دانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38232120150601The first pageشناسه علمی این نشریه علوم و فناوری کامپوزیت13808FAJournal Article20150727https://jstc.iust.ac.ir/article_13808_1de5b30a72e738862b9f25c1131f2a98.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38232120150601Micromechanics modeling and experimental characterization of shape memory alloy short wires reinforced compositesمدلسازی مایکرومکانیک و برررسی تجربی خواص الاستیک کامپوزیت پلیمری تقویت شده با سیمهای کوتاه حافظهدار1613642FAسیدمحمدرضاخلیلیاستاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایرانعلیسعیدیدانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایرانJournal Article20141121Shape memory alloys (SMAs) due to their extraordinary physical and mechanical properties, recently are used to enhance the mechanical properties of composites. In the present paper micromechanics model based on Eshelby’s equivalent inclusion and Halpin-Tsai model was used in order to predict the elastic properties of randomly oriented shape memory alloy short wires reinforced epoxy. The presented incremental micromechanics model considers the gradual changes in the elastic modulus of the SMA wires due to martensite phase transformation. Experimental tensile tests were applied to the shape memory alloy short wires/epoxy composites to investigate the accuracy of the model. The micromechanics results were in good agreement with the experimental results and also the previously reported results in the literature. The effect of shape memory alloy wires volume fraction as well as the aspect ratio of the wires was investigated on the elastic modulus of SMA/epoxy composites. Moreover the effect of orientation of SMA wires on the modulus of composites was studied. Micromechanics results showed that in SMA volume fractions lower than 5%, the minimum acceptable aspect ratio of wires is about 25, However for SMA volume fraction above 15%, aspects ratios above 40 are required in order to enhance the elastic modulus of the composites efficiently.آلیاژهای حافظهدار بهدلیل خواص منحصر بهفرد مکانیکی و فیزیکی خود، در سالهای اخیر برای تقویت کامپوزیتهای پلیمری در زمینههای مختلف مورد استفاده قرار گرفتهاند. در این مقاله مدل میکرومکانیک مبتنی بر روش اشلبی و مدل هالپین-سای برای پیشبینی خواص کامپوزیت اپوکسی تقویت شده با سیمهای کوتاه حافظهدار با جهتگیری تصادفی مورد استفاده قرار گرفت. تغییرات تدریجی مدول الاستیک در سیمهای حافظهدار در اثر تبدیل فاز مارتنزیتی در مدل مایکرومکانیک نموی در نظر گرفته شده است. بهمنظور صحهسنجی نتایج سیمهای کوتاه از جنس آلیاژ حافظهدار در داخل رزین اپوکسی جاسازی شده و کامپوزیت حاصل برای بررسی خواص الاستیک تحت آزمون کشش قرار گرفت. نتایج مایکرومکانیک با نتایج تجربی آزمایش کشش کامپوزیت و همچنین نتایج مقالات دیگر مقایسه شد. تاثیر کسر حجمی سیمهای حافظهدار و همچنین ضریب لاغری و جهتگیری سیمها بر روی مدول الاستیک کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در کسرهای حجمی کمتر از 5%، ضریب لاغری قابل قبول برای بهبود چشمگیر مدول الاستیک کامپوزیت در حدود 25 مییاشد، در حالیکه در کسرهای حجمی بزرگتر از 15%، ضریب لاغری مناسب مقادیر بزرگتر از 40 میباشد.https://jstc.iust.ac.ir/article_13642_fa10e81e2f9a723f528413a87675758e.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38232120150601Preparation and properties investigation of conductive Polyaniline-Zinc Oxide nanocompositesتهیه و بررسی خواص نانوکامپوزیتهای رسانا پلیآنیلین-نانو ذرات اکسیدروی71213628FAحمیدغلامیکارشناسی ارشد، دانشکده شیمی کاربردی، دانشگاه تهران، تهران، ایرانعلیرضاشاکریدانشیار، صنایع پلیمر، دانشگاه تهران، تهران ، ایرانسید حسامموسویکارشناس ، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، تهران، ایرانJournal Article20150120Polyaniline was synthesized chemically in acidic medium in the presence of ammonium peroxydisulphate (APS) as oxidizing agent. PANI-ZnO nanocomposites prepared in the presence of various amount of nano ZnO (from 1 to 5 wt.