materials science and engineering

ارائه دهنده مطالب جامع و بروز در مورد علم و مهندسی مواد

materials science and engineering

ارائه دهنده مطالب جامع و بروز در مورد علم و مهندسی مواد

نرم افزار شبیه سازی فرایند ریخته گری SUTCAST

behnam rahimi | جمعه, ۱۵ آذر ۱۳۹۲، ۱۰:۵۶ ق.ظ

در دنیای امروز، شبیه سازی بعنوان مهمترین ابزار دستیابی به بهره وری بالا شناخته می شود. صنعت ریخته گری بعنوان یکی از قدیمی ترین صنایع شناخته میشود نیز با بهره گیری از این فناوری، دستخوش تغییر و تحولات شگرفی شده است. در این میان، تعداد نرم افزارهای شبیه سازی فرایند ریخته گری به تعداد انگشتان دست هم نمی رسد و شرکتهای توسعه دهنده این نرم افزارها، رقابتی نزدیک با یکدیگر دارند. نرم افزار SUTCAST نیز که در مرکز پژوهش متالورژی رازی طراحی و توسعه می یابد، بعنوان یکی از قوی ترین نرم افزارهای موجود شناخته می سود که قادر به شبیه سازی فرآیندهای متعدد ریخته گری و پارامترهای موثر بر آن است. این نرم افزار، علاوه بر داخل کشور، در کشورهای امریکای شمالی، اروپا، خاور میانه و آسیا مورد استفاده قرار می گیرد و تاکنون بسیاری از قطعات پیچیده (از جمله خودروهای پورشه، بنز، BMW ... ) با آن شبیه سازی و تولید شده اند.
وبسایت نرم افزار SUTCAST:
www.sutcast.com

  • behnam rahimi

افسانه ربیعی محقق برجسته ایرانی دانشگاه کارولینای شمالی فوم فلز جدیدی ساخته است که در عین سبکی و استحکام خیره کننده، کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف، سیستمهای نظامی و پزشکی زیستی خواهد داشت و صنعت را دچار تحول خواهد کرد.
به گزارش دانانیوز به نقل از خبرگزاری مهر ، سایت خبری و معتبر علمی Live Science در توصیف این محقق ایرانی نوشته است: دکتر افسانه استادیار ایرانی مهندسی هوا-فضا و مکانیک دانشگاه کارولینای شمالی ربیعی به سه زبان زنده تسلط کامل دارد. وی روند تحصیلات علمی خود را از تهران آغاز کرده و در ادامه سر از توکیو در آورده و پس از آن در ماساچوست آمریکا تحصیلات و تحقیقات جالب توجه خود را ادامه داده است.
تحقیقات این محقق ایرانی در نهایت به ابداع فلزی منحصربفرد منتهی شده است که بسیار سبک و در عین حال قدرتمند بوده به طوری که می تواند انقلابی تاریخی در دانش طراحی و ساخت سیستمهای مختلف از سپر خودرو گرفته تا سیستمهای مرتبط با پزشکی زیستی ایجاد کند.
این فلز جدید در حقیقت فوم فلزی ترکیبی فوق العاده قدرتمندی است که بر اساس گزارش Live Science می تواند به صرفه جوییهای قابل توجه در زمینه مصرف انر‍ژی و همچنین نجات جان انسانها در حوادث مختلف منجر شود.
به گزارش مهر، دکتر ربیعی درخصوص این فلز جدید گفت: اساسا این فلز جدید ماده ای نوین به حساب می آید که ضریب ایمنی در طیف وسیعی از سیستمهای کاربردی در زندگیهای روزمره را افزایش خواهد داد.
اختراعی که دکتر ربیعی ارائه کرده است نخستین فوم فلزی ساخته شده در جهان به حساب نمی آید با این حال به گفته وی، این فوم قویترین فوم فلزی ساخته شده در جهان محسوب می شود.
در حال حاضر فومهای فلزی که در موارد مختلف به کار گرفته می شوند دارای نقاط ضعف متعددی هستند که از آن جمله می توان به متغیر بودن اندازه سلولهای موجود در آنها اشاره کرد اما فوم فلزی که دکتر ربیعی ابداع کرده است دارای شبکه سلولی استانداردی بوده و از این جهت از استحکام و سبکی خیره کننده تری نیز برخوردار است.
به گزارش مهر، دکتر ربیعی بیش از 20 سال است که بر روی مواد با عملکرد عالی فعالیت می کند. در این راستا وی طیف گسترده ای از مواد را مورد بررسیهای دقیق قرار داده است.
دکتر ربیعی تحصیلات دانشگاهی خود را از دانشگاه صنعتی شریف آغاز کرد و سپس راهی دانشگاه توکیو در ‍ژاپن شد و مدرک دکتری خود را از این دانشگاه اخذ کرد. تحقیقات ویژه وی درخصوص فومهای فلزی نیز از زمانی که به عنوان محقق پسا دکتری به دانشگاه هاروارد پیوست آغاز شده است.

