انجمن علمی ریخته گری ایرانپژوهشنامه ریخته گری2588-53678220241121Effects of Cooling Rate after Homogenizing on the Microstructure and Tensile Properties of a New Generation Cobalt Base Superalloyبررسی و اصلاح اثر اصطکاک و گرمای آدیاباتیک حین تغییرشکل داغ فشاری یک ترکیب بین فلزی آلومیناید تیتانیوم ریختگی818820010610.22034/frj.2024.426238.1189FAحسینرضاییدانشجوی دکترای مهندسی مواد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر0000-0003-4031-4963مریممرکباتیدانشیار، مجتمع داشنگاهی مواد و فناوری های ساخت، داشنگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران0000-0001-5006-2822امیرمومنیدانشیار، دانشکده متالورژی و مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی همدانJournal Article20231120New cobalt-nickel base superalloys containing γ´ precipitates designed in order to achieve better high temperature properties than Ni base superalloys. In this article, the alloy with chemical composition of Co-28.7Ni-4.26Al-8.2Cr-17.4W-1.51Ti-2.85Ta-0.02C-0.01B (%W) casted and homogenized at 1300°C for 8hr. one sample quenched in air (1300-Air) and the other cold in furnace till 900°C and after that quenched in air (1300-900-Air). Microstructural investigation carried out using optical and electron scanning microscopy. Hardness and room and high temperatures of homogenized samples is also compared. The results showed that cast sample containing dendritic structure with primitive and secondary arms which eliminated after homogenizing. 1300-Air sample have finer grains and more scattered precipitates while 1300-900-Air sample have coarse grains and continuous precipitates at the grain boundaries. Room and high temperature ultimate tensile strength of 1300-900-Air are 775 and 232 MPa, respectively. These are 1027 and 282 MPa, respectively for 1300-Air sample which are more than ones for 1300-900-Air and related to finer grains and scattering the precipitates.هدف از پژوهش حاضر، مطالعه تاثیر اصطکاک و گرمای آدیاباتیک حین شکل داغ فشاری ترکیب بین فلزی Ti-48Al-2Cr-2Nb و اصلاح تاثیر این عوامل بر منحنیهای سیلان داغ آن است. آزمون فشار داغ ترکیب فوق در دماهای 1000، 1050، 1100 و 1150 و نرخهای کرنش 001/0، 01/0 و 1/0 بر ثانیه انجام شد. سپس منحنیهای سیلان داغ به دست آمده، با در نظر گرفتن تاثیر اصطکاک و گرمای آدیاباتیک اصلاح شد. نوع اصطکاک از نوع لغزنده بوده و مقادیر ضریب اصطکاک در شرایط مختلف تغییرشکل داغ بین 14/0 تا 46/0 محاسبه شد. مقدار ضریب اصطکاک با افزایش دمای تغییرشکل و کاهش نرخ کرنش، افزایش یافت. این ضریب با اندازه گیری شعاع و ارتفاع نمونهها قبل و بعد از تغییرشکل اندازه گیری می شود، اما مقدار آن به هدایت حرارتی قالب و قطعا کار بستگی دارد. در نرخهای کرنش اندک، اثر اصطکاک و گرمای آدیاباتیک یکسان بوده و تقریبا یکدیگر را خنثی می کنند، اما در نرخهای کرنش بالاتر اثر گرمای آدیاباتیک به حدی افزایش می یابد که منحنی اثر اصلاح شده گرمای آدیاباتیک تا 30 مگاپاسکال بیشتر از مقدار تنش اولیه میباشد. در نرخ کرنش 001/0 بر ثانیه به دلیل زمان طولانی آزمون، اختلاف دمایی ایجاد شده در سطح قطعه ناچیز بوده و قابل صرف نظر کردن است. همچنین وجود اختلاف دمایی موقعیت تنش حداکثر را در نمودار تغییر نمیدهد. مقدار قدر مطلق خطای ناشی از اصطکاک و گرمای آدیاباتیک با افزایش کرنش، افزایش مییابد، در حالیکه علامت جبری این پارامترها متفاوت بوده و تاثیر یکدیگر را خنثی می کنند.https://www.foundingjournal.ir/article_200106_7a303a097dd4e02452c5febfd78f74a9.pdfانجمن علمی ریخته گری ایرانپژوهشنامه ریخته گری2588-53678220241121Effects of Cooling Rate after Homogenizing on the Microstructure and Tensile Properties of a New Generation Cobalt Base Superalloyتاثیر نحوه سرمایش پس از عملیات حرارتی همگنسازی بر ریزساختار و خواص کششی یک سوپر آلیاژ پایه کبالت نسل جدید899720062210.22034/frj.2024.426116.1188FAصادقورمزیارمحقق، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایرانسید مهدیعباسیاستاد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران0000-0003-3355-7318معصومهسیف اللهیاستادیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران0000-0002-3105-2423Journal Article20231120New cobalt-nickel