انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
5
2021
07
23
بررسی استحکام برشی و ریزساختار اتصال نامتجانس فولاد زنگنزن به سرامیک زیرکونیا با پر کننده فاقد عناصر فعال
1
13
FA
سپهر
پورمرادکلیبر
دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران.
sepehr.pourmoradkaleybar@email.kntu.ac.ir
حمید
خرسند
0000-0002-1026-2077
دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران.
hkhorsand@kntu.ac.ir
در این پژوهش اتصال سرامیک زیرکونیا به S.S310S با استفاده از فرایند لحیمکاریسخت کورهای تحت اتمسفر گاز آرگون صورت گرفت. آلیاژ پرکننده استفاده شده در این فرایند، پایه نقره بوده که فاقد عناصر فعال در ترکیب شیمیایی خود است. باتوجه به این موضوع که برخلاف S.S310S، سرامیکهای اکسیدی از ترشوندگی کمی در برابر پرکنندههای آلیاژی برخوردارند، لذا جهت فعال نمودن سطح زیرکونیا از پوشش خالص Ti استفاده شد. ضخامت بهینه لایه پوششی nm200 تعیین شد. هدف از پوششدهی کاهش مسیر نفوذ عنصر Ti در سطح نمونه سرامیکی و ایجاد لایه واکنشی TiO2 در آن منطقه میباشد. نمونهها از طریق فرایند لحیمکاریسخت به مدت یک ساعت در دو دمای 1000 و ℃ 1100 اتصال یافتند. نمونههای اتصالدهیشده با فرایند لحیمکاریسخت در دو دمای 1000 و ℃ 1100 با زمان نگهداری یک ساعت صورت گرفتند. نتایج بدست آمده از آزمون برشی نمونههای لحیمکاری شده استحکام بالای نمونههای با دمای ℃1000 به مقدار متوسط MPa117را نشان داد که در مقایسه با نمونههای لحیمکاری شده در دمای ℃1100(MPa 96) افزایش MPa 21را داشتند. برای آنالیز ریزساختاری و متالوگرافی به ترتیب از SEM و میکروسکوپ نوری استفاده شد. نتایج آنالیز عنصری و خطی بدست آمده ازآن ناحیه نشان داد کاهش استحکام علارغم افزایش دما به دلیل نفوذ بیش از حد اجزای مادهلحیم و همچنین تشکیل لایه واکنشی غیریکنواخت (کمانی شکل) در سطح زیرکونیا میباشد. لایههای واکنشی تشکیل شده در این فرایند شامل: ترکیبات Cu57Zr4 و Tio2 (زیرکونیا) و ترکیبات FeAg و FeCrNi (S.S310S) و فاز AgCu در ناحیه لحیم میباشد.
لحیمکاری سخت,آنالیز ریزساختار,آزمون برشی
https://www.iranjme.ir/article_138794.html
https://www.iranjme.ir/article_138794_3b387c13a8f015fb6148f9be91ac8d71.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
5
2021
07
23
نمونهسازی کامپوزیتهای پیزوسرامیک-پلیمر با روش ریختهگری محلولی جهت استفاده در ترانسدیوسرهای آکوستیک
14
22
FA
محمد
صادقی کیا
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
md.sadeghikia@gmail.com
حمید
قاسمی میقانی
0000-0003-4974-8880
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
hamid.ghasemi@arakut.ac.ir
با توجه به اینکه پیزوکامپوزیتهای با الگوی اتصال 3-0 انعطاف پذیری خوبی داشته و در ترانسدیوسرهای زیرآبی کاربرد دارند، این تحقیق ضمن مطالعه روشهای مختلف ارائه شده جهت ساخت مواد پیزوکامپوزیت که اغلب در مرحله توسعه و نوآوری قرار دارند؛ با بررسی ویژگیها، مزایا و معایب هر روش، روش تلفیقی و کم هزینهای جهت ساخت پیزوکامپوزیتهای نوع 3-0 با قابلیت استفاده برای طیف وسیعی از مواد پلیمری ارائه کرده است. با استفاده از این روش پیزوکامپوزیتهای PZT/EP و PZT/EP+TPU با درصدهای وزنی شامل 30 تا 70 درصد PZT ساخته شد. برای این کار ابتدا پودر PZT با رزین اپوکسی ترکیب و بهمنظور پراکندهسازی یکنواخت در زمینه پلیمر، از همزن مغناطیسی استفاده گردید. پس از افزودن هاردنر به محلول، جهت پراکندهسازی بهتر و جلوگیری از چسبندگی ذرات پیزوسرامیک به همدیگر در زمینه پلیمر، از همزن التراسونیک استفاده گردید. پس از افزایش ویسکوزیته محلول، مجدد از همزن مغناطیسی استفاده گردید. سپس محلول را درون قالب ریخته و در ظرف دسیکاتور متصل به پمپ خلأ قرار داده تا فرایند حبابزدایی محلول انجام شود. پس از تکمیل فرایند پلیمریزاسیون، نمونهها خشک شده و فرآیند پخت آنها تکمیل گردید. پیزوکامپوزیتها پس از پولیشکاری، با استفاده از لایه مسی الکترودگذاری شدند. در مرحله آخر، فرآیند قطبیسازی با استفاده از روش تخلیه کرونا انجام شد. نتایج آنالیزهای XRD، FT-IR و SEM بررسی گردید و پیزوکامپوزیتهای ساخته شده را به جهت اطمینان از صحت مراحل ساخت، الکترودگذاری، قطبیسازی و همچنین عملکرد صحیح خاصیت پیزوالکتریک، به-صورت متناوب تحت تنش قرار داده و ولتاژ خروجی بهوسیله اسیلوسکوپ مشاهده گردید.
