چدن‌های نشکن کاربیدی با زمینه دوفازی ایده جدیدی با الهام از فرایندهای تولید چدن‌ نشکن   با زمینه دوفازی و تولید چدن های نشکن آستمپر شده   کاربیدی حاوی کاربید آزاد است. این چدن ها   به‌عنوان دسته‌ای نوظهور از مواد مهندسی، ترکیبی از استحکام بالا و مقاومت به سایش مناسب را ارائه می‌دهند، اما رفتار آن‌ها در محیط‌های خورنده تحت تنش کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق ، اثر زمان آستنیته کردن جزئی در دمای 870 درجه سانتی‌گراد و به‌دنبال   آن آستمپر کردن در دمای 350 درجه، بر ریزساختار و خواص مکانیکی این چدن‌ها بررسی شده است. نتایج نشان داد با افزایش زمان آستنیته، درصد فاز فریت به‌طور پیوسته کاهش می یابد به طوری که در زمان 60 دقیقه   از 52 درصد اولیه به صفر می رسید. کاهش فاز فریت سبب افزایش استحکام خمشی نمونه‌ها در محیط خنثی شد. همچنین نسبت استحکام خمشی نمونه‌های صاف به شیاردار کمتر از 2/1 بوده و با افزایش درصد فریت کاهش یافت. قرارگیری نمونه‌ها در محیط خورنده بدون اعمال تنش موجب افت 20 درصدی استحکام شد. استحکام همه نمونه‌های مورد بررسی در شرایط اعمال تنش خمشی در محیط خورنده، تابع زمان نگهداری نمونه در محیط خورنده بود و با افزایش تنش اعمالی، زمان شکست به سمت مقادیر پائین‌تر میل نمود. در آزمون تنش در محیط خورنده، استحکام شکست نمونه‌های صاف نسبت به شیاردار به‌طور قابل‌توجهی بیشتر بود و و نرخ افزایش نسبت استحکام این دو در شرایط اعمال تنش در محیط خورنده 24 برابر این نرخ طی آزمایش در محیط خنثی بود. این نتایج نشان دهنده اهمیت کنترل و بهینه سازی ریزساختار در بهبود مقاومت به شکست چدن های نشکن کاربیدی در محیط های خورنده است.   

Developing the scope of application of new material depends on understanding the behavior of these in different environments and also gaining knowledge on the effect of various factors such as heat treatment parameters on their properties.   With regard to this issue we focused on the investigation the effect of partial austenitizing duration on creating a matrix with a dual structure of ferrite-ausferrite, corrosion resistance, bending strength, time to failure in crosive media under applied bending loads and stress corrosion threshold stress of a carbidic austempered ductile iron (CADI) which has been known as new family of ADI. In this regard, cast parts from a non-alloy carbidc cast iron were first subjected to ferritizing annealing to obtain full ferritic matrix. Then, the samples were partially austenitized at 870 ?C for 10, 15, and 20 minutes, followed by austempering in a molten salt bath at 350 ?C for one hour. After it, samples microstructures were examined with an optical microscope. In the next step, electrochemical corrosion tests were performed with Tafel polarization method. Then, by preparing notched and smooth C-ring samples, the loads leading to their failure were determined under the bending tests in air. Finally, the behavior of C-ring samples in corrosive caustic soda solution were investigated under bending loads. According to the obtained results, with the increase of the partial austenitizing time, the ausferrite phase fraction increased according to the JMAK equation. The creation of dual matrix structure of ferrite-ausferrite caused the corrosion resistance of the samples to be weakened compared to the samples with fully ferritic matrix and conventional ADI. As the partial austenitizing time increased, the corrosion resistance, bending tensile strength in air and time to failure in corrosive media under constant load, increased. The bending loads leading to the failure of notched samples in air were significantly lower than those of smooth samples. The results of stress analysis in C-ring samples under bending test in air showed that the reduction of cross-sectional area, change the outer effective radius and neutral radius of the samples, and stress concentration are three contributing factors in reducing the tolerable bending load without occouranse failure with the contribution of 35%, 35% and 30%, respectively. The notch strength ratio (NSR) was independent of the effect of partial austenitizing time and it was about 0.87. All the smooth samples endured 100 hours of stress-corrosion testing under maximum applied loads (equivalent to 85% of failure load in air) without occurrence of failure. By decreasing the applied load in the corrosive environment, the time to failure of all samples increased greatly. There was a power relationship between the stress-corrosion threshold stress and the ultimate tensile strength of the samples. Also, during stress-corrosion testing the gradual fracture along with growth of cracks was not observed and failure of all samples in both environments air and caustic soda occurred via very rapid crack propagation in a completely brittle mode over the whole range of the applied loads.   

  هدف،

        به دلیل روند رو به کاهش منابع فسیلی و افزایش گرمایش جهانی، بحران کمبود انرژی، و با هدف کاهش ردپای کربن و لزوم توجه به استفاده از انرژی های تجدیدپذیر که در جوامع جهانی اهمیت بیشتری پیدا کرده است، ضرورت توجه به این مهم را فراهم کرده است.      بخش ساختمان یکی از عمده مصرف کننده های سوخت فسیلی است؛ بهینه کردن طراحی معماری با رویکرد همساز با اقلیم میتواند تاثیر بسزایی در جهت کاهش مصرف سوخت فسیلی و استفاده از انرژی های تجدیدپذیر داشته باشد. طراحی رایانشی درمراحل اولیه، یکی از روش هایی است که در بهینه کردن طراحی معماری نقش بسزایی دارد چرا که در این مرحله از طراحی، تصمیم های اساسی برای دستیابی به اهداف طراحی ساختمان ازجمله عملکرد انرژی، هزینه، تاثیرات محیطی، آسایش حرارتی و مواردی ازاین قبیل گرفته میشود؛ بنابراین مطالعات بهینه سازی باید در مرحله اولیه طراحی انجام شود جایی که اکثر تصمیمات معماری هنوز اتخاذ نشده است. از همین رو هدف پژوهش حاضر بررسی میزان تاثیر پارامترهای معماری و ساختمانی بر بهبود مصرف انرژی در مراحل اولیه طراحی ساختمان بلند مرتبه مسکونی در شهر تهران است. رویکرد مورد استفاده در این پژوهش کمی بوده و روش تحقیق به صورت شبیه سازی و مدل سازی است. در ابتدا داده های اقلیمی شهر تهران با پلاگین لیدی باگ تحلیل و راهکارهای طراحی اقلیمی ایستا بیان شد، در مرحله بعد برای پیدا کردن فرم بهینه و جهت گیری مناسب در پلاگین لیدی باگ، فرم ساختمان با توجه به تابش خورشید مورد تجزیه و بررسی قرار گرفت و گزینه بهینه انتخاب شد. از فرم های بهینه به دست آمده با توجه به نیازهای معماری (برنامه فیزیکی، استانداردها و مواردی ازاین قبیل) یک گزینه انتخاب و پلان معماری ترسیم شد. پلان معماری در پلاگین هانی بی برای شبیه سازی انرژی به زون های حرارتی تبدیل شد و با تعیین بازه تغییرات پارامترهای معماری (نسبت پنجره به دیوار، نوع پنجره، ضخامت عایق حرارتی، عمق بهینه سایبان) و تاثیر هریک از آنها در مصرف انرژی، به صورت پارامتریک مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. در پایان با توجه به نتایج، ساختمان مسکونی بلند مرتبه در سایت مورد نظر طراحی شد. ساختمانی که طراحی شد دارای 20 طبقه می باشد که طبقه 15ام آن به عنوان طبقه نمونه برای مطالعه انتخاب شده بود. مطابق با پیشینه پژوهش مشخص شد که کارا ترین موتور شبیه سازی انرژی، نرم افزار انرژی پلاس است.   بر اساس نتایج به دست آمده از آنالیز حساسیت، از میان پارامترهای معماری موثر بر مصرف انرژی، نسبت درصد پنجره به دیوار (اتاق خواب و آشپزخانه – هال و پذیرایی) و نوع شیشه، بیشتر از سایر پارامترها تاثیر حساسیت داشتند؛ و عمق سایه بان و متریال دیوارهای داخلی کم تاثیرترین گزینه بودند و از میان پارامترهای در نظر کرفته شده، حالت های بهینه انتخاب شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش نسبت پنجره به دیوار، بار گرمایش کاهش و بار سرمایش افزایش می یابد. همچنین انرژی کل تا 50 درصد روند کاهشی داشته و بعد از آن شروع به افزایش می کند. پس 50 درصد به عنوان درصد بهینه انتخاب شد. از لحاظ نوع پنجره، پنجره upvc   با شیش? low-e به عنوان بهینه ترین پنجره از میان چندین نوع مختلف در نظر گرفته شد. از لحاظ ضخامت بهینه در نظر گرفته شده برای عایق حرارتی، نتایج حاکی از آن است که با افزایش ضخامت عایق، مصرف کل انرژی کاهش می یابد، اما این کاهش بعد از 3 سانتی متر بسیار ناچیز می باشد که استفاده از آن به صرفه نیست. پس 3 سانتی متر به عنوان صخامت بهینه استفاده شد. در ساختمان طراحی شده سایبان باعث افزایش انرژی سالانه میشود، اما از آنجایی که درصد بالای پنجره به دیوار، به خصوص در مقابل پنجره های جنوبی، ممکن است باعث خیرگی شود، از سایبان با عمق 0.5 متر استفاده شد که طبق بررسی از خیرگی جلوگیری میکند. نرخ نفوذ برای ساختمان 0.0001   در نظر گرفته شد. بخش هایی از نمای جنوبی و بام برای نصب پانل استفاده میشود که انرژی تولید شده از آن توسط شبیه سازی محاسبه شد. در نهایت، با توجه به اینکه میزان مصرف انرژی سالانه ساختمان طراحی شده 107 کیلووات ساعت بر مترمربع می باشد، پس طبق رده بندی مشخص شده در مبحث 19 مقررات ملی ساختمان ویرایش 1399، جزو ساختمان های بسیار کم انرژی یا (++EC ( محسوب می شود.   

