علم مواد شامل پژوهش و تحقیق برای دستیابی به دانش پایه و اساسی در مورد ساختار درونی، خواص و فرآیند بهینه‌سازی مواد جهت استفاده نمودن آن‌‌‌هاست. در حالی که مهندسی مواد اصولاً در ارتباط با استفاده عملی از دانش پایه مواد (علم مواد) است، به گونه‌ای که بتوان مواد را به محصولات دلخواه یا مورد نیاز جامعه تبدیل کرد.
آزمون کوانتومتری
در آنالیز کوانتومتری توسط دستگاه طیف‌سنجی، میزان عناصر موجود در یک قطعه مشخص می‌گردد، آزمون کوانتومتری یکی از تست‌های دقیق برای اندازهگیری آلیاژهای فلز و میزان غلظت آن به حساب می‌آید.
متالوگرافی چیست ؟
متالوگرافی در واقع به معنای آماده سازی نمونه های فولادی جهت بررسی و مطالعه ی ساختارهای آن و دست یابی به اطلاعات و ویژگی های نمونه است. متالوگرافی به صورت کلی دو نوع دارد : تحقیقاتی و کنترل کیفی . در متالوگرافی تحقیقاتی شناخت دیاگرام های فازی و دیاگرام های TTT لازم بوده و همین موضوع موجب شده تا نسبت به کنترل کیفی پیچیده تر باشد؛ با این حال متالوگرافی کنترل کیفی نیز از اهمیت بالایی در صنعت برخوردار است .
آزمون pt یکی از روش های موثر در بازرسی غیرمخرب برای یافتن عیوب سطحی محسوب می شود. این آزمایش برای انواع ترک ها، شکاف ها و تاخوردگی ها در تمامی قطعات چه آهنی و چه غیر آهنی با هرشکل و سایزی کاربرد دارد.
آزمایش سالت اسپری
آزمون سالت اسپری در استاندارد ASTM با نام B117 ASTM معرفی شده که یکی از تست های سنجش مقاومت مواد و پوشش های به کار رفته در برابر خوردگی به حساب می آید، این تست می تواند یک شبیه ساز مناسب برای نمونه در محیط های اتمسفری و دریایی باشد.
آزمایشگاه متالورژی حامیران دارای مجوز ISO / IEC 17025 می باشد که توسط سازمان تایید صلاحیت تأیید شده است. این گواهینامه بدان معنی است که تجهیزات ما به خوبی کالیبره شده وهم چنین کارشناسان آزمایشگاه با مهارتی بسیار سعی در ارائه خدمات با صحت و کیفیت بالا را به مشتریان خود دارد.
مهندسی و علم مواد رشته ی بسیار گسترده ای است که گرایش های متعددی برای آن تعریف شده است. این علم دامنه ی وسیعی از فعالیت ها را پوشش می دهد و در عرصه های متفاوتی شامل شیمی، فیزیک و ... وارد شده است. به همین علت منحصرا برای یک فعالیت خاص شناخته نمی شود. در بعضی از مواقع مهندسین مواد، مهندس سرامیک، پلیمر یا متالورژیست نامیده می شوند که در صنایع مختلف، دانشگاه ها، آزمایشگاه ها و .... مشغول به کار شده و فعالیت دارند.
آزمون غیر مخرب ذرات مغناطیسی
مزایای تست غیرمخرب ذرات مغناطیسی
تجهیزات اصلی این روش نسبتا ساده می باشد.با این ابزار می توان میدان مغناطیسی را باقدرت و جهتی مناسب و دلخواه و بطور مستقیم یا غیر مستقیم در قطعه ایجاد نمود.تمام پارامترهای متغیر این روش از قبیل شدت جریان، ولتاژ، جهت میدان و ... را می توان اندازه گیری نمود.زیرا بطورمثال با افزایش شدت جریان، قدرت میدان مغناطیسی نیز زیاد می شود و همچنین همواره جهت خطوط میدان و جریان برهم عمودند.
تست غیرمخرب PT
تست مایع نافذ PT یکی از آزمون های غیرمخرب می باشد که اساس کار این آزمون نفوذ مایعات به درون عیوب و سپس بیرون کشیدن آن می باشد.
تست ذرات مغناطیسی MT
تست ذرات مغناطیسی MT یکی از آزمون های غیر مخرب می باشد و جهت آشکارسازی عیوب سطحی و نزدیک به سطح و در موارد مغناطیس شونده (فرومغناطیس) استفاده می گردد.دراین تکنیک با ایجاد میدان مغناطیسی در ماده توسط تجهیزاتی به نام پراد(Prod) ، یوک(Yoek)، سیم پیچ(Coil) و کابل و ... می توان به ناپیوستگی ها و عیوبی را که باعث ایجاد نشت و آشفتگی در خطوط میدان جاری درماده شده اند را به وسیله پاشش ذرات مغناطیسی مانند پودرآهن آشکار کنند.
روش سختی سنجی برینل: (Brinell)
سختی سنجی برینل یکی از قدیمی‌ترین روش‌های اندازهگیری سختی است که توسط یوهان آگوست برینل ، در سال ۱۹۰۰ معرفی گردید. در این روش سختی سنجی از ساچمه ای که معمولاً دارای قطر ۱۰ میلی‌متر است؛ برای اعمال نیرو روی سطح جسم استفاده میشود. این نیرو ۱۰ تا ۳۰ ثانیه اعمال میشود.
بازرسی چشمی VT
از پایه ای ترین و ابتدایی ترین روش های آزمون کنترل کیفیت می باشد. در این روش بازرسی به صورت چشمی و بصری انجام می شود،گاها تست VT در صنعت از طریق نگاه کردن، لمس کردن، و... انجام می شود.
آماده سازی نمونه های تست کشش
آماده سازی صحیح و دقیق نمونه یکی از عوامل بسیار مهم در انجام تست می باشد.
نمونه‌ها برای این آزمون به شکلی آماده سازی می‌شوند که شکست ماده در نقطه‌ی مشخصی در طول گیج نمونه ست کشش رخ دهد. استانداردهای مختلفی برای آماده سازی نمونه های تست کشش و ابعاد آن ها موجود است که برخی از آنها عبارتنداز:
کوانتومتری از متداول ترین روش های آنالیز به منظور اندازه گیری عناصر موجود در نمونه های فلزی می باشد.
اساس کار آزمون کوانتومتری پرتابل نشر نوری می باشد. بعد از آماده سازی سطح مورد آزمون، تست بر روی نمونه انجام میشود و با اندازه گیری طول موج نشر شده توسط برانگیخته کردن نمونه، غلظت عناصر موجود در نمونه تعیین می شود.
تقسیم بندی آلیاژهای آلومینیوم
1-آلیاژ های کار پذیر (Wrought Alloys) که قابلیت پذیرش انواع و اقسام کارهای مکانیکی(نورد، فورج، اکستروژن) را دارند.
2- آلیاژهای ریختگی (Casting Alloy)
بیشتر مواد می توانند بارهای سنگین را قبل از شکستگی تحمل کنند. ولی این به شرطی است که بار به آرامی و درفواصل زمانی طولانی تری اعمال شود(آزمایش ایستایی).اگر یک بار کوچک بطور ناگهانی اعمال شود (آزمایش دینامیکی)، ممکن است ماده استحکام خود را از دست داده و شکسته شود. آزمون ضربه یکی از روش های استاندارد برای به دست آوردن انرژی شکست مواد در اثر تنش دینامیکی است.
چنانچه بخواهیم فولادی را براساس کاربردهای درنظر گرفته شده انتخاب کنیم، ابتدا باید بااستفاده از فهرست فصول کتاب، گروه (فصل) فولاد مورد نظر را بدست آوریم.سپس با مراجعه به قسمت مربوط به کاربردهای فولادهای معرفی شده در آن فصل، شماره استاندارد فولاد مورد نظر خودرا استخراج کنیم.با بدست آوردن شماره استاندارد فولاد می توانیم به سایر مشخصات فولاد دست پیدا کنیم.
بنابر آنچه تاکنون گفته شد، روش های دستیابی به اطلاعات کتاب کلید فولاد را می توان به 8 مورد زیر تقسیم بندی کرد.
اگر بدنبال پاسخ این سوال که ISO/IEC 17025 چیست؟ هستید در این مقاله با ما همراه باشید.