  • behnam rahimi

مشاهده 3D ترک در حال رشد در فولاد .

behnam rahimi | جمعه, ۱۵ آذر ۱۳۹۲، ۱۰:۴۱ ق.ظ

گروهی از محققان از دانشگاه منچستر ، موسسه ملی علوم کاربردی (INSA) در لیون (فرانسه) و ESRF نشان داده است که چگونه یک ترک در حال رشد تعامل با ساختار بلوری 3D از فولاد ضد زنگ .. با استفاده از روش نقشه برداری دانه ممکن بود برای تعیین ساختار 3D داخلی از مواد بدون از بین بردن نمونه.




تشکیل ترک در داخل یک سیم فولاد زنگ نزن به رنگ قرمز هستند. بعد از آن ، یک شکاف در فولاد ضد زنگ آغاز شد ، و دانشمندان قادر به مطالعه و بررسی چگونگی رشد ترک میان دانه بودند. . این اولین بار نیست که چنین آزمایش دانه 3D روش نقشه برداری استفاده کرده است ، و نتایج را اول فقط در ژورنال ساینس منتشر شده است. . ترک می تواند در قطعات فولاد ضد زنگ ظاهر می شود در هنگام تنش یا فشار در ترکیب با یک محیط خورنده است که حمله مرز دانه حساس است. این ترکها نشان دهنده یک مکانیسم شکست بحرانی است. در نیروگاه های تولید برق ، مرز دانه های خاصی می تواند تبدیل به حساس در طول درمان گرما و یا در طول تابش نوترون پر سرعت در نیروگاه های هسته ای. اکثر فلزات مورد استفاده برای رشته های مهندسی هستند تا از کریستال ها یا دانه های بسیاری از کوچک ساخته شده است. دانشمندان با استفاده از یک تکنیک جدید به نام توموگرافی کنتراست پراش ، در ESRF ، برای به دست آوردن نقشه های 3D از همه دانه ها در یک بخش از یک سیم فولاد ضد زنگ در اندازه گیری قطر 0.4 میلی متر در این نقشه شامل شکل ، موقعیت و جهت یابی از 362 دانه های مختلف در مرحله بعدی از آزمایش شامل قرار دادن سیم را به یک مایع خورنده مناسب ، و استفاده از یک بار به علت microcracks بین دانه ها رشددر طول رشد ترک ، اسکن توموگرافیک 3D (از هر کدام 30 دقیقه) در فواصل بین دو ساعت و چند دقیقه ساخته شد به دنبال پیشرفت ترک است.این اولین آزمایش درجا از این نوع استفاده غیر مخرب 3D دانه تکنیک های نقشه برداری است. رشد ترک در امتداد مرز میان دانه های که ما در 3D نقشه برداری کرده بود ، و ما می تواند هر دو ترک رو به رشد و برخی از مرزهای خاص که مقاومت در برابر ترک خوردگی تجسم "، اندرو کینگ ، نویسنده مربوطه را از مقاله در علوم توضیح می دهد."برخی از این مرزهای مقاوم در برابر آنهایی نیست که ما انتظار می رود".

مرزهای خاص ، مقاوم در برابر ترک ممکن است از اهمیت کلیدی برای صنعت متالورژی می باشد.مواد حاوی بیشتر از این مرزها نیز به این نوع ترک خوردگی مقاوم تر است. که قادر به مطالعه رشد ترک در درجا به شما این امکان را می دهد که دانشمندان به درک چه نوع ساختار دانه بهترین اجرای مواد ، منجر ، به عنوان مثال ، به نیروگاه های کارآمد تر و امن تر بدهد ، و به طور کلی به آلیاژهای بسیار سبک وزن و در بخش های دیگر متالورژی و مهندسی می باشد.