تیتانیوم و آلیاژهای آن با توجه به خواص زیست سازگار مطلوبی که دارند، به‌عنوان مواد اولیه محبوب جهت ساخت انواع ایمپلنت‌ها به کار گرفته می‌شود. ازاین‌رو کارایی ایمپلنت جهت سازگاری بهتر با بافت بیولوژیکی و افزایش زمان ماندگاری آن در محل کشت‌‌، به روش‌های مختلف که منجر به ایجاد لایه اکسیدی در سطح می‌گردد، همواره در حال توسعه است. هدف از این تحقیق بررسی زیست سازگاری تیتانیوم در مورفولوژی‌های مختلف به دست آمده از آنودایزینگ در الکترولیت‌های قلیایی و اسیدی است  

چکیده : روش های مختلفی برای پوشش دهی سطح برای مقابله با خوردگی و سایش و باقی آسیب های سطحی وجود دارد.یکی از آسان و اقتصادی ترین روش های پوشش دهی ، الکتروانباشت یا آبکاری الکتریکی است. در گذشته بهترین عنصر برای پوشش الکتروانباشت ، کروم بوده است ولی امروزه به دلیل سمی بودن یون های حاصل از حمام آبکاری کروم از جایگزین این عنصر یعنی نیکل استفاده میشود. پوشش نیکل را برای خواص بهتر توسط عناصری همچون تنگستن ، مولیبدن ،کبالت و... آلیاژی میکنند. یکی از نوآوری هایی که سبب تولید پوشش هایی با خواص و کارایی بهتر شده است،پوشش دهی کامپوزیتی از طریق رسوب دهی زمینه و نانوذرات تقویت کننده است.نانوذرات سخت TiO2 و SiC از پرکاربردترین نانوذرات موجود برای ایجاد پوشش های کامپوزیتی هستند .حضور همزمان این نانوذرات در پوشش اگر با پراکندگی مناسب باشند میتواند خواص شیمیایی و فیزیکی مناسبی را به پوشش دهد . در این پژوهش پوشش نیکل-تنگستن به همراه نانوذرات TiO2 و SiC با جریان آبکاری مستقیم بر روی زیر لایه از جنس فولاد کم کربن اعمال و رفتار سایشی و   خورگی   آن ها بررسی شد . تاثیر پارامتر های متغییر Ph ، زمان آبکاری ، چگالی جریان آبکاری ، میزان نانوذرات درون حمام آبکاری و همچنین حضور امواج آلتراسونیک در حین آبکاری بررسی شد. به منظور بررسی مقاومت سایشی از آزمون پین بر روی دیسک   ، مقاومت خوردگی از آزمون پلاریزاسیون ، برای تعیین فاز های موجود و همچنین اندازه دانه توسط الگوهای پراش ایکس (XRD) و بررسی ریزساختار پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) استفاده شد . نتایج نشان داد که برای پوشش نیکل-تنگستن PH بهینه 7.5±0.5 و جریان بهینه 200 mA/cm2 میباشد . افزودن نانوذرات TiO2 به حمام آبکاری مقاومت به سایش و خوردگی و همچنین سختی پوشش را   افزایش و اندازه بلورک ها را کاهش داد . افزودن نانوذرات SiC به حمام منجر به افزایش سختی و مقاومت به سایش و همچنین کاهش اندازه بلورک و   مقاومت به خوردگی   شد . پوشش دهی در حضور امواج آلتراسونیک با توان های 40 و 60 منجر به افزایش خواص سایشی و سختی پوشش شد ولی افزایش توان امواج آلتراسونیک موجب به کاهش این خواص گردید که دلیل این امر اعوجاج و کنده شدن ذرات از سطح پوشش د راثر قدرت بالای امواج آلتراسونیک میباشد. در تمام قدرت های امواج آلتراسونیک مقاومت به خوردگی به علت ترک های موجود در ریزساختار کاهش یافت .  

