, has been used for a few decades. Between different additive methods, selective laser melting is one of the most promising techniques. This is due to the high manufacturing quality specially when fabricating metallic compounds. Among different metallic compounds Inconel 625 has one of the most compatible alloys with additive processes due to the high strength properties, excellent weldability. Achieving properties in as built parts comparable to that of the conventionally manufactured counterparts, has been a challenge. These samples were built with linear heat input of 0.125, 0.150 and 0.175 joules per millimeter. Data suggested and increase in average grain size with increase in applied heat input. Also due to the different heating cycles specimen built with different heat input experience, grain structure and elements distribution in the specimen has changed. Also variation in heat input didn’t cause significant difference in mechanical properties of the samples; however, they have exhibited higher mechanical properties compared to casted counterparts and shown properties comparable to that of the wrought parts. Manufactured parts had significantly higher hardness compared to conventionally manufactured counterparts even that of the wrought ones. Based on optical microscopy studies, higher mechanical properties of the specimen can be considered a result of the fine grain size of the fabricated parts.ساخت افزایشی یا چاپ سهبعدی بهعنوان روشی جدید بهمنظور تولید قطعات مهندسی، در دهههای اخیر مورد توجه قرارگرفته است. این روش بر پایة اتصال مواد اولیه بهصورت لایه به لایه بهمنظور تولید قطعات سهبعدی است که در مقابل روش ساخت کاهشی بر پایة ماشینکاری قرار دارد. در میان روشهای مختلف ساخت افزایشی ذوب لیزر انتخابی به موجب کیفیت بالای قطعات تولیدی، برای ساخت قطعات فلزی از پودرهای آنها مورد توجه ویژهای قرارگرفته است. در این میان آلیاژهای اینکونلی بویژه اینکونل 625 با توجه به استفادة گسترده در کاربردهای مهندسی، مشخصههای ذاتی و جوشپذیری مناسب، گزینهای مناسب برای این فرآیند به حساب میآیند. از همین رو پس از تعیین متغیرهای بهینه، سه سری نمونة بهینه با مقادیر حرارت ورودی خطی 0.125، 0.150 و 0.175 ژول بر میلیمتر ساخته شده و خواص مکانیکی و ریزساختار آنها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش حرارت ورودی، دانهها رشد نموده و تغییر در دانهبندی و توزیع عناصر آلیاژی صورت گرفته است؛ این موارد به تغییر در دورههای حرارتی اعمالی بر قطعات نسبت داده شد. خواص مکانیکی قطعات تولید شده نسبت به یکدیگر تغییرات قابل ملاحظهای نشان نداد لیکن به مراتب برتر از نمونههای ریختگی و قابل قیاس با نمونههای کارشدة این آلیاژ بود. در همین راستا بررسی سختیسنجی قطعات دال بر مقادیر سختی به مراتب بالاتر از قطعات تولید شده نسبت به نمونههای ریختگی داشت. مطالعات میکروسکوپی نشان داد که این برتری خواص مکانیکی عمدتاً ناشی از ریزدانگی قطعات تولیدی است.