دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشكده تحصیلات تكمیلی
سمینار برای دریافت درجه كارشناسی ارشد
“M.Sc.”
مهندسی مواد-شناسایی و انتخاب مواد مهندسی
عنوان
فولادهای پرآلیاژ رسوبسخت شونده و سوپر آلیاژها
روشهای تولید، خواص و كاربردها

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چكیده
سوپرآلیاژ و فولادهای پرآلیاژ رسوبسخت شونده از جمله آلیاژهای پركاربرد در صنعت میباشند. انواع
مختلف این آلیاژها خواص مطلوبی را در شرایط كاری مختلف به وجود میآورند. برای حصول خواص مكانیكی
مناسب باید جدایش عناصر آلیاژی و ناخالصیها در پایینترین سطح قرار گیرند . لذا ریخته گری این آلیاژها
انجام شده و سپس تصفیه به روش باید در كوره ذوب القایی تحت خلأ های ذوب مجدد قوسی تحت
انجام گردد. مراحل مختلف فرآوری این آلیاژها در ایجاد خواص مطلوب و كاربردهای خاص موثر هستند
در این پژوهش ، روشهای مختلف تولید و فرآوری سوپرآلیاژ ها و فولادهای پرآلیاژ رسوبسخت شونده
بررسی شده است . مشخص شده است كه استفاده از روشهای VAR ، VIM و یا ESR تأثیر بسزایی
در بهبود خواص مكانیكی این آلیاژها دارد. ریزساختار این
آلیاژها طی عملیات پیرسازی اصلاح شده و باعث ایجاد خواص متنوعی در آنها میشود .

یک مطلب دیگر :

مقدمه :
تولید سوپر آلیاژها در اواخر 1930 در كشورهای فرانسه، آلمان، انگلیس و ایلاات متحده آغاز شـد . آلیاژهـای
اولیه به صورت كارشده تولید میشدند. جهت افرایش استحكام این آلیاژها از عملیات حرارتی رسوب سختی
استفاده می . شد از سال 1939 آلیاژهای Ni-Cr-Fe توسط شركت Inco تولید شدند كه با استفاده از عملیـات
حرارتی انحلالی و رسوب سختی به حداكثر استحكام دمای بالای خود میرسیدند. این آلیاژها استفاده وسیعی
در پره های توربین پیدا كرد ند.
تكنولوژی ذوب القایی تحت خلأ در اواخر دهه 1950 باعث افزایش قابلیت كارپذیری گرم و تولید آلیاژهای
با تركیب پیچیدهتر و ساختار كنترل شدهتر از طریق ریختهگری دقیـق تحـت خـلاء شـد . كنتـرل انجمـاد و
دانهبندی منجر به ساخت قطعات با انجماد جهت دار و تك كریستال گردید كه باعث افزایش تحمـل دمـایی

این آلیاژ شد. امروزه پرههای توربینهای گازی از طریق ریختهگری دقیق تحت خلا ء تولید میشوند .
گروهی از سوپرآلیاژها بر مبنای تركیبی از نیكل، آهن و كبالت تكامل یافتهاند كه برای كار در دماهای بـالا
o در بازه
500-1100 C و در موتورهای جت و توربین های گازی روی زمینی استفاده میشوند .
در سوپرآلیاژهای پایه نیكل، بعضی از این عناصر، مثل آلومینیم و تیتانیم بسیار فعال هستند و برخی دیگـر
همچون نایوبیم یوتكتیكهایی با نقطه ذوب پایین تشكیل میدهند.
فولادهای پرآلیاژ رسوب سخت شونده در زمره فولادهای فوق مستحكم میباشند كه تحقیق بر روی آنها در
سال 1958 با ابداع ر دههای و 25 20 درصد نیكل شروع ش . د بـا پـی بـردن بـه تـأثیر مولیبـدن و كبالـت در
افزایش استحكام و سختی آلیاژهای فوق، در اوایل دهة 1960 فولادهای پرآلیاژ رسوب سخت شونده 18 درصد
نیكل كبالتدار برپایة سیستم آلیاژی Fe-Ni-Co-Mo حاوی تیتـانیم در سـه ردة تجـاری 300 ،250 و 350
توسعه داده شده و بازاریابی شدند. سرانجام آلیاژهای دیگری ماننـد فولادهـای پرآلیـاژ رسـوب سـخت شـونده
زنگنزن و فولادهای پرآلیاژ رسوب سخت شونده ویژه با استحكام بسیار زیاد در ردههای 400 و 500 هب وجـود
آمدند. در طول دهة 1960 برای این آلیاژها دو نوع بازار ، یكی در كاربردهای نظامی و هوافضا و دیگری ساخت
قالبها و ابزارها ب هوجود آمد
مقدمهای بر سوپرآلیاژ
توسعه سوپر آلیاژها در اواخر دهه 1930 در فرانسه، آلمان، انگلیس و ایلاات متحده آغاز شد. آلیاژهای اولیه
5 به صورت كارشده تولید میشدند. جهت افرایش استحكام ایـن آلیاژهـا از عملیـات حرارتـی رسـوب سـختی
استفاده می . شد از سال 1939 سری هایی از آلیاژهای Ni-Cr-Fe توسط شركت Inco توسـعه یافتنـد كـه بـا
استفاده از عملیات حرارتی انحلالی و رسوب سختی به حداكثر استحكام دمای بالای خـود مـی رسـیدند . ایـن
آلیاژها مانند Inconel 600 بر اساس محلول سازی و افزودن Al و Ti به منظور سخت شدن از طریق تشكیل
فاز  γ تولید میشدند. افزودن یك درصد Nb تولید Inconel X-750 را در پی داشت كه اسـتفاده وسـیعی در
پره های توربین پیدا كرد.
پیدایش تكنولوژی ذوب القایی تحت خلأ در اواخر دهه 1950 باعث افزایش قابلیت كارپذیری گرم و تولید

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشكده تحصیلات تكمیلی
سمینار برای دریافت درجه كارشناسی ارشد
شناسایی وانتخاب مواد

عنوان:
ساخت قطعات چدنی به روش متالورژی پودر

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
مقدمه :
چدنها آلیاژهایی از آهن – كربن – سلیسیوم است و به صورت حالت ریختگی یا پس از عملیات حرارتی كاربرد دارد و
مجموعه متنوعی از قیمت پائین تمام شده توام با قابلیت ریختگری ، استحكام ، قابلیت ماشینكاری،
سختی ، مقاومت در برابر سایش ، مقاومت در مقابل خوردگی ، انتقال حرارت و جذب ارتعاش در این
آلیاژ آنرا از سایر آلیاژهای ریختگی متمایز ساخته است .
ساختار میكروسكوپی و خواص چدن همچنین متفاوت از فولاد است ، در حین انجماد كربن اضافی
طی واكنش یوتكتیك به صورت فاز پایدار ترمودینامیك گرافیت ( چدن خاكستری) و یا فاز ناپایدار
سمنانیت ( چدن خالدار یا چدن سفید ) رسوب می كند.

یک مطلب دیگر :

تشكیل فاز پایدار یا ناپایدار به طبیعت و عملیات انجام شده روی مایع ، به ویژه توانایی گرافیت زایی ،
عمل جوانه زنی و سرعت خنك شدن بستگی دارد . سیلیسیم پتانسیل گرافیت زایی را به شدت افزایش
میدهد و در چدنهای خاكستری همواره در غلظت بالایی موجود است .
گرافیت زایی :
همانطور كه میدانیم وجود گرافیت با اشكال ظاهری مختلف و یا فاز سمانیت در چدن خالدار یا سفید
معمول می باشد و عوامل خاصی بر میزان ازدیاد یا كاهش گرافیت در ساختار چدن های گرافیتی موثر
می باشد .
پتانسیل گرافیت زایی مذاب چدن مالیبل با اضافه كردن مقادیری جزئی از عناصر Bi , Te كاهش میابد
لذا افزودن این عناصر به مقدار كم به مذاب چدن مالیبل اجازه می دهند كه قطعات ضخیم به صورت