  • behnam rahimi

عملیات حرارتی همگن سازی

behnam rahimi | سه شنبه, ۵ آذر ۱۳۹۲، ۰۱:۳۰ ق.ظ

همگن کردن (Homogenizition) از انواع عملیات حرارتی بوده که جهت بهبود خواص مکانیکی و حذف ساختمان دندریتی، جدایش موضعی و غیریکنواختی ترکیب شیمیایی که ناشی از سرد کردن غیر تعادلی بوده و موجب کاهش خواص مکانیکی مواد می شوند، انجام می شود. از این رو لازم است توسط عملیات حرارتی مناسبی، این موارد بر طرف شود.این عملیات حرارتی، به همگن (یکنواخت) کردن و یا آنیل نفوذی معروف است. چون دمای انتخابی در این روش بالا می باشد، نفوذ نسبتا سریع بوده و غیر یکنواختی ساختار پس از عملیات از بین می رود.

قطعات مورد نظر را در مدت زمان نسبتا طولانی که به ابعاد و ترکیب شیمیایی قطعه بستگی دارد حرارت داده و سپس تا دمای محیط سرد می کنند. محدوده دمایی فرایند همگن کردن فولادها در شکل زیر نشان داده شده است.



 

کاربرد عملیات حرارتی همگن کردن

  اعوجاج، جدایش و عدم یکنواختی در ترکیب شیمیایی که ناشی از فرایندهای ریخته گری، جوشکاری و شکل دهی می باشد، تاثیر منفی بسیاری بر خواص مکانیکی قطعه مورد نظر دارد. عملیات حرارتی همگن کردن، با حذف این شرایط نامطلوب، خواص مکانیکی قطعه را در حد مطلوبی بهبود می بخشد.

در آلیاژهای غیر آهنی، عملیات همگن کردن در مورد محصولات نیمه تمامی که تقریبا سختی بالایی دارند به کار می رود.هدف ایجاد شکل پذیری خوب قبل از کار سرد و کار گرم شمش می باشد. و در نتیجه کارپذیری آن بهبود می یابد.

همگن کردن فرایندی طولانی بوده و گاهی بین 20-40 ساعت تا تکمیل آن طول می کشد. آلیاژهای معمولی که این فرایند در مورد آنها انجام می شود آلیاژهای 2017، 2024، 2014 و 7075 آلومینیوم می باشد.

 

 

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

ASM Handbook:Heat Treatment, Vol. 4, 1991

 گلعذار. م، اصول و کاربرد عملیات حرارتی فولادها و چدن ها، اتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان

بویر، عملیات حرارتی کاربردی، ترجمه اسرافیل بشارت، نشر طراح، 1379

  • behnam rahimi

فولاد های مقاوم حرارتی

behnam rahimi | سه شنبه, ۵ آذر ۱۳۹۲، ۰۱:۲۴ ق.ظ

فولاد های مقاوم حرارتی :

امروزه فولادها در شرایط متغیر و گسترده ای ؛ شامل محیط هایی با دمای بالا و خورنده تحت شرایط تنش استاتیکی و دینامیکی بکار می روند. از قبیل دریچه های موتور هواپیما ، حامل های کوره ، رتورت ها ، واحدهای کراکینگ نفت و توربین های گازی . سه مشخصه برای فلزاتی که در دمای بالا به کار می روند ؛ مورد نیاز است :


1-  مقاومت به اکسیداسیون و پوسته شدن


2- حفظ استحکام در دمای کاری

3- پایداری ساختار ؛ با توجه به رسوب کاربیدها ، کروی شدن ، کاربیدهای سیگما، تردی بازپخت

دیگر ویژگی ها نیز ممکن است در کاربرد مهم باشند ؛ همچون مقاومت ویژه و ضریب حرارتی برای اهداف الکتریکی ، ضریب انبساط برای واحدهای ساختمانی و مقاومت به نفوذ در اثر پدیده سوختن در بعضی کاربردهای کوره ای . در مورد فولادهای توربین های گازی مشخصات دیگری نیز مطرح می شود ، ظرفیت میرایی داخلی و استحکام خستگی ، حساسیت به فاق و استحکام ضربه ای ( سرد و گرم ) ، مشخصه جوشکاری و ماشینکاری ، بویژه در رتورهای بزرگ که باید با حداقل مقاطع جوشکاری شده ساخته شوند .

