انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-174519420161221Investigating the effect of sodium citrate as a corrosion inhibitor on SCC of carbon steel in simulated cooling water by SSRTبررسی اثر سیترات سدیم بر SCC فولاد کمکربن در محیط های آب صنعتی به روش SSRT2322383015510.22076/me.2017.47383.1093FAمحسن صارمیعضو هیئت علمی دانشگاه تهرانزهرا نادریدانشجو/دانشگاه تهرانJournal Article20161017Cooling waters are used in many industries for lowering the working temperature of the machineries or parts. Corrosion inhibitors are used to mitigate corrosion of such metallic parts in contact with cooling water. In case these machineries are under stress they may fail due to SCC. Therefore it is necessary to check the susceptibility of metallic parts to SCC in cooling water. The inhibition effect of sodium citrate on SCC of carbon steel in SCW is investigated using SSRT. The stress-strain curves and potential changes showed that citrate ions increase time to failure of carbon steel in presence of 500 ppm chloride ions. Moreover it was observed that the presence of citrate ion is not effective at high concentration of chloride ions i.e. 1000 ppm. The results showed that in presence of citrate ion the toughness was decreased probably due to the prevention of pitting which may increase the elongation.نظر به اینکه در اکثر صنایع از آب خنک کننده برای کاهش دمای تآسیسات و ماشین آلات اسفاده می کنند این قطعات چنانچه در معرض تنش باشند احتمال دچار شدن به پدیده SCC را خواهند داشت تآثیر ممانعت کنندگی سیترات سدیم بر خوردگی تحت تنش فولادکمکربن در محیط آب صنعتی در دمای 25 درجه سانتیگراد مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش نرخ کرنش آهسته در مقادیر کرنش 4-10*2 بر ثانیه انجام شد. تآثیر ممانعت کنندگی سیترات سدیم بر خوردگی تحت تنش با ثبت منحنیهای تنش-کرنش، تنش–زمان و پتانسیل–زمان بعد از 45 دقیقه غوطه وری الکترود در محلول خورنده ارزیابی شد. افزودن سیترات سدیم به آب صنعتی شبیه سازیشده حاوی غلظتهای مختلف از سدیم کلرید برای بررسی پدیده خوردگی تحت تنش صورت گرفتهاست. نتایج نشان داد که یون سیترات زمان شکست را به تآخیر میاندازد و درضمن در غلظتهای بالای کلراید (1000 ppm ) سیترات موثر نبوده است. اما در غلظت 300 ppm سیترات سدیم با ppm 500 سدیم کلرید اثر مقاومتبخش یون سیترات بر افزایش زمان شکست یا مقاومت در برابر SCC کاملا مشهود است.https://www.metalleng.ir/article_30155_ca2abfb3bfbcd24d16d2070efea4ed1a.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-174519420161221Effects of B and Zr on the microstructure and low cycle fatigue properties of Nimonic 105 superalloy at 750 Cاثر بور و زیرکونیوم بر ریزساختار و استحکام خستگی سوپر آلیاژ Nimonic 105 در دمای ˚C 7502392483015610.22076/me.2017.52504.1109FAمعصومه سیف الهیدانشگاه صنعتی مالک اشترزهرا اصغریدانشگاه صنعتی مالک اشترسیدمهدی عباسیدانشگاه صنعتی مالک اشترمریم مرکباتیدانشگاه صنعتی مالک اشترJournal Article20161124Microstructure and low cycle-high temperature fatigue properties of Nimonic 105 superalloys with and without B and Zr is investigated in this article. Fully reversed strain-controlled tests were performed at 750°C, R=0 and strain rate of 3×10-3 s-1. The results show that Zr cause to ZrC formation at the grain boundaries and grain interior. Also Zr is reduced the grain size of the alloys. The carbides at the absence of Zr is of the type of (Cr,Mo)23C6 at the grain boundaries. The ᵧ’ size decreased by B additions to the alloys and the number of twins increased. 