عنوان پایان‌نامه
اتصال قطعات کاربید بور با استفاده
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 37628;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 691
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۸۶
- دانشجو
- احسان رضابیگی
- استاد راهنما
- علی محمد هادیان
- چکیده
- چکیده با توجه به نیاز روزافزون صنعت به مواد جدید با خواص مطلوب، سرامیک های مهندسی مصارف زیادی را در صنایع به خود اختصاص داده¬اند. در این میان سرامیک کاربید بور به دلیل داشتن خواص منحصر به فردی نظیر سختی، مقاوت سایشی و نقطه ذوب بسیار بالا و همچنین سطح مقطع بالا برای جذب نوترون، پتانسیل بالایی جهت کاربرد در صنایع مختلف داشته و از این رو بسیار مورد توجه قرار گرفته است. با وجود این خواص مطلوب، ساخت و استفاده از قطعات کاربید بور همراه با مشکلاتی است که مهترین آنها چقرمگی شکست پایین این ترکیب و مشکل بودن زینترینگ، ماشین کاری و اتصال آن می باشد. یک روش مناسب جهت غلبه بر مشکلات مربوط به زینترینگ و تولید قطعات با دانسیته و چقرمگی بالا از کاربید بور، استفاده از ترکیبات کمک زینتر می¬باشد. به طور کلی می توان گفت که اهداف اصلی از اتصال سرامیک¬ها، اولاً تقویت آنها توسط فلزات و ثانیاً تولید قطعات سرامیکی بزرگتر و پیچیده تر می باشد. تا کنون تحقیقات گوناگونی در زمینه اتصال سرامیک¬ها صورت گرفته و روش¬های متنوعی برای این منظور بکار گرفته شده است که هر یک دارای مزایا و معایب خاص خود می¬باشند. در این میان لحیم کاری سخت (Brazing)، به دلیل عدم نیاز به تجهیزات گران قیمت، سادگی و همچنین ایجاد اتصالات مقاوم، یکی از روش های مرسوم و مناسب در این زمینه محسوب می گردد. با این حال تا کنون تحقیق جامعی پیرامون بکارگیری این روش جهت اتصال کاربید بور صورت نگرفته است. در این پروژه اتصال قطعات کاربید بور زینتر شده به وسیله لحیم کاری سخت با آلیاژ فیلر پایه نقره (Cusil-ABA) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از تست های ترشوندگی، قابلیت اتصال، بررسی های ریزساختاری و اندازه¬گیری استحکام برشی اتصالات ایجاد شده در شرایط ضخامت¬های متفاوت فیلر، دماها و زمان¬های مختلف لحیم کاری استفاده شده است. نتایج چنین نشان می دهند که این آلیاژ به خوبی سطح کاربید بور را تر نموده و ضمن واکنش با قطعات پایه و رخنه در آنها، اتصالاتی با استحکام مناسب تولید می نماید.
- Abstract
- Abstract Due to increasing demand to advanced materials with desirable properties, engineering ceramics have found many applications in various industries. Among them, boron carbide because of its unique properties such as high hardness, erosion resistance, melting point and also high cross section for neutron absorption, has a great potential to be used in such industries as aerospace, and nuclear. Despite these interesting properties, manufacturing and using boron carbide parts associated with some problems; the most important of them are low fracture toughness, poor sinterability, machining, and also joining. In order to overcome the problems related to sintering and consequently producing boron carbide components with high density and toughness, using sintering aids is one of the best methods. The main objectives of ceramics joining are first, reinforcement of ceramics by metals and second, manufacturing bigger and more complex ceramic parts. Several investigations in the field of ceramic joining have been done, and many methods have been developed which have their own advantages and disadvantages. Brazing, because of its simplicity and needless to expensive equipments and also forming relatively strengthened and heat resistant joints, mostly considered amongst common ceramic joining methods. However, no considerable study have been done up to now, using this method to joining boron carbide parts. In the current project, joining boron carbide parts by brazing technique using an Ag-based filler metal (Cusil-ABA) have been studied. For this purpose, wetting test, joining capability, microstructural examination and shear strength measurements have been done on the joints prepared under various brazing temperatures, times and filler thickness. The results show that this alloy properly wets the surface of the boron carbide. Since this filler metal reacts and penetrates into the base material, strong joint can form.
