در این تحقیق، به بررسی تاثیر زیرلایه در تشکیل پوشش های کاربیدی کروم و وانادیم با استفاده از روش نفوذ فعال حرارتی پرداخته شده است. پوشش دهی روی زیرلایه H13 در دو حمام اکسیدی و فلزی با نسبت مولی کروم به وانادیم 3، در دمای 1000 درجه سانتیگراد و مدت زمان 14 ساعت صورت گرفته است. نتایج نشان داد فازهای کاربیدی پوشش شامل کاربیدهای کروم (Cr7C3، Cr3C2)، کاربید وانادیم (V8C7) و همچنین فاز Cr2VC2 بود. ضخامت پوشش تشکیل شده روی نمونه H13 در حمام فلزی و اکسیدی به ترتیب برابر 5/0±5/8 و 5/0±5/6 µm بود. میزان مناطق غنی از وانادیم به مناطق غنی از کروم تشکیل شده به عنوان پوشش روی زیرلایه H13 کمتر از میزان مولی نسبت وانادیم به کروم در حمام فلزی بود. نتایج پوشش دهی در این تحقیق با نتایج مربوط به پوشش دهی در شرایط یکسان روی فولاد ساده کربنی CK45 مقایسه شد. ضخامت پوشش و درصد توزیع مناطق غنی از کروم و وانادیم به شدت تحت تاثیر نوع زیرلایه بوده ولی درصد توزیع عناصر در سطح مقطع پوشش تحت تاثیر زیرلایه نبود. Manuscript profile

در پژوهش حاضر تأثیر اندازه ذرات نیکل و چگالی نسبی نمونه‌های خام برفازهای تشکیل شده، زمان افروزش، میزان تخلخل و توزیع آن در نمونه‌های کامپوزیتی NiAl-TiB2-TiC تولید شده به روش سنتز احتراقی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور پودرهای واکنش-گر طبق استوکیومتری Ni+Al+x(3Ti+B4C) توزین و مخلوط شدند. نمونه‌های خام به شکل استوانه فشرده شدند و اشتعال آن‌ها با استفاده از گرمایش سریع درکوره القایی با نرخ حرارت دهی ثابت و تحت جریان گاز آرگون انجام گرفت. میزان تخلخل‌های باز، بسته و کل با در نظر داشتن چگالی‌های تئوری NiAl، TiB2 و TiC و با کمک روش ارشمیدس، و نحوه‌ی توزیع آن‌ها به کمک نرم افزار آنالیز تصاویر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با کاهش اندازه متوسط ذرات نیکل از 87 میکرون به 3 میکرون، به جهت افزایش سطوح تماس، زمان افروزش نمونه‌ها کاهش‌یافته و واکنش در نمونه‌ها با شدت بیشتری رخ می‌دهد. ضمناْ استفاده از پودر نیکل ریزدانه کاهشی در حدود 10% در تخلخل کل ایجاد نمود. نمودار تغییرات زمان افروزش با چگالی نسبی دارای نقطه‌ی کمینه در چگالی نسبی 85% بود، افزایش چگالی نسبی خام، میزان تخلخل‌های باز ثانویه را کاهش‌داد، به طوری که میزان تخلخل‌های نمونه هایی با چگالی نسبی 65% و 95% بعد از سنتز به ترتیب 58.8 % و 26.9% بود. Manuscript profile