مروزه آلودگی زیست بوم­های آبی به طیف وسیعی از انواع آلاینده­های آلی و معدنی به یکی از بزرگترین چالش­های بشری تبدیل شده است، به­گونه­ای که مطالعات پژوهشی بررسی تکنیک ها و استفاده از جاذب­های موثر درکاهش و یا حذف بخشی از این آلاینده­های مضر از جمله آرسنیک از اولویت مطالعاتی زیادی برخوردار هستند. هدف این مطالعه بهینه­سازی شرایط جذب فلز سنگین آرسنیک از آب با استفاده نانو جاذب کامپوزیتی مگنتیت-کیتوسان است. مزیت استفاده از پوشش کیتوسان، ظرفیت جذب بیشتر و پایداری بالاتر نانو ذرات جاذب و جداسازی آسان آن از محلول آبی است. در این مطالعه ابتدا   نانو ذرات مگنتیت با روش همرسوبی یون­های کلرید آهن (II)و(III) سنتز شدند و نانو ذرات بدست آمده جهت شناسایی و بررسی ابتدا طیف FT-IR، سپس طیف UV-Visible ، TEM ، XRD، VSM،DLS ،Zeta potential گرفته شدند بعد از بررسی نتایج و حصول نتیجه کربوکسی متیل­کیتوسان به روش سونوشیمیایی به سطح نانو ذرات مگنتیت اصلاح شده متصل شدند و سطح نانو ذرات مگنتیت با کربوکسی­متیل­کیتوسان، پوشش داده شد. نانو ذرات کامپوزیت مگنتیت-کیتوسان، توسط دستگاه­های آنالیز مواد، ابتدا FT-IR، UV-Visible، XRD گرفته شد که وجود مگنتیت با پوشش کیتوسان را نشان داد، سپس تصاویر TEM، VSM، تغییرشدت مغناطیس اشباع نانو ذرات بعد از پوشش دهی، توزیع اندازه ذرات   DLSو بار سطحی Zeta potential مورد بررسی قرار گرفت. سپس آزمون جذب با استفاده از نرم افزار Design Expert و طراحی آزمایش با   مدل تاگوچی از چهار فاکتور دوز جاذب، pH،دما و زمان و محلول آرسنیک با غلظت اولیه ppm1 انجام شد. غلظت آرسنیک باقیمانده توسط دستگاه ICP-Mass اندازه گیری شد و عملیات آماری بر روی نتایج آزمون­ها انجام و تاثیر فاکتور­های مختلف را بر بازده جذب بصورت کانتورهایی نشان داده شد بطوریکه بازده جذب، با افزایش دوز جاذب زیادتر و با افزایش pH از 5/3 به 5/8 بازده جذب در یک دوز خاص بیشتر شد و افزایش دما و زمان نیز باعث افزایش جذب شدند.کمترین جذب در دوز g0030/0،5/3=pH و زمان تماس min20 و دمای C20 و ماکزیمم جذب در دوزg0300/0 و 5/3   =pH و زمان تماس min1440 و دمای C35 درجه بدست آمد. نقطه بهینه جذب با بازده 3/99 درصد در دوزg0283/0 و 4/6= pHو زمان تماس min976 و دمای C38 بدست آمد وآزمون اعتبار سنجی[1] مقدار 4/99 درصد را نشان داد. نسبت وزنی مقدارکیتوسان به مگنتیت نیز چهار نسبت مختلف 1:1و2:1و3:1و4:1 سنتز شدند و در شرایط بهینه جذب ،آزمونی انجام شد با افزایش نسبت کیتوسان ظرفیت جذب از mg/g49/1 به mg/g48/2 افزایش نشان یافت. با استفاده از معادلات   لانگمویر خطی، غیر خطی و سپس ایزوترم فرندلیچ خطی و غیر خطی، ایزوترمی که با فرآیند جذب همخوانی داشته و بالاترین ضریب همبستگی را نشان داد ایزوترم لانگمویر خطی و فرندلیچ غیرخطی بود که از معادله بدست آمده از آن ماکزیمم ظرفیت جذب نانو کامپوزیت مگنتیت-کیتوسان محاسبه شد ومقدار mg/g57/313 را نشان داد. با توجه به نتایج بدست آمده می­توان از نانو کامپوزیت سنتز شده   برای فیلتراسیون آب و جذب آرسنیک در شرایط بهینه استفاده کرد. [1] Validation

