- عنوان کتاب
- اصلاح سطح با فراوری حالت جامد
- تالیف
- رزا میراندا
- ترجمه
- ایمان ابراهیم زاده
- مجتبی نعل چیان
- درباره کتاب
-
در کاربردهای صنعتی شرایط سطحی قطعات از اهمیت بالایی برخوردار است و اصلاح سطح می تواند در کاهش هزینه های تولید و نگهداری کمک زیادی کند. از این رو، عملکرد، اطمینان پذیری و عمر قطعات بهبود می یابد. فناوری های بر پایه اصطکاک استفاده از روش های فراوری حالت جامد را مخصوصا در آلیاژهای سبک در تولید سطوح کامپوزیتی و مواد هدفمند ممکن می سازد. از مبانی اصلاح سطح با فراوری حالت جامد در روش های سخت گردانی اصطکاکی برای بهبود مقاومت به خوردگی، سایش و تغییر ترکیب شیمیایی سطح استفاده می شود. این کتاب به پنج فصل تقسیم شده است. بعد از مروری بر فرایندهای پوشش دهی، سخت گردانی اصطکاکی، فراوری اصطکاکی-اغتشاشی،اصلاح سطح آلیاژهای سبک و روشهای مشخصه یابی بر اساس جریان های گردابی بیان شده است.
در دهه های گذشته محققین به دنبال راهکارهایی برای اصلاح سطح بودند تا بتوانند عملکرد و طول عمر قطعات را افزایش دهند. روش های زیادی برای برآوردن این اهداف ابداع و پیشرفت یافتند. محققین تمام تلاش خود را بر دستیابی به خواص سطحی مناسب متمرکز کردند. سطح قطعات با روش های مختلفی مثل عملیات فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی حالت جامد اصلاح میشود.
به هر حال، مهندسین با چالش های دیگری نیز مواجه هستند، مانند جنبه های زیست محیطی، انرژی و عملکرد مواد. هزینههای تولید باید کمترین مقدار باشد، مسائل زیست محیطی رعایت شود و دفع مواد جامد و مایع کم باشد، همچنین در مصرف انرژی صرفهجویی شود. بنابراین، فرایندهای تمیزکاری و بازده از نقطه نظر انرژی جزء مسائل ضروری در صنعت است. علاوه بر این، تغییرات زیادی در مواد و ترکیب آنها انجام شده است تا نیازهای صنعتی به نحو احسن برآورده شود و همین مسئله باعث رقابت در تولید و فرآوری شده است.
در فصل اول از این کتاب روش های پوشش دهی مرور شده و اهمیت روش های مختلف مثل رسوب دهی شیمیایی، الکتریکی و خلاء، جوشکاری قوسی، پاشش حرارتی و روکش کاری توضیح داده شده است. از اواسط قرن بیستم روش های حالت جامد مورد بازبینی قرار گرفتند تا روش های جدیدی بر اساس آن ابداع و پیشرفت داده شود. سخت گردانی اصطکاکی یکی از این فرایندها است که با جزئیات کامل شامل مبانی، خصوصیات و کاربردها در فصل دوم ارائه شده است.
پیشرفت مفهوم جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی و کاربردهای آن برای اصلاح سطح باعث شده است تا پنجره جدیدی از امکانات و توانایی ها برای بهبود خواص سطحی قطعات تولید شده با روش های متداول مثل ریخته گری باز شود. در سال های اخیر فراوری اصطکاکی-اغتشاشی به شدت مورد توجه قرار گرفته است و به عنوان یک فرایند حالت جامد با توانایی های زیاد در اصلاح سطح مواد کاربردهای خاص خود را پیدا کرده است. در فصل سوم مبانی و خصوصیات فرایند فراوری اصطکاکی-اغتشاشی و کاربردهای آن برای افزایش تراکم و از بین رفتن عیوب سطحی، افزایش انعطاف پذیری و مقاومت به سایش بیان شده است.
در فصل چهارم مفاهیم بیان شده در فصلهای قبل با دو دیدگاه متمایز در آلیاژهای سبک بیان میشود. اولین دیدگاه همگن سازی ساختاری و اصلاح دانه با تبلورمجدد، افزایش سختی، مقاومت به سایش و رفتار فوق پلاستیک است. دومین دیدگاه اصلاح ترکیب شیمیایی سطح از طریق وارد کردن ذرات یا پودرهای با سختی بیشتر از زیرلایه با استفاده از جریان ویسکوپلاستیک زیاد ماده در حین فراوری اصطکاکی-اغتشاشی می باشد. علاوه بر بهبود خواص مکانیکی، هدف از فرایند فراوری اصطکاکی-اغتشاشی تولید کامپوزیت است. این فرایند میتواند جایگزین روش های متداول مثل ریخته گری اغتشاشی، ریخته گری کوبشی، نفوذ فلز مذاب و متالورژی پودر برای تولید مواد هدفمند شود. در این فصل آخرین حوزه های پیشرفت در فرایند فراوری اصطکاکی-اغتشاشی بیان میشود، یعنی بهبود سطح از طریق تقویت با ذرات و تولید کامپوزیت با فرایند فراوری اصطکاکی-اغتشاشی (مخصوصا در آلیاژهای سبک)
در فصل پنجم روش های جدید مشخصه یابی مواد فراوری شده با فرایندهای حالت جامد بر اساس اندازه گیری هدایت الکتریکی تشریح میشود. اندازه گیری میدان هدایت الکتریکی یک روش آسان، قابل اعتماد و سریع برای مشخصه یابی سطح و اصلاحات سطحی مواد فراوری شده با فرایندهای اصطکاکی است که جایگزین و/یا مکمل سختی سنجی است که مزایای یک روش غیرمخرب را دارد.