روش‌‌‌‌های مختلف عملیات حرارتی که به کمک آن‌ها می‌توان سطح قطعات را سخت کرد، عمدتاً به دو دسته تقسیم می‌شوند. دسته‌ی اول عملیاتی که منجر به تغییر در ترکیب شیمیایی سطح فولاد می‌‌شوند و به عملیات حرارتی­شیمیایی یا ترمو­شیمی موسوم‌اند، نظیر کربن‌دهی، نیتروژن­دهی و کربن نیتروژن­دهی. دسته‌ی دوم روش‌‌‌‌هایی که بدون تغییر ترکیب شیمیایی سطح و فقط به کمک عملیات حرارتی که در لایه‌ی سطحی متمرکز شده، انجام می­شوند و باعث سخت شدن سطح می‌گردند و به عملیات حرارتی موضعی موسوم‌اند، مانند سخت کردن شعله‌ای و سخت­کردن القایی. در آلیاژ‌‌‌‌های آهن–کربن و فولاد‌ها، مارتنزیت از سردکردن سریع آستنیت به وجود می‌آید. واژه­ی مارتنزیت که برای مدت‌‌‌‌ها فقط به ساختار سخت حاصل از سریع سرد کردن فولاد‌‌‌‌های کربنی اطلاق می­شود برای قدردانی از دانشمند معروف آلمانی به نام مارتنز است. در به­کار بردن واژه‌ی مارتنزیت، اخیراً به‌جای محصولات حاصل، تأکید بیش‌تر بر روی طبیعت دگرگونی گذاشته‌شده است. مارتنزیت فازی است که توسط یک دگرگونی مارتنزیتی ‌یا جابجایی گروهی اتم‌‌‌‌ها حاصل می‌‌شود، گرچه ممکن است فاز یادشده‌، ترکیب شیمیایی، ساختار بلوری و خواص کاملاً متفاوتی از مارتنزیت در فولاد‌‌‌‌ها داشته باشد. دمایی را که در‌یک آلیاژ دگرگونی آستنیت به مارتنزیت شروع می‌‌شود، دمای شروع تشکیل مارتنزیت نامیده و آن را با Ms نشان می‌‌دهند. در حقیقت، Ms نشان دهنده‌ی مقدار نیروی محرکه‌ی ترمودینامیکی لازم برای شروع دگرگونی برشی آستنیت به مارتنزیت است. با افزایش درصد کربن، دمای Ms به‌طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. در حقیقت کربن موجود به‌صورت محلول جامد، استحکام یا مقاومت برشی آستنیت را افزایش می­دهد و بنابراین با افزایش کربن نیرومحرکه‌ی بیش‌تری جهت شروع لغزش برای تشکیل مارتنزیت لازم است. این نیروی محرکه‌ی بیش‌تر، با سرد کردن فولاد تا دمایی پایین‌تر و یا به‌عبارت‌دیگر تحت تبرید بیش‌تر(Ms کمتر) به دست می‌‌آید. دمای پایان تشکیل مارتنزیت (Mf)‌یا دمایی که دگرگونی آستنیت به مارتنزیت در‌یک آلیاژ داده‌شده خاتمه می‌یابد نیز تابعی از درصد کربن آلیاژ است.

آستنیت باقیمانده فازی نرم بوده و در دمای پایین ناپایدار است؛ به‌گونه‌ای که در دمای پایین و در حین کار به مارتنزیت ترد تبدیل می‌‌شود. تبدیل آستنیت به مارتنزیت تقریباً 4% انبساط حجمی ایجاد می‌‌کند که منجر به اعوجاج قطعات می‌‌شود. بنابراین از عملیات زیر صفر یا بازگشت چندتایی در دمایی نسبتاً بالا و یا مدت‌زمان طولانی برای کمینه کردن میزان آستنیت باقیمانده در فولاد‌‌‌‌ها استفاده می‌‌شود.

دو نوع عملیات زیر صفر وجود دارد: 1) زیر صفر سطحی که در محدوده دمایی 100- تا C°60- انجام می­شود. این عملیات منجر به کاهش آستنیت باقیمانده و افزایش مقاومت سایشی می‌‌شود. 2) زیر صفر عمیق که در دما‌‌‌‌های زیر C°125- انجام می­شود.

