نانو فولادها (جدیدترین رویکردها به سمت آموزش و کاربردهای فناوری نانو در تولید انبوه فولادهای نانوساختار)

احمدی, شهرام; شاه وردی, حمیدرضا; شکوه فر, علی

doi:10.22061/tej.2010.1354

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ گروه مواد، دانشکده مهندسی ،دانشگاه تربیت مدرس،تهران،ایران

² گروه مواد، دانشکده مهندسی ،دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی،تهران،ایران

https://doi.org/10.22061/tej.2010.1354

چکیده

نانوفولادها به رده خاصی از فولادها گفته میشود که حاوی فازها (فریت، سمنتیت و یا آستنیت)، دانهها و یا کاربیدهای نانوسایز (مانند کاربید وانادیم) میباشند. خواص فیزیکی، مکانیکی و مغناطیسی منحصر به فردی در این فولادها مشاهده شده است. روشهای مختلف ساخت این فولادها میتواند به دو دسته کلی روشهای تغییرشکل شدید و روشهای مبتنی بر ذوب تقسیمبندی شود. در بین روشهای تغییر شکل شدید، روش اکستروژن قائم (ECAP) بیشتر از روشهای دیگر مد نظر بوده است که علت آن امکان تولید محصولات در اشل صنعتی است. در مقابل، ساخت مواد نانو ساختار با روش حرارت دهی ساختارهای آمورف به طور گسترده در آلیاژهای آهنی استفاده شده است. در این تحقیق تبلور آهن آلفا در ساختار آلیاژ Fe₅₅Cr₁₈Mo₇B₁₆C₄ به وسیله آزمونهای تفرق اشعه ایکس و مشاهدات میکروسکپی بررسی شده است. نتایج مشاهدات میکروسکپی نشان میدهد که کریستالهای آهن آلفا با اندازه 10 نانومتر در ساختار آلیاژ پس از عملیات حرارتی تشکیل شده است.

موضوعات

آموزش فنی حرفه ای

عنوان مقاله [English]

NanoSteels (The Newest Approaches Toward the Training and Applications of Nanotechnology in Mass Production of Nanostructure Steels)

نویسندگان [English]

Sh. Ahmadi ¹
H.R. Shahverdi ¹
A. Shokouhfar ²

¹ Materials Department, Faculty of Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

² Materials Department, Faculty of Engineering, khaje nasir-e-din-e-Toosi University of Technology,, Tehran, Iran

چکیده [English]

The term NanoSteels is called to some special steels consisting of nanosize phases (i.e. ferrite, cementite, and austenite), grains, and carbides (e.g. vanadium and M₂C) produced by nanotechnology. It is proof that exotic physical, mechanical, and magnetic properties can be obtained from nanostructured steels. Fabrication methods of nanostructure steels can be divided into two main categories, SPD (severe plastic deformation) and melt base (crystallization from amorphous state) methods. Among all of the severe plastic deformation techniques (i.e. ECAP, HPT, and ARB), equal channel angular pressing (ECAP) is especially attractive because it can economically produce bulk of ultra- fine grain (UFG) materials. On the other hand, crystallization from amorphous state in bulk metallic glasses is a unique approach toward the mass production of nanostructure ferrous alloys. In the experimental process, crystallization of α – Fe phase during annealing process of Fe₅₅Cr₁₈Mo₇B₁₆C₄ bulk amorphous alloy has been evaluated by X- ray diffraction and TEM observations. It is known from the TEM observations that crystalline α – Fe phase nucleated in the structure of the alloy in an average size of 10 nm and completely mottled morphology.

کلیدواژه‌ها [English]

NanoSteel
ECAP
HPT
ARB
Melt-spinning
Glass metal
Crystallization

مراجع

[1] Branagan D.J., Enabling Factors toward Production of Nanostructured Steel on an Industrial Scale, NanoSteel Company, a report, 2008. [2] Branagan D.J., The Development of Nanostructured Steel from Basic Discovery to Mainstream Technology, NanoSteel Company, a report, 2008. [3] Inoue A. and Hashimoto K., Springer publication, 2001. [4] Sakai M. and kobayashi M., Elsevier publication, 2001. [5] Shin D.H. and et al., 2005, www.msm.ac.uk [6] Zehetbauer M.J. and Valiev R.Z., Wiley publication, 2002. [7] Ivanisenko Yu. V., Solid State Phenomena, Vol.94, 2003, pp.45-50. [8] Park K.T. and et al., Rev. Adv. Mater. Sci, 2005, Vol.10, 133-137. [9] US Patent 20030226625. NanoSteels … 269 Journal of Technology & Education/ Vol. 4, No.4, Summer 2010 [10] Xang J. , C.Xu , Z.Du, Z.Zhang , L.Wang , X.Zhao .and T.G.Langdon , Proceedings of the conference ,Nanomaterials by Severe Plastic Deformation – NANOSPD2, 2002. [11] Meyers M.A., Mishra A., Benson D. J., Progress in materials science,vol. Vol.51, 2006, pp.427-556. [12] Valiev R.Z. and YU.V. Ivanisenko, E.F. Rauch and B. Baudelet, Acta mater, Vol. 44, No. 12, 1996. pp. 4705-4712. [13] Tsuji N.and et al., Scripta Mater., Vol.40, No.7, 1999, pp. 795-800. [14] Wang W.H. and Dong C., Material science engineering R, vol.44, 2004, pp. 45-89. [15] Lu Z. P., Journal of material science, Vol. 39, 2004, pp. 3965-3974. [16] Li Y., Journal of material science technology, Vol.15, 1999, pp. 97-110. [17] Telford M., Materialstoday, 2004, pp.36-43. [18] S. R. ChenActa materials, Vol.18, 1999, pp.4555-4569. [19] Soliman A.A., Thermochimica acta, vol.413, 2004, pp. 57-62. [20] Soliman A.A., Al-Heniti S., Al-Hajry A.and AlAssiri M., Thermochim. Acta, Vol.413, 2004, pp. 57-62. [21] Chrissafi K., Maragakis M.I., Efthimiadis K. G.and Polychroniadis E. K., Alloys Compd. J. Vol.386, 2005, pp. 165-173. [22] Minic D.M., Maricic A. and Adnadevic B.J. Alloys Compd, Vol. 473, 2009, pp.363-367. [23] Nishiyama N., Amiya K., Inoue A.and NonCrys J., Solids, Vol.353, 2007, pp.3615-3621. [24] Z. Long Z., Shao Y., Xie G., Zhang P., Shen B., Inoue A. and Alloys Compd J., Vol.462, 2008, pp.52-59. [25] Kappes B. B., Meacham B. E., Tang Y. L.and Branagan D. J., Nanotechnology, Vol. 14, 2003, pp. 1228-1234. [26] Branagan D.J., Marshall M.C. and Meacham B.E, Mater. Sci. Eng. A, Vol.428, 2006, pp. 116-123. [27] Branagan D.J., Swank W.D., Haggard D.C., Fincke J.R. and Metal. Mater. Trans. Vol.32A, 2001, pp. 2615- 2621. [28] Branagan D. J., Breitsameter M., Meacham B. E., Belashchenko V. and Therm J., Spray Tech. Vol.14 ,2005, pp.196- 204. [29] Solima A. A., Al-Heniti S., Al-Hajry A. and Al-Assiri M., Thermochim. Acta, Vol. 413, 2004, pp. 57-62. [30] Chrissafi K., Maragakis M.I., Efthimiadis K.G. and Polychroniadis E.K., J. Alloys Compd. Vol.386 , 2005, pp. 165-173. [31] Branagan D.J., Tang Y., Ap

نامه به سردبیر

سر دبیر نشریه فناوری آموزش، با تواضع انتشار نامه های واصله از نویسندگان و خوانندگان و بحث در سامانه نشریه را ظرف 3 ماه از تاریخ انتشار آنلاین مقاله در سامانه و یا قبل از انتشار چاپی نشریه، به منظور اصلاح و نظردهی امکان پذیر نموده است.، البته این شامل نقد در مورد تحقیقات اصلی مقاله نمی باشد.

توچه به موارد ذیل پیش از ارسال نامه به سردبیر لازم است در نظر گرفته شود:

[1]نامه هایی که شامل گزارش از آمار، واقعیت ها، تحقیقات یا نظریه ها هستند، لازم است همراه با منابع معتبر و مناسب باشند، اگرچه ارسال بیش از زمان 3 نامه توصیه نمی گردد

[2] نامه هایی که بجای انتقاد سازنده به ایده های تحقیق، مشتمل بر حملات شخصی به نویسنده باشند، توجه و چاپ نمی شود

[3] نامه ها نباید بیش از 300 کلمه باشد

[4] نویسندگان نامه لازم است در ابتدای نامه تمایل یا عدم تمایل خود را نسبت به چاپ نظریه ارسالی نسبت به یک مقاله خاص اعلام نمایند

[5] به نامه های ناشناس ترتیب اثر داده نمی شود

[6] شهر، کشور و محل سکونت نویسندگان نامه باید در نامه مشخص باشد.

[7] به منظور شفافیت بیشتر و محدودیت حجم نامه، ویرایش بر روی آن انجام می پذیرد.