تحقیق بررسی مشخصات و خواص لحیم نا همجنس آلیاژ حافظه دار TINI و فولاد ضد زنگ

توضیحات :

تحقیق بررسی مشخصات وخواص لحیم نا همجنس آلیاژ حافظه دار TINI و فولاد ضد زنگ

تعداد صفحه : 15

قالب : Word قابل ویرایش.

بخشی از متن :

تاریخچه

آلیاژ حافظه دار TINI ماده ای است كاربردی با استفاده وسیع در بسیاری از منابع از جمله صنایع هوا فضا . انرژی هسته ای صنایع دریایی علوم پزشكی می باشد.این آلیاژ دارای خاصیت ویژه حافظه دار SME الاستیك بسیار بالا . مقاومت به سایش و فرسایش بسیار خوب و پایداری بالا در محیط بیو شیمیایی می باشد.( 1)

.امروزه در صنایع پزشكی از آلیاژ TINI و همچنین فولاد ضد زنگ برای ساخت سیستمهای ارتودنسی دندان استفاده می شود . خاصیت هوشمندی و همچنین الاستیكی بالای آلیاژ TINI به دندان ها این امكان را می دهد كه در یك دوره درمانی بلند مدت و تحت نیروی كم ولی مداوم سیمها مكان خود را تصحیح كنند با این روش می توان تغییر فرم زیادی در دندان ها بدون اعمال نیروی زیاد اعمال نمود.(3)

با این وجود استحكام نسبتا پائین این آلیاژ باعث شل شدن تدریجی سیم در حین حركت دندان ها در جهت مخالف می گردد. در مقابل استفاده از فولاد ضد زنگ بعلت استحكام بالا عیب مذكور را بر طرف می كند. ولی فلاد نیز بعلت داشتن الاستیكیه كم باعث اعمال نیروی زیاد به دندانها شده و از حركت تدریجی آنها در حین دوره درمانی جلوگیری می كند.

با این تفاسیر تولید یك اتصال ناهمجنس از آلیاژ TINIو فولاد ضد زنگ مزایای استفاده از هر دو ماده را بدنبال دشانه و باعث كاهش طول دره درمان و افزایش كییفیت كار می گردد.

مقدمه

مقاله حاضر حاصل مطالعه سه مقاله تحقیقی می باشد كه در آنها اهداف زیر مورد نظر بوده است:

1)بررسی ارتباط بین ریز ساختار و خواص اتصال ناهمجنس و دستیابی به راهكارهای مناسب بمنظور به بهبود خواص اتصال(1)

2)بررسی تاثیر پارامترهای لحیم لیزر بر خواص اتصال (2)

3)مطالعه خواص خوردگی اتصال(3)

محققین فوق ابتدا با استفاده از جوشكاری میكروپلاسما اتصال فوق را تولید كردند كه مشكلات این اتصال عبارت بودند از استحكام كه جوش (159-127 پاسگال) بعلت تشكیل ساختار سرد و همچنین وسیع بودن منطقه متاثر از حرارت (HAZ) (2)

لذا در كار پژوهشی اخیر به تولید اتصال آلیاژ TINI و فولاد ضد زنگ با اسفتاده از پروسه لحیم سخت لیزر و سیم لحیمی از جنس آلیاژ نقره پرداختند كه به بررسی اجمالی نحه كار و نتایج این تحقیق خواهیم پرداخت.

آلیاژ TINI با استحكام كششی 1319-1108 مگا پاسكال و كرنش 18-16 در صد استفاده شد. فیلد متان مورد استفاده دارای تركیب شیمیائی 68-50 درصد جرمی نقره 30-10 درصد مس .

20-12 درصد روی و 10-0 درصد قلع می باشد. در بخش های دوم وسوم تحقیق از فیلد سما با تركیب 52 درصد نقره .22%مس.18%روی .8% وزنی قلع استفاده شده كه دمای سالید و مس آن 590 و دمای لیكوئید و مس آن 3/635 بوده است.

بررسی ارتباط بین ریز ساختار و خواص اتصال:(1)

فرآیند لحیم با استفاده از یك دستگاه لیزر(JY-100 ) انجام شد. خواص مكانیكی اتصال در دمای اتاق و با استفاده از دستگاه یونیور سال (CSS-44100) و ریز ساختار اتصال با استفاده از میكروسكوپ نوری ،آنالیزور تصویر (VIDAS) میكروسكوپ SEM و دستگاه X-RAY بررسی گردید.

استحكام كششی و سختی اتصال:(1)

شكل (1) نحوه انجام تست مكانیكی بر روی اتصال را نشان می دهد. در شكل (2) پارامترهای لحیم نشان داده شده اند و در شكل (3) نمودار تنش كرنش مربوط به اتصال تحت پارامترهای نادیده در شكل (2) رسم شده است.

نتایج نشان داد كه بهترین استحكام كششی سوپر الاستیكی در شرایط ناحیه 10 بدست می آید.

استحكام كششی اتصال 360-320 مگا پاسكال بدست آمد وكرنش الاستیك تا حد 10-8 در صد قابل افزایش بود. در حرارت ورودی كمتر (ناحیه9) استحكام 210-190 مگا پاسكال بدست آمد.منظقه شكست ،فصل مشترك بین آلیاژ TINI و فیلد متال بود كه بدلیل پایین بودن حرارت ورودی زمان كوتاه لحیم و در نتیجه پیوند ضعیف بین این دو قسمت است. در منطقه(C) كه حرارت رودی لحیم بالا است. شكست اتصال از منطقه HAZ آلیاژ TINI است كه نشان دهنده تغییر شدید خواص آلیاژ در این ناحیه می باشد. (شكل4) . همچنین استحكام كششی تا 320 – 300 مگا پاسكال كاهش یافته و سختی نیز كمتر شد.(شكل5).

سوپرالاستیسیته آلیاژ TINI(1)

شكل 6 نمودار تنش – كرنش را برای بار گذاری در سه حالت و سپس برداشتن بار ،نشان می دهد.همانطور كه مشاهده می شود،كرنش ایجاد شده در اثر بارگذاری با بر داشتن بار تا حد زیادی قابل بازگشت است و لذا اتلاف سوپر الاستیسته آلیاژ تقریبا پایین می باشد.

تحت خشن بصورتی كه در شكل (7) نشان داده شده انجام گردید. خش درست آلیاژ TINI تا زاویه 90 درجه و بعد تا زمان 30 ثانیه انجام شد. با افزایش زایه (B) و افزایش حرارت ورودی لحیم میزان اتلاف خاصیت سوپر الاستیسته آلیاژ TINIافزایش یافت.در شرایطی كه پارامترهای لحیم در ناحیه a شكل (2) قرار دارد.اتلاف سوپر الاستیسته آلیاژ در منطقه HAZ كم است. در ناحیه b این اتلاف كمی بیشتر شده و در ناحیه C افزایش اتلاف قابل ملاحظه است. لذا با كنترل مناسب میزان حرارت ورودی می توان خاصیت سوپر الاستیسته و حافظه داری آلیاژ TINI را در حد مطلوب نگه داشت.

ریز ساختار اتصال غیر همجنس:(1)

همانطور كه در شكل های ریز ساختاری منطقه لحیم مشاهده می شود (شكل 8) فیلد نقره ای قابلیت تر كنندگی خوبی بر روی هر دو فلز پایه داشته است ولی لایه دیفیوژنی در فولاد ضد زنگ عمیق تر است كه این دلیلی برای شكست لحیم از فصل مشترك فیلد و آلیاژ TINI می باشد.

و...