  • behnam rahimi

آلیاژهای آلومینیوم

behnam rahimi | سه شنبه, ۵ آذر ۱۳۹۲، ۰۱:۲۰ ق.ظ

 

آلیاژهای آلومینیوم آلیاژهایی با خاصیت فلزی هستند که معمولاً شامل ۹۰-۹۶٪ آلومینیوم بوده و علاوه بر آن دارای یک یا چند عنصر دیگر هستند که به منظور بهبود خواص به آلومینیوم افزوده شده‌اند. معمولاً این آلیاژهای علاوه بر عناصر آلیاژی اصلی شامل چندین عنصر آلیاژی فرعی نیز هستند که مقدار بسیار کمی داشته ولی تاثیر زیادی بر خصوصیت‌های آنها دارند.[۱]

محتویات

  • behnam rahimi

فرهنگ واژه های متالورژی و مواد -1

behnam rahimi | سه شنبه, ۵ آذر ۱۳۹۲، ۰۱:۱۶ ق.ظ

Safety lining

لابه ایمنی. اولین لایه مواد نسوز در تماس با جداره کوره. پاتیل یا تاندیش که جنبه عایق حرارت دارد.

Seating block  / well block

نشیمنگاه. بلوک دیرگداز که نازل کوره، پاتیل یا تاندیش در آن جای می‌گیرد.

Setting

گیرش. فرآیند شیمیایی سخت شدن مخلوط موادنسوز و افزودنی‌ها.

Silica

سیلیس. اکسید سیلسیم (Sio2)  با نقطه ذوب 0c 1710 که در سه شکل بلوری کوارتز، تریدیمیت و کریستو بالیت و نیز حالت بی‌شکل (کوارتز شیشه‌ای) وجود دارد.

  • behnam rahimi

رکورد داغ‌ترین دمای تولید شده بشر شکست!

behnam rahimi | پنجشنبه, ۳۰ آبان ۱۳۹۲، ۱۲:۴۰ ب.ظ

محققان شتاب دهنده ذرات RHIC در آزمایشگاه ملی بروکهاون نیویورک موفق به شکستن رکورد بالاترین و داغ ترین دمای تولید شده توسط بشر شدند که 250 هزار برابر دمای مرکز خورشید است!

به گزارش ایسنا، این شاهکار بزرگ زمانی رخ داد که هسته طلا، بخش بار مثبت شارژ شده اتم که از پروتون ها و نوترون ها ساخته شده اند، در سرعتی نزدیک به سرعت نور در شتاب دهنده ذرات RHIC‌ با یکدیگر برخورد کردند.


زمانیکه یون ها با یکدیگر برخورد می کنند، انرژی فوق العاده زیادی آزاد می شود که باعث ذوب شدن نوترون ها و پروتون ها داخل هسته طلا و تبدیل آنها به اجزای تشکیل دهنده یعنی کوارک ها و گلوئن ها می شود.

این سوپ کوارک- گلوئن تشکیل دهنده پلاسمای باستانی است که جهان را پس از انفجار بزرگ (Big Bang) در 13.7 میلیارد ایجاد کرده است.

فیزیکدانان شتاب دهنده ذرات RHIC با اندازه گیری دمای پلاسمای کوارک- گلوئن (QGP)‌ دریافتند که دمای این پلاسما چهار تریلیون درجه یعنی 250 هزار برابر مرکز خورشید است.

«استیون ویگدور» سرپرست آزمایشگاه ملی بروکهاون و مدیر برنامه فیزیک ذرات تأکید می کند: انتظار رسیدن به این ابر دمای بسیار داغ را داشتیم، اما هیچ پیش بینی در خصوص رفتار کاملا مایع سوپ کوارک- گلوئن نداشتیم.

به گفته «ویگدور» سایر فیزکدانان در حال بررسی مشاهده رفتار کاملا مشابه مایع در نمونه های اتم گرفتار در دمای صفر مطلق که 10 میلیون تریلیون برابر سردتر از پلاسما کوارک - گلوئن است هستند.

این احتمال وجود دارد که شتاب دهنده ذرات RHIC نتواند برای مدت زیادی این رکورد را برای خود حفظ کند. برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) در مرکز تحقیقات هسته ای اروپا «سرن» در آزمایشی موسوم به ALICE امیدوار است یون ها را با سرعتی برابر نور با یکدیگر برخورد داده و رکورد بسیار بالاتر دما را به نام خود ثبت کند.