0.013wt% B improves low cycle-high temperature fatigue of the alloy. At the presence of B, fracture is of the types of intragranular and intergranular but by addition of 0.16wt% Zr the only fracture type is intragranular. Hard and none coherent MC type precipitates by Zr addition are the initiation place for micrcraking and the cause of fatigue life reduction .در این تحقیق، ریزساختار و خواص خستگی کمچرخه دما بالای سوپر آلیاژ Nimonic 105 در حضور بور و زیرکونیم مورد بررسی قرار گرفته است. آزمون خستگی کم چرخه در شرایط کرنش کنترل (کرنش 8/0) با نرخ بارگذاری s-13-10×3 در 0=R در دمای °C 750 در اتمسفر محیط انجام شده است. نتایج نشان داد که عنصر زیرکونیم سبب تشکیل کاربیدهای ZrC در مرز دانهها و درون دانهها میگردد. همچنین افزودن عنصر زیرکونیم سبب کاهش اندازه دانه آلیاژ شده است. در غیاب عنصر زیرکونیم رسوبات کاربیدی عمدتاً از نوع (Cr,Mo)23C6 و در مرزدانهها یافت میشوند. عنصر بور سبب کاهش اندازه رسوبات ´γ میشود. با افزودن بور دوقلوییها در ساختار افزایش چشمگیری دارد. افزودن عنصر بور تا 013/0% وزنی سبب بهبود خواص خستگی کم چرخه دما بالای آلیاژ میشود. در حضور( 013/0% وزنی) بور، شکست از نوع درون دانهای و بین دانهای است؛ در حالی که با افزودن عنصر زیرکونیم تا 16/0% وزنی نوع شکست کاملاً بین دانهای میباشد. تشکیل کاربیدهای سخت صفحهای MC ناشی از افزودن Zr که یک شبکه غیرکوهرنت با زمینه و مرزدانهها دارند، مکانهای شروع و تکثیر ریزترکها را فراهم میکند. در نتیجه در حضور عنصر زیرکونیم ترکهای ثانویه افزایش و عمر خستگی آلیاژ کاهش مییابد.https://www.metalleng.ir/article_30156_938f947cdac5130eb9c3f385092cbecd.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-174519420161221The effect of interface thickness on shape memory and superelastic behavior of NiTi bi-layer compositeبررسی تاثیر ضخامت فصل مشترک بر رفتار حافظه داری و سوپر الاستیک کامپوزیت دو لایه ی نیکل- تیتانیم2492593015710.22076/me.2017.61750.1127FAسپیده سادات حسینی نورآبادیدانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی دانشگاه تهران، دانشگاه تهران، تهران، ایرانمحمود نیلی احمدآبادیاستاد دانشکده مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه تهرانJournal Article20161221NiTi alloys (SMAs) are unique alloys, which have attractive properties, shape memory effect, super-elasticity and biocompatibility. Each property strongly depends on the composition, temperature and structure. To have shape memory and superelastic behavior at the same time, a bi-layer composite, austenitic (A)/martensitic (M) NiTi alloy was designed and made to investigate the properties. Layers with 2:1 ratio (M:A) were bonded under diffusion bonding process in vacuum tube furnace at 1000 ⁰C, for 3 hours under 20 MPa compressive stress. To evaluate the effect of interface zone on the properties, specimens were annealed in vacuum tube furnace at 1000 ⁰C for 5 and 10 hours. The interface was investigated by optical microscopy, and chemical composition gradient in the interface zone was analyzed using line scan analysis with energy dispersive X-ray spectroscopy. Mechanical properties of the interface zone were studied using micro-hardness measurements. The shape memory and superelastic behavior of bi-layer were investigated using loading-unloading test and in-situ thermal heating by applying electrical current. The results depicted that annealing time has significant effect on the width of interface zone, and thus a microstructural gradient has been developed, within the thickness of the specimen. It was found that the bi-layer specimens could act as a functionally graded material due to their chemical composition gradients that is desirable for better controllability in actuation applications.