انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745175420140701Microstructural investigation of laser remelted electrospark deposited layer on IN738LC super alloyبررسی ریزساختاری پوششهای الکترواسپارک ذوب مجدد شده توسط لیزر بر روی اینکونل IN738LC3918148FAمحمد ابراهیم نیادانشجوی دکتری بخش مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه تربیت مدرسفرشید مالک قاینیاستادیار بخش مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه تربیت مدرسحمیدرضا شاهوردیدانشیار بخش مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه تربیت مدرسJournal Article20140625Electrospark deposition method has been used for creating an intermediate layer on the IN738LC superalloy for subsequent laser welding or laser cladding. With using proper Electrospark deposition parameters a crack free or at least less crack susceptible layer can be formed by same filler metal on this alloy. ESD layer has unique microstructure consists of columnar gamma phase. Because of very rapid cooling rate involved in electrospark deposition method, the layer with very low elemental segregation can be obtained. Having fine grain microstructure in comparison to as cast base metal, ESD layer is more crack resistance. Laser remelted ESD layer is dense and the ESD defects like lack of fusion between layers and porosity are eliminated in laser remelted layer. Hardness results show lower hardness value for remelted laser area in comparison with ESD layer. Furthermore, no solidification or liquation crack found in remelted layer.فرایند پوشش دهی الکترواسپارک به عنوان فرایندی جهت ایجاد لایه واسط جهت جوشکاری یا لایه نشانی لیزر بر روی آلیاژ IN738LC استفاده گردید. از آنجایی که آلیاژ IN738LC حساسیت بسیار زیادی به ترک های ذوبی در منطقه متاثر از حرارت دارد در صورتی که بتوان پارامترهای فرایند الکترواسپارک را به طور بهینه انتخاب نمود، لایه پوششی با ایجاد حداقل ترک ذوبی قابل دستیابی است. لایه ایجاد شده توسط فرایند الکترواسپارک دارای ریزساختار منحصر بفرد متشکل از ستون های فاز گاما است. به دلیل سرعت سرمایش بسیار بالا در این فرایند میزان جدایش عناصر آلیاژی بسیار کم است. ریزساختار این پوشش ها بسیار ریزدانه است که در مقایسه با فلز ریخته گری پایه از نظر مقاومت به اشاعه ترک دارای عملکرد بهتری می باشد. نتایج عملیات ذوب مجدد لیزر حاکی از بدست آمدن لایه چگال با حذف عیوب پوشش های الکترواسپارک مانند تخلخل و ذوب نشدن کافی مرز لایه ها بوده است. نتایج سختی سنجی نشانگر کاهش سختی لایه ذوب مجدد لیزر شده در مقایسه با پوشش های الکترواسپارک به علت تغییر ریزساختاری و درشت تر شدن نسبی ساختار در نتیجه لیزر است. در لایه ذوب مجدد لیزر شده اثری از ترک های ذوبی یا انجمادی مشاهده نشده است.https://www.metalleng.ir/article_18148_a2ae96da839de34df0fb30ef195f09fe.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745175420140701Effect of cladding powder composition on simultaneous synthesis of Cr and Mo and microstructure of the clads obtained on 304SS using GTAW processتاثیر ترکیب لایه پیش نشانی بر سنتز همزمان کروم و مولیبدن و ریزساختار روکش ایجاد شده بر روی فولاد زنگ نزن 304 به روش GTAW101718209FAسیدجواد تندپورکارشناسی ارشد جوشکاری دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهانمهدی صالحیاستاد دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهانحمیدرضا سلیمی جزیدانشیار دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهانعلی اشرفیاستادیار دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهانJournal Article20140622In the present study, the effect of addition of potassium permanganate on the cladding microstructure obtained from the simultaneous synthesis of chromium from chromium oxide and molybdenum from molybdenum trioxide, were studied. For this purpose, a paste of blended powders containing chromium oxide, molybdenum trioxide, nickel, urea and aluminum with various amounts of potassium permanganate was applied on the surface