اثرات زیر صفر‌ عمیق عبارت‌اند از:

1- تبدیل آستنیت باقیمانده به مارتنزیت

2- کاهش تنش­های پسماند

3- تشکیل کاربیدهای بسیار ریز که در بین کاربیدهای درشت قرار می‌‌گیرند

4- تشکیل ابرهای نابجایی در فصل مشترک زمینه‌ی مارتنزیتی و کاربید‌‌‌‌ها در طول فرایند هم‌دما سازی و تشکیل کاربید

5- توزیع یکنواخت کاربید­ها ،کوچک شدن اندازه­ی کاربید­های ثانویه، افزایش میزان و چگالی آن‌ها

6- افزایش مقاومت سایش خراشان و سایش خستگی

7- افزایش استحکام کششی و پایداری

8- افزایش سختی

9- پایداری ابعادی ماده

10- تولید ساختار مولکولی چگال تر

11- افزایش هدایت الکتریکی فلزات

12- افزایش مقاومت به خوردگی

پارامتر‌‌‌‌های زیر صفر عبارت‌اند از: نرخ سرمایش، دمای هم‌دما سازی، زمان هم‌دما سازی، نرخ گرمایش، دما و زمان بازگشت و دمای آستنیته کردن.

تحقیقات بسیاری بر روی فولاد‫هایی که درصد عناصر آلیاژی و یا کربن آن‫ها بالاست، صورت گرفته است. در این پژوهش‫ها با حصول ترکیب مناسبی از توزیع کاربید‫ها و کاهش یا حذف آستنیت باقیمانده خواص فولاد‫های مورد مطالعه را بهبود داده‫اند.

این مطلب را هم بخوانید :

فولاد 7147/1، فولادی کربوره شونده (سمانته) بوده که در ساخت قطعاتی که ترکیبی از استحکام متوسط، چقرمگی و مقاومت سایشی بالا نیاز است، مورداستفاده قرار گرفته است و گاه برای تهیه­ی قطعات مورد مصرف صنایع خودرو‫سازی همچون چرخ‌دنده و میل‌لنگ کاربرد دارد. در فولاد­هایی که به منظور سختی کاری سطحی تحت عملیات کربوره­کردن قرار می­گیرند، با افزایش درصد کربن سطح، Ms کاهش و میزان آستنیت باقیمانده در اثر سریع سرد کردن در سطح افزایش خواهد یافت.

در این پژوهش عملیات زیر صفر عمیق به منظور بهبود خواص سایشی فولاد 7147/1 در زمان‫های مختلف انجام شده است؛ در فصل دوم تحقیقات صورت گرفته بر فولاد‫های مختلف، فصل سوم مواد و روش تحقیق، فصل چهارم نتایج و بحث و در نهایت در فصل پنجم، نتایج حاصل و پیشنهاداتی در راستای بررسی‫های بیشتر و کارآمد گردآوری شده است.

فصل دوم: مروری بر مطالب

1-2- معرفی و تاریخچه

فولاد آستنیتی آلیاژی از آهن و کربن همراه با عناصر دیگر در حالت محلول است که با عملیات نفوذی در محلول آستنیتی تجزیه و همگن‌سازی می‌‌شود. زمانی که فولاد حرارت داده می‌‌شود ساختار کریستالی آهن به مکعبی مرکز‫دار تغییر می‌یابد. استحاله‌ی آستنیت به مارتنزیت از دمایی که دمای آغاز مارتنزیت ‌یا Ms نامیده می‌‌شود، آغاز می‫شود. برای اغلب فولاد‌‌‌‌های خاص، استحاله هم‌دما بوده و همان‌طور که دما به دمای پایان مارتنزیت می‌‌رسد (Mf)، توسعه می‫یابد. مقداری آستنیت، آستنیت باقیمانده، همیشه پس از سخت سازی حضور دارد. مارتنزیت بیش‌تر و درصد کربن بیش‌تر، سختی فولاد را افزایش می‌‌دهد. میزان

 سپس پرسش اصلی که مبین خط مشی اصلی پژوهش است با عنوان چگونگی ارتقاء سطح کیفی زندگی ساکنان مجتمع زیستی با توجه به عوامل اجتماعی و محیطی مطرح می شود، سپس سوالهای فرعی از بطن سوال اصلی به تفکیک حوزه ها استخراج شده و در حوزه خود بسط می یابد، هدف کلی تحقیق در راستای پرسش اصلی تحت عنوان:

3-3-1- روش خشک………………………………. 65 3-3-1-1- تخلخل زای: PVA (پلی ونیل استات)…………………… 65 3-3-1-2- تخلخل زای: T.P.P (تری فنیل فسفین)………………… 67 3-3-1-3- تخلخل زای :خاک اره……………………………. 68 3-3-1-4- تخلخل زای:CMC (کربوکسی متیل سلولز)……………….. 69 3-3-1-5- تخلخل زای: نمک طعام (NaCl )………………………….. 70 3-3-1-6- تخلخل زای: شکر…………………………….. 70 3-3-1-7- تخلخل زای: اوره Urea…………………………….. 3-3-1-8- تخلخل زای:PEG (پلی اتیلن گلیکول)…………………………….. 72 3-3-1-9- تخلخل زای :MC (متیل سلولز)…………………………….. 73 3-3-1-10- تخلخل زای: مخلوط PVA و T.P.P…………………………….. 3-3-1-11- تخلخل زای : مخلوط T.P.P وMC……………………………… 3-3-1-12- تخلخل زای: اختلاط PVAو PEG……………………………… 3-3-1-13- تخلخل زای: PEG وMC……………………………… 3-3-1-14- تخلخل زای: PEG وT.P.P…………………………….. 3-3-1-15- تخلخل زای: PVA، PEG، MC……………………………… 3-3-1-16- تخلخل زا ی : PVA،PEG ، T.P.P…………………………….. 3-3-2- روش تر…………………………….. 78 3-3-2-1- تخلخل زای: PVA (پلی ونیل استات)…………………………….. 78 3-3-2-2- تخلخل زای : T.P.P (تری فنیل فسفین)…………………………….. 80 3-3-2-3- تخلخل زای: MC(متیل سلولز)…………………………….. 82 3-3-2-4- تخلخل زا:PEG (پلی اتیلن گلیکول)…………………………….. 83 3-3-3- ساخت آند نهایی توسط PEG……………………………… 3-4- اندازه گیری چگالی قطعات ساخته شده……………………………. 87 3-4-1- دانسیته ارشمیدسی……………………………… 87 3-4-2- دانسیته معمولی……………………………… 87 3-5- تجهیزات مورد استفاده……………………………. 88 3-5-1- آنالیز براش اشعه ایکس (XRD) …………………………….88 3-5-2- آنالیز طیف سنجی مادون قرمز فوریه (FTIR)……………………………. 88 3-5-3- آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز (EDX) ……………88 3-5-4- آنالیز UV-vis…………………………….. 3-5-5- آنالیزمیکروسکوپ الکترونی عبوری TEM………………………………. فصل چهارم : نتایج و بحث………………………………. 90 4-1- بررسی خواص فیزیکی وشیمیایی پودرسنتزشده…………………….. 91 4-1-1- بررسی نتایج حاصل ازآنالیزتفرق اشعه ی ایکس…………………… 91 4-1-1-1- نمونهAZ……………………………… 4-1-1-2- نمونه : AZN……………………………… 4-1-1-3- نمونه AZNC……………………………… 4-1-2- ارزیابی تثبیت فازی در نمونه های تهیه شده، با استفاده از آنالیز پراش اشعه ی ایکس………98 4-1-2-1- نمونه AZ……………………………… 4-1-2-2- نمونه AZN……………………………… 4-1-2-3- نمونه AZNC……………………………… 4-1-2- نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمز…………………………….. 101 4-1-2-1- نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمزنمونه AZ………………… این مطلب را هم بخوانید : منابع تحقیق درباره مجلس شورای اسلامی، ثبت اسناد، سند رسمی 4-1-2-2- نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمز نمونه AZN……………… 4-1-2-3- نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمز نمونه AZNC……………… 4-1-3- نتایج حاصل از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشیSEM و عبوری TEM………… 4-1-3-1- نتایج آنالیز SEM برای نمونه AZ……………………………… 4-1-3-2- نتایج آنالیز TEMبرای نمونه AZ……………………………… 4-1-3-3- نتایج آنالیز SEMبرای نمونه AZN……………………………… 4-1-3-4- نتایج آنالیز TEMبرای نمونه AZN……………………………… 4-1-3-5- نتایج آنالیز SEM برای نمونه AZNC……………………………… 4-1-3-6- نتایج آنالیز TEMبرای نمونهAZNC……………………………… 4-1-4- نتایج حاصل از تست EDX……………………………… 4-1-4-1- نتایج حاصل از تست EDX برای نمونه AZ……………………………… 4-1-4-2- نتایج حاصل از تست EDX برای نمونهAZN……………………………… 4-1-4-3- نتایج حاصل از تست EDXبرای نمونه AZNC……………………………… 4-1-5- نتایج حاصل از تست UV-vis…………………………….. 4-1-5-1- نتایج حاصل از تست UV-vis برای نمونه AZ……………………………… 4-1-5-2- نتایج حاصل از تست UV-vis برای نمونه AZN……………………………… 4-1-5-3- نتایج حاصل از تست UV-vis برای نمونه AZNC……………………………… 4-1-6- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده به روش اختلاط خشک…………….. 121 4-1-6-1- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با تخلخل زای PVA………………….. 4-1-6-2- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با تخلخل زای T.P.P………………….. 4-1-6-3- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با خاک اره……………………………. 121 4-1-6-4- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با CMC……………………………… 4-1-6-5- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با نمک طعام………………………… 121 4-1-6-6- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با شکر…………………………….. 121 4-1-6-7- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با اوره …………………………….122 4-1-6-8- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با PEG……………………………… 4-1-6-9- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با MC………………………………