%) by solution casting method, free standing film of polyaniline and its nano-composites was obtain by vaporization of solvent content. The composition, morphology and structure of the polymer and the nanocomposites were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy FT-IR spectra, scanning electron microscopy (SEM) image and XRD pattern also thermal stability was studied by TGA analysis, electrical conductivity was measured by four point probe technique and mechanical properties were studied by tensile strength. The characteristic FTIR peaks of PANI were found to shift to lower number in nanocomposites due to formation of H-bonding. XRD results revealed that the crystallinity of PANI was more pronounced after addition of nano ZnO, while the intensity of the peaks increased by addition of ZnO nanoparticles. Also, TGA results showed that the decomposition of the nanocomposite was less than that of pure polyaniline which confirms the successful fabrication of products. Young’s modulus and strength at break point was increased in case of Nanocomposite, Addition electrical conductivity of the PANI–ZnO nanocomposite film was found to be smaller than that of the PANI film.پلیآنیلین بهروش شیمیایی توسط اکسید کننده آمونیوم پرسولفات در محیط اسیدی آبی سنتز شد. نانو کامپوزیتهای پلیآنیلین با افزودن مقادیر مختلف از نانوذرات اکسیدروی (5-1 درصد) بهروش ریختهگری تهیه شد. با تبخیر حلال، فیلمهای پلیآنیلین و نانوکامپوزیتهای مربوطه بهدست آمد. ترکیب، مورفولوژی (شکل شناسی) و ساختار پلیآنیلین و نانوکامپوزیتهای آن بهوسیله طیفسنجی FTIR، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و الگوهای پراش اشعه–X XRD)) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین از آزمون تجزیه گرما وزنی (TGA) برای بررسی پایداری حرارتی و آزمون کشش برای بررسی خواص مکانیکی محصولات استفاده شد و رسانایی پلیآنیلین و نانوکامپوزیتهای حاصل نیز بهروش چهار نقطهای اندازهگیری شد. در طیف FTIR پیکهای شاخص پلیآنیلین در نتیجه پیوند هیدروژنی بهسمت اعداد موجی پایینتر جابهجا شدند. نتایج حاصل از الگوهای XRD بیانگر افزایش درصد بلورینگی نانوکامپوزیت در مقایسه با پلیمر خالص است. همچنین شدت پیکها نیز در حضور نانو ذرات اکسیدروی افزایش یافته است. نتایج TGA نیز بیانگر کاهش تخریب پلیمراست. بررسی خواص مکانیکی نیز نشان دهنده افزایش مدول یانگ و استحکام در نقطه شکست نانوکامپوزیت است. بهعلاوه رسانایی نانوکامپوزیتها نسبت به پلیمر خالص کاهش پیدا کردhttps://jstc.iust.ac.ir/article_13628_d868f39a91226158ba7e495d145a0ad5.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38232120150601Fatigue life prediction of symmetric cross ply laminated composite using a developed continuum damage mechanics based modelپیشبینی عمر خستگی چند لایههای متعامد متقارن کامپوزیتی با توسعه مدلی در چارچوب مکانیک خرابی محیطهای پیوسته132213625FAبیژنمحمدیاستادیار، دانشکده مهندسی مکانیک،دانشگاه علم و صنعت ایران ،تهران، ایرانبابکفضلعلیدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران ، تهران، ایرانرضامعدولیتدانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران ، ایرانJournal Article20150306Composite materials behavior is complicated more than metallic material because of different mechanisms of damage, damage growth rate and effect of them in each other. In this paper, a continuum damage mechanic based model is proposed to predict the fatigue life of symmetric cross ply laminated composites under fatigue loading. According to fiber and matrix elastic properties, Elastic material constants of lamina are defined base on micromechanical approach. Two damage variable of matrix and fiber direction are considered to explain stiffness degradation on the scale of the plies, which thus makes it possible to use in any stacking sequences of cross ply laminated composites. Also, it is capable to predicted fatigue life and residual stiffness of laminates under different states of stress and stress ratio. The available tension-tension fatigue tests on 0◦ and 90◦ unidirectional laminates are used to identify material parameters of damage evolution equations in matrix and fiber direction. Finally, the stiffness degradation and final failure cycle of laminates during the fatigue loading on unidirectional plies and cross-ply layups are compared with available experiments. The obtained results are show a good agreement with the experiments.کامپوزیتها بهدلیل وجود مکانیزمهای مختلف آسیب و تفاوت در رشد و تأثیر این مکانیزمها بر یکدیگر، نسبت به فلزات دارای پیچیدگی بیشتری میباشد. در این تحقیق یک مدل مبتنی بر مکانیک خرابی محیطهای پیوسته برای پیش بینی عمر چندلایههای متعامد متقارن کامپوزیتی تحت بارگذاری خستگی ارائه شده است. ثوابت الاستیک ماده بر پایه روش مایکرومکانیکی برحسب ثوابت الاستیک الیاف و رزین بهدست میآیند. در مدل ارائه شده بر پایه مکانیک خرابی محیطهای پیوسته دو متغیر آسیب الیاف و رزین معرفی شده به بررسی افت سفتی در سطح یک لایه میپردازند، بههمین دلیل مدل ارائه شده مستقل از لایهچینی قادر به پیشبینی سفتی باقیمانده و عمر چندلایههای متعامد کامپوزیتی تحت وضعیتها و نسبتهای مختلف تنش خواهد بود. ثوابت مادی مدل ارائه شده با استفاده از تستهای خستگی کشش-کشش روی تکلایه قابل تعیین میباشد. نمودار افت سفتی پیشبینی شده توسط مدل ارائه شده با نتایج حاصل از آزمایشهای موجود در مراجع روی تکلایهها مقایسه شده است. همچنین اعتبار سنجی مدل بر پایه آزمایشات موجود روی چندلایه متعامد صورت گرفته که نتایج حاصل شده دارای دقت مناسبی هستند.https://jstc.iust.ac.ir/article_13625_4375b1899f2a38ba3d4c7d08793325ec.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38232120150601Investigation of thermoplastic pultrusion for tubular product production using prepregsمطالعه پالتروژن گرمانرم برای تولید محصول لولهای با استفاده از پیشآغشتهها233213635FAمهردادتوتونچیکارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانمحمدگلزاردانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانامیرحسینبهروشدانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانJournal Article20141109Pultrusion is the continues process for production of composite constant cross section profiles that reinforced by continues unidirectional fibers or fabrics. Usually this process is used for production of thermoplastic composites. Recently pultruded thermoplastic composites are considered. Pultruded Thermoplastic composites are considered because high resistance to impact, high tensile strength, Recyclability and high strength of bending. Objective of this paper is the investigation of production parameters and determine of these Parameter values to die design and production of tubular pultruded composite and achieving to valid product with Acceptable surface roughness, uniform geometry and good impregnation between thermoplastic resin and glass fiber. For this purpose, first wire prepreg has been produced from Glass fiber continuous roving and high density polyethylene (HDPE) granules in deferent production parameters. Volume fraction of voids and glass contents measured in each prepreg and impregnation was investigated from microscopic photos qualitatively. Finally, choosing the best prepreg, tubular profile produced using pultrusion die that designed specifically to help production of tubular profile from Prepared prepreg. Also, the three point bending mechanical test was performed from the samples produced.پالتروژن یک فرآیند تولید پیوسته برای ساخت قطعات کامپوزیتی تقویت شده با الیاف ممتد و با مقطع ثابت است. این فرآیند معمولا برای ساخت کامپوزیتهای با پایه پلیمری گرماسخت بهکار میرود. در سالهای اخیر پالتروژن کامپوزیتهای گرمانرم نیز توسعه یافته و سهم بالایی از قطعات پالترود شده را بهخود اختصاص دادهاند. ویژگی گرمانرمهای پالترود شده، چقرمگی و ضربهپذیری بالا، قابلیت بازیافت، استحکام کششی بالا بهدلیل استفاده از الیاف ممتد و مقاومت خمشی بالا میباشد. هدف از این تحقیق، بررسی پارامترها و انتخاب مقادیر مناسب پارامترها برای طراحی و ساخت قالب پالتروژن برای تولید پروفیل لولهای پالترود شده کامپوزیتی و دستیابی به محصولی پیوسته، با ویژگیهایی همچون صافی سطح قابل قبول، هندسه یکنواخت، آغشتگی مناسب الیاف تقویتکننده و زمینه پلیمری میباشد. بدین منظور ابتدا پیشآغشتههای مفتولی از الیاف پیوسته شیشه و پلیاتیلن با چگالی بالا با شرایط مختلف تولید شده است. کسر حجمی الیاف، کسر حجمی حباب اندازهگیری شده و عکسهای میکروسکوپی برای بررسی کیفی آغشتگی تهیه شدهاند. در نهایت با انتخاب بهترین پیشآغشته، پروفیل لولهای بهکمک قالب طراحی شده خاص که امکان تولید لوله با پیش آغشتههای مفتولی را فراهم میکند، تولید شده است. همچنین از نمونههای تولید شده آزمایش مکانیکی خمش سه نقطهای نیز گرفته شد.https://jstc.iust.ac.ir/article_13635_e87152a7cbeb2c3262d51598e1de52d5.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38232120150601Investigating the physical and surface properties at high temperature of the Al/SiC nanocomposite produced by powder metallurgyبررسی خواص فیزیکی و سطحی نانوکامپوزیت Al/SiCpتولید شده به روش متالورژی پودر در دمای بالا334013627FAحسنشریفیاستادیار، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه شهرکرد، شهر کرد، ایراندانیالداودیکارشناسی ارشد، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، اصفهان، ایرانحمیدغیوراستادیار، مزکز تحقیقات مواد پیشرفته، مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی نجف آباد، نجف آباد ، اصفهان، ایرانJournal Article20150505In this research the effect of temperature and volume fraction of reinforcement on wear behavior of the Al/x vol% SiCp (x=0, 1, 3, 5) nanocomposite was investigated. Results revealed that addition of reinforcement particles increases transition to severe wear temperature of the samples, so that the temperature of transition to severe wear for the un-reinforced aluminum, Al-1%SiC, and Al-3%SiC and Al-5%SiC samples is 125°C, 150°C, and 175°C, respectively. Also, the composite samples showed lower wear rate and friction coefficient compared to the un-enforced aluminum, and with increase of volume fraction of SiC particles, wear resistance of the samples was improved. FESEM images from the surface of the samples worn at different temperatures revealed that wear mechanism in the mild wear area of all samples is the abrasive mode, but with increase of temperature and transition to severe wear area, wear mechanism of all samples except Al-5%SiC is the adhesive mode. The Al-5%SiC sample still shows the abrasive mode, which indicates the positive effect of the reinforcement phase.در این پژوهش اثر دما و کسر حجمی تقویتکننده بر رفتار سایشی نانو کامپوزیت Al/x vol% SiC<sub>p</sub> (x=0, 1, 3, 5) بررسی شده است. نتایج نشان داد افزودن ذرات تقویتکننده موجب بالا رفتن دمای انتقال به سایش شدید نمونهها میشود، بهگونهای که برای آلومینیم تقویت نشده، دمای انتقال به سایش شدید 125 درجه سانتیگراد، برای کامپوزیتAl-1%SiC 150 درجه سانتیگراد و برای نمونههای Al-3%SiC و ,Al-5%SiC 175 درجه سانتیگراد بود. بررسیها نشان داد که نمونههای کامپوزیتی در مقایسه با آلومینیم تقویت نشده دارای نرخ سایش و ضریب اصطکاک کمتری بوده و با افزایش کسرحجمی نانوذرات SiC، مقاومت به سایش بهبود یافته است. بررسی تصاویر FESEM از سطح نمونههای ساییده شده در دماهای مختلف نشان داد نوع سایش در منطقه سایش ملایم برای تمامی نمونهها از نوع خراشان بوده که با افزایش دما و ورود سایش به منطقه سایش شدید، نوع سایش تمامی نمونهها بهجز نمونه Al-5%SiC چسبان است، ولی نمونه Al-5%SiC هنوز دارای سایش خراشان است که نشان از اثر مثبت فاز تقویتکننده دارد.https://jstc.iust.ac.ir/article_13627_581c2ccb2333cbefb5909c5b06953f60.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38232120150601Robust vibration control of a functionally graded cracked beamکنترل مقاوم ارتعاشات تیر مدرج تابعی ترکدار415213638FAبهروزرحمانیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایرانفرشادغلامیدانشجوی کارشناسی ، گروه مهندسی مکانیک، داتشکده فنی و مهندسی ،دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایرانJournal Article20141218In this paper, vibration control of a cracked, functoinally graded, uncertain beam allocated in a thermal environment has been investigated. For this purpose, piezoelectric patches are used as sensors to measure the displacement of the beam and also as actuators to apply control forces. In this way, firstly, partial differential equation governing the dynamics of the system is derived by considering the Euler-Bernoulli assumption using Lagrange method. Approximate solution of eigenvalue equation is achieved using Rayleigh–Ritz method. After that, time dependent ordinary differential equations is obtained using Galerkin projection scheme and then represented in the state-space form. Based on this model, a robust observer-based output feedback controller is designed for this continuous-time model. In this regard, controller and observer gains are designed by a Lyapunov-based method. This procedure is done by solving a set on linear matrix inequalities. Simulation studies show the effectiveness of the proposed method.