of AISI 304 stainless steel substrates and welded using GTAW process. Cross section of the cladded samples have been investigated using optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy dispersive spectroscopy (EDS). The results revealed that the morphology of the claddings in the center of the weld is lathy ferritic in austenite matrix and in the interface of the substrate and cladding, the morphology was changed to skeletal ferritic. By increasing potassium permanganate in the cladding powders, the final microstructure of the cladding has been finer and the amount of ferrite in the weld metal has been increased. Furthermore, the results showed that the addition of potassium permanganate to the cladding powders would result in increasing the chromium content and subsequently decreasing the molybdenum content of the weld pool, without any significant changes in the manganese content of it.در تحقیق حاضر، تاثیر افزودن پرمنگنات پتاسیم بر ریزساختار روکش حاصل از سنتز همزمان مولیبدن از تری اکسید مولیبدن و کروم از اکسید کروم، مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا خمیری از مخلوط پودر پیش نشست حاوی اکسید کروم، تری اکسید مولیبدن، نیکل، اوره و آلومینیوم به همراه مقادیر مختلفی از پرمنگنات پتاسیم بر سطح زیرلایه فولاد زنگ نزن AISI 304 اعمال شد و سپس توسط فرایند جوشکاری قوسی تنگستن- گاز خنثی (GTAW) تحت گاز محافظ آرگون، ذوب سطحی گردید. سطح مقطع نمونههای روکش داده شده توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف سنجی انرژی (EDS) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مورفولوژی ساختار روکشها در مرکز جوش به صورت فریت شبکهای در زمینه آستنیتی بوده و در فصل مشترک با زیرلایه، مورفولوژی به فریت اسکلتی تغییر کرده است. همچنین با افزایش میزان پرمنگنات پتاسیم در پودر روکش داده شده، ریز ساختار نهایی روکشها ریزتر شده و میزان فاز فریت در فلز جوش نیز افزایش یافته است. علاوه بر این، نتایج نشان داد که افزودن پرمنگنات پتاسیم به پودر روکش داده شده، موجب افزایش میزان کروم و کاهش میزان مولیبدن در حوضچه جوش گردید، بدون آنکه میزان منگنز در حوضچه جوش تغییر محسوسی داشته باشد.https://www.metalleng.ir/article_18209_ccf15c0cbda3093a66312e66d10ad220.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745175420140701Determination of Delta Ferrite Content and Morphology In 431 AISI Martensitic Stainless Steelتعیین درصد حجمی و ریخت شناسی فاز فریت دلتا در فولاد زنگ نزن مارتنزیتی AISI 431182318210FAمسعود رمضانی موفقدانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیرمالک نادریاستادیار دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیرمحمدعلی سلطانیکارشناس ارشد شرکت فولاد آلیاژی اصفهانرضا برادرانکارشناس ارشد شرکت فولاد آلیاژی اصفهانJournal Article20140622This research focused on formation of Delta Ferrite Phase in AISI 431 Martensitic Stainless Steel by dilatometric instrument. The paper aims to determine an optimum temperature and soaking time according to the morphology and percentage of Delta phase, in order to have a better prediction of the steel’s mechanical and thermo-mechanical properties. Heating treatments were performed under temperatures from 1050 °C to 1250 °C and two time periods, 5 and 10 minutes. The dilatometric curves results show that temperature of Martensitic start transformation decreases with increasing of soaking temperature and time. The content of delta ferrite phase decreases when temperature is below of 1100 °C then increases to 14 percent of volume fraction and morphology of this phase is lathy ferrite that changes to vormecular or island shape by increasing of temperature.