آلیاژهای حافظه دار نیکل- تیتانیم به دلیل دارا بودن خواص حافظه داری، سوپرالاستیسیته و زیست سازگاری کاربردهای گسترده ای یافته اند. رفتار حافظه داری و سوپرالاستیسیته وابسته به ترکیب شیمیایی، دما و ساختار آلیاژ می باشد. جهت برخورداری از خاصیت حافظه داری و سوپرالاستیسیته به صورت همزمان یک کامپوزیت دو لایۀ استنیتی/ مارتنزیتی ساخته شد. اتصال نفوذی لایه هایی با نسبت 2 به 1 ( مارتنزیت: استنیت) در کورۀ تیوبی خلاء در دمای 1000 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت تحت تنش فشاری 20 مگاپاسکال انجام شد. به منظور بررسی تاثیر زمان آنیل بر پهنای فصل مشترک و خواص کامپوزیت، نمونه ها در دمای 1000 درجه سانتیگراد برای زمان های 5 ساعت و 10 ساعت تحت عملیات آنیل قرار گرفتند. برای بررسی خواص ریزساختاری فصل مشترک از میکروسکوپ نوری و برای بررسی شیب غلظتی ترکیب شیمیایی در عرض فصل مشترک از آنالیز خطی به وسیلۀ طیف سنجی پراش انرژی اشعۀ ایکس و برای بررسی خواص مکانیکی فصل مشترک از میکرو سختی سنجی استفاده شد. جهت بررسی رفتار حافظه داری و سوپرالاستیک کامپوزیت های دو لایه از آزمون بارگذاری - باربرداری و سیکل حرارتی درجا به وسیلۀ اعمال جریان الکتریکی بهره برده شد. بررسی ها نشان می دهد که زمان آنیل، تاثیر بسزایی بر پهنای فصل مشترک داشته و به تبع آن یک شیب ریزساختاری در عرض کامپوزیت ایجاد شده است. با افزایش زمان آنیل کامپوزیت های دولایه می توانند به عنوان مواد تابعی عمل کرده و به دلیل کنترل پذیری بهتر، به عنوان عملگر در سیستم های الکترومکانیک استفاده شوند.https://www.metalleng.ir/article_30157_2aabcd6d1bd62275463f08c6ceb51ea5.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-174519420161221An Overview on the Recycling of Lithium-Ion Batteries via Hydrometallurgical Methodمروری بر بازگردانی باتریهای لیتیوم-یون به روش هیدرومتالورژی2602723015810.22076/me.2017.47407.1092FAشیرین خانمحمدیدانشگاه سهندمهدی اجاقی ایلخچیهیئت علمی دانشگاه سهند0000000251852567مرتضی فرخی رادهیئت علمی دانشگاه شهید مدنیJournal Article20160820During recent years recycling of lithium-ion batteries has attracted a lot of attention due to their extensive applications in various electric and electronic vehicles. Recycling of these batteries is of a great importance due to environmental issues and metal sources content, so this paper is to review the current status of these batteries’ recycling technologies. Among different recycling methods, hydrometallurgical based route is an optimized method to separate and recover metals and it has three steps as pre-treatment, leaching and deep recovery. In addition to brief description of these batteries’ structure and components, this paper has summarized the chemical, physical processes utilized in all steps of pre-treatment, leaching and metal recovery. Heat treatment, ultrasonic, dissolving and mechanical treatment are the common methods in the pre-treatment step and crystallization, solvent extraction, electrochemical and precipitation are accounted most used methods in the recovery step. Finally all investigations operated over the recycling issue also have been summarized in this paper. These categorized studies include both research and optimization into each triple step of hydrometallurgical route and new electrodes synthesis.در سالهای اخیر به دلیل ازدیاد مصرف باتریهای لیتیوم-یون در تجهیزات مختلف الکتریکی و الکترونیکی، بازگردانی آنها توجه ویژهای را به خود جلب کرده است. بازگردانی این باتریها از دو دیدگاه زیست محیطی و منابع فلزی موجود در آنها امری ضروری تلقی شده و هدف این مقاله نیز مروری بر جایگاه فناوریهای بازگردانی این باتریها میباشد. در کنار انواع روشهای بازگردانی، روش هیدرومتالورژی فرآیند تثبیت شدهای برای جداسازی و بازگردانی فلزات بوده و روند بازگردانی با این روش دارای سه مرحله پیشعملیات، لیچینگ و بازیابی نهایی میباشد. در این مقاله علاوه بر توضیح مختصر ساختار و اجزا باتری، انواع روشها اعم از روشهای شیمیایی و فیزیکی مورد استفاده در مراحل پیشعملیات، لیچینگ و بازیابی و همچنین ترکیب این روشها توضیح داده شده است. عملیات حرارتی، التراسونیک، انحلال و روشهای مکانیکی از جمله روشهای رایج در پیشعملیات بوده و استخراج حلالی، رسوبدهی، تبلور و الکتروشیمیایی نیز از پرکاربردترین روشها در بخش بازیابی به شمار میروند. در نهایت دستهبندی انواع تحقیقات انجام شده در زمینه بازگردانی این نوع باتریها در این مقاله گزارش شده است. تقسیمبندی پژوهشها دربرگیرنده مطالعات در زمینه بررسی و بهینهسازی هر کدام از مراحل سهگانه روش هیدرومتالورژی و همچنین سنتز الکترودهای جدید است.https://www.metalleng.ir/article_30158_1741e58b3c116f2d3f8e2a6ced491af7.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-174519420161221Effect of Cell Size on the Microstructure and Mechanical Properties of Hollow Alumina Spheres-Ductile Iron Syntactic Foamsتاثیر اندازه سلولها بر ریزساختار و رفتار مکانیکی فومهای ترکیبی چدن نشکن متشکل از گویهای توخالی آلومینایی2732843015910.22076/me.2017.51774.1106FAحمید سازگاراندانشگاه مهندسی فناوری های نوین قوچان، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی صنایعJournal Article20161029Cellular metals and metallic foams as a class of new engineering materials have unique properties and thus, these materials can be successfully used in many industrial applications. In this study, hollow alumina spheres were used to create cells and cell walls in ductile iron. Alumina hollow spheres were manufactured by polystyrene beads as the substrate and using the coating the polystyrene beads by mixture of alumina powder and sodium silicate as binder. Sand casting technique was used to produce ductile iron syntactic foams. In this technique, alumina hollow spheres were placed into the mold cavity and then, the molten metal was poured. Casting specimens were grinded and then, light microscopy, scanning electron microscopy evaluations, and compression testing were carried out. The results were shown that reduced cell sizes, improved compressive behavior of casting foams. The microstructure of casting specimens consisted of pearlite and ferrite surrounded nodular graphite. In the specimens with smaller alumina hollow spheres, the thickness of the cell walls decreases and cooling rate increases. Therefore, carbide phases were formed in microstructure.فلزات سلولی و فومهای فلزی که به عنوان دستهای از مواد مهندسی جدید شناخته میشوند، دارای ویژگیهای منحصر به فردی هستند و در نتیجه، میتوانند در بسیاری از کاربردهای صنعتی به صورت موفقیتآمیز مورد استفاده قرار گیرند. در این پژوهش، گویهای توخالی آلومینایی به منظور ایجاد سلولها در چدن نشکن به کار گرفته شدند. فرآیند تولید گویهای توخالی آلومینایی شامل پوششدهی دانههای پلیاستیرن به عنوان زیرلایه توسط مخلوطی از پودرهای آلومینا و سیلیکات سدیم و استفاده از عملیات حرارتی به منظور خروج پلیاستیرن میباشد. سپس، به منظور تولید فومهای ترکیبی چدنی از روش ریختهگری ماسهای استفاده گردید. بعد از تهیه قالب، گویهای توخالی آلومینایی درون حفرات قالب جای داده شدند و در نهایت، مذابریزی انجام شد. نمونههای ریختگی سنگزنی شدند و مطالعات میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون فشار بر روی آنها صورت گرفت. نتایج