در این مقاله، کنترل ارتعاشات عرضی تیر یک سرگیردار ساخته شده از مواد مدرج تابعی دارای ترک عرضی و تحت تأثیر بار حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که ارتعاشات، به شکست قطعات مکانیکی و تحمیل هزینههای فراوان ناشی از تعمیرات و قطع روند تولید منجر میشود، کنترل ارتعاش سازهها در صنایع مهندسی از اهمیت خاصی برخوردار است. در این راستا، از صفحات پیزوالکتریک بهمنظور اندازهگیری میزان ارتعاشات عرضی تیر و همچنین اعمال نیروهای کنترلی بهره برده شده است. برای دستیابی به این هدف، از روش ریلی-ریتز برای تشخیص مدهای ارتعاشی استفاده شده و بر این اساس، تصویرسازی گالرکین برای استخراج معادلههای دیفرانسیل زمانی تشریحکنندهی رفتار سیستم مورد استفاده قرار گرفته است. سپس با بیان این معادلات به فرم فضای حالت، روش بازخورد خروجی مبتنی بر رؤیتگر حالت برای کنترل این سیستم بهکار گرفته شده است. همچنین با توجه به اینکه تشخیص دقیق مشخصههای الکتریکی و مکانیکی سیستم ارتعاشی کار پیچیدهای است، روشی مقاوم برای طراحی بهرههای کنترلکننده و رؤیتگر حالت پیشنهاد شده است. در این راهکار، با در نظر گرفتن عدم قطعیتهای پارامتری بهصورت نُرم محدود، از روش لیاپانوف برای پایدارسازی بهره برده شده است. در پایان، با انجام چند شبیهسازی، کارایی روش پیشنهادی نشان داده شده است.https://jstc.iust.ac.ir/article_13638_a65eb348fb03103dcd48530b52b996a7.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38232120150601Geometrically nonlinear analysis of moderately thick curved composite panels under lateral loadبررسی رفتار غیرخطی پوستههای چندلایه نسبتاً ضخیم تحت بارگذاری جانبی536413641FAامیرشربتدارکارشناسی ارشد، داتنشکده مهندسی فضایی، پژوهشگاه هوافضا، تهران، ایرانجمشیدفضیلتیاستادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، پژوهشگاه هوافضا، تهران، ایرانJournal Article20141027In the present paper the geometrically nonlinear analysis of single and doubly curved shells is investigated using finite element method. The finite element formulation includes the nonlinear strain terms in order to take the large deformation effects in to account. The material behavior is assumed to be orthotropic linear elastic. The problem is formulated based on the shallow doubly curved shell theory using first order shear deformation theory of shells. A precise high performance 4-noded bilinear doubly curved element is presented. All FEM calculations carried out in the elemental natural coordinate system. The developed special element have the curvature effects along two main in-plane directions inside its formulation. The full equilibrium path of the geometrically nonlinear problem of shells has been extracted using the arc-length algorithm. Using arc-length algorithm, the method can follow the panel equilibrium path beyond the possible limit points and also is able to anticipate the snap-through phenomena. A MATLAB program code is developed. Some case studies are considered and the results are compared to available ones in the literature. The results show that in spite of its relatively low degrees of freedom, the developed formulation is capable to predict the equilibrium path of thin to moderately thick curved panels precisely.