در این پژوهش سعی بر آن است که به کمک دستگاه دیلاتومتری تاثیر دما و زمان گرمایش در تشکیل فاز فریت دلتا در فولاد زنگ نزن مارتنزیتی AISI 431 بررسی شود که در نتیجهی آن بتوان یک دما و زمان بهینه با توجه به ریخت شناسی و درصد کمی فاز فریت دلتا برای پیش بینی رفتار ترمومکانیکی و مکانیکی فولاد مورد نظر انتخاب کرد. برای این منظور نمونه ها تحت عملیات گرمایش در بازه دمایی 1050 تا 1250 درجه سانتی گراد در دو زمان 5 و 10 دقیقه قرار گرفتند. نتایج منحنی های دیلاتومتری نشان می دهد که دماهای شروع استحاله مارتنزیت حین سرد کردن با افزایش دما و زمان گرمایش، کاهش می یابد. همچنین با توجه به تصاویر میکروسکوپی نوری، درصد کمی فاز فریت دلتا با افزایش دمای گرمایش ابتدا کاهش (کمتر از 1 درصد) و سپس (به بیشتر از 14 درصد) افزایش پیدا می کند که این روند در هر دو زمان مشاهده می شود. همچنین ریخت شناسی فریت دلتا از لایه ای به کرمی یا جزیره ای تغییر پیدا می کند.https://www.metalleng.ir/article_18210_5c0760370b51a859f29617b6e60fb001.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745175420140701Investigating of the cold rolling and annealing effects on microstructure and mechanical properties of nanostructured Ni-Cr-Mn Marajing steelبررسی تاثیر نورد سرد و آنیل بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد ماراجینگ نیکل ـ کروم ـ منگنز دار نانو ساختار شده242918211FAمحمدعلی صبوحیکارشناسی ارشد مهندسی مواد دانشکده مواد دانشگاه صنعتی سهند ،پست الکترونیکیسیامک حسین نژاددانشیار دانشکده مواد دانشگاه صنعتی سهندJournal Article20140622cold rolling and annealing of structures with a high percent of Martensite are the new subgroups of advanced thermomechanical processes that are known as Martensite process. In this study, an alloying steel with the Nominal composition of Fe-5Ni-10Cr-8Mn (weight percent), was casted InaVacuum Arc Remeltingfurnace and after homogenizing, was placed under two steps cold rolling (until 50 %) and two steps of annealing after rolling (in different temperatures). XRD, hardness and tensile tests and EBSDinvestigation was done on samples. Results show that two step rolling and annealing at 600 for 1 hour is the most optimize state for receiving to ultra fine grained structure / nanostructure. Also, residual austenite that caused during two phase annealing in this alloy, is mechanically unstable and this phase is transferred to Martensite phase during loading and is shown TRIP property. Tensile strength of this steel is 1050 MPa under optimal state and the percent of elongation of this steel is about 28 %. This elongation creates before necking. نورد سرد و آنیل ساختارهایی با درصد بالای مارتنزیت، زیر مجموعه جدیدی از فرآیندهای ترمومکانیکی پیشرفته میباشد که تحت عنوان فرآیند مارتنزیت شناخته شده است. در این تحقیق یک فولاد آلیاژی با ترکیب اسمی Fe-5Ni-10Cr-8Mn (درصد وزنی)در کوره خلاء ریختهگری شد و پس از همگنسازی تحت دو مرحله نورد سرد به میزان%50 و دو مرحله آنیل پس از نورد در دماهای مختلف قرار گرفت.آزمایشهایXRD ، سختی سنجی، آزمایش کشش و EBSD بر روی نمونهها انجام شد. نتایج نشان داد که نورد در دو مرحله و دمای آنیل <sup>o</sup>C600 با زمان یک ساعت ، بهینهترین حالت برای رسیدن به یک ساختار فوق ریزدانه/ نانوساختار است. همچنین آستنیت باقیمانده حاصل از آنیل دوفازی در این آلیاژ از نظر مکانیکی ناپایدار بوده و حین بارگذاری کششی به مارتنزیت استحاله یافت و خاصیت TRIP از خود نشان داد. استحکام کششی این فولاد در شرایط بهینه MPa1050 و درصد ازدیاد طول نسبی آن 28 درصد بدست آمد کهبه صورت تغییر شکل یکنواخت قبل از گلویی میباشد. https://www.metalleng.ir/article_18211_e931fb5cfb2702e9929e808e298cce23.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745175420140701Synthesis of Fe-TiC composite coating on plain carbon steel surface to hardness increasing by using laser alloying processسنتز پوشش کامپوزیتی Fe-TiC بر روی سطح فولاد سادهی کربنی بهمنظور افزایش سختی سطح با بهکارگیری فرایند آلیاژسازی لیزری303718212FAآرمان خلیلیدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد دانشگاه علم و صنعت ایرانمسعود گودرزیدانشیار دانشکده مهندسی مواد دانشگاه علم و صنعت ایرانمحمد جواد ترکمنیکارشناس ارشد فیزیک، مرکز ملی علوم و فنون لیزر ایرانآرمان چهرقانیکارشناس ارشد فیزیک، مرکز ملی علوم