base superalloys containing γ´ precipitates designed in order to achieve better high temperature properties than Ni base superalloys. In this article, the alloy with chemical composition of Co-28.7Ni-4.26Al-8.2Cr-17.4W-1.51Ti-2.85Ta-0.02C-0.01B (%W) casted and homogenized at 1300°C for 8hr. one sample quenched in air (1300-Air) and the other cold in furnace till 900°C and after that quenched in air (1300-900-Air). Microstructural investigation carried out using optical and electron scanning microscopy. Hardness and room and high temperatures of homogenized samples is also compared. The results showed that cast sample containing dendritic structure with primitive and secondary arms which eliminated after homogenizing. 1300-Air sample have finer grains and more scattered precipitates while 1300-900-Air sample have coarse grains and continuous precipitates at the grain boundaries. Room and high temperature ultimate tensile strength of 1300-900-Air are 775 and 232 MPa, respectively. These are 1027 and 282 MPa, respectively for 1300-Air sample which are more than ones for 1300-900-Air and related to finer grains and scattering the precipitates.سوپرآلیاژهای پایه کبالت نسل جدید به منظور دستیابی به خواص دما بالای بهتر نسبت به سوپرآلیاژهای پایه نیکل و بر پایه استحکام بخشی با استفاده از رسوبات ɣ´ طراحی شدهاند. در این مطالعه سوپر آلیاژ پایه کبالت نسل جدید با ترکیب Co-28.7Ni-4.26Al-8.2Cr-17.4W-1.51Ti-2.85Ta-0.02C-0.01B (%W)طراحی و ریختهگری گردید. دو نمونه در دمای °C1300 به مدت 8 ساعت همگنسازی شدند. یک نمونه به صورت مستقیم در هوا سرد گردید (1300-Air) و نمونه دیگر در تا دمای °C900 در کوره و سپس در هوا سرد شد (1300-900-Air). ریزساختار با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین سختی و استحکام کششی دمای محیط و دمای بالا (°C800) نمونههای همگن شده باهم مقایسه شد. نتایج ریزساختاری نشان داد که نمونهی ریختگی، دارای ریزساختار دندریتی با بازوهای اولیه و ثانویه است که پس از همگنسازی از بین میرود. نمونه 1300-Air دارای دانههای ریزتر و رسوبات پراکندهتر بوده و نمونه 1300-900-Air دارای دانههای درشتتر و رسوبات بهم پیوسته در مرزدانهها است. استحکام دما محیط و دما بالای نمونهی 1300-900-Air به ترتیب 775 و 232 مگاپاسکال و برای نمونهی 1300-Air به ترتیب 1027 و 282 مگاپاسکال هست که میتوان آن را به دلیل دانههای کوچکتر و نحوهی پراکندگی رسوبات مربوط دانست.https://www.foundingjournal.ir/article_200622_74f43b97b107bc10cb9f730ec8c797a9.pdfانجمن علمی ریخته گری ایرانپژوهشنامه ریخته گری2588-53678220241121Investigating the Mechanical Properties and Possibility of Replacing Forged Parts with Cast Parts of 6061 Aluminum Alloyبررسی خواص مکانیکی و امکان جایگزینی قطعات آهنگری شده با قطعات ریختگی آلیاژ آلومینیم 60619910620211410.22034/frj.2024.413480.1184FAمیلادشادیدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایرانحسنثقفیان لاریجانیاستاد، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایرانJournal Article20230827The purpose of this research is to increase the mechanical properties of 6061 aluminum alloy cast parts using nucleating agent and changing the cooling rate. In order to determine the nucleate effect, the master alloy Al-5Ti-1B was used, and two types of sand and metal molds were used to investigate the effect of cooling rate. The results of the image analysis showed that the smallest grain size with a number of 47 micrometers corresponds to the sample produced in a metal mold with the addition of germinating agent. Also, the metal sample with the addition of germinating agent had a 22% increase in hardness, a 21.5% increase in final tensile strength and a 23% increase in elongation compared to the control sample (a straight piece forged from a billet). In the continuation, in order to use the optimal method determined for the production of parts, a type of part with the geometry of the forging sample (control sample) was produced using the metal mold method with the addition of a germinating agent and in order to achieve the final dimensions and properties under the final forging operation with a low press. it placed. In this way, compared to the control sample, the production part produced by the combined method of casting and forging has a 27% increase in hardness and a 33% increase in final tensile strength, and it has the ability to replace the control sample.