سازمان جهانی استاندارد ISO ، سیستم مدیریت کیفیتی را برمبنای مدل ISO/IEC 17025 که برپایه ISO 9000 تهیه شده است، انتشار داده است. با پیاده سازی این استاندارد تمامی فعالیت های تست و کالیبراسیون در آزمایشگاه های مربوطه تحت کنترل یک سیستم مدیریت قرار می گیرد و هدف آن است که نتایج توسط آن ها با سطح مشخصی از اطمینان بیان گردد.سیستم مدیریتی مذکور در دو بخش فنی و کیفی بر موارد مختلفی تاکید دارد.
فولادهای ابزاری که باید پایداری ابعادی بالا داشته باشد بعد از سختکاری یا برگشت، پیرسازی می شود. ضمن پیر سازی بخش بیشتر آستنیت با قی مانده به ماتنزیت تحول پیدا می کند. بعد از پیرسازی ابعاد فولاد پایدار می ماند، بدین معنی که ابعاد دیگر آن تغییر نمیکند.
بسیاری از محصولات فلزی به دلیل کاربردشان در شرایط خاص باید از لحاظ مقاومت در برابر خوردگی تحت آزمون قرار گیرند.
تست سالت اسپری یا تست اسپری نمک یک روش استاندارد تست خوردگی است که برای بررسی مقاومت مواد و پوشش‌های به کار رفته برای ممانعت از خوردگی استفاده میشود. معمولاً مواد مورد آزمایش فلزی بوده و با یک لایه سطحی که برای فراهم آوردن درجه‌ای از محافظت خوردگی در نظر گرفته شده پوشش داده شده‌است.
آزمایشگاه خواص مکانیکی یک مرجع جهت انجام آزمون مکانیکی و بررسی خواص ماده می باشد.
جهت دستیابی به خواص مکانیکی هرفلز نیاز به انجام تست های مکانیکی می باشد.
آزمون های غیر مخرب انواع مختلفی دارند که با توجه به تجهیز مورد استفاده و کاربردشان نام گذاری می شوند.
روش ها و آزمون های غیرمخرب فراوانی وجود دارد ولی علی رغم این موضوع، تعداد کمی ازاین تست ها بیشترین استفاده را دارد.انواع تست های غیر مخرب رایج به شرح زیر می باشد:
در مراجع مهندسی و صنعت امروز کنترل کیفیت و بازرسی عضو جدا نشدنی از صنعت می باشند.
در صنعت برای بررسی کیفیت محصول از طریق بخش کنترل کیفیت، تمامی فرآیند تولید محصول مورد بازرسی قرار می گیرد.
بازرسی ها به دو صورت انجام میگیرد:
استفاده از آزمون کوانتومتری جهت تعیین دقیق ترکیب شیمیایی عناصر در فلزات و آلیاژها در بسیاری از پژوهش های علمی مورد نیاز می باشد و امکان وجود خطا در اندازه گیری مقدار عناصرنیز وجود دارد.
برای رفع این خطا دستگاه کوانتومتری احتیاج به کالیبره به صورت مداوم دارد.
آزمون کوانتومتری یکی از روش های شناسایی مواد می باشد. شناسایی خواص شیمیایی یک محصول به نوع مواد اولیه آن بستگی دارد، از این جهت، روش های آنالیز و شناسایی مواد بسیار حائز اهمیت است.
خواص مکانیکی و رفتار مواد در برابر نیرو های مختلف نیاز به انجام آزمایش های مکانیکی مختلفی از جمله آزمون کشش می باشد. اطلاعات مهمی در خصوص خواص مکانیکی فلزات و آلیاژها از آزمایش کشش به دست می‌آید بدین بدین صورت که نمونه طبق استاندارد مشخصی آماده سازی شده و تحت نیروی کشش محوری قرار می گیرد تا نمونه بشکند. رفتار کلیه مواد در برابر اعمال نیرو به دو گروه نرم و ترد تقسیم میشود که این بستگی به قابلیت تغییر شکل پلاستیک ماده دارد
سختی، میزان مقاومت سطح ماده در برابر تغییر شکل دائم و یا نفوذ یک ماده دیگر به داخل آن است
هر چه سختی یک ماده بیشتر باشد دیرتر خراش برمی‌دارد. الماس از سخت ترین مواد طبیعی شناخته شده می باشدمعیارها و آزمون‌های مختلفی برای سختی مواد وجود دارد اما تمام آنها از مقاومت ماده در برابر یک فرورونده یا خراشنده با اعمال نیروی مشخص بر ابزاری با شعاع یا قطر مشخص سختی ماده را ارزیابی می‌کنند.
در روش ویکرز یک دندانه الماسه کوچک به شکل هرم با قاعده‌ی مربع به جسم فشار می‌آورد و باعث ایجاد فرورفتگی میشود، سپس قطر اثر روی جسم اندازهگیری می‌گردد.
همه ی فلزات و آلیاژهای موجود از آن ها در صنعت دارای خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی مختص خود هستند، جهت تعیین ویژگی های هر فلز نیز آزمون های مختلفی انجام میگیرد، یکی از این آزمون ها، آزمون سختی سنجی است.
این روش سختی سنجی برای اندازهگیری سختی ساختارهای میکروسکوپیک بکار می‌رود. زیرا در بسیاری از مسایل متالوژیکی احتیاج به بررسی سختی در مساحت کوچکی وجود دارد. روش کار مانند روش سختی سنجی ویکرز است با این تفاوت که یکی از قطرهای هرم طول بیشتری دارد. سطح اثر فرورونده لوزی است. عدد سختی روش نوپ (KHN) از تقسیم نیروی اعمالی بر مساحت سطح تصویر اثر بدست می‌آید.
این روش سختی سنجی توسط استنلی راکول در سال ۱۹۱۹ معرفی گردید. این یک روش رایج برای اندازهگیری سختی است که در استاندارد ASTM E-18 مشخص شده‌است. سختی سنجی راکول شامل فرورفتن مخروط الماسی در جسم است.
سختی سنجی معمولا اصطلاح سختی به خاصیت اجسام در مقابل نفوذ جسم دیگری به سطح آن ها و میزان مقاومت و نفوذپذیری آنها اطلاق میشود. این آزمون برای همه مواد به یک روش انجام نمی گیرد و شامل آزمون های مختلفی می باشد. سختی فرو روندگی رایج ترین آزمایش سختی سنجی عبارت است ازحرکت یک جسم نفوذ کننده و یا فرو رونده به داخل جسم مورد آزمایش و ثبت نیروی لازم برای این کار و یا اندازه گیری مقدار فرورفتگی که این آزمایش، آزمایش سختی فرو روندگی نامیده می شود.
روش های آنالیز و شناسایی مواد ، بسیار حائز اهمیت هستند. چرا که خواص فیزیکی و شیمیایی یک محصول به نوع مواد اولیه و ریزساختار آن بستگی دارد. بنابراین جهت شناسایی ریزساختار هر ماده و در نتیجه ویژگی های آن ماده به منظور انجام پژوهش و نیز کنترل کیفیت محصولات صنعتی، نیاز به روش ها و تجهیزات شناسایی است.
یکی از روش های آنالیز شیمیایی و تعیین نوع عناصر تشکیل دهنده آلیاژها و درصد آن ها روش کوانتومتری است که مختصرا به توضیح آن می‌پردازیم.
عمليات حرارتي فلزات و آلياژهاي فلزي را مي توان به دو گروه تقسيم بندي نمود:
حرارت دادن (گرم کردن) فلزات و آلياژهاي فلزي تا دماهاي بالاتر از دماي 723 درجه سانتی گراد و اين نوع عمليات حرارتي که بيشتر در مورد فولادها و چدن ها به کار مي رود شامل :
مس دارای سه درجه می باشد که شامل مس الکترولیزی با خلوص بیش از 99.99 درصد ، مس دریاچه ای و مس ریختگی می شود. مس معمولا در کانی های آزوریت ، مالکالیت ، بورنیت ، سنگ مس ، کولین ، کالکوسیت ، کالکوپیریت با فرمول شیمیایی CuFeS₂ و کوپریت وجود دارد .
ترکیبات مهم مس شامل سولفید ها ، اکسید ها و کربناتها است . وجود فلزات گرانبها مانند مانند نقره و مس در کانه های مس ، سبب شده تا فلز مس گران تمام نشود. اکثر کانه های مس کمتر از یک درصد مس دارند و عموما قبل از ذوب تغلیظ می شوند . مهمترین کانه مس ، کالکوپیریت ، معروف به پیریت های مس (کانه زرد مس) است . کالکوسیت کانه مس حاوی سولفور مس (Cu₂S) می باشد . کوپریت یا کانه سرخ مس ، اکسید مس (Cu₂O) است . کانه طبیعی تنوریت برای تولید اکسید مس سیاه (CuO) ، پودر بی شکل سیاه رنگ ، بکار می رود .