دریچه­ ها و سرریزها به طور گسترده به منظور کنترل، تنظیم جریان و تثبیت کف، در کانال­های باز مورد استفاده قرار می­گیرند. بر اثر جریان ناشی از جت عبوری از رو یا زیر سازه­ها، امکان ایجاد حفره آبشستگی در پایین­دست سازه­ها وجود دارد که ممکن است پایداری سازه را به خطر اندازد؛ بنابراین تعیین مشخصات حفره آبشستگی مورد توجه محققین هیدرولیک جریان قرار گرفته است. به منظور افزایش بهره‌وری از سازه­های پرکاربرد سرریزها و دریچه­ها، می‌توان آن­ها را با هم ترکیب نمود به‌طوری‌که در یک زمان آب بتواند هم از روی سرریز و هم از زیر دریچه عبور نماید. با ترکیب سرریز و دریچه می‌توان دو مشکل عمده و اساسی رسوب‌گذاری در پشت سرریزها و تجمع رسوب و مواد زائد در پشت دریچه‌ها را رفع نمود. در سازه ترکیبی سرریز- دریچه، شرایط هیدرولیکی جدیدی حاکم خواهد شد که با شرایط هیدرولیکی هر کدام از این دو سازه به‌تنهایی متفاوت است. 2-1- تعاریف 1-2-1- سرریزها یکی از سازه­های مهم هر سد را سرریزها تشکیل می­دهند که برای عبور آب اضافی و سیلاب از سراب به پایاب سدها، کنترل سطح آب، توزیع آب و اندازه­گیری دبی جریان در کانال­ها­ مورد­استفاده قرار می­گیرد. با توجه به حساس بودن کاری که سرریزها انجام می­دهند، باید سازه­ای قوی، مطمئن و با راندمان بالا انتخاب شود که هر لحظه بتواند برای بهره­برداری آمادگی داشته باشد. معمولاً سرریزها را بر حسب مهم­ترین مشخصه آن­ها تقسیم­بندی می­كنند. این مشخصه می­تواند در رابطه با سازه كنترل و كانال تخلیه باشد. بر حسب این­كه سرریز مجهز به دریچه و یا فاقد آن باشد به ترتیب با نام سرریزهای كنترل­دار و یا سرریزهای بدون كنترل شناخته می­شوند. 2-2-1- دریچه ها دریچه­ها سازه­هایی هستند که از فلزات، مواد پلاستیکی و شیمیایی و یا از چوب ساخته می­شوند. از دریچه­ها به منظور قطع و وصل و یا كنترل جریان در مجاری عبور آب استفاده می­شود و از لحاظ ساختمان به گونه­ای می­باشند كه در حالت بازشدگی كامل عضو مسدود كننده كاملاً از مسیر جریان خارج می­گردد. دریچه ­ها در سدهای انحرافی و شبکه­های آبیاری و زهکشی کاربرد فراوان دارند. همچنین برای تخلیه آب مازاد کانال­ها، مخازن و پشت سدها به کار می­روند (نواک[1] و همکاران، 2004). دریچه­ ها به صورت زیر دسته­بندی می­شوند: بر اساس محل قرارگیری: دریچه­های سطحی و دریچه­های تحتانی. دریچه سطحی تحت فشار کم و دریچه تحتانی تحت فشار زیاد قرار می­گیرند. بر اساس کاری که انجام می­دهند: دریچه­های اصلی، تعمیراتی و اضطراری. دریچه اصلی به طور دائم مورد بهره­برداری قرار می­گیرند. برای تعمیرات از دریچه تعمیراتی و در زمان حوادث از دریچه اضطراری استفاده می­شود. بر اساس مصالح بدنه: دریچه­های فولادی، آلومینیومی، بتنی مسلح، چوبی و پلاستیکی. دریچه فولادی به خاطر استقامت زیاد به صورت وسیع مورد استفاده قرار می­گیرد. این مطلب را هم بخوانید : بایگانی‌های فناوری - ماه نشان - مقالات و آموزش های کاربردی بر اساس نوع بهره­برداری: دریچه­ های تنظیم کننده دبی و دریچه­های کنترل­کننده سطح آب بر اساس مکانیزم حرکت: دریچه­ های خودکار، هیدرولیکی، مکانیکی، برقی و دستی. دریچه خودکار بر اساس نیروی شناوری و وزن دریچه و بدون دخالت انسان کار می­کند. دریچه هیدرولیکی بر اساس قانون پاسکال عمل می­نماید. دریچه برقی از دستگاه­های برقی، دریچه مکانیکی با استفاده از قانون نیرو و بازو و بالاخره دریچه دستی به صورت ساده با دست جابه­جا می­شوند.