پیزوالکتریک,پیزوسرامیک,پیزوکامپوزیت,ترانسدیوسرآکوستیک
https://www.iranjme.ir/article_138795.html
https://www.iranjme.ir/article_138795_da2248cf8868be70f916e81784861eb8.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
5
2021
07
23
بررسی تجربی اثر پارامترهای لیزر بر روی استحکام و قطر سطح دکمه جوش نقطهای لیزری فولاد زنگ نزن316
23
29
FA
مهدی
میرزالو
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه اراک، اراک، ایران
mahdi.mirzaluo@gmail.com
مهدی
مدبری فر
0000-0003-0912-079X
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه اراک، اراک، ایران
m-modabberifar@araku.ac.ir
معین
طاهری
0000-0001-6583-3925
مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک
m-taheri@araku.ac.ir
ایمان
علی قورچی
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه اراک، اراک، ایران
iman.alighorchi@gmail.com
علیرضا
کاریان
گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
a.karian@stu.nit.ac.ir
با پیشرفت تکنولوژی و نیاز فراوان به قطعات ظریف و سبک با استحکام بالا، نیاز به جوشکاری ورق های نازک نیز بیشتر شده است. امروزه از جوشکاری نقطه ای لیزری جهت اتصال ورقهای نازک فولاد زنگ نزن آستنیتی در تولید وسایل آشپزخانه استفاده میشود. استحکام و اندازه دکمه جوش دو پارامتر مهم در تعیین کیفیت جوش نقطه ای لیزری هستند. در این پژوهش ورق نازک فولاد زنگ نزن استنیتی 316 به ضخامت 7/0 میلیمتر به روش جوشکاری لیزر به صورت اتصال لبه روی هم جوشکاری نفطه ای شد. برای انجام این جوشکاری از دستگاه جوش لیزر Nd:YAG پالسی با توان متوسط استفاده گردید و اثر پارامترهای موثر بر اندازهی دکمهی جوش و استحکام نهایی نقطهی جوش به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. فرکانس لیزر در سه سطح 5، 7 و 9 هرتز، پیک توان لیزر در سه سطح 1670، 1750 و 1800وات و زمان روشنی پالس در سه سطح 6، 8 و 10میلی ثانیه به عنوان پارامترها و سطوح آزمایش مورد بررسی قرار گرفتند. در این پژوهش برای طراحی آزمایش از روش تاگوچی 9L استفاده شد. نتایج آزمایش ها نشان دادند که با افزایش توان لیزر قطر دکمه جوش کاهش یافته، با افزایش زمان روشنی پالس قطر دکمه جوش ابتدا افزایش و سپس کاهش یافته و با افزایش فرکانس لیزر قطر دکمه جوش ابتداکاهش و سپس افزایش یافته است. همچنین با افزایش زمان روشنی پالس و فرکانس لیزر استحکام جوش نقطه افزایش یافته و با افزایش توان لیزر استحکام جوش نقطه ابتدا افزایش و سپس کاهش یافته است.