در مقاله حاضر رفتار غیرخطی هندسی پوستههای استوانهای و کروی ساخته شده از مواد مرکب چندلایه تحت بارگذاری جانبی با استفاده از روش اجزای محدود مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. بهدلیل وجود تغییر شکلهای بزرگ، مسئله با حضور عبارتهای کرنش غیرخطی در نظر گرفته شده است. خواص مواد چندلایه بهصورت الاستیک خطی و غیر ایزوتروپ فرض شده است. روابط سازگاری در المان بر اساس فرمولبندی پوستههای کمعمق و بر اساس تئوری مرتبه اول برش عرضی توسعه داده شده است. برای تحلیل پوستهها المان دوخطی (4 گرهای) با هزینهی محاسباتی پایین معرفی شده و کلیهی محاسبات المانی در دستگاه مختصات طبیعی المانی انجام گرفته است. شعاع انحنای هندسه مستقیماً در فرمولاسیون المانی قرار گرفته و اثرات انحنا در دو راستا در محاسبات مربوط به هر المان وارد میشود. با توجه به اینکه رفتار نوعی پوستههای دارای انحنا با تغییرشکلهای بزرگ تحت بارگذاری جانبی نیاز به تحلیلی فراتر از نقطهی حدی دارد، الگوریتم طول کمان توسعه داده شده است تا این مسئله و پدیده تبدیل مود قابل پیشبینی باشد. کد عددی تهیه شده در زبان برنامهنویسی متلب توانایی تحلیل هر نوع پوسته با هندسه فضایی را داراست. پس از صحتسنجی، تحلیل حساسیت رفتار غیرخطی پوستههای انحنادار نسبت به تغییر در آرایش لایهچینی و شرایط مرزی انجام گرفته است. نتایج نشان میدهد که المان توسعه داده شده با وجود درجات آزادی و هزینه محاسباتی کم، دقت مناسبی را ارائه میکند.https://jstc.iust.ac.ir/article_13641_27a5eaafdb88c45dd61732d6a6493421.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-38232120150601Study of microstructure and tribological behavior of the composite layer produced of silicon carbide particles on a steel ASTM A106 GTAW welding methodبررسی ریزساختار و رفتار تریبولوژیکی لایهی کامپوزیتی ایجاد شده حاوی ذرات کاربید سیلیسیوم روی فولاد ASTM A106 بهروش جوشکاری GTAW657213636FAحسینمظاهریدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجفآباد، نجفآباد، ایرانمحمودفاضل نجف آبادیاستادیار، داتشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، اصفهان، ایرانعلیرضااعلاییاستادیار، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجفآباد، نجف آباد، ایزانJournal Article20141108In this study, formation of composite coating containing silicon carbide amplifiers on ASTM A106-Gr B steel surface using the gas tungsten arc welding process is investigated. Therefore silicon carbide particles with different volume percentages on the steel surface were placed and by changing the current density, melting and mixing process was done with the base metal. The study coating microstructure by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM) was conducted alongside the spot analysis. The result showed that the dendritic structure of the resulting coating contains silicon carbide is capable of reinforcing that could be improved hardness and wear behavior of the coatings. Hard coatings by a micro-hardness measurementand with slab vickersand wear behavior of the coatings was evaluated by testing the wear-trip basis.Microhardness test results showed increased hardness was created (about 650 to 1150 Vickers) compared to uncoated samples (about 200 Vickers) is.Reviews wear behavior of coatings represent significant improvements in wear behavior of is added silicon carbide reinforcement. The main wear mechanism of uncoated samples delamination wear and surface oxidation and the samples were coated with a mixture of delamination wear, surface oxidation and adhesive wear were detected.
در این پژوهش ایجاد پوشش کامپوزیتی حاوی ذرات کاربید سیلیسیوم بر سطح فولاد ASTM A106-Gr.B با بهکارگیری فرآیند جوشکاری قوسی تنگستن–گاز بررسی شده است. بدین منظور ذرات کاربید سیلیسیوم با درصدهای حجمی متفاوت بر سطح فولاد مورد نظر پیش نشانی شده و با تغییر شدت جریان، فرآیند ذوب و اختلاط آنها با فلز پایه انجام شد. مطالعه ریز ساختار پوشش ایجاد شده توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) همراه با آنالیز نقطهای انجام گرفت. یافتههای آزمونها نشان داد که پوشش حاصله ساختار دندریتی حاوی تقویت کنندهی کاربید سیلیسیوم را دارا میباشد که میتواند باعث بهبود سختی و رفتار سایشی پوشش مذکور شود. سختی پوششها در آزمونهای ریز سختی سنجی و رفتار سایشی پوششها توسط آزمون سایش بهصورت رفت و برگشتی ارزیابی شد. نتایج آزمون ریز سختی سنجی نشان دهندهی افزایش سختی پوشش ایجاد شده (حدود 650 تا 1200 ویکرز) نسبت به نمونة بدون پوشش (حدود 200 ویکرز) بود. بررسیهای رفتار سایشی پوششها بیانگر بهبود چشمگیر رفتار سایشی آنها در اثر افزودن تقویتکنندهی کاربید سیلیسیوم بود. مکانیزم عمدهی سایش در نمونهی بدون پوشش سایش ورقهای و اکسایش سطحی و در نمونههای پوشش داده شده مخلوطی از سایش چسبان، اکسایش سطحی و سایش ورقهای تشخیص داده شد.https://jstc.iust.ac.ir/article_13636_8e887cf8e64ab8e7173701a979476567.pdf