منوی اصلی
مجموعه مطالب مهندسی مواد و متالورژی
رشته مهندسی مواد، عاملی برای پیشرفت کشور عزیزمان ایران
  • خانم شجاعی چهارشنبه 14 آبان 1393 07:57 ب.ظ نظرات ()

    در بسیاری از فرهنگ‌های لغت سختی را اینگونه تعریف کرده‌اند : ((سختی یک ماده عبارتست از ظرفیت نسبی آن در مقابل نفوذ و خراش برداشتن و یا بر عکس ایجاد خراش و نفوذ ماده دیگر.)) چنین تعریفی تا حدود زیادی مبهم است. برای مثال فولاد و شیشه هر دو به عنوان سنگ فرش در پیاده‌ روها مصرف می‌شود و مقاومت سایش آنها کاملا مشهور است. بنابراین، بنا به تعریف فوق سختی آنها یکسان باشد. چنانکه می‌دانیم شیشه می‌تواند روی فولاد خراش ایجاد کند، بنابراین در تقسیم‌بندی مواد از نظر سختی،  شیشه بالاتر از فولاد قرار می‌گیرد، با این حال فولاد می‌تواند شیشه را بشکند.

    بنابراین با در نظر گرفتن توانایی شکستن مواد دیگر، فولاد باید سخت تر از شیشه باشد. نتیجة کلی اینکه نمی‌توان سختی را بر اساس خواص متعدد ارزیابی نمود، بلکه باید خاصیت مشخصی را مورد توجه قرار دهیم.

    مشکل تعیین سختی از همان ابتدا وجود داشت و امروزه نیز وجود دارد. در‌ حال حاضر در متالوژی آلیاژهای آهنی و غیر آهنی سختی بر اساس دو روش زیر اندازه‌گیری می‌شود.

    1-  در شرایط ساکن با اعمال نیروی استاندارد ساچمه‌ ای با شکل و ابعاد مشخص به داخل نمونه مورد آزمایش نفوذ می‌کند. مقاومت آلیاژ در مقابل نفوذ که با توجه به عمق نفوذ سنجیده می‌شود معیار سختی می‌باشد.

    2-   چکشی که در آن ساچمه‌ ای جایگزین شده است در شرایط سقوط آزاد از ارتفاع مشخص روی نمونه افتاده می‌شود. ارتفاع برگشتی چکش معیار سختی می‌باشد.

     

    تاریخچه آزمایش سختی

    شواهد نشان می‌دهد سختی سنجی اولیه در سال 1772 شروع شد. در آن زمان ریومر (Reaumur  ) فشردن لبه‌های شمشال منشوری نسبت به هم را پیشنهاد کرد.

    روشهای ابتدایی ارزیابی سختی فلزات :

    (a) تعیین سختی مقایسه‌ای با روش ریومر: در این روش لبه دو نمونه فلزی منشوری شکل نسبت به هم فشرده می‌شود. 

    (b) روش سختی فوپل: در این روش دو نمونه نیمه استوانه‌ای شکل فلزی نسبت به هم فشرده شده و اندازة سطح تماس پهن شده تعیین می‌گردد، این تکنیک برای سختی سنجی گرم نیز به‌کار رفته است. در این روش نیروی اعمال شده بر هر دو شمسال مساوی بود و به این ترتیب می‌شد سختی دو قطعه فلزی را مستقیماً با همدیگر مقایسه کرد.

    در سال 1897 فوپل: (Foeppl) بجای شمشالهای منشوری از دو نیم استوانه استفاده کرد. وی نسبت سطح پهن شده به نیروی وارده را معیار سختی معرفی نمود.

    چند سال بعد برینل (Brinell) روش معروف خود را ارائه داد. در این روش در اثر نیروی وارده گلوله یا ساچمه فولادی سخت به سطح نمونه نفوذ می‌کند. نسبت سطح اثر نفوذ به نیروی اعمال شده معیار سختی می‌باشد، با استفاده از انواع ساچمه‌ها و اعمال نیرو‌های متفاوت می‌توان دامنه سختی قابل اندازه‌گیری را توسعه داد.

     برای خواندن باقی متن بر روی ادامه مطلب کلیک کنید.

    آخرین ویرایش: چهارشنبه 14 آبان 1393 08:03 ب.ظ
    ارسال دیدگاه
  • خانم شجاعی شنبه 15 شهریور 1393 11:59 ق.ظ نظرات ()


    اصل بقاء انرژی : قانون برنولی ( Bernoulli,s equation )

    در یک سیستم بسته جمع جبری انرژی همواره مقدار ثابتی می باشد . درون این سیستم بسته امکان تبدیل صورت های مختلف انرژی به یکدیگر وجود دارد در حالی که جمع جبری انرژی های موجود در سیستم ثابت می ماند .

    هر مایع در حال جریان درون یک سیستم بسته دارای سه نوع انرژی می باشد :

    الف ) انرژی پتانسیل :

    عبارت است از انرژی واحد وزنی از مایع که در ارتفاع h از صفحه مبنا قرار گرفته است .

    Ep = h

    ب ) انرژی فشاری

    انرژی حاصل از فشاری است که بر واحد وزن مایع اعمال می گردد .

    Epr = p/γ

    که در آن گاما وزن مخصوص و ح فشار می باشد .

    ج ) انرژی تحرکی

    توسط عزم حرکتی واحد وزن مایع متحرکی که با سرعت v در حال جریان است بیان می گردد .

    Ek = v2/2g

    جریان آرام و اغتشاشی مایع ( Laminar and turbulent flow )

    جریان هر مایعی درون یک کانال می تواند به دو صورت آرام یا اغتشاشی انجام گیرد . حرکت مایع بصورت آرام هنگامی است که سرعت جریان آن در یک کانال از دیواره کانال تا مرکز آن به تدریج افزایش یابد .

    از نظر تئوری بر اساس این تعریف سرعت جریان مذاب در دیواره راهگاهها را می توان صفر در نظر گرفت و در مرکز سطح مقطع سرعت در حداکثر مقدار خود می باشد .

    سرعت پرشدن قالب از مذاب و طراحی تنگه ( Choke )

    به کمک بعضی از قوانین فیزیکی ذکر شده می توان سرعت پر شدن قالب از مذاب را محاسبه کرد . برای انجام این منظور لازم است سطح مقطع آن قسمتی از راهگاهها را که کمترین حجم مذاب در واحد زمان را می تواند از خود عبور دهد بدست آوریم . این سطح مقطع اصطلاحا تنگه نامیده شده و با Ac نشان داده می شود .

    در اکثر موارد تنگه در نزدیکی سطح جدایش قالب تعبیه می گردد . شکل زیر یک سیستم راهگاهی را نشان می دهد که تنگه در محل تماس راهگاه اصلی ( R ) و راهگاه فرعی ( G ) احداث گردیده است .

    H ارتفاع مذاب از سطح بالای حوضچه تا خط جدایش و S راهگاه بارریز و L ارتفاع تا بالای محفظه قالب و X ارتفاع مذاب پرشده در بالای قالب از سطح جدایش می باشد که متغیر است .


    http://www.uplooder.net/img/image/52/9da8b1353925d025d8ac2572c37340de/108.gif


    آخرین ویرایش: چهارشنبه 2 مهر 1393 01:33 ب.ظ
    ارسال دیدگاه
  • خانم شجاعی شنبه 30 آذر 1392 07:23 ب.ظ نظرات ()


    متالوگرافی ، عبارت است از بررسی و مطالعه ی ساختار داخلی فلزات و آلیاژها و سایر مواد از جمله پلیمر ها و ....

    تاریخچه ی این علم به کشف داشمند بزرگی به نام سوربی بر می گردد . او برای اولین بار توانست ، ساختار داخلی فلزات و آلیاژها را مورد مطالعه و بررسی قرار دهد .

    آماده سازی نمونه ، نیازمند طی کردن فرآیندی است که شامل 6 مرحله می باشد . این شش مرحله ، به تربیت شامل : انتخاب و برش نمونه ، مانت کردن ، سوهان زنی ، سمباده زنی و پولیش و اچ کردن می باشد.

    در مرحله ی انتخاب نمونه ، همواره باید سعی شود از نقاطی انتخاب شود که حدس زده می شود دارای بیشترین عیب و مک و حفره است . بعد از انتخاب نمونه ، برای انتقال راحت نمونه ، نیاز است نمونه را مانت کنیم ، انواع روش های مانت شامل مانت گرم و مانت سرد می باشد .

    آخرین ویرایش: - -
    ارسال دیدگاه
  • خانم شجاعی یکشنبه 17 آذر 1392 11:32 ق.ظ نظرات ()


    اَلماس یکی از سنگ‌های قیمتی و یکی از آلوتروپهای کربن است که در فشارهای بالا پایدار است. آلوتروپ دیگر کربن گرافیت نام دارد.

    الماس در حالت پایدار دارای ساختار بلندروی (مکعبی) است. الماس ساختار منشوری نیز دارد که این ساختار بصورت شبه‌پایدار در طبیعت به صورت کانی لونسدالنیت وجود دارد.

    الماس از واژه ادَماس {{به یونانی|ἀδάμας}و به معنای "نشکن"} گرفته شده‌است.

    خواص متمایز الماس

    ساختار مکعبی الماس.
    • الماس در بین جامدات در دمای ۲۵ درجه بالاترین رسانایی گرمایی را دارد. (هدایت گرمایی آن ۵ برابر مس است)
    • الماس مادهٔ نوری ایده‌آلی است که توانایی انتقال طیف نوری فروسرخ تا فرابنفش را دارا است.
    • شاخص بازتابش بسیار بالایی دارد.
    • خواص نیمه‌رسانایی قابل توجهی دارد. شکست الکتریکی آن بطور متوسط ۵۰ برابر نیمه‌رساناهای متداول است.
    • در برابر تابش نوترونی به‌شدت مقاوم است.
    • سخت‌ترین مادهٔ شناخته شده‌است.
    • در مجاورت هوا رفتار طبیعی فوق‌العاده‌ای دارد (مانند تفلون)
    • استحکام و صلبیت بسیار بالایی دارد.

    با وجود این خواص منحصربه‌فرد، قیمت بالای آن جلوی کاربرد گستردهٔ آن را می‌گیرد و دانشمندان به دنبال پیدا کردن روش‌های تازه برای سنتز آن هستند.


    تولید الماس

    الماس بطور طبیعی تحت فشارهای زیاد اعماق زمین و در زمانی طولانی شکل می‌گیرد. اما در آزمایشگاه می‌توان به کمک دو فرآیند مجزا در زمانی بسیار کوتاهتر الماس تولید کرد. فرآیند فشار بالا _ دما بالا (HP HT) اساساً تقلیدی است از فرآیند طبیعی شکل گیری الماس در حالی که فرآیند رسوب گیری بخار شیمیایی (CVD) دقیقاً خلاف آن عمل می‌کند. در واقع CVD بجای وارد کردن فشار به کربن برای تولید الماس با آزاد گذاشتن اتمهای کربن به آنها اجازه می‌دهد با ملحق شدن به یکدیگر به شکل الماس در آیند.(لوزی یا مربعی شکل)

    این دو تکنیک برای اولین بار در دهه ۱۹۵۰ کشف شدند. به گفته باتلر که هفده سال روی تولید الماس با استفاده از تکنیک cvh کار کرده‌است «از آنجا که پیشگامان تولید الماس بدون فشار بالا در دهه ۱۹۵۰ با تمسخر سایرین از میدان به در شدند. تکنولوژی CVD هنوز دوران کودکی‌اش را سپری می‌کند.» هر دو فرآیند قادرند با سرعتی خیره کننده الماسهایی با کیفیت جواهر تولید کنند، اما در نهایت این فرآیند CVD است که بخاطر کنترل ساده ناخالصی و اندازه محصول برای تکنولوژی‌های الکترونیکی مناسب‌ترین خواهد بود.

    فرآیند CVD با قرار دادن ذره بسیار کوچکی از الماس در خلأ آغاز می‌شود. سپس گازهای هیدروژن و متان به محفظه خلأ جریان می‌یابند. در ادامه پلاسمای تشکیل شده باعث شکافته شدن هیدروژن به هیدروژن اتمی می‌شود که با متان واکنش می‌دهد تا رادیکال متیل و اتمهای هیدروژن بوجود آیند. رادیکال متیل نیز به ذره الماس می‌چسبد تا الماس بزرگ شود. رشد الماس در تکنیک CVD، فرآیندی خطی است، بنابراین تنها عوامل محدودکننده اندازه محصول در این روش بزرگی ذره ابتدایی و زمان قرار دادن آن در دستگاه است.

    به گفته دیوید هلیر (D. Hellier)، رئیس بخش بازاریابی کمپانی ژمسیس، «فرآیند HP HT نیز با ذره کوچکی از الماس آغاز می‌شود. هر ذره الماس در محفظه‌های رشدی به اندازه یک ماشین رختشویی، تحت دما و فشار بسیار بالا درون محلولی از گرانیت و کاتالیزوری فلزی غوطه‌ور می‌شود. در ادامه تحت شرایط کاملاً کنترل شده‌ای این الماس کوچک به تقلید از فرآیند طبیعی، مولکول به مولکول و لایه به لایه شروع به رشد می‌کند.»

    گر چه جنرال الکتریک در تولید الماس‌ها به این روش پیشگام است و الماس‌های ساخته شده با تکنیک HP HT را برای مصارف صنعتی به بازار عرضه می‌کرد اما تا پیش از آنکه کمپانی ژمسیس با ساده سازی این فرآیند امکان تولید نمونه‌هایی با کیفیت جواهر را فراهم کند، هرگز آن الماس‌ها به عنوان سنگهای قیمتی به فروش نرسیده بودند.

    در واقع الماس‌های زینتی مصنوعی بخش کوچک و در عین حال پر سودی از صنعت الماس را تشکیل می‌دهند. این الماسهای رنگی که در مقایسه با همتاهای بی‌رنگ شان فوق العاده کمیاب و در نتیجه بسیار گرانبها ترند با توجه به نوع ناخالصیها در رنگهای گوناگون از سرخ و صورتی گرفته تا آبی، سبز و حتا زرد روشن و نارنجی تولید می‌شوند. در واقع این الماسها می‌توانند چنان کیفیت بالایی داشته باشند که حتی ماشینهای ساخته شده برای تشخیص سنگهای مصنوعی از طبیعی در تفکیکشان از یکدیگر دچار مشکل شوند، همانطور که امروزه برخی از بزرگ‌ترین الماس فروشان در صنعت نیز به زحمت از پس آن بر می‌آیند.

    شباهت فوق العاده نمونه‌های مصنوعی و طبیعی باعث شده‌است تا تاجران الماس برای تشخیص الماسهای رنگی مصنوعی از سنگهای طبیعی دست به دامن آزمایشگاه‌های الماس بلژیک و دیگر نقاطی شوند که بطور سنتی عهده دار تجزیه و تحلیل و تأیید الماسها از نظر بزرگی قیراط، رنگ و شفافیت هستند.


    ناخالصی‌ها

    خواص الماس شدیداً به ناخالصی‌ها وابسته‌است. حتی وجود مقادیر جزئی ناخالصی مانند نیتروژن می‌تواند خواص آن را بسیار تغییر دهد.

    انواع ناخالصی‌ها

    الماس چه به صورت سنتزی و چه به صورت طبیعی هرگز به شکل کاملاً خالص نیست. این ناخالصی‌ها را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

    • ناخالصی‌های شبکه

    این نوع ناخالصی‌ها در شبکهٔ الماس به جای یکی از اتم‌های کربن قرار می‌گیرند و با اتم‌های مجاور تشکیل پیوند می‌دهند.

    • آخال

    این ناخالصی‌ها ذرات مجزایی هستند که شبکه را برهم زده و بخشی از آن نمی‌شوند. این ناخالصی‌ها معمولاً سیلیکات‌های آلومینیوم، سیلیکات‌های منیزیم و یا سیلیکات‌های کلسیم هستند.

    دو ناخالصی مهم در الماس نیتروژن و بور هستند. این دو عنصر همسایه‌های کربن در جدول تناوبی بوده و به علت داشتن شعاع اتمی کوچک و متناسب، به خوبی در شبکهٔ کریستالی الماس جایگزین می‌شوند.


    الماس‌های خونین

    تجارت «الماس‌های خونین» در جنگ داخلی سیرالئون توسط گروه‌های شورشی برای خرید سلاح به منظور ادامه جنگ، به بهای جان صدها هزار نفر تمام شد.

    «الماس‌های خونین» اصطلاحی است در رابطه با تجارت الماس که به آن دسته از الماس‌هایی که در مناطق جنگی و در اردوگاه‌های کار اجباری استخراج و به فروش می‌رسند، گفته می‌شود. سود حاصل از فروش این الماس‌ها توسط جنگ‌سالاران معمولا برای تامین نیازهای مالی گروه‌های شورشی و به منظور خرید اسلحه و تامین نیاز تسلیحاتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

    آخرین ویرایش: یکشنبه 17 آذر 1392 11:44 ق.ظ
    ارسال دیدگاه
تعداد صفحات : 5 1 2 3 4 5
شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Website Traffic