دفتر ریاست جمهوری
مجلس شورای اسلامی
پایگاه اطلاع رسانی دفتر مقام معظم رهبری
ثبت نام خادمین شهدا
پایگاه خبری تحلیلی سبلانه
مجمع وبلاگ نویسان اردبیل
پایگاه تحلیل های دانشجویی
پانزدهمین جشنواره فعالیت های برتر علمی دانشجویان
چهارمین جشنواره فرهنگی و هنری ققنوس
20. آبان 1397 - 14:43   |   کد مطلب: 6975
پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه ‌های کوچ ترکیه و صنعتی سهند تبریز و با به کارگیری روش نوین متالورژی پودر-فرآیند ساخت پیشرفته تفجوشی پلاسمای جرقه ‌ای موفق به ساخت نمونه‌ های آزمایشگاهی از جنس تیتانیم یافته شدند.
ساخت نمونه ‌های تیتانیمی به روش نوین در دانشگاه محقق اردبیلی
به گزارش ابصارخبر به نقل از روابط عمومی دانشگاه محقق اردبیلی، پژوهشگران این دانشگاه با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه ‌های کوچ ترکیه و صنعتی سهند تبریز و با به کارگیری روش نوین متالورژی پودر-فرآیند ساخت پیشرفته تفجوشی پلاسمای جرقه‌ای موفق به ساخت نمونه‌ های آزمایشگاهی از جنس تیتانیم و دارای خواص بهبود یافته شدند.
امروزه همگام با پیشرفت دانش و فناوری، نیاز به مواد مهندسی با خواص ویژه در کاربردهایی که تحت تنش‌ های گرمایی و مکانیکی بالا قرار دارند، افزایش یافته است. از جمله این ویژگی‌ ها می ‌توان به چگالی پایین، استحکام بالا، مقاومت به خوردگی، پایداری گرمایی، چقرمگی بالا و سازگاری با بدن انسان اشاره کرد. از این رو، تیتانیم برای ساخت قطعات گوناگون در صنایع هوافضا، هسته ‌ای، نظامی، فرآوری مواد شیمیایی و پزشکی به شکل گسترده ‌ای به کار می ‌رود.
از سوی دیگر فناوری ‌های نوین ساخت و تولید بر پایه متالورژی پودر نه تنها به سبب تکرارپذیری فرآیند، بلکه به دلیل قابلیت بهتر کنترل شکل و اندازه دانه‌ ها در ریزساختار نهایی قطعه مورد توجه ویژه قرار گرفته ‌اند. همانا فرآیندهای متالورژی پودر به مهندسان این توانایی را می ‌بخشد تا اجسامی با شکل نهایی بسازند. برخلاف فرآیند ریخته‌گری که تنها برای مواد با دمای ذوب پایین به کار می ‌رود، روش ‌های مبتنی بر پودر را کمابیش می ‌توان برای همه مواد به کار گرفت. از جمله این روش ‌ها که در ساخت آلیاژها و کامپوزیت‌ های زمینه تیتانیمی نیز کارآیی دارند می ‌توان فرآیندهای تفجوشی بدون فشار، پرس گرم، پرس ایزواستاتیک گرم، تفجوشی در خلاء و تفجوشی پلاسمای جرقه ‌ای را برشمرد. به هر روی، بالا بودن دمای تفجوشی موجب رشد سریع دانه‌ ها، افزایش تنش ‌های پسماند و پیدایش ریزترک‌ ها می ‌شود. بنابراین فرآیند ساخت قطعات تیتانیمی بهتر است به شکل سریع و در دماهای پایین به انجام برسد که بهره‌گیری از روش نوین تفجوشی پلاسمای جرقه ‌ای به خوبی این هدف را پشتیبانی می ­کند.
در این کار پژوهشی، دکتر مهدی شاهدی اصل و همکاران با به‌کارگیری این فرآیند پیشرفته که با اعمال همزمان دما و فشار روی ذرات پودر تیتانیم ریخته شده، در قالب گرافیتی در مدت زمان به نسبت کوتاه انجام گرفت، امکان ساخت نمونه‌ های تیتانیمی با چگالی نسبی بالا و خواص مکانیکی مناسب در مقایسه با روش های سنتی فرآهم آمد. فرآیند تفجوشی پلاسمای جرقه ‌ای در دماهای گوناگون(۷۵۰، ۹۰۰، ۱۰۵۰، ۱۲۰۰ و ۱۳۵۰ درجه سانتی‌گراد) به مدت زمان ۵ دقیقه و با اعمال فشار ۵۰ مگاپاسکال به انجام رسید. مشخصه ‌یابی دقیقی برای سنجش خواص نمونه ‌های تیتانیمی ساخته شده به کار گرفته شد که از آن جمله می ‌توان به آزمون ‌های چگالی سنجی، بررسی ‌های ریزساختاری با میکروسکوپ ‌های نوری و الکترونی روبشی، آنالیز فازی به روش پراش پرتو ایکس، آزمون کشش، آزمون خمش، سختی‌ سنجی(با بهره­گیری از تجهیزات موجود در داخل کشور) و آزمون پیشرفته نانو فرورندگی(توسط همکار پژوهشی در دانشگاه کوچ ترکیه) اشاره کرد. نتایج به دست آمده گویای آن بود که دمای تفجوشی تاثیر چشمگیری بر خواص محصول داشت به ‌گونه ‌ای که بهترین نتیجه در دمای ۱۲۰۰ درجه سانتی‌ گراد به دست آمد.
 
پودر تیتانیم جاسازی شده در قالب گرافیتی
 
 
سطح مقطع شکست نمونه ­های ساخته شده در دماهای ۷۵۰، ۹۰۰، ۱۰۵۰، ۱۲۰۰ و ۱۳۵۰ درجه سانتی گراد
 
 
نمودارهای بارگذاری-باربرداری حاصل از آزمون نانو فروروندگی روی نمونه تیتانیمی با خواص بهینه

 
 
یافته­ های این پژوهش در سال ۲۰۱۸ میلادی توسط دکتر مهدی شاهدی اصل و دکتر عباس صباحی نمینی از دانشگاه محقق اردبیلی، دکتر امیر مطلب ­زاده از دانشگاه کوچ ترکیه و دکتر مازیار آزادبه از دانشگاه صنعتی سهند در جلد ۲۰۳ مجله Materials Chemistry and Physics به چاپ رسید. امید است که نتایج منتشر شده در قالب این مقاله بتواند به شکل صنعتی در ساخت قطعات مهندسی پیشرفته به کار گرفته شود.

حائز اهمیت است که این مقاله ارزشمند در سال ۲۰۱۸ بر اساس گزارش پایگاه استنادیweb of science   بصورت مقاله Highly Cited (پراستناد) معرفی شده است.

انتهای پیام/

دیدگاه شما

آخرین اخبار

پربیننده ها