جوشکاری نقطه ای لیزری,دکمه جوش,استحکام جوش
https://www.iranjme.ir/article_138796.html
https://www.iranjme.ir/article_138796_34bd14490fa75aad53eb44d893cef0cb.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
5
2021
07
23
کمینه سازی وزن پیستون کمپرسورهای رفت و برگشتی نئومن ایزر با روش الگوریتم ژنتیک
30
42
FA
کمال
علی نقی حسین آبادی
طراحی جامدات، دانشکده مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
kamalalinaghi@yahoo.com
سعید
گلابی
0000-0003-1781-023x
گروه ساخت و تولید، دانشکده مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
golabi-s@kashanu.ac.ir
در قسمت بنزین سازی پالایشگاه اصفهان از کمپرسور مدل افقی دو طرف رفت و برگشتی شرکت نئومن ایزر در سه مرحله تراکم استفاده می شود. از آنجاییکه استفاده از روغن در این نوع از کمپرسورها مجاز نمی باشد از کفشک پیستون جهت جلوگیری از سایش بین پیستون و روکش سیلندر در محفظه تراکم استفاده می شود. سرعت سایش روکش سیلندر و کفشک پیستون و به دنبال آن رینگ های پیستون در سه مرحله یکسان نبوده و لذا زمان تعمیر و نگهداری آنها یکسان نمی باشد. در این مطالعه درنظر است با استفاده از الگوریتم ژنتیک جرم پیستون را با رعایت قیود طراحی اعم از حداقل ضخامت جداره پیستون و در محدوده بودن تنش های فون میسز به حداقل میزان ممکن کاهش داد تا در نهایت عمر کفشکها، روکش سیلندر، دسته پیستون و..... با کاهش وزن پیستون افزایش و به دنبال آن شدت سایش آنها کاهش یابد. یکی از دلایل سایش، وزن سنگین پیستون و ملحقات آن بوده که در این خصوص لازم است پیستون بهینه شده با کاهش جرم، تمامی معیارهای مکانیکی لازم مانند معیارهای استاتیکی، دینامیکی، خستگی و تغییرشکلهای مجاز را برآورده نموده و در محدوده مجاز طراحی قرار گیرد. لذا در این تحقیق آلیاژ آلومینیوم 7075 مورد بررسی قرار گرفته و بهکمک الگوریتم ژنتیک هندسه بهینه پیستون با کدنویسی در نرم افزار پایتون تعیین شده که موجب گردید وزن پیستون چدنی از 780 کیلوگرم به 271 کیلوگرم از جنس آلومینیوم و بعد از بهینه سازی تا 261 کیلوگرم کاهش یابد.
کمپرسور رفت و برگشتی,پیستون,آلیاژهای آلومینیوم,بهینه سازی,الگوریتم ژنتیک
https://www.iranjme.ir/article_138797.html
https://www.iranjme.ir/article_138797_b16eb90514117e4830d3eb816ae0bba5.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
5
2021
07
23
مقایسه تاثیر عملیات حرارتی کوئنچ- برگشت (Q-T) و کوئنچ- بخش بندی- برگشت (Q-P-T) بر ریزساختار و خواص مکانیکی یک فولاد استحکام بالای حاوی میکروآلیاژ Ti
43
50
FA
علی
الماسی
گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
almasi@tabrizu.ac.ir
عباس
Abbas
استاد- گروه مهندسی مواد- دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه تبریز
akianvash@tabrizu.ac.ir
ابوالفضل
توتونچی
استادیار - گروه مهندسی مواد - دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه تبریز
ab.tutunchi51@tabrizu.ac.ir
فولاد های با عملیات حرارتی کوئنچ - بخش بندی (Q-P ) جزو نسل سوم فولادهای پیشرفته استحکام بالا هستند که به دلیل داشتن مجموعه قابل توجهی از خواص مکانیکی شامل استحکام بالا به همراه انعطاف پذیری مناسب گسترش یافته اند. بخش بندی یک عملیات حرارتی جدید مبتنی بر نفوذ کربن از فاز مارتنزیت به فاز آستنیت باقیمانده است. در این پژوهش نخست آلیاژ با ترکیب شیمیایی wt%Al054/0– wt%Si 5/1 –wt%Mn 2/2 –wt%C 21/0– Fe حاوی 08/0 % Ti بعنوان یک میکروآلیاژ در یک کوره ذوب القایی در خلا (VIM) تهیه شد. عملیات تصفیه و تخلیص آلیاژ با استفاده از یک کوره پالایش با سرباره الکتریکی انجام و پس از کاهش گوگرد و اکسیژن، آلیاژ بصورت شمش ریخته گری گردید. شمش مزبور بمدت 3 ساعت در دمای °C1200تحت عملیات حرارتی همگن سازی قرار گرفت. شمش همگن سازی شده توسط فرآیندهای نورد گرم و سرد بصورت ورقی به ضخامت mm 5/1 نورد شد. پس از اعمال عملیات حرارتی Q-T و Q-P-T روی نمونه های ورق، خواص آنها با استفاده از SEM ،XRD، ریزسختی سنجی، تست کشش و آزمون اریکسون مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان دادند که نمونه های عملیات حرارتی Q-P-T مجموعه مطلوب تری از استحکام و انعطاف پذیری نسبت به نمونه های Q-T دارند. استحکام و کرنش شکست نمونه های Q-P-T به ترتیب برابرMPa 1050 و 24% و نمونه های Q-T برابر MPa 1185و 18% اندازه گیری شدند. نمونه های Q-P-T ضمن حفظ استحکام بالا، انعطاف پذیری بیشتری را نسبت به نمونه های Q-T از خود نشان دادند.
