بویلرها در صنایع پالایشگاهی و نیروگاه¬ها از اهمیت بسیاری برخوردار هستند؛ عوامل متعددی بر عملکرد بویلر تاثیرگذار است. در این مطالعه آنالیز شکست لوله‌های بویلر کارخانه گاز و گاز مایع گچساران انجام شد. ترکیب شیمیایی این لوله‌های بویلر مطابق با فولاد A213 T12 بود. شکست لبه نازکی در محل تخریب در لوله‌های سوپرهیتر مشاهده شد که با تشکیل لایه اکسیدی ضخیم درون لوله‌ها مرتبط بود؛ بنابراین بازرسی‌های چشمی، آنالیز شیمیایی از رسوب و بررسی‌های ریزساختاری لوله‌های بویلرانجام شد. به علاوه توزیع دما درون و بیرون لوله‌های بویلر با استفاده از نرم افزار Fluent 6.3 شبیه‌سازی شد. بررسی‌ها نشان داد که به دلیل تشکیل لایه اکسیدی ضخیم درون لوله‌های بویلر تبادل حرارتی نرمال بین بخار و سطح فلز مختل گردیده و منجر به زیاد شدن دمای سطح فلز به بیشتر از دمای طراحی شده است. در نتیجه تخریب ریزساختاری مشاهده شده در نتایج آزمایشگاهی و آنالیز با توزیع دمای شبیه‌سازی شده به خوبی مطابق بود. بر اساس نتایج، نتیجه گرفته شد که مکانیزم‌های اصلی شکست اکسید شدن سطح لوله‌ها توسط بخارآب و خسارت هیدروژنی دمای زیاد بود.

در این پژوهش، کامپوزیت‌های درجای زمینه آلومینیمی تقویت‌شده با نانوذر‌ات Al₃Zr و Al₃Ti با استفاده از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی (FSP) تولید شد. برای این کار از آلیاژ نورد شده‌یAl 3003-H14 به‌عنوان زمینه و پودر زیرکنیم و تیتانیم به‌ترتیب با اندازه‌ی ذرات کوچک‌تر از 20 و 45 میکرومتر به‌عنوان تقویت‌کننده استفاده گردید. استحکام کششی و سختی کامپوزیت‌های تولیدشده پس از 2، 4 و 6 پاس فرآیند اصطکاکی اغتشاشی اندازه‌گیری شد و ریزساختار