اعلام جامعة بابل | مناقشة اطروحة دكتوراه في قسم هندسة المعادن/ كلية هندسة المواد

مناقشة اطروحة دكتوراه في قسم هندسة المعادن/ كلية هندسة المواد

نشر بواسطة : نورا كاظم بيرماني

تاريخ الخبر : 08/2/2022

عدد المشاهدات : 211

مناقشة اطروحة دكتوراه في قسم هندسة المعادن/ كلية هندسة المواد
تمت مناقشة اطروحة الدكتوراه الموسومة من قبل الطالبة دعاء عامر علي في قسم هندسة المعادن كجزء من متطلبات نيل شهادة الدكتوراه بعنوان
Effect of Ta, In, Zr, and Y2O3 on Corrosion and Mechanical Properties of CuAlMn Shape Memory Alloy.
تاثير التنتاليوم، الانديوم، الزركونيوم و أوكسيد اليتيريوم على التاكل والخواص CuAlMn الميكانيكية للسبيكة ذاكرة الشكل
بإشراف كل من:
الأستاذ الدكتور علي هوبي حليم و الاستاذ الدكتور حيدر حسن جابر
وقد اختص موضوع الاطروحة:
ان لسبيكه نحاس - المنيوم – منغنيز الذاكره الشكل تطبيقات صناعيه متعدده منها استخدامها كماصات للاهتزازات في الطرق والجسور وغيرها و كنتيجه لطبيعه عملها فانها تعاني من تاكل شديد في الاوساط الملحيه تودي الى حصول فشل في هذه الاجزاء.
الهدف من الدراسه الحاليه هو انتاج سبيكه ( نحاس –% 8 المنيوم –% 9 منغنيز) الذاكره الشكل باضافه مواد لها القابليه على مقاومه التاكل وامتصاص الاهتزازات بطريقه تكنلوجيا المساحيق. لذلك تم اضافه عناصر لها القابليه على تحسين مقاومه التاكل مثل )الانديوم ، التنتاليوم( واوكسيد اليتيريوم)حبيبات سيراميكيه) بنسب 1، 2 و 3 % و الزركونيوم بنسب 0.6، 1و 2% . في هذه الدراسة تم إنتاج سبائك ذاكرة الشكل( نحاس – المنيوم – منغنيز) Cu – Al – Mn( نحاس- المنيوم -منغنيز-(X حيث تمثل X(التنتاليوم , الزركونيوم , الانديوم و اوكسيد اليتيريوم ) باستخدام ميتالورجيا المساحيق لتعزيز أداء سبائك ذاكرة الشكل ذات اساس من النحاس (نحاس المنيوم منغنيز) ومن ثم تم دراسه تأثير عناصر السبائك على درجات حرارة التحول المارتنسايتي، والتغيرات في البنيه المجهريه Microstructures والقدرة على امتصاص الاهتزازت Damping capacityوالتآكل وتآكل التعريهErosion corrosion والصلاده hardness وخاصيه الذاكره الشكل shape effects تمت دراسة درجات حرارة التحول المارتنسايتي بواسطة جهاز المسعر الحراري .DSC تمت دراسة سلوك التخميد للسبائك باستخدام جهازقياس الاهتزاز Accelerometers national instrument.
حيث تم قياس الحجم الحبيبي و النقاوه للمساحيق الأولية ( نحاس، المنيوم ، منغنيز، التنتاليوم ، الزركونيوم ، الانديوم و اوكسيد اليتيريوم ) باستخدام جهاز قياس الحجم الحبيبي ومقياس الاشعه المفلوره ( (XRF على التوالي .
