دانشكده فنی مهندسی

گروه مهندسی مواد

 

جلسه دفاع از رساله دکتری

 

عنوان:

بررسي رويين شدن مس خالص در محيط­های قليايي و تاثير فرآيند نورد تجمعی پيوندی (ARB)  بر رفتار الکتروشيميايي لايه رويين

 

استاد راهنما:

دکتر آرش فتاح الحسینی

اساتید مشاور:

دکتر محسن کشاورز خوراسگانی

دکتر یوسف مظاهری رودبالی

داوران:

دکتر احمد کیوانی

دکتر امید میرزایی

دکتر اکبر حیدرپور

 

ارائه دهنده:

امید ایمان­طلب

 

چهارشنبه 28/07/1395         ساعت 10:00

سالن آمفی تئاتر دانشکده مهندسی

چکیده:

      هدف اصلی از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر ریزساختار بر رفتار رویین مس خالص در محیط­های قلیایی است. به‌منظور تغییر در ریزساختار، از فرآیند نورد تجمعی پیوندی (ARB) به‌عنوان یک روش تغییر شکل پلاستیک شدید (SPD) استفاده شد. پیش از انجام عملیات سطحی، ورق‌های برش داده‌شده جهت انجام فرآیند نورد تجمعی پیوندی تحت عملیات آنیل (به مدت      2 ساعت در دمای 480 درجه سانتی­گراد) قرار گرفتند. بعد از انجام عملیات سطحی اولیه به‌منظور بهبود پیوند بین ورقه­ها، فرآیند نورد تجمعی پیوندی در دمای اتاق و بدون عملیات روان کاری تا 8 پاس اعمال شد. بررسی­های ریزساختاری نمونه­ها با استفاده از مشاهدات میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) اتمی صورت گرفت. سختی نمونه­ها با استفاده از آزمون­های ریزسختی ویکرز (HV) سنجیده شد. در این تحقیق، رفتار رویین نمونه­ها در محیط­ قلیایی 01/0 مولار بوراکس با 1/9pH= و محلول­های بافر فسفاتی با pHهای 69/10، 74/10، 24/11 و 59/12 بررسی شد. جهت انجام آزمون­های الکتروشیمیایی به‌منظور بررسی رفتار الکتروشیمیایی لایه رویین مربوط به نمونه­ها از آزمون­های پتانسیل مدارباز، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و موت-شاتکی استفاده شد. در این تحقیق از عملیات ولتامتری   چرخه­ای به‌عنوان یک روش الکتروشیمیایی جدید، جهت بهبود خواص سطح بهره گرفته شد. بررسی­های ریزساختاری روند کاهشی اندازه دانه را با افزایش تعداد پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی به­خوبی نشان داد، علاوه بر این، اندازه دانه پس از اعمال 8 پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی از حدود 23 میکرومتر به کمتر از 100 نانومتر رسید. نتایج آزمون سختی، افزایش دو برابری سختی ورقه مس را پس از اعمال 8 پاس نسبت به نمونه آنیل نشان داد. نتایج آزمون­های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف‌سنجی امپدانس نشان داد که با افزایش تعداد پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی، شرایط بهتری برای شکل­گیری لایه رویین با خواص حفاظتی بهتر مهیا شده است. علاوه بر این، نتایج آزمون­های موت شاتکی آشکار ساخت که رفتار نیمه­هادی لایه رویین تشکیل‌شده روی نمونه­های مس خالص در محیط قلیایی رفتار نیمه­هادی نوع-p است و با افزایش تعداد پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی، غلظت پذیرنده­های الکترونی موجود در فیلم رویین کاهش یافته است. بررسی اثر pH بر رفتار رویین نمونه آنیل به‌عنوان نمونه درشت‌دانه و نمونه 8 پاس نورد تجمعی پیوندی شده به‌عنوان نمونه نانوساختار نشان داد که افزایش مقدار pH، سبب شکل‌گیری لایه رویین با خواص حفاظتی ضعیف­تر روی هر دو نمونه درشت‌دانه و نانوساختار شده است. علاوه بر این در تمامی محیط­های مطالعه شده نمونه نانوساختار رفتار رویین بهتری از خود نشان می­دهد. نتایج بررسی­های عملیات ولتامتری حاکی از آن است که کاهش اندازه دانه با افزایش تعداد پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی سبب بهبود خواص لایه رویین تشکیل‌شده روی ورقه مس در حین عملیات ولتامتری می­شود. انجام عملیات ولتامتری بر روی نمونه درشت‌دانه و نانوساختار در محیط­های قلیایی مختلف نیز نشان داد که کاهش مقدار pH، سبب بهبود خواص لایه رویین تشکیل‌شده روی هر دو نمونه شده است. هم­چنین، اثر مثبت ساختار نانو بر تقویت رفتار رویین مس خالص در تمامی محیط­ها در حین عملیات ولتامتری مشخص شد.

واژه­ های کلیدی: رویین، مس خالص، نورد تجمعی پیوندی، رفتار الکتروشیمیایی.

رزومه

 

 

1- مشخصات فردي:

- اميد ايمان طلب: دانشجوي دکتري گروه مهندسي مواد دانشگاه بوعلي سينا

- پست الکترونيکي:o.imantalab92@basu.ac.ir  و omid.imantalab@gmail.com

- آدرس پستي: همدان، خيابان شهيد فهميده، دانشگاه بوعلي سينا، دانشکده مهندسي، گروه مهندسي مواد

                                                     

2- سوابق تحصيلي:

 

3- سوابق آموزشي:

 

 

4- سوابق پژوهشي:

 

4-1- مقالات ISI ، ISC و علمي-پژوهشي

1. A. Fattah-alhosseini, O. Imantalab, The electrochemical behaviour of AISI 321 stainless steel in alkaline media, International Journal of Iron & Steel Society of Iran, 10(1) (2013) 7-13.

2. A. Fattah-alhosseini, O. Imantalab, Effect of immersion time on the electrochemical behaviour of AISI 321 stainless steel in 0.1 M H2SO4 solution, Iranian Journal of Materials science and Engineering, 11(2) (2014) 57–70.

3. A. Fattah-alhosseini, H. Farahani, O. Imantalab, The effect of solution concentration on the electrochemical behaviour of AISI 321 stainless steel in sulfuric solutions, International Journal of Iron & Steel Society of Iran, 9(2) (2012) 19–26.

4- اميد ايمان طلب، آرش فتاح الحسيني، مدل­سازي رويين شدن فولاد زنگ­نزن AISI 316L در محلول شبيه­سازي بتن با روش طيف­سنجي امپدانس الکتروشيميايي، فصلنامه علمي- پژوهشي علوم و مهندسي خوردگي، سال دوم، شماره سوم، پاييز 1391.

5- آرش فتاح الحسيني، اميد ايمان طلب، بررسي رفتار الکتروشيميايي فولاد زنگ­نزن 304 کم کربن در يک محلول قليايي با روش موت- شاتکي و طيف­سنجي امپدانس الکتروشيميايي، فصلنامه علمي پژوهشي مهندسي مواد مجلسي، سال هشتم، شماره دوم، تابستان 1393.

6. A. Fattah-alhosseini, O. Imantalab, Effect of accumulative roll bonding process on the electrochemical behavior of pure copper, Journal of Alloys and Compounds, 632 (2015) 48–52.

7. O. Imantalab, A. Fattah-alhosseini, Electrochemical and passive behavior of pure copper fabricated by accumulative roll bonding (ARB) process, Journal of Materials Engineering and Performance, 24 (2015) 2579–2585.

8. O. Imantalab, A. Fattah-alhosseini, Effect of accumulative roll bonding (ARB) process on the electrochemical behavior of pure copper in 0.01 M KOH solution, Analytical and Bioanalytical Electrochemistry, 7(2) (2015) 210–219.

9. A. Fattah-alhosseini, O. Imantalab, Passivation behavior of ultra-fine grained pure copper fabricated by accumulative roll bonding (ARB) process, Metallurgical and Materials Transactions A, 47A (2016) 572–580.

10. O. Imantalab, A. Fattah-alhosseini, Y. Mazaheri, M.K. Keshavarz, Strengthening mechanisms and electrochemical behavior of ultrafine grained commercial pure copper fabricated by accumulative roll bonding, Metallurgical and Materials Transactions A, 47A (2016) 3684–3693.

11. O. Imantalab, A. Fattah-alhosseini, M.K. Keshavarz, Y. Mazaheri, Electrochemical Behavior of Pure Copper in Phosphate Buffer Solutions: A Comparison between Micro- and Nano-Grained Copper, Journal of Materials Engineering and Performance, 25 (2016) 697–703.

12. A. Fattah-alhosseini, O. Imantalab, F.R. Attarzadeh, Enhancing the Electrochemical Behavior of Pure Copper by Cyclic Potentiodynamic Passivation: A Comparison between Coarse- and Nano-Grained Pure Copper, Metallurgical and Materials Transactions B, 47B (2016) 2761–2770.

13. A. Fattah-alhosseini, O. Imantalab, Y. Mazaheri, M.K. Keshavarz, Microstructural evolution, mechanical properties, and strain hardening behavior of ultrafine grained commercial pure copper during the accumulative roll bonding process, Materials Science and Engineering A, 560 (2016) 8–14.

14. A. Fattah-Alhosseini, O. Imantalab, FR. Attarzadeh, Electrochemical Behavior of Nano-grained Pure Copper in Dilute Alkaline Solution with Chloride Ion Trace, Journal of Materials Engineering and Performance, accepted.

15. A. Fattah-alhosseini, M. Naseri, O. Imantalab, D. Gholami, M. Haghshenas, The Passive Film Characteristics of Several Cold Deformed Pure Copper, Journal of Materials Engineering and Performance, accepted.

16. A. Fattah-alhosseini, O. Imantalab, Effect of grain refinement on the electrochemical behavior of pure copper by employing Mott–Schottky analysis in conjunction with point defect model, Analytical and Bioanalytical Electrochemistry, accepted.

 

 

 

4-2- مقالات ارئه شده در کنفرانس­هاي داخلي

1- آرش فتاح الحسيني، اميد ايمان طلب، مهديس نوري، محدثه جوکار، تاثير زمان بر تشکيل لايه رويين فولاد زنگ­نزن 304 کم کربن در محيط قليايي، چهاردهمين کنگره ملي خوردگي، ارديبهشت 1392، دانشکده فني دانشگاه تهران.

2- اميد ايمان طلب، آرش فتاح الحسيني، تاثير زمان بر رويين شدن فولاد زنگ­نزن 304 کم کربن در محيط شبيه­سازي بتن، شانزدهمين سمپوزيوم فولاد ايران، اسفند 1392، بندرعباس- شرکت فولاد هرمزگان.

3- O. Imantalab, A. Fattah-alhosseini, Effect of Nano-Grained Structure on the Electrochemical behavior of the Pure Copper in an alkaline solution, 11th Annual Electrochemistry seminar of Iran.

 

5- عضويت­ها:

- عضو انجمن خوردگي ايران

- عضو انجمن آهن و فولاد ايران