نشان میدهد که کاهش اندازه سلولها منجر به بهبود رفتار فشاری فومهای چدنی میگردد. ریزساختار نمونههای تولیدی شامل پرلیت به همراه گرافیتهای کروی احاطه شده با فریت است. در نمونههایی که حاوی گویهای آلومینایی کوچکتر هستند، ضخامت دیواره سلولها کاهش و بنابراین، سرعت سرد شدن افزایش مییابد. در نتیجه، سریع سرد شدن دیواره سلولها در این نمونهها موجب ایجاد فاز کاربید در ریزساختار میشود.https://www.metalleng.ir/article_30159_d56f192a6dabe92ede1a467799b25231.pdfانجمن مهندسی متالورژی و مواد ایرانمهندسی متالورژی1563-174519420161221Effect of silicon on microstructure and wear resistance of aluminum bearing gray cast ironتأثیر سیلیسیم بر ریزساختار و مقاومت به سایش چدن خاکستری آلومینیم دار2852943016010.22076/me.2017.53056.1111FAحسن جعفریعضو هیأت علمی/ دانشگاه شهید رجاییاحسان صنعتی زادهدانش آموخته دانشگاه آزاد اسلامی- واحد خمینی شهرJournal Article20161123Gray cast iron is among the most common and important engineering material that plays a significant role and has many applications in various industries, including the automotive and machinery manufacturing. It still attracts researchers’ interest to improve its properties and maintain its position among the engineering materials. In this research, the microstructure of plain cast iron as well as those containing 4 wt% aluminum with different amounts of silicon, 1 to 4 wt%, was studied. Pin-on-disc method was used to evaluate the wear resistance of the cast irons. The results showed that the addition of aluminum to gray cast iron brings about the formation of ferrite phase, which accompanies a decrease in hardness value. In addition, the increase in silicon content in aluminum bearing cast iron up to 2wt% intensifies the formation of ferrite phase, while the further increase to 3 wt% results in emerging a Fe-Al-Si intermetallic compound. In gray cast iron with constant 4 wt% aluminum, increasing silicon content to 3 wt% and 4 wt% leads to improve the hardness value due to the increased percentage of intermetallic phase. Confirming microstructure evolution as well as hardness values, the results of wear experiment approved lower wear rate in cast irons containing intermetallic phase. In contrast, the lowest wear resistance was observed in aluminum bearing cast iron containing 2 wt% silicon.چدن خاکستری جزو معمولترین و مهمترین مواد مهندسی هستند که نقش قابل توجه و کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف، از جمله خودروسازی و ساخت ماشین آلات دارند و هنوز هم مورد توجه محققین به منظور بهبود خواص و حفظ جایگاه این فلز در میان مواد مهندسی می باشد. در این تحقیق، ریزساختار چدن خاکستری غیر آلیاژی و همچنین چدن های خاکستری محتوی 4% وزنی آلومینیوم با مقدار متغیر 1 تا 4% وزنی سیلیسیم مورد بررسی قرار گرفته و مقاومت به سایش آنها به روش پین بر روی دیسک ارزیابی شد. نتایج نشان داد که افزودن آلومینیوم به چدن خاکستری باعث تشکیل فاز فریت می گردد که کاهش سختی را به دنبال دارد. همچنین افزودن سیلیسیم تا 2% وزنی به چدن خاکستری آلومینیم دار، موجب تشدید در تشکیل فاز فریت شده و افزودن بیش از 2% وزنی، موجب تشکیل ترکیب بین فلزی Fe-Al-Si می شود. در چدن خاکستری محتوی 3% و 4% وزنی سیلیسیم، با ثابت بودن درصد آلومینیوم در 4% وزنی، به دلیل افزایش درصد فاز بین فلزی، سختی نیز افزایش می آید. نتایج حاصل از آزمون سایش با تأیید نتایج ریزساختار و سختی، مؤید نرخ سایش کمتر در چدن های محتوی فاز بین فلزی بودند. در مقابل کمترین مقاومت سایشی در چدن آلومینیم دار محتوی 2% سیلیسیم دیده شد.https://www.metalleng.ir/article_30160_62c9549a315485f862e3068ba121f28e.pdf