خطوات تحضير العينات تشمل الخلط حيث تم خلط المساحيق باستخدام مطحنة الكرة الكوكبية ومن ثم ضغطها بضغط 750 ميجا باسكال ( الذي يمثل الضغط الامثل ) للحصول على المكبوسه الخضراء و بعد ذلك تمت معالجة العينات المضغوطة حرارياً بمرحلتين من التلبيد بالنسبة للعينة الاساسية و العينة الاساسية مع اضافة ( تنتالوم ، الزركونيوم و اوكسيد اليتيريوم ) في جو مفرغ من الهواء باستخدام غاز الاركون الخامل بضغط (-4 10 تور) عند( 550 درجة مئوية ) لمدة (ساعتان) و( 950 درجة مئوية) لمدة (4 ساعات) على التوالي . اما بالنسبه لاضافة الانديوم فتمت عمليه التلبيد كالتالي التسخين من درجه حراره الغرفه الى ( 109.6 درجه مئويه) لمده ساعه ثم التسخين لل (550 درجه مئويه ) لمده ساعتان ثم الصعود الى( 950 درجة مئوية) لمدة (4 ساعات) على التوالي . و بعد اتمام عمليه التلبيد بنجاح تم اجراء المعامله المحلوليه لجميع العينات الملبدة عن طريق تسخين العينة حتى( 900 ) درجة مئوية لمدة (30 دقيقة) متبوعة بخطوة التبريد أولاً في الماء الساخن (?100 درجة مئوية) ثم في الماء المثلج عند (3-4) درجة مئوية. بعد ذلك تم إجراء المعالجة الحرارية (التخمير) للعينات في ( 300 ) درجة مئوية لمدة (ساعة واحدة) متبوعة بالتبريد السريع في الماء المثلج.
تم عرض النتائج وتبين أن أفضل ضغط كان الضغط (750 ميجا باسكال) الذي يعطي اعلى كثافة خضراء وأدنى مساميه خضراء و أظهرت نتائج XRD للعينات الملبدة أن المساحيق المعدنية ( نحاس ، الالمنيوم و المنغنيز ) تتحول إلى اطوار ولا يوجد معدن نقي . أدنى نسبه مسامية بعد التلبيد بلغت% 8.98 و% 8.96 عند اضافه %2 تنتاليوم و% 1 انديوم على توالي. بينما تم تحقيق أعلى كثافة ( g/cm38.26 (عند إضافة 3% Y2O3 من خلال فحص SEM و XRD لسبيكه ( Cu-8? Al-9? Mn ) يمكن ملاحظه ان نوع الماتنسايت المتكون هو ( مارتينسيت ??1 ) من DO3 الطور الأم و يمكن الاستنتاج أن إضافة التنتالوم والإنديوم والزركونيوم وأكسيد الإيتريوم لا تؤثر بشكل كبير على ألاطوار المتكونه في فحص الاشعه السينيه XRD .
اما بالنسبة لتأثير المعالجة الحرارية (التخمير) من خلال النتائج تبين انه اقل معدل تأكل يصل الى ( mm/y3-^10* 3.12) عند إضافة% 2 تنتاليوم مقارنة بالسبيكة الأساسية مع معدل تآكل ( mm/y 3.58) بعد التلبيد بينما بعد التخمير معدل التآكل(mm/y 2.6) للسبيكه الأساسية واقل معدل تآكل عند اضافه% 2 زركونيوم يصل الىmm/y) 4-^10* 8.303(. افضل مقاومه لتاكل التعريه بعد التلبيد تعود لسبيكه Cu-8Al-9Mn-1%Y2O3 بمعدل مقاومه تعريه يصل الى (0.013 g. cm-2.hr-1)اما بعد التخمير فان افضل مقاومه تعريه ظهرت في سبيكه Cu-8Al-9Mn-3% Y2O3 بمعدل تاكل تعريه وصل الى .(0.0017g. cm-2.hr-1) تزداد سعة التخميد اللوغاريتمي (?) للسبائك مع إضافة العناصر (التنتاليوم , الزركونيوم , الانديوم ( و اوكسيد اليتيريوم واقصى نسبة تخميد عند اضافة% 0.6 من الزركونيوم مع سعة تخميد تصل الى 0.162 مقارنة بالسبيكة الأساسية ذات سعة تخميد تصل الى 0.066.
بقلم جنان العبيدي