 در ابتدا با مرور منابع علمی شرایط مناسب برای ابکار الکتریکی پوشش های نیکل تنگستن و همچنین نیتریده کردن تعیین گردید. در ادامه با تهیه یک مناسب عملیات نیتریدینگ انجام گرفت. و خوردگی فرسایشی فولاد بدون پوشش و پوشش هوی نیکل تنگستن نیتریده شده و نشده بررسی شد.بررسی میکروسکوپ الکترونی و ایکس ری در هر مرحله انجام شد.

  خوردگی فرسایشی یکی از مکانیزم‌های اصلی تخریب تجهیزات و اجزاء هیدرولیکی در معرض سیال خورنده در حال جریان است. بنابراین برای به کارگیری فولادهای دوفازی در چنین اجزایی، درک اساسی رفتار خوردگی فرسایشی آنها و متغیرهای اثرگذار ضروری است. ریزساختار فولادهای دوفازی توسط متغیرهای عملیات حرارتی مانند دمای محیطی که نمونه‌ها بعد از آستنیته کردن در دمای بین بحرانی سریعا در آن کوئنچ می شوند، کنترل می‌گردد. درنتیجه انتظار می رود تغییر دمای محیط کوئنچ اثر قابل توجهی بر مقاومت به خوردگی فرسایشی فولادهای دوفازی داشته باشد. هدف این پروژه کسب اطلاعات لازم درخصوص این موضوع و ارزیابی وابستگی مقاومت به خوردگی فرسایشی   به سختی و مقاومت به فرسایش فولادهای دوفازی بود. در این راستا نمونه‌هائی از فولاد Ck45 در دمای بین بحرانی oC 730 به مدت 60 دقیقه آستنیته شدند. سپس در آب و یا حمام نمک مذاب با چند دمای مختلف در محدوده   oC400-200 کوئنچ گردیده و در آن به مدت دو ساعت نگهداری شدند تا ساختار دوفازی با حدود 40 درصد حجمی فریت پرویوتکتوئیدی حاصل شود. ریزساختار برخی نمونه‌ها با میکروسکپ نوری و الکترونی روبشی بررسی گردید. سختی نمونه‌ها به روش برینل اندازه‌گیری شد. آزمایش‌های فرسایش مکانیکی خالص و خوردگی فرسایشی با غوطه‌ور کردن نمونه‌ها دریک وان پر از آب مقطر حاوی3.5 % wt   کلرید سدیم و 1%wt ذرات آلومینا و چرخش آنها با سرعت rpm 750( (معادل سرعت خطی m/s 9) انجام شد. شیب تغییرات میزان کاهش جرم در واحد سطح بر حسب زمان آزمایش به عنوان نرخ فرسایش یا نرخ خوردگی فرسایشی تعیین شد.   نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش دمای محیط کوئنچ از 200 تا 400 درجه سانتیگراد به کاهش سختی و افزایش میزان تخریب ناشی از فرسایش مکانیکی خالص منجرشده است. نرخ فرسایش با دما طبق یک رابطه توانی با توان 7/5 افزایش یافت. در مقام مقایسه، نرخ خوردگی فرسایشی با افزایش دمای محیط کوئنچ تا oC 325 زیاد شد، اما آستمپرکردن در دماهای بالاتر از آن موجب بهبود مقاومت به خوردگی خستگی گردید. قانون رابطه توانی برای تغییرات نرخ فرسایش بر