سفید ریخته شوند پیش از آن كه با عملیات حرارتی گرافیت زایی شوند.
-انواع چدنها:
: عمومی چدن
این چدنها جزء بزرگترین گروه آلیاژهای ریختگی بوده و بر اساس شكل گرافیت به انواع گرافیت لایه ای
، مالیبل ، كروی و فشرده تقسیم بندی میشوند . همانطور كه میدانیم انواع چدنها با توجه به نوع
گرافیت دارای خواص مختلفند كه بر این اساس كاربردهای متفاوتی دارند كه در قسمتهای آینده در این
مورد توضیحاتی داده می شود .
چدنهای خاكستری ورقه ای:
چدن های خاكستری جزو مهمترین چدنهای مهندسی هستند كه كاربردهای زیاد دارند. نام این چدنها
از خصوصیات رنگ خاكستری سطح مقطع شكست آن و شكل گرافیت مشتق می شود ، آنها نسبتا ارزان
و تولیدشان آسان است زیرا در مقایسه با دیگر چدنها از تلرانس تركیبی كه به سهولت تهیه میشوند دارا
بوده و مسایل و مشكلات تغذیهای و انقباض نداشته و تدارك قالب های آن نیز به درستی انجام شده و
قطعات تولیدی از این چدن ها به سهولت ماشین كاری و سطح تمام شده ماشینكاری آنها نیز مقاوم در
برابر ماشین از نوع لغزشی است این چدنها ضریب هدایت گرمایی بالایی داشته ولی الاستیسیته و قابلیت

 دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “.M.Sc”
مهندسی مواد – شناسایی و انتخاب مواد مهندسی

عنوان :
بررسی رفتار سایشی آلیاژهای منیزیم

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده :
رفتار سایشی آلیاژهای منیزیم مورد مطالعه قرار گرفت. تأثیر پارامترهای گوناگون روی رفتار سایشی
آلیاژهای منیزیم مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعات نشان داد که با افزایش نیرو و سرعت نرخ
سایش آلیاژهای منیزیم بالا می رود و با عبور از حد آستانه، رژیم سایش خفیف به رژیم سایش شدید
تبدیل می شود ا. ندازه دانه تأثیر چندانی روی رفتار سایشی آلیاژهای منیزیم نمی گذارد بجز در
مواردی که اندازه دانه نانو باشد. مطالعه ترکیب شیمیایی آلیاژ بیانگر این مطلب بود که با افزایش
ترکیبات سخت بین فلزی نرخ سایش کاهش چشمگیری می یابد. در واقع می توان بیان کرد که
افزودن عناصری که باعث ایجاد ترکیبات بین فلزی سخت می شوند نرخ سایش را کاهش می دهند. با
افزایش دما نرخ سایش افزایش می یابد و رژیم سایش شدید بر رفتار سایشی غالب می شود .
در فصل های آینده تأثیر نیرو و سرعت، اندازه دانه، ترکیب شیمیایی و دما روی رفتار سایشی
آلیاژهای منیزیم به تفصیل مورد مطالعه قرار خواهد گرفت.

قدمه 1 -1
امروزه ب ا افزایش روز افزون قیمت انرژی ، آلیاژ های منیزیم به دلیل استحکام به وزن بالای کاربرد رو

یک مطلب دیگر :

به افزایشی در صنایع اتومبیل سازی پیدا کرده اند. آلیاژ های منیزیم از آلومینیم سبکتر هستند و
چگالی آنها حدود 0 66/ آلومینیم و اندکی بیش از پلاستیک های تقویت شده اس ت [4-1].
همچنین در عصر حاضر با توجه به افزایش توجه به مسائل زیست محیطی از قبیل کمتر شدن
مصرف سوخت و باالتبع کاهش گازهای آلاینده مانند Co2، نگاه ها ب ه استفاده از آلیاژهای سبک
بیشتر شده است. تخمین زده می شود هر اتومبیل در هر کیلومتر 156 گرم Co2 تولید می کند که
با استفاده از تکنولوژی منیزیم می تواند تا 70 گرم کاهش یابد [ 1-2 ].
برخی از مزایای استفاده از آلیاژ های منیزیم که آنها را برای مصارف ساختمانی و صنعتی مناسب
و لرزش خوب ، پایداری ابعادی ، مقاومت به 1 گردانده است شامل سبکی ، خاصیت خفه کردن صدا
ضربه ، هدایت الکتریکی و حرارتی خوب و… است [ 5-1 ] .