و فنون لیزر ایرانJournal Article20140622In this research synthesis and creating of Fe-TiC coating on plain carbon steel using ilmenite and laser alloying process was investigated. Two composition with the molar ratio of graphite to ilmenite 4:1 and 6:1 was investigated. The sample with molar ratio 6:1, were activated for 100h. Blended powder were mixed with amount of glue and pasted on AISI 1018 surface. Then laser surface alloying was done. The Result showed in un-milled sample ilmenite not reduction to TiC but in activated sample ilmenite reduction to Fe and TiC. The results showed that TiC were formed via in situ reaction between ilmenite and graphite in the molten pool during laser alloying process. The morphologies of TiC were of spherical shape; and the titanium carbides were distributed uniformly in the composite coating. Compared to the substrate, the hardness of the coatings reinforced by TiC particles were significantly enhanced<strong>.</strong>در این تحقیق سنتز و ایجاد پوشش کامپوزیتی Fe-TiC با استفاده از کنستانتره ایلمنایت و فرایند پوشش دهی لیزری بر روی سطح فولاد سادهی کربنی بررسی شد. دو ترکیب با نسبت مولی گرافیت به ایلمنایت 4 مول و 6 مول بررسی شد. نمونهی با نسبت مولی 6 به مدت 100 ساعت آسیا کاری شد. مخلوط پودری با مقداری چسب مخلوط شده و به ضخامت 500 میکرون بر روی سطح فولاد AISI 1018 پیش نشانی شد. در ادامه عملیات لیزری بر روی سطح لایهی پیش نشانی شده بهمنظور سنتز و ایجاد پوشش صورت گرفت. بهمنظور بررسیهای ریزساختاری و فازی پوشش تشکیل شده از میکروسکوپ نوری (OM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز توزیع انرژی (EDS) و پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. همچنین بهمنظور تعیین سختی پوشش ایجاد شده از آزمون میکرو سختی ویکرز استفاده شد. نتایج نشان داد، که در نمونهی با نسبت مولی استوکیومتری و بدون فعالسازی احیای ایلمنایت به TiC انجام نشد. در نمونه با نسبت مولی گرافیت به ایلمنایت 6 و 100 ساعت فعالسازی احیای ایلمنایت بهوسیلهی گرافیت صورت گرفته و ذرات سخت TiC در اثر واکنش درجا ایلمنایت و گرافیت ایجاد میشوند. بررسیهای ریزساختاری نشان داد، که ذرات TiC بهصورت کروی در ساختار تشکیل میشوند. پوشش ایجاد شده سختی بالایی را نسبت به زیرلایه از خود نشان داد، بهطوری که سختی سطح تا 1100 ویکرز افزایش یافت.https://www.metalleng.ir/article_18212_e12160be877c93eea9951189dfce46c4.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745175420140701Evaluating a proper profile in free hydraulic bulging test on stainless steel type 316 for determination the tubular material propertiesارزیابی پروفیل مناسب در آزمایش بادکردگی آزاد لوله فولاد ضد زنگ 316 جهت تعیین خواص مواد لولهای384518213FAبهزاد فتوتیدانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد،عبدالرحمان جامیاستادیار،گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20140622This paper aims to evaluate the properties of tubular materials by hydraulic bulge tests combined with an analytical model. A setup is built for these tests and stainless steel type 316 tubes are used as specimens. Five specimens are tested in five different internal pressures and the tube thickness and bulge height are measured at the pole for each tube. A digitizer is used to measure the profile of the free bulge region and the result profiles are estimated by using Spline for each specimen. Using this profile and calculating its radius of curvature, and from above experimental data, one effective stress and effective strain can be derived for each specimen by the analytical method. Using these data points and the least square method, the constants of the effective stress-effective strain relation based on Ludwik equation for stainless steel type 316 tubular materials can be achieved. The flow stresses of the tubular materials by this approach are compared with those obtained by the tensile test. The samples are cut from the same tube used in bulge test. The finite element simulation of hydraulic bulge forming is carried out, using mechanical behavior of tubular materials and flow stresses obtained by the above-mentioned approach. The simulation results of forming pressures versus bulge heights and pole thicknesses are compared with the experimental results to validate the approach proposed in this paper.