  • behnam rahimi

پوشش رنگ پودری (Powder Coating)

behnam rahimi | پنجشنبه, ۳۰ آبان ۱۳۹۲، ۱۲:۲۹ ب.ظ

پروفیل ها و مقاطع آلومینیومی بعد از تولید و پس از اعمال رنگ پودری باید از لحاظ سطحی آماده گردند. فرآیند آماده سازی سطحی شامل تمیز کاری سطح و ایجاد پوشش سطحی می باشد و پس از اتمام این فرآیند مرحله تکمیلی و نهایی رنگ کاری سطوح مورد نظر است. آماده سازی صحیح سطح یکی از فاکتورهای بسیار مهم در رنگ کاری است. کیفیت آماده سازی به طور مستقیم روی خواص پوششی رنگ تاثیر می گذارد. اگر بهترین نوع رنگ روی سطحی که به خوبی آماده سازی نشده است پاشیده شود پوششی مناسب ایجاد نخواهد کرد.

ضمنا سطوح مورد استفاده در صنعت دارای آلاینه هایی هستند که باید قبل از هر کاری آنها را از روی سطح پاک کرد. هدف از تمیز کاری چسبندگی بهتر رنگ به سطح است. عملیات دقیق تمیز کاری مکانیکی و یا شیمیایی و یا احیانا ترکیبی از اینها سطحی مناسب برای رنگ کاری ایجاد می کند.

در مرحله آماده سازی باید سطح را از انواع آلودگی ها از قبیل چربی ها گریس ها و مواد اکسیدی و... پاک سازی نمود. این آماده سازی باعث ایجاد باند های مکانیکی و شمیایی بین سطح و استر پوشش می شود.

بعد از تمیز کاری کامل سطح استفاده از یک پوشش واسطه (کروماته) به منظور بالا بردن کیفیت و دوام رنگ الزامیست. در واقع پوشش واسط کروماته در اثر واکنش بین یون های کرومات با سطح آلومینیوم ایجاد می شود. این پوشش واسط هم سطح را در مقابل خوردگی محافظت می کند هم زمینه لازم را برای پذیرش رنگ ایجاد می نماید.

مهمترین کاربرد پوشش کروماته در صنایع آلومینیوم افزایش خاصیت چسبندگی رنگ به آلومینیوم می باشد و بر روی ظاهر و سختی پوشش سطح الومینیوم تاثیر می گذارد.

مرحله نهایی در عملیات اماده سازی سطح پختن پوشش کروماته قبل از اعمال رنگ پودری بر روی سطح می باشد.
بعد از اتمام عملیات اماده سازی سطح قطعه آماده رنگ کاری است. رنگ های پودری به دلیل عدم وجود حلال آلودگی کم و دوام و پایداری بالا امروزه به طور وسیعی استفاده می شوند. پاشش رنگ های پودری با تفنگ های الکترواستاتیکی انجام می شود. این رنگ ها شامل رزین های پلاستیکیو پیگمنت های رنگ و افزاینده ها هستند. رنگ پودری به صورت بار دار شده روی قطعه می نشینند وسپس قطعه وارد کوره می شود و پودر در اثر حرارتی که در محدوده نقطه ذوب آن است به صورت مذاب روی سطح جاری شده و سپس پخته می شود و لایه رنگ را روی سطح به وجود می آورد.

  • behnam rahimi

جدیدترین محصول جاسوسی ارتش آمریکا

behnam rahimi | پنجشنبه, ۳۰ آبان ۱۳۹۲، ۱۲:۲۴ ب.ظ

(من اطلاعات زیر را تایید یا تکذیب نمی کنم، ولی ساخت یک ماشین پرنده با این اندازه واقعا جالبه!)


جدیدترین محصول جاسوسی ارتش آمریکا یک پشه است!


این پشه مصنوعی با سیستم کنترل از راه دور،
علاوه بر دوربین مخفی و ضبط صدا،
یک آزمایشگاه کامل است
که با گرفتن نمونه سلول فرد،
با آنالیز DNA آن،
و با تطبیق آن با بانک اطلاعاتی خود،
اطلاعات شخص را دسته بندی و مخابره می کند.

این پشه در ضمن می تواند بدون اینکه شخص بفهمد،یک Micro RFID را به پوست وی تزریق کند
تا ردیابی او را آسان سازد!


تصویر

  • behnam rahimi