2- 1 عناصر آلیاژی و سیستم های آلیاژی :
مهمترین عناصر آلیاژی که به طور آشکار استحکام کششی آلیاژ منیزیم را بهبود می بخشد آلومینیم
است که با تشکیل ترکیب بین فلزی Mg17Al12 سبب بهبود استحکام می شود، همچنین روی و
منگنز چنین خواصی دارند و با تشکیل ترکیب بین فلزی سبب بهبود خواص می گردند. با افزودن
مقدار کمی منگنز (% 2/0 ) مقاومت خوردگی آلیاژ افزایش می یابد . در زیر برخی از عناصر با مختصری
از تأثیرشان بر آلیاژهای منیزیم آمده است [ 3 -1 ].

آلومینیم : خواص کششی و سختی و قابلیت ریخته گری را بهبود می بخشد به همین دلیل است
که اکثر آلیاژهای معمول منیزیم (مانند AZ91) دارای آلومینیم می باشد .
برلیم : کمتر از 30 ppm در مذاب باعث کاهش چشمگیر اکسیداسیون آن می ش .ود
کلسیم : تأثیر مثبت بر ریزدانگی دارد و باعث بهبود مقاومت به خزش می شود .
لیتیم : منجر به بالا رفتن استحکام به کمک ایجاد محلول جامد می گردد، چگالی را کاهش می
دهد و انعطاف پذیری را بهبود می بخشد .
منگنز : بالاتر از 5/1% باعث افزایش استحکام کششی می شود، همچنین سبب بهبود مقاومت به
خوردگی، ریزدانگی و قابلیت جوش پذیری می شود .
عناصر نادر خاکی(RE) : همه این عناصر تشکیل سیستم یوتکتیک می دهند، رسوب های
یوتکتیک بسیار پایدار هستند و مقاومت به خزش، خوردگی و استحکام دمای بالا را بهبود می
بخشند .
سیلیسیم : قابلیت ریخته گری را کاهش می دهد ولی سبب بهبود مقاومت به خزش می شود .
طلا و نقره : مقاومت به خزش و استحکام دمای بالای آلیاژ را بهبود می بخشند ولی مقاومت به
خوردگی را پایین می آورند .
توریم : بر مقاومت به خزش و استحکام دمای بالا اثر مثبت دارد ولی به دلیل رادیو اکتی و بودن با
عناصر دیگر جایگزین می شود .
روی : روی در زمینه استحکام و قابلیت ریخته گری مانند آلومینیم عمل می کند و به همراه

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشكده تحصیلات تكمیلی

سمینار برای دریافت درجه كارشناسی ارشد “M.Sc”

یک مطلب دیگر :

مهندسی مواد-شناسایی و انتخاب مواد فلزی

عنوان :
خزش مس و آلیاژهای آن

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است

)

چكیده
در گزارش حاضر رفتار خزش مس خالص و آلیاژهای آن در محدوده وسیعی از دما
و تنش مورد مطالعه قرار گرفته است. در محدوده دمای مورد بررسی،
مكانیسم غالب خزش در حالت خالص شامل خزش نابجایی ها بوده و وجود مكانیسم نفوذی رد شده
است. در حالت آلیاژ و یا كامپوزیت مكانیسم غالب پیچیده تر شده و با توجه به نوع ماده مورد آزمون
مكانیسم غالب، خزش نابجایی ها و یا از نوع تنش آستانه ای گزارش شده است. اثر اندازه دانه، عناصر
آلیاژی نظیر Al ،Nb ،Mg ،Zr ،Cr، عملیات مكانیكی، عملیات حرارتی، روش های مختلف ساخت
آلیاژها و تغییرات ریزساختاری مورد مطالعه قرار گرفته است. ویژگی های خاص و همینطور محدودیت
های این آلیاژها در حالت های مختلف تبیین شده است. فرایند های آسیب خزشی نیز بطور ترجیحی
از نزدیكی سطح نمونه ها آغاز می شوند.

مقدمه
مس یكی از مهمترین مواد مهندسی است كه هم بصورت خالص و هم در شرایط آلیاژی كاربردهای
فراوانی دارد. در حالت خالص، این فلز تركیب فوق العاده ای از خواص مختلف را دارا است كه آن را به
صورت ماده ای اساسی و پركاربرد در صنایع الكتریكی مطرح كرده است. از جمله این خواص