کوئنچ - بخش بندی (Q-P),آستنیت باقی مانده,استحکام کششی,کرنش شکست,میکروآلیاژ
https://www.iranjme.ir/article_138798.html
https://www.iranjme.ir/article_138798_9a9ccfc5b64733b7598a24317878d342.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
5
2021
07
23
مقایسه تلرانسهای ابعادی، هندسی و یکپارچگی سطح در فرآیندهای سوراخکاری متداول و فرزکاری مارپیچ روی قطعهکار چندلایه (ساندویچی) فولادی
51
62
FA
ناصر
پارساخو
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران
n.parsakhoo@gmail.com
بهزاد
جباری پور
0000-0003-0081-3952
استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی
beh.jabbaripour@iauctb.ac.ir
احسان
شکوری
0000-0002-1882-8450
مدیر همکاری های علمی و امور قراردادهای سازمان مرکزی دانشگاه آزاد اسلامی/ عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی - واحد تهران شمال
e_shakouri@iau-tnb.ac.ir
در حال حاضر در فرآیندهای ساخت و مونتاژ مجموعههای صنعتی چندلایه (ساندویچی) با جنسهای مختلف، مانند قالبسازی و یا فیکسچرسازی، ابتدا باید قطعات مونتاژ و سپس سوراخکاری همزمان شوند، در غیر این صورت دقت مورد نظر ابعادی یا هندسی حاصل نمیگردد. برای ایجاد این سوراخها عمدتا از فرآیندهای سوارخکاری متداول استفاده میشود که به علت شکل هندسی و صفر بودن سرعت برشی در نوک مته، موجب تغییر شکل پلاستیک شدید در موضع برش میشود. استفاده از روش سوراخکاری متداول ممکن است باعث تنزل دقتهای ابعادی، هندسی و همچنین یکپارچگی سطح دیواره داخلی سوراخها شود. جهت کاهش مشکلات ذکر شده یکی از راهکارهای نسبتاً نوینی که برای سوراخکاری پیشنهاد میشود، روش فرزکاری مارپیچ میباشد. در پژوهش جاری، جهت مقایسه قابلیتها، مزایا و معایب این دو روش مختلف سوراخکاری، مجموعا 18 آزمایش سوراخکاری با استفاده از تکنیکهای سوراخکاری متداول و فرزکاری مارپیچ و با در نظر گرفتن 2 پارامتر متغیر سرعت برشی و سرعت پیشروی (هر کدام در 3 سطح) بر روی قطعهکار ساندویچی چندلایه فلزی که دارای 3 لایه مختلف فولادی MO40، 304L و CK45 است، انجام گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، میتوان بیان داشت جهت حصول به تلرانسهای ابعادی (اندازه قطر سوراخ) و هندسی (گردی مقطع سوراخ) مطلوب، فرآیند سوراخکاری متداول عملکرد بهتری نسبت به روش فرزکاری مارپیچ داشته است ولی از نظر رسیدن به زبری سطح کمتر و یکپارچگی سطح مطلوبتر (عیوب سطحی کمتر)، روش فرزکاری مارپیچ، عملکرد بهتری نسبت به سوراخکاری متداول داشته است
سوراخکاری,فرزکاری مارپیچ,یکپارچگی سطح,تلرانس ابعادی,تلرانس هندسی
https://www.iranjme.ir/article_138799.html
https://www.iranjme.ir/article_138799_80d31252a78b365db478f2b2c8e68129.pdf