حسب سختی نمونه‌ها صادق بود ، در حالی‌که همبستگی خاصی بین مقاومت به خوردگی فرسایشی با سختی و نرخ فرسایش مکانیکی وجود نداشت. نسبت به فرسایش مکانیکی خالص در محیط غیر خورنده، هنگامی که آزمایش فرسایش در محیط خورنده انجام شد، میزان تخریب در نمونه‌های آستمپر شده در دماهای زیر دمای oC 325 و بالای آن به ترتیب بین193 تا 305 درصد و 21 تا 132 درصد افزایش یافت. مقاومت به خوردگی فرسایشی نمونه‌ی فریتی-بینیتی تهیه شده با آستمپرینگ در دمای oC 400 مشابه نمونه‌ی دوفازی فریتی-مارتنزیتی بدست آمده با کوئنچ در آب با دمای oC 90 بوده و نسبت به بقیه نمونه‌ها،بجز نمونه کوئنچ شده در آب با دمای oC 25، بالاترین مقاومت به خوردگی سایشی را دارا بودند. اما به لحاظ مقاومت به فرسایش مکانیکی، مقاومت دومی تقریبا سه برابر اولی بود. این نتایج نشان می دهد درصورت انتخاب مناسب دمای محیط کوئنچ، نوع فاز سخت در ساختار فولاد دوفازی اثر چندانی بر کارائی آن در سیال های خورنده در حال جریان ندارد. اما در شرایط خورنده نبودن سیال در حال جریان و یا اعمال حفاظت کاتدی، استفاده از فولاد دوفازی فریتی- مارتنزیتی ارجحیت دارد.

  چکیدهامروزه به منظور افزایش راندمان حرارتی توربین های گازی ،از پوشش های سد حرارتی استفاده میشود.به دلیل خواص دما بالای مطلوب برای نانو ذرات اکسید زیرکونیوم ،در ساخت این پوشش ها این نانو ذرات دیرگداز سرامیکی به کار برده می شوند.اخیرا پوشش های سد حرارتی ،پوشش هایی کامپوزیتی متشکل از نانو ذرات سرامیکی زیرکونیا درون ماتریکس فلزی از جنس نیکل و آلیاژهای نیکل هستند.از آنجا که چسبندگی و ترشوندگی نانو ذرات سرامیکی با زمینه ی فلزی بسیار کم بوده ،در این پروژه به منظور بهبود ریز ساختار این پوشش های کامپوزیتی عایق حرارتی ،نانو ذرات سرامیکی زیرکونیا را توسط یک لایه از فلز نیکل به روش الکترولس پوشش دهی کرده ایم.نهایتا پوشش نانو کریستال نیکل با اندازه کریستال زیر 30 نانومتر بر روی هسته های زیرکونیایی ایجاد گردید.با استفاده از آزمون های XRD ، اثر تغییر غلظت هسته های سرامیکی بر روند پوشش دهی مورد بررسی قرار گرفته است.نتایج حاصل نشان می دهند با افزایش غلظت نانو ذرات اکسید زیرکونیوم پایدار شده با ایتریا تا 0.008مولار پوشش دهی به صورت کامل صورت گرفته است ضمن اینکه هیچ هدررفتی در حمام نیکل هم نداشته ایم.تصاویر حاصل از SEM نیز این یافته ها را اثبات می کنند.

بررسی سنتیک

<  gt;تولید کامپوزیت زمینه آلومینیومی تقویت شده با شبکه سیمی فولادی</P>