علیرضا انصاری
علیرضا انصاری
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مواد گرایش شناسایی و انتخاب مواد مهندسی
عنوان:
بررسي رويين شدن تیتانیم خالص تجاری و تأثیر فرآيند نورد تجمعی (ARB)
بر رفتار الکتروشيميايي لايه رويين در محلول اسیدی
استاد راهنما:
دکتر آرش فتاح الحسینی
اساتید مشاور:
دکتر یوسف مظاهری رود بالی
دکتر محسن کریمی
اساتید داور:
دکتر حسن علم خواه
دکتر محسن شیخی
نگارش:
علیرضا انصاری
2 آذر 1395
چكيده:
در میان آلیاژهای تیتانیم ، درکاربردهای هوافضا و پزشکی از آلیاژ شناختهشده Ti-6Al-4V استفاده زیادی میشود. هدف از این تحقیق حاضر بررسی اثر ریزدانهسازی بر رفتار الکتروشیمیایی تیتانیم خالص تجاری است. بدین منظور شش پاس فرایند نورد تجمعی پیوندی ((ARB در دمای اتاق روی تیتانیم خالص تجاری با موفقیت اعمال شد. تحولات ریزساختاری نشان داد که متوسط اندازه دانه از 5±45 میکرومتر در ماده اولیه به حدود 4±90 نانومتر پس از شش پاس نورد تجمعی پیوندی (ARB) کاهش یافت. درجه تغییر شکل ناهمگن که از توزیع ریزسختی به دست آمد، نشان داد که همگنی کرنش در پاس بالاتر ARB بهبود یافته است. استحکام تسلیم و کششی تیتانیم نانو ساختار پس از شش پاس (به ترتیب حدود 799 مگاپاسگال و 989 مگاپاسگال ) به ترتیب حدود %180 و %140 بالاتر از نمونه اولیه (284 مگاپاسگال و 415 مگاپاسگال) بود. تیتانیم خالص تجاری نانو ساختار (NG CP Ti) پس از شش پاس ARB استحکام بالاتری از آلیاژ Ti-6Al-4V با میزان افزایش طول یکسان نشان داد. رفتار الکتروشیمیایی تیتانیم خالص تجاری با دو ساختار، درشتدانه و نانو دانه با نمودار پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، طیفسنجی امپدانس الکتروشیمی (EIS) و آنالیز موت-شاتکی مقایسه شد. نمودار پلاریزاسیون پتاسیودینامیک و طیفسنجی امپدانس الکتروشیمی (EIS) برای مقایسه نمونههای ریزدانهشده در محلول اسید سولفوریک و رینگر بسیار مناسب و دارای نتایج قابلبررسی بود. آنالیز موت-شاتکی نشان داد که لايه رویین در محلول اسید سولفوریک و رینگر از نوع نیمههادی n- میباشد و ریزدانهسازی تغییری در رفتار نیمههادی آن به وجود نیاورده است. آنالیز موت-شاتکی در نمونه آنیل ARB شده در محلول اسید سولفوریک و رینگر و رابطه آن با مدل عیوب نقطهای بررسی شد، و غلظت عیوب بهعنوان تابعی از ریزدانگی محاسبه شد. آنالیز موت-شاتکی نشان داد که با کاهش اندازه دانه، چگالی دهنده الکترونی کاهش پیدا میکند. درنهایت، آزمونهای الکتروشیمیایی نشان داد که رفتار الکتروشیمیایی نمونه ریز دانه نسبت به نمونه درشت دانه بهبود مییابد، که احتمالاً به دلیل تشکیل لايه اکسیدی ضخیمتر و دارای عیوب کمتر میباشد.
Abstract:
The aim of this research is basically to investigate the effect of grain refinement on the electrochemical behavior of commercial pure titanium. In this study, the six-cycle accumulative roll bonding (ARB) process at room temperature was successfully used for grain refining in commercial pure titanium (CP Ti). The microstructural evaluations revealed that the average grain size decreased from about 45 µm for the initial material to about 90 nm after six cycles of ARB. The degree of deformation inhomogeneity indicated from microhardness profiles revealed strain homogeneity improvement at higher number of ARB cycles. The Hall-Petch hardness relation was successfully applied to predict the result of the previous works. The yield and tensile strength of the nano-grained (NG) CP Ti after sixth cycle (799 MPa and 989 MPa) were about 180% and 140% higher than that of the as-received sample (284 MPa and 415 MPa), respectively. The NG CP Ti after 6 cycles ARB exhibited higher strength than that of commercial Ti-6Al- 4V alloy and same elongation. electrochemical behavior of commercial pure titanium with both coarse-grained (annealed sample with the average grain size of about 45 µm) and nano-grained microstructure was compared by potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and Mott–Schottky analysis. Potentiodynamic polarization plots and EIS measurements revealed that as a result of grain refinement, the passive behavior of the nano-grained sample was improved compared to that of annealed pure Ti in H2SO4 and Ringer’s solutions. Mott–Schottky analysis indicated that the passive films behaved as n-type semiconductors in H2SO4 and Ringer’s solutions and grain refinement did not change the semiconductor type of passive films. For this purpose, the Mott-Schottky analysis of annealed and ARBed samples, in H2SO4 and Ringer’s solutions in conjunction with the point defect model, was performed, and the defects concentrations were calculated as a function of grain refinement. The relationship between density of defects and grain size are discussed in order to understand the semiconducting behavior of commercial pure Ti . Also, Mott–Schottky analysis showed that the donor densities decreased as the grain size of the samples reduced. Finally, all electrochemical tests showed that the electrochemical behavior of the nano-grained sample was improved compared to that of annealed pure Ti, mainly due to the formation of thicker and less defective oxide film.
مقالات استخراج شده:
مقالات ارائه شده در کنفرانسهای داخلی:
یوسف مظاهری رودبالی، آرش فتاح الحسینی، علیرضا انصاری، محسن کریمی، بررسی رویین شدن تیتانیم خالص تجاری و تاثیر فرآیند نورد تجمعی (ARB) بر رفتارالکتروشیمیایی لایه رویین در محلول اسیدسولفوریک، پنجمین کنفرانس بین المللی مهندسی مواد و متالورژی و دهمین کنفرانس مشترک انجمن مهندسین متالورژی و انجمن علمی ریختهگری ایران، آبان ماه 1395، دانشگاه شیراز.
مقالات ISI و علمی – پژوهشی:
1) Fattah-alhosseini, A., Ansari, A.R., Mazaheri, Y. and Keshavarz, M.K., 2016. Effect of immersion time on the passive and electrochemical response of annealed and nano-grained commercial pure titanium in Ringer's physiological solution at 37° C. Materials Science and Engineering: C.
Fattah-alhosseini, A., Ansari, A.R., Mazaheri, Y, Karimi, M., Electrochemical Behavior Assessment of Micro- and Nano-Grained Commercial Pure Titanium in H2SO4 Solutions. Journal of Materials Engineering and Performance
به اطلاع متقاضیان دکترای سال تحصیلی 1404-1403 رشته های مهندسی (مکانیک - کامپیوتر - برق - مواد - عمران - صنایع) دانشگاه بوعلی سینا می رساند، فهرست اساتید پذیرنده دانشکده مهندسی...
به اطلاع می رساند یک شرکت دانش بنیان در اصفهان نیازمند خدمات تحقیقاتی دانش آموختگان رشته های مواد و شیمی بوده و استخدام می کند. علاقمندان جهت کسب اطلاعات بیشتر و هماهنگی با شماره 03133879868 در...
به گزارش بسنا، مراسم افتتاحیه این پروژه با حضور محمدعلی زلفیگل وزیر علوم، تحقیقات و فناوری و دکتر علیرضا قاسمیفرزاد استاندار همدان، معاونان وزارتخانههای علوم و مسئولان استانی و ریاست...
دفتر هدایت استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلیسینا فهرست اسامی دانشجویان برگزیده آموزشی پژوهشی پانزدهمین همایش سالانه دفتر هدایت استعدادهای درخشان سال ۱۴۰۲ را منتشر کرد. اسامی دانشجویان...
بهراد توتونچی دبیر انجمن علمی دانشجویی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا، در جلسه ای با حضور نمایندگان دانشگاه های سراسر کشور، با کسب اکثریت آرا انتخابات، به عنوان دبیر...
در هشتمین نشست از دوره یازدهم هیأت ممیزه دانشگاه بوعلیسینا، آقای دکتر علیرضا حاتمی دارای مدرک دکتری در رشته مهندسی برق با ر أ ی اعضاء از مرتبه...
بدینوسیله انتخاب آقای دکتر آرش فتاح الحسینی را به عنوان پژوهشگر برگزیده دانشگاه در گروه فنی و مهندسی به ایشان و خانواده علمی دانشکده مهندسی تبریک عرض نموده و از خداوند متعال...
بدینوسیله انتخاب دو تن از دانشجویان دانشکده مهندسی مهندس راضیه چهارمحالی در مقطع دکتری رشته مهندسی مواد شاخه خوردگی و مهندسی سطح و مهندس امین نظری در مقطع...
بدینوسیله انتخاب سه عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقایان دکتر جواد بهنامیان ، دکتر حسن علم خواه و دکتر محسن گودرزی در...
براساس اطلاعات پایگاه شاخصهای اساسی علم (ESI)، حضوردکتر محمد حسن مرادی از گروه مهندسی برق دانشکده مهندسی در زمره پژوهشگران پراستناد یک درصد برتر دنیا استمرار پیدا کرد. ...
بدینوسیله انتخاب اعضا محترم هیات علمی سرکار خانم دکتر سموئی (گروه مهندسی صنایع)، جناب آقایان دکتر بابائی (گروه مهندسی عمران)، دکتر حاتمی (گروه مهندسی برق)، دکتر ختن لو (گروه مهندسی...
بدینوسیله انتخاب چهار عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقای دکتر جواد بهنامیان از گروه مهندسی صنایع به عنوان پژوهشگر اول برگزیده، جناب آقای دکتر حسن علم خواه از گروه...
به گزارش بسنا و به نقل از سازمان سنجش، آزمون مرحله نهایی بیست و هشتمین دوره المپیاد علمی دانشجویی کشور با حضور نفرات برگزیده آزمون کارشناسی ارشد (متمرکز) و آزمون غیرمتمرکز المپیاد در دانشگاههای...
به اطلاع دانشجویان محترم می رساند سایت کامپیوتر کارشناسی دانشکده مهندسی به دلیل انجام ثبت نام دانشجویان کارشناسی ورودی 1402 از شنبه 1402/7/22 به مدت یک هفته تعطیل می باشد.
به گزارش بسنا و به نقل از معاونت علمی فناوری ریاست جمهوری، در هشتمین دوره تجلیل از سرآمدان علمی کشور در سال ۱۴۰۲ که با حضور معاون علمی و فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور و وزیر علوم...
به اطلاع دانشجویان ورودی جدید تحصیلات تکمیلی (ارشد و دکترا) می رساند، یکشنبه 23 مهر ساعت 11 الی 13 در محل آمفی تئاتر دانشکده مهندسی جلسه معارفه با هیات رییسه دانشکده برگزار می شود. ...
بر اساس اطلاعات جدید نمایه استنادی معتبر scopus ۲۰۲۳، با بررسی مقالات مربوط به ۲۰۲۲، 4 عضو هیات علمی و 1 دانش آموخته دانشکده مهندسی و با بررسی کل مقالات مربوط به سال های مختلف، 1 نفر از اعضای هیات...
نظر به مراتب تعهد، تخصص و تجارب ارزشمند جناب آقای دکتر حسن علم خواه و بنا به پیشنهاد رئیس دانشکده مهندسی، به موجب ابلاغی ایشان با حفظ سمت آموزشی به مدت 2 سال به عنوان...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر امیرسامان خیرخواه به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی صنایع منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر صالح رازینی به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی برق منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب ارزنده...