سوپر آلیاژها به صورت ریخته (معمولا عملیات حرارتی شده یا تحت فرآیندهای دیگر قرار گرفته) و یا کار شده (اغلب عملیات حرارتی شده یا تحت فرآیندهای دیگر قرار گرفته) هستند. محصولات ریخته ممکن است بصورت شمش برای ذوب مجدد ، یا کار مجدد ، مانند آهنگری و یا به شکل محصول نیمه تمام مشابه محصول نهایی باشند . محصولات کار شده اغلب ، در حد واسط شکل نهایی مانند ، محصولات نورد شده شامل میله ، ورق ، سیم ، صفحه و غیره قرار دارند .
همواره در صنعت خطوطی وجود دارند که سیال موجود در آنها به شدت خطرناک و سمی می باشد. در این موارد هر گونه نشتی از شیر باعث بروز حوادث ناگواری می شود. همچنین در خطوط خلا، کوچکترین نشتی از شیر باعث از بین رفتن خلا شده و عملا سیستم از مسیر حرکتی درست خود خارج می شود.
شیرهای فشار شکن به طور اتوماتیک، فشار زیاد و متغیر ورودی را به فشار کم و ثابت خروجی تبدیل می کند. چنانچه در شبکه بعد از شیر فشار شکن، مصرف آب وجود نداشته باشد برای جلوگیری از انباشته شدن فشار استاتیک، شیر فشار شکن به طور اتوماتیک جریان را قطع می کند...
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یک روش تولید پربازده برای اتصال آلیاژهای آلومینیوم می باشد که موجب کاهش اندازه دانه آلیاژ و بهبود خواص تغییر شکل پلاستیکی آن می شود.
پوششی با 20 درصد از تانتالم و فاز های Ta2O5،Ta2O5.TiO2 وTiO2 در یک الکترولیت ابی حاوی NH4[TaF6] با استفاده از روش پوشش دهی اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی بر روی تیتانیم تشکیل شده است.
یک گروه از سوپرآلیاژهای برپایهٔ نیکل هستند که در برابر خوردگی و اکسیداسیون در شرایط کاری دما و فشار بالا مقاومت بالایی دارند. در حرارت بالا، روی سطح آلیاژهای اینکونل لایه‌ای مقاوم، پایدار و غیرفعال از اکسید ایجاد میشود که از خوردگی بیشتر جلوگیری می‌نماید.
جوش پذیری عبارت است از قابلیت تشکیل اتصال جوش با کیفیت بالا و بدون پیدایش عیب بدون توجه به روش جوشکاری و در نظر گرفتن تمهیدات خاص.
نمودار تعادلی آهن-کربن یا کاربید (Fe-C) دستوری است که به کمک آن می‌توان روش‌های مختلفی از جمله عملیات حرارتی ، فرآیندهای انجماد ، ساختار فولاد ها و چدن‌ها و..را بررسی کرد.
تئوری پیش زمینه فرآیند ESR از حدود سال 1930 مطرح شد اما حرکت اصلی و عمومی در جهت به کارگیری این روش 30 سال بعد یعنی از دهه 1960 آغاز شد . شمش فولادی که از طریق فرایند ESR بدست می‌آید دارای دانه بندی ویژه می‌باشد، چون ذوب الکترود به آرامی و منظم صورت می گیرد و محصول بدست آمده کاملاً همونیژه و فاقد هیچ‌گونه جدایش و حباب است. امتیاز بالای این محصول از خواص مکانیکی خوب آن ناشی میشود، استفاده محصولات ESR معمولاً در توربین‌ها، فضاپیماها، هواپیما، قالب های ابزاری و . . . . می‌باشد
فولاد گسترده ترین آلیاژ صنعتی است و این گستردگی دلیل ندارد جز گستردگی پذیرش عناصر آلیاژی توسط عنصر آهن. از مهم ترین عناصری که به فولادها افزوده می گردند:مس ، سیلیسیم، سدیم، کرم، نیکل، کبالت، کربن، منیزیم، آلومینیوم، مولیبدن، آرسنیک و … می باشند.