هدف این مقاله ارزیابی خواص مواد لولهای با استفاده از آزمایش هیدرولیکی بادکردگی آزاد لوله به همراه روشی تحلیلی است. برای انجام آزمایشات دستگاهی ساخته شد و پنج قطعه لوله از جنس فولاد ضد زنگ 316 مورد آزمون قرار گرفتند فشار داخلی، کمترین ضخامت لوله در ناحیهی بادکردگی و بیشترین ارتفاع بادکردگی برای هر پنج نمونه اندازهگیری شدند. با تخمین پروفیل بادکردگی به وسیلهی اس پی لاین[1] و محاسبهی شعاع انحنای این پروفیل، و داشتن کمیتهای اندازهگیری شده از آزمایش، برای هر نمونهی آزمایش یک تنش موثر و کرنش موثر متناظر آن تعیین شدند. با استفاده از روش کمترین مربعات و رابطهی تنش-کرنش لودویک[2] پارامترهای مجهول این رابطه و در نتیجه رابطهی تنش-کرنش ماده لولهای فولاد ضد زنگ 316 به دست میآید. برای مقایسه با نتایج آزمون بادکردگی بر روی نمونههای بریده شده از جهت طولی لوله، آزمایش تست کشش انجام گردید. با استفاده از رفتار مکانیکی مادهی لولهای که از آزمایش بادکردگی لوله بهدست آمد، شبیهسازی این آزمایش در آباکوس انجام شد و از نتایج آن برای صحهگذاری بر نتایج تجربی استفاده گردید. نتایج نشان داد که روش ارائه شده در این مقاله برای بهدست آوردن رفتار مکانیکی مواد لولهای از دقت بالایی برخوردار است. <br clear="all" /> https://www.metalleng.ir/article_18213_b1ebad9ab917d8afa65d3937a3017587.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-1745175420140701Residual Stresses Evaluation in Tungsten Carbide Cobalt Coating from HVOF Process Using XRD Methodارزیابی تنشهای پسماند در پوششکاربید تنگستن کبالت حاصل از فرآیند HVOFبا استفاده از روش XRD465618214FAرباب ثالثکارشناسی ارشد شناسایی و انتخاب مواد مهندسی، دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلسلمان نوروزیدانشیار دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلJournal Article20140622Residual stresses, that are inherent in thermal spray coatings as in tungsten carbide cobalt thermal coatings, can be useful or damaging for efficiency and life of specimen relate to their state. The present investigation has been done in order to determine the residual stresses through thickness in WC-12Co thermal spray coating from HVOF Process. These stresses were determined in surface of coating and through the thickness in 50, 150, 230 and 300 µm depths. Residual stresses were obtained tensile in 50 µm depth and compressive for surface of coating and other depths. It was observed that by approaching to the interface, further 50 µm, the magnitudes of stresses increase because the peening and thermal mismatch stresses dominant the quenching stresses. The average residual stress through coating thickness was calculated -157.1 MPa and compressive that is useful for the efficiency of specimen.تنشهای پسماند، خاصیت جداییناپذیرِ پوششهای پاشش حرارتی مانند پوششهای کاربید تنگستن کبالت، بسته به حالتشان میتوانند برای عملکرد و عمر قطعه زیانبار یا مفید باشند. در پژوهش حاضر، هدف بررسی تنشهای پسماند در راستای ضخامت پوشش پاشش حرارتی WC-12Co حاصل از فرآیند HVOF بود. این تنشها با استفاده از پراش پرتو X در سطح آزاد پوشش و در راستای ضخامت پوشش در عمقهای 50، 150، 230 و 300 میکرومتر بررسی شدند. تنش پسماند در عمق 50 میکرومتر کششی و در سطح آزاد پوشش و در عمقهای دیگر فشاری به دست آمد. دیده شد که با نزدیک شدن به فصل مشترک بعد از 50 میکرومتر بزرگی تنش افزایش مییابد که علت آن غالب بودن تنش پینینگ و تنش عدم تطابق حرارتی بر تنشهای کوئنچ است. متوسط تنش پسماند در امتداد ضخامت برابر MPa 1/157- و فشاری به دست آمد که برای کارکرد قطعه مفید است.https://www.metalleng.ir/article_18214_b6bd7fef020d5ccbf03a4920c91cadd2.pdf