چکیده مقدمه: در این تحقیق کامپوزیت با زمینه ترکیب بین­فلزی NiAl-TiC-TiB₂ با مقادیر مختلف فاز تقویت کننده سرامیکی TiC+TiB₂ به صورت درجا و با استفاده از روش سنتز احتراقی خود­پیش­رونده (SHS) تحت فشار از مخلوط پودری فشرده نیکل، آلومینیوم، تیتانیم و کاربید بور (B₄C) تولید و خواص مکانیکی و سایشی آن بررسی شد. روش­: با استفاده از گرمایش سریع القایی، سنتز نمونه­ها انجام شده و از الگوهای پراش اشعه ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) همراه با آنالیز ﻃﯿﻒ ﺳﻨﺠﯽ ﭘﺮاﮐﻨﺪﮔﯽ اﻧﺮژی ﭘﺮﺗﻮ اﯾﮑﺲ (EDS) در تشخیص فازهای تشکیل شده و مورفولوژی آن­ها در کامپوزیت­ها استفاده شد و آزمایش­های میکروسختی­سنجی و پین روی دیسک جهت ارزیابی خواص انجام گردید. یافته­ها: بررسی­های میکروسکوپی نشان داد که ذرات سرامیکی TiC-TiB₂ بصورت یکنواخت در زمینه­ای همگن از NiAl توزیع شده است. با افزایش درصد TiC-TiB₂، میزان تخلخل کامپوزیت حاصله به دلیل بهبود سینتیک تشکیل فازهای سرامیکی محصول و شدت بالای واکنش افزایش یافت و از 24 درصد حجمی برای نمونه بدون عامل تقویت کننده به 39 درصد برای نمونه دارای 15 درصد فاز سرامیکی رسید. ارزیابی خواص تریبولوژی و میکروسختی کامپوزیت تولید شده نشان می­دهد که حضور توزیع مناسبی از ذرات تقویت­کننده در زمینه NiAl علیرغم اثر مخرب بوجود آمدن تخلخل­های ساختاری با بالارفتن درصد فازهای سرامیکی، باعث بهبود خواص مکانیکی و تریبولوژیکی می­گردد. حضور فازهای TiC-TiB₂ در زمینه باعث افت قابل توجه در میزان کاهش وزن در آزمون پین روی دیسک شده، همچنین میزان سختی از 497 ویکرز برای نمونه NiAl بدون ذرات سرامیکی، به 1015 ویکرز برای نمونه حاوی 15 درصد ذرات تقویت کننده افزایش یافت. نتیجه­گیری: سنتز احتراقی می­تواند به عنوان روشی سریع و با مصرف کم انرژی برای تولید کامپوزیت­های زمینه فلزی و بین­فلزی با توزیع مناسبی ذرات تقویت­کننده مورد استفاده قرار گیرد.   Manuscript profile

در این پژوهش امکان ایجاد اتصال فولاد – کاربید تنگستن با استفاده از روشی نوین بر پایه فرآیندهای سنتز احتراقی بررسی شده و مکانیزم اتصال مورد بحث قرار گرفته است. سامانه‌ای آزمایشگاهی با هدف گرمایش سریع نمونه و انجام واکنش سنتز تحت فشار و در اتمسفر محافظ طراحی و ساخته شد. بین قطعاتی استوانه‌ای شکل از فولاد و کاربید، لایه‌ای متشکل از مخلوط فشرده‌ پودرهای عنصری نیکل و تیتانیم به عنوان پودر واکنشگر و منبع تولید گرما در اتصال‌دهی مورد استفاده قرارگرفت. برای تهیه این لایه، پودر عناصر با توجه به نسبت مولی 1:1 Ni:Ti = توزین و مخلوط و به‌صورت قرص‌های خام به قطر mm 12 فشرده شدند. از یک کوره‌ی القایی جهت گرمایش سریع مخلوط پودری فشرده نیکل – تیتانیم و انجام واکنش گرمازای سنتز احتراقی و تولید ترکیب بین‌فلزی NiTi بین قطعات مورد اتصال استفاده شد. پس از اتصال، نمونه‌ها به منظورمطالعات ریزساختاری و بررسی کیفیت اتصال در فصول مشترک NiTi/کاربید و NiTi/فولاد از وسط برش زده شده و متالوگرافی شدند. به منظور مشخصه‌یابی نمونه‌ها از آنالیزXRD و SEM-EDSاستفاده شد. آنالیزهای انجام شده مؤید تشکیل NiTi به‌عنوان فاز اصلی در اثر انجام واکنش سنتز احتراقی در مخلوط پودری فشرده Ni+Ti بود. نتایج آنالیز عنصری نقطه‌ای، نفوذ عناصر تنگستن و کبالت در لایه‌ی اتصال NiTi و همچنین نفوذ متقابل تیتانیم و نیکل را اثبات کرد. بررسی نقشه‌ی توزیع عناصر در فصل مشترک‌های اتصال، تجمع عناصر نیکل و تنگستن در فصل مشترک کاربید/ NiTi و عناصر تیتانیم و آهن در فصل مشترک فولاد/ NiTi را به دلیل تشکیل پیوند در فصل مشترک‌ها در نتیجه-ی دمای بالای فرآیند تأیید کرد. نتایج نشان داد که با استفاده از واکنش‌های سنتز احتراقی و ذوب موضعی محصول NiTi تشکیل شده، امکان برقراری اتصالی با کیفیت مناسب بین کاربید تنگستن و فولاد با استفاده از لایه واسط NiTi به دلیل نفوذ عناصر و تشکیل پیوند در فصل مشترک‌های اتصال و ایجاد چسبندگی میان اجزای اتصال وجود دارد. Manuscript profile