در هدف از انجام این پژوهش افزایش خواص مکانیکی قطعات ریختگی آلیاژ آلومینیم 6061 و کاهش استفاده از فرآیند آهنگری با استفاده از جوانهزا و تغییر سرعت سرد شدن است. به منظور تاثیر جوانهزا با ثابت کردن پارامترهای متغیر، از آمیژان Al-5Ti-1B و جهت بررسی تاثیر سرعت سرد شدن از دو نوع قالب ماسهای و فلزی استفاده شد. نتایج آنالیز تصویری نشان داد که کوچکترین اندازه دانه با عدد 47 میکرومتر مربوط به نمونه تولید شده در قالب فلزی با افزودن جوانهزا است. همچنین نمونه فلزی با افزودن جوانهزا نسبت به نمونه شاهد (قطعه مستقیم آهنگری شده از بیلت) 22% افزایش سختی، 5/21% افزایش در استحکام کششی نهایی و 23% افزایش ازدیاد طول داشته است. در ادامه به منظور استفاده از روش بهینه تعیین شده برای تولید قطعات، یک نوع قطعه با هندسه نمونه آهنگری (شاهد) با روش قالب فلزی با افزودن جوانهزا تولید و به منظور رسیدن به ابعاد و خواص نهایی تحت عملیات آهنگری نهایی با پرس کم قرار گرفت. به این صورت قطعه تولیدی به روش ترکیبی ریختهگری و آهنگری نسبت به نمونه شاهد، 27% افزایش سختی و 33% افزایش استحکام کششی نهایی ایجاد کرده است و توانایی جایگزینی با نمونه شاهد را دارد.https://www.foundingjournal.ir/article_202114_33acd7a2a52067fb48ecf948c6037e41.pdfانجمن علمی ریخته گری ایرانپژوهشنامه ریخته گری2588-53678220241121Investigating the Microstructure, Mechanical and Thermal Properties of CuNiAlCrFe High Entropy Alloy Made by VAR Methodبررسی ریزساختار، خواص مکانیکی و حرارتی آلیاژ آنتروپی بالا CuNiAlCrFe ساخته شده به روش VAR10711520352410.22034/frj.2024.465005.1196FAهانیهنهاوندیدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیحمیدخرسنددانشیار، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایرانJournal Article20240627High entropy alloys (HEAs) have attracted much attention due to their unique properties, which include high mechanical strength, corrosion resistance, and stability at high temperatures. Among the production methods of high entropy alloys, the vacuum remelting casting method (VAR) is of great importance due to the control of the melting process and rapid solidification of the melt. The aim of this research is to make a microstructure with uniform chemical composition of high entropy CuNiAlCrFe alloy with suitable mechanical and thermal properties using VAR casting method. After preparing CuNiAlCrFe high entropy alloy ingot by VAR casting method, XRD, EDX analyzes and also Map images of the alloy composition were prepared to verify the made alloy. The light microscope images showed the dendritic structure of the alloy due to rapid freezing and confirmed the biphasic nature of the high entropy alloy. Next, in order to characterize the physical properties of the high entropy alloy, DSC and TG thermal analysis were taken. The results of thermal analysis showed that the melting point of the high entropy CuNiAlCrFe alloy is 1360 oC, and no mass change was observed during the process up to the above temperature. During the process of studying the above-mentioned high entropy alloy, samples were taken to check mechanical tests such as tensile, average hardness and microhardness, and the results obtained were final strength 3000 MPa, HV30577, (rich in iron phase) HV30 160 and ( copper rich phase) were 125 HV30آلیاژهای انتروپی بالا (HEAs) به دلیل داشتن ویژگیهای منحصر به فردی، که شامل استحکام مکانیکی زیاد، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری در دماهای بالا میشود، توجه بسیاری را به خود جلب کردهاند. در میان روشهای تولید آلیاژهای انتروپی بالا، روش ریختهگری ذوب مجدد خلاء (VAR)به دلیل کنترل فرآیند ذوب و انجماد سریع مذاب از اهمیت بالایی برخوردار میباشد. هدف از این پژوهش، ساخت ریزساختار با ترکیب شیمیایی یکنواخت از آلیاژ انتروپی بالا CuNiAlCrFe با خواص مکانیکی و حرارتی مناسب با استفاده از روش ریخته گری VARمی باشد. بعد از تهیه شمش آلیاژ انتروپی بالا CuNiAlCrFe توسط روش ریختهگری VAR، جهت صحتسنجی آلیاژ ساخته شده آنالیزهای XRD,EDX و همچنین تصاویر Map از ترکیب آلیاژ تهیه شد. تصاویر میکروسکوپ نوری نشان دهنده ساختار دندریتی آلیاژ ناشی از انجماد سریع و تائید دو فازی بودن آلیاژ انتروپی بالای ساخته شده بود. در ادامه جهت مشخصهیابی خواص فیزیکی از آلیاژ انتروپی بالا ساخته شده، آنالیز حرارتی DSC و TG گرفته شد. نتایج آنالیز حرارتی نشان داد که نقطه ذوب آلیاژ انتروپی بالا CuNiAlCrFe دمای oC 1360 است که طی سیر تا دمای فوق هیچ تغییر جرمی مشاهده نشد. طی روند مطالعه آلیاژ انتروپی بالا مذکور نمونههایی جهت بررسی آزمونهای مکانیکی نظیر کشش، میانگین سختی و میکروسختی صورت گرفت که نتایج به دست آمده به ترتیب استحکام نهایی MPa 3000، HV30577، (غنی از فاز آهن) HV30 160و (فاز غنی مس) HV30 125 بودند.https://www.foundingjournal.ir/article_203524_5829c0eb468ece7201ebc5a59e2b60d5.pdfانجمن علمی ریخته گری ایرانپژوهشنامه ریخته گری2588-53678220241121Investigating the Microstructure and Phase Analysis of High Entropy alloy CoCuFeMnNi Made by Vacuum Induction Furnaceبررسی ریزساختار و آنالیز فازی آلیاژ آنتروپی بالا CoCuFeMnNi ساخته شده با کوره خلا القایی11712420352510.22034/frj.2024.458524.1195FAسپهرپورمراد کلیبردانشجو دکتری، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایرانحمیدخرسنددانشیار، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران.Journal Article20240521In this research, high entropy alloy CoCuFeMnNi was prepared using VIM furnace. Next, in order to identify the transformation temperatures of this high entropy alloy, DSC thermal analysis was taken from it, and the results obtained from this analysis indicated heat change at temperatures of 566, 891 and 1064 <sup>o</sup>C. To study thermal changes based on microstructure, samples of high entropy alloy CoCuFeMnNi were heated at temperatures determined from DSC analysis and then quenched in water. The aim of this operation was to stabilize the microstructure during heat treatment. Then the quenched samples were analyzed by XRD analysis. The results of phase analysis revealed that the samples heat-treated at 566 <sup>o</sup>C contain a new phase that precipitated and started to dissolve in the original phase as the temperature increased to 1064 <sup>o</sup>C. In this regard, the samples were subjected to metallography and microstructure analysis and elemental evaluation using optical microscope and SEM, respectively. The obtained OM and SEM images and results indicated that with the increase in heat treatment temperature, the Diffusion of copper from the dendritic phases (copper-rich phase) to the base increased and as a result, the fraction of dendritic phases decreased, which is more evident at the temperature of 1064 <sup>o</sup>C.در این پژوهش آلیاژ انتروپی بالای CoCuFeMnNi با استفاده از کوره VIM ساخته شد. در ادامه جهت شناسایی دماهای تحول این آلیاژ انتروپی بالا، آنالیز حرارتی DSC از آن گرفته شد که نتایج بدست آمده از این آنالیز حاکی از تغییر گرما در دماهای 566، 891 و oC1064 بود. برای بررسی تغییرات گرمایی بر مبنای ریزساختار، نمونههایی از آلیاژ انتروپی بالا CoCuFeMnNi را در دماهای مشخصه از آنالیز DSC حرارت داده سپس در آب کوئنچ گردیدند. هدف از این کار تثبیت ریزساختار در حین عملیات حرارتی است. سپس نمونههای کوئنچ شده با استفاده از آنالیز XRD مورد ارزیابی فازی قرار گرفتند. نتایج آنالیز فازی نشان داد که نمونهها عملیات حرارتی شده در دمای oC 566 حاوی فاز جدیدی است که رسوب کرده و با افزایش دما تا oC 1064 شروع به انحلال در فاز اصلی نمودهاست. در این راستا نمونهها فوق با استفاده از میکروسکوپ نوری و SEM به ترتیب تحت آزمون متالوگرافی، آنالیز ریزساختار و ارزیابی عنصری قرار گرفتند. تصاویر و نتایج بدستآمده نشان داد که با افزایش دمای عملیات حرارتی نفوذ مس از فازهای دندریتی (فاز غنی از مس) به زمینه افزایش یافته و در نتیجه کسر فازهای دندریتی کمتر شدهاند که در دمای oC 1064 این موضوع مشهودتر است.https://www.foundingjournal.ir/article_203525_b493f5f0281c08e137afbe15a21e8864.pdf