Skip to main content
SUPERVISOR
Fakhreddin Ashrafizadeh,Abdolmajid Eslami
سیدفخرالدین اشرفی زاده (استاد راهنما) عبدالمجید اسلامی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Forough Ghanbari
فروغ قنبری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
Nickel aluminum bronze alloys are used in the production of propellers and other components in marine applications. Hot and cold working can improve the mechanical properties of cast nickel aluminum bronze. If wrought alloy is heat-treated, in addition to the elimination of stress, harmful phases are removed and microstructure of the alloy is modified. In this study, the effect of heat treatment on mechanical properties, corrosion behavior and fatigue performance of wrought nickel aluminum bronze was investigated. For this purpose, the as received alloy was subjected to annealing, quenching and ageing treatments at temperatures between 300 ? and 500 ? for 1, 2 and 3 hours. Microstructure of the specimens were observed by optical microscopy and scanning electron microscopy. To study the mechanical properties, hardness and tensile tests were carried out on standard specimens. The corrosion resistance of these samples was evaluated in 3.5% NaCl solution with pH~8 (near the seawater) by potentiodynamic tests. Selected samples, with the best tensile behavior and corrosion resistance, were fatigue tested by four-point rotating bending fatigue machine. The fracture surface of the specimens were also examined by scanning electron microscopy after the corrosion, tensile and fatigue tests. Experimental results showed that the hardness of this alloys increased from annealed condition to as-received, quenched and aged, respectively. The highest corrosion resistance belonged to as-received and annealed conditions, while quenched and aged specimens showed lower corrosion resistance. Tensile properties of the alloy after ageing was reduced; elongation became about 27% and the tensile strength dropped to 215 MPa which was less than the as- received alloy. Fatigue test results showed that the as-received alloy with a higher percentage of spherical ? phase had a better fatigue performance than the annealed condition; the fatigue strength of the as-received specimen was 350 MPa, about 100 MPa higher than that of annealed sample. Microscopic examinations confirmed the results of fatigue tests.
آلیاژهای برنز آلومینیوم نیکل دار ازجمله آلیاژهای مهندسی جهت استفاده در ساخت پروانه شناورهای تندرو و سایر کاربردهای دریایی هستند. آلیاژ کارشده اگر تحت عملیات حرارتی مناسبی قرار گیرد، علاوه بر حذف تنش، فازهای مضر در آن نیز از بین رفته و ریزساختار قطعه اصلاح می‌شود. در این پژوهش تأثیر عملیات حرارتی بر خواص مکانیکی، رفتار خوردگی و عملکرد خستگی آلیاژهای برنز آلومینیوم نیکل دار کارشده مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نمونه‌های کارشده اولیه تحت عملیات حرارتی آنیل، کوینچ و پیرسازی در دماها و زمان‌ها و محیط‌های سردکننده متفاوت قرار گرفتند. جهت بررسی خواص مکانیکی، آزمون‌های سختی سنجی و کشش روی نمونه‌ها انجام شد. مقاومت به خوردگی این نمونه‌ها توسط آزمون‌های پتانسیودینامیک در محیط % 5/3 NaCl با 8 pH ~ (نزدیک به آب دریا) بررسی و مقایسه شد. دو نمونه با بهترین رفتار کششی و خوردگی توسط دستگاه خستگی چرخشی- خمشی چهار نقطه‌ای تحت آزمون خستگی قرار گرفتند و رفتار خستگی آن‌ها نیز باهم مقایسه شد. سطح نمونه‌ها پس از انجام آزمون خوردگی، کشش و خستگی نیز مورد بررسی میکروسکوبی قرار گرفت. نتایج نشان داد سختی این آلیاژها به ترتیب از نمونه آنیل کامل شده، آلیاژ اولیه، کوینچ شده و پیرسازی شده افزایش می‌یابد. بالاترین مقاومت به خوردگی مربوط به نمونه آنیل کامل شده و آلیاژ اولیه بود، درحالی‌که نمونه‌های کوینچ شده و پیرسازی شده مقاومت به خوردگی پایین‌تری نشان دادند. رفتار کششی نمونه پیرسازی شده نیز بسیار ضعیف بود. نتایج آزمون خستگی نشان داد که نمونه کار شده اولیه با درصد بالاتر فاز ? کروی شکل عملکرد خستگی بهتری را نسبت به نمونه آنیل کامل شده دارد. بررسی‌های میکروسکوبی نیز نتایج فوق را تأیید کردند. کلمات کلیدی برنز آلومینیوم نیکل دار، استحکام خستگی، رفتار خوردگی، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی، قطعات دریایی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی