تأثیر کاربید تانتالیوم و کاربید وانادیم بر خواص ساختاری و مکانیکی نانوهاردمتالهای کاربید تنگستن – کبالت

تأثیر کاربید تانتالیوم و کاربید وانادیم بر خواص ساختاری و مکانیکی نانوهاردمتالهای کاربید تنگستن – کبالت

کاربید تانتالیوم
کاربید وانادیم
نانوهاردمتالهای کاربید تنگستن کبالت
خواص ساختاری نانوهاردمتالهای کاربید تنگستن کبالت
دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی مواد
دانلود پایان نامه ارشد مواد

رفتن به سایت اصلی

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی مواد گرایش شناسایی و انتخاب مواد

تأثیر کاربید تانتالیوم و کاربید وانادیم  بر خواص ساختاری و مکانیکی نانوهاردمتالهای کاربید تنگستن  – کبالت

 

 

 

 

معرفی كاربید های سمانته

كاربیدهای سمانته گروهی از مواد با سختی و مقاومت سایشی بالا هستند كه از یك فاز كاربیدی سخت و یك بایندر فلزی نرم، تشكیل شده اند. فلزی كه به عنوان یك بایندر نرم انتخاب می شود، بایستی دارای ویژگیهای منحصر به فردی همچون؛ قدرت چسبندگی و خاصیت تر كنندگی بالا باشد. لذا در كاربیدهای سمانته، از بین فلزات نیكل، آهن و كبالت،  كبالت بهترین گزینه می باشد. كاربید تنگستن – كبالت، از لحاظ تجاری یكی از قدیمی ترین محصولات متالوژی پودر می باشند. این كامپوزیت ها شامل ذره های كاربید تنگستن متصل شده با فلز كبالت از طریق تف جوشی فاز مایع اند. خواص این مواد تابع خواص اجزاء آن كه متشكل از كاربید سخت و شكننده و بایندر نرم است، می باشند.

 

 

كاربیدهای سمانته به علت سختی بالا و مقاومت سایشی مناسب، كاربردهای فراوانی در صنعت دارند كه ساخت ابزار برشی، از مهمترین آنها می باشد. ابزارهای برش باید قادر باشند در درجه حرارت بالا و گرادیان های دمایی شدید، شوك حرارتی و خستگی و سایش، مقاوم باشند. مواد مورداستفاده برای ساخت ابزارهای برش و قالب ها باید سختی بالا داشته باشند تا از سایش بالا جلوگیری كنند. چقرمگی مناسب داشته باشند تا در مقابل ضربات شدید وارد شده بر آنها مقاومت داشته باشند. استحكام داغ داشته باشند تا ارتعاشات بوجود آمده در طی فرآیند ماشین كاری را تحمل كنند.

 

 

سختی بالا، مقاومت به سایش عالی و چقرمگی مناسب كاربیدهای سمانته، امكان استفاده از آنها را در این ابزارها فراهم می كند. ابزارهای ماشین كاری یك صنعت دو میلیارد دلاری در سراسر جهان هستند و ركن اصلی عملیات ساخت برای فلزات، پلیمرها، مواد پیشرفته مانند بین فلزی ها و كامپوزیت ها می باشند. كاربید تنگستن (WC) به لحاظ سختی استثنایی و مقاومت به خوردگی بالا در بین كاربیدهای سمانته به خوبی شناخته شده است. گرچه كاربیدهای فلزی دیگر مانند TiC نیز در ابزارهای برش بكار می رود، ولی در حدود 95% همه ابزارهای برشكاری كاربید سمانته، از جنس كاربید تنگستن می باشند. در سال 1992، 60% تنگستن فلزی تولید شده برای ابزارهای برش، قالب ها و غیره به صورتWC مصرف شد. در حالی كه 25% به صورت فیلمان های لامپ، المان های گرمایی و محصولات پرسكاری مورد استفاده قرار گرفت و درصد باقیمانده در فولادها و سوپر آلیاژها، به صورت عنصر آلیاژی استفاده شد.

 

 

 

 

 

 

 

کلمات کلیدی:

شناسایی و انتخاب مواد 

کاربید تانتالیوم و کاربید وانادیم

تنگستن

نانوهاردمتالهای کاربید

كاربیدهای سمانته

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

عنوان                               صفحه                                                 

فصل اول: مقدمه

معرفی کاربیدهای تنگستن 2

کشف کاربید تنگستن 3

اهمیت استفاده از ذرات کاربیدهای سمانته در مقیاس نانومتر……………………………………….5

 

فصل 

دوم: مروری برمنابع

2- 1خواص کاربیدهای تنگستن 8

2-1-1 مطالعه بر سیستم کاربید تنگستن – کبالت. 8

2-1-2 سختی و اندازه دانه کاربید تنگستن- 

کبالت…… 10

2-1-3 چقرمگی شكست 14

2-2- بررسی رشد دانه های کاربید تنگستن و ممانعت كننده های رشد 16

2-2-1- بررسی رشد دانه های کاربید تنگستن 16

2-2-2-بررسی تاثیر ممانعت كننده های رشد کاربید تنگستن – کبالت 19

2-3- شكل دهی كاربید تنگستن……………….32

2-3-1- روشهای تولید كاربید تنگستن………….33

 

فصل سوم: روش کار و تحقیق

3-1 مراحل کلی فرایندها و آزمایشات 43

3-2- روشهای آزمایش 43

3-2-1- تهیه مواد اولیه مورد نیاز 43

3-2-2- بررسی كیفی و كمی مواد اولیه 44

3-2-3- تهیه نانو پودر تنگستن- كبالت 44

3-2-3-1- انتخاب تركیب…………………..44

3-2-3-2- توزین مواد و آسیاب آنها………….45

3-2-3-3- خشك كردن 47

3-2-4- تهیه قطعه خام خشته 47

3-2-5- مرحله تف جوشی 48

3-2-6- انجام تستهای فیزیكی- مكانیكی- ساختاری 50

3-2-6-1- آزمایشهای فیزیكی……………….50

3-2-6-1-1- تعیین تخلخل ظاهری………………50

3-2-6-1-2- تعیین چگالی……………………51

3-2-6-1-3- تعیین درصد انقباض……………..51

3-2-6-2- آزمایشهای مكانیكی………………54

3-2-6-2-1- تعیین سختی قطعه………………..54

3-2-6-2-2- تعیین چقرمگی شكست……………..55

3-2-6-3- تستهای ساختاری…………………57

3-2-6-3-1- آزمایش XRD…………………..57

3-2-6-3-2- میكروسكوپ الكترونیSEM………….58

3-2-6-3-3- میكروسكوپ الكترونی TEM…………59

3-2-7- كد كذاری نمونه ها…………………59

فصل چهارم نتایج:

4-1- نتایج بدست آمده از آسیاب پودر 63

4-1-1- نتایج بدست آمده چگالی ظاهری پودر 63

4-1-1-2- نتایج بدست آمده میكروسكوپ الكترونی

 SEM…………………………………64

4-1-3- نتایج بدست آمده از پراش پرتو ایكس…74

4-1-4- نتایج بدست آمده از میكروسكوپ الكترونی 

TEM………………………………….78

4-2- نتایج بدست آمده از تف جوشی پودر با افزودنی كاربید تانتالیوم………………………….79

4-2-1- نتایج بدست آمده از آزمایشهای فیزیكی..79

4-2-1-1- نتایج بدست آمده از چگالی خام نمونه ها.79

4-2-1-2- نتایج بدست آمده از چكالی حجمی پس از پخت

نمونه ها……………………………….80

4-2-1-3- نتایج بدست آمده از تخلخل ظاهری نمونه ها81

4-2-2- نتایج بدست آمده از آزمایشهای مكانیكی…..82

4-2-2-1- نتایج بدست آمده از سختی نمونه ها………82

4-2-2-2- نتایج بدست آمده از چقرمگی شكست نمونه ها.83

4-2-3- نتایج بررسیهای میكروسكوپی نمونه های تف جوشی شده حاوی كاربید تانتالیوم……………………..87

4-3- نتایج بدست آمده از تف جوشی نمونه های كاربید تانتالیوم و كاربید وانادیم……………………..96

4-3-1- نتایج بدست آمده از آزمایشهای فیزیكی…..96

4-3-1-1- نتایج بدست آمده از چگالی خام و چگالی حجمی نمونه ها پس از پخت…………………………….96

4-3-1-2- نتایج بدست آمده از درصد انقباض و تخلخل ظاهری نمونه ها پس از پخت……………………….97

4-3-2- نتایج بدست آمده از انجام آزمایشهای مكانیكی97

4-3-2-1- نتایج بدست آمده از سختی نمونه ها………97

4-3-2-2- نتایج بدست آمده از چقرمگی شكست………98

 

فصل پنجم تحلیل نتایج:

5-1- تحلیل نتایج بدست آمده از تهیه نانو پودر….105

5-2- تحلیل نتایج بدست آمده از تف جوشی پودر با افزودنی کاربید تانتالیوم .. 108

5-2-1- تحلیل نتایج بدست آمده از آزمایش فیزیكی ….. 108  

5-2-2- تحلیل نتایج بدست آمده از آزمایش ساختاری….112  

5-2-3- تحلیل نتایج بدست آمده از آزمایش مكانیكی…….113

5-3- تحلیل نتایج بدست آمده از تف جوشی پودر حاوی افزودنیهای توام TaC-VC)) و مقایسه آن با نمونه های حاوی TaC115

5-3-1- تحلیل نتایج بدست آمده از آزمایشهای فیزیكی نمونه های حاوی TaC-VC)) و مقایسه آن با خواص فیزیكی نمونه های حاوی TaC………………………………………………115

5-3-2- تحلیل نتایج بدست آمده از آزمایشهای ساختاری نمونه های حاوی  TaC-VC)) و مقایسه آن با خواص فیزیكی نمونه های حاوی TaC………………………………………………117

5-3-3- تحلیل نتایج بدست آمده از آزمایشهای مكانیكی نمونه های حاوی  TaC-VC)) و مقایسه آن با خواص فیزیكی نمونه های حاوی TaC………………………………………………118

 

فصل ششم نتیجه گیری:

نتیجه گیری…………………………………….122

 

منابع و مأخذ

منابع فارسی 140

منابع غیرفارسی 141

چکیده انگلیسی 144

 

 

فهرست جداول

عنوان                                  صفحه 

                                                                                                                                                                           

جدول 2-1- انواع فازهای موجود در سیستم WC-Co 8

جدول 2-2- مقایسه دمای یوتكتیك و میزان حلالیت كاربیدهای انتقالی…………………………24

جدول 2-3- نتایج بدست آمده از خواص فیزیكی و مكانیكی هارد متال كاربید تنگستن

با درصدهای وزنی مختلف كبالت و ممانعت كننده های رشد………………………28

 جدول 3-1- توزین مواد افزوده شده به آسیاب قبل و بعد از افزودنی……………………………45

جدول 3-2- مشخصات گلوله های بكار رفته در نسبت وزنی 5-1………………………………………46      

جدول 3-3- مشخصات گلوله های بكار رفته در نسبت وزنی 15-1……….. 46

جدول 3-4- مشخصات گلوله های بكار رفته در نسبت وزنی 25-1…………………………………….46   

جدول 3-5- مشخصات گلوله های بكار رفته در نسبت وزنی 35-1……….. 47

جدول 3-6- شناسایی كدهای بكار رفته در آزمایش…..60

جدول 4-1- نتایج بدست آمده از چگالی  ظاهری پودر…63

جدول 4-2- نتایج بدست آمده از پودر آسیاب شده بدون ممانعت كننده با استفاده از میكروسكوپ SEM  73

جدول 4-3- نتایج استخراج شده از الگوهای پراش پرتو ایكس در نسبت وزنی 5-1    75

جدول 4-4- نتایج استخراج شده از الگوهای پراش پرتو ایكس در نسبت وزنی 15-1    75   

جدول 4-5- نتایج استخراج شده از الگوهای پراش پرتو ایكس در نسبت وزنی 25-1    75

جدول 4-6- نتایج استخراج شده از الگوهای پراش پرتوایكس در نسبت وزنی 35-1……………………..        76     

جدول 4-7- نتایج استخراج شده از میكروسكوپ الكترونی

TEM…………………………………..       79

جدول 4-8- نتایج بدست آمده از چگالی خام و چگالی حجمی قطعات    80    

جدول 4-9- نتایج بدست آمده از درصد انقباض انقباض و تخلخل نمونه ها پس از پخت   81

جدول 4-10- نتایج بدست آمده از آزمایش سختی چقرمگی شكست قطعات    82     

جدول 4-11- نتایج مربوط به میانگین اندازه دانه های كاربید تنگستن در نمونه های حاوی كاربید تانتالیوم ….95    

جدول 4-12- نتایج بدست آمده از چگالی خام و چگالی حجمی نمونه ها   96

جدول 4-13- نتایج بدست آمده از درصدانقباض و تخلخل نمونه ها بعد از پخت ……………………………    97

جدول 4-14 نتایج بدست آمده از آزمایش سختی و چقرمگی شكست نمونه ها   98

جدول 4-15- نتایج مربوط به تعیین اندازه دانه  WCتوسط میكروسكوپ الكترونیSEM  103 

 

 

  • مبانی نظری ارزیابی بهره مندی از مدیریت دانش در تصمیم گیران مدیران

    مبانی نظری ارزیابی بهره مندی از مدیریت دانش در تصمیم گیران مدیران نقش مدیریت دانش در تصمیم‌گیریهای مدیران مدیریت دانش در تصمیم‌گیریهای مدیران مدارس مبانی نظری جایگاه مدیریت دانش در تصمیم‌گیریهای مدیران مدارس رابطه مدیریت دانش و تصمیم‌گیریهای مدیران مدارس…

  • پرسشنامه بررسی ارتباط بین شبكه های اجتماعی با اعتماد اولیه مشتریان به بانكداری الكترونیك

    پرسشنامه بررسی ارتباط بین شبكه های اجتماعی با اعتماد اولیه مشتریان به بانكداری الكترونیك پرسشنامه یكپارچگی وب سایت پرسشنامه شبكه های اجتماعی پرسشنامه اعتماد به مشتریان پرسشنامه بانكداری الكترونیكی رفتن به سایت اصلی دانلود پرسشنامه پایان نامه رشته مدیریت پرسشنامه بررسی ارتباط بین شبكه…

  • بررسی فقهی و حقوقی اعتبار قرارداد خريد دين

    بررسی فقهی و حقوقی اعتبار قرارداد خريد دين خريد دين بیع دین به مدیون بیع دین به غیرمدیون اعتبار قرارداد خريد دين اعتبار قرارداد خريد دين از دیدگاه فقها بيع دين به شخص مديون و شخص ثالث اعتبار قرارداد خريد…

  • معماری مدار باتری

    معماری مدار باتری باتری معماری مدار باتری تخلیه الکترواستاتیک بالا (ESD) برد مدار چالشی (PCB) معماری مدار باتری دانلود مقالات برق و الکترونیک دانلود مقاله معماری مدار باتری رفتن به سایت اصلی معماری مدار باتری     چکیده نیازهای بسته…

  • مبانی نظری و پیشینه تحقیق داده کاوی 8

    مبانی نظری و پیشینه تحقیق داده کاوی 8 مبانی نظری داده کاوی دانلود مبانی نظری داده کاوی پیشینه تحقیق در مورد داده کاوی مبانی نظری در مورد داده کاوی دانلود پیشینه تحقیق داده کاوی ادبیات نظری داده کاوی پیشینه داده…

  • ابعاد انگیزش و نقش آن در سازمانها و نگرش اسلامی به آن

    ابعاد انگیزش و نقش آن در سازمانها و نگرش اسلامی به آن ابعاد انگیزش ابعاد انگیزش شغلی ابعاد انگیزشی پایان نامه انگیزش پایان نامه انگیزش شغلی پایان نامه انگیزش کارکنان پایان نامه انگیزه پایان نامه در مورد انگیزش نقش انگیزش…

  • نانو کامپوزیت پلیمری با تقویت کننده خاک رس

    نانو کامپوزیت پلیمری با تقویت کننده خاک رس کامپوزیت نانو کامپوزیت پلیمری تقویت کننده خاک رس دانلود مقالات رشته مواد و متالوژی نانو کامپوزیت پلیمری با تقویت کننده خاک رس دانلود مقالات مهندسی مواد و متالوژی سیستم همکاری در فروش…

  • بررسی اثرات سامانه خودکارسازی اداری بر مدیران

    بررسی اثرات سامانه خودکارسازی اداری بر مدیران تاثیر خودکارسازی اداری بر مدیران تاثیر خودکارسازی اداری بر تصمیم گیری نقش خودکارسازی اداری بر بهبود تصمیم گیری بهبود تصمیم گیری مدیران با خودکارسازی اداری اثرات خودکارسازی اداری بر بهبود تصمیم گیری مدیران…

  • نقش توان راكتیو در شبكه های انتقال و فوق توزیع (آپدیت شده)

    نقش توان راكتیو در شبكه های انتقال و فوق توزیع (آپدیت شده) توان راکتیو جبران بار خازنهای سری شبكه های انتقال شبكه های فوق توزیع سیستم های الکتریکی جبران كننده های دوار نقش توان راكتیو در شبكه های انتقال و…

  • ارکان و شرایط تحقق مسئولیت مدنی شهرداری و بررسی صلاحیت مراجع رسیدگی

    ارکان و شرایط تحقق مسئولیت مدنی شهرداری و بررسی صلاحیت مراجع رسیدگی مسئولیت مدنی شهرداریها شرایط تحقق مسئولیت مدنی شهرداری ارکان تحقق مسئولیت مدنی شهرداری پایان نامه مسئولیت مدنی شهرداری مسئولیت مدنی شهرداری در برابر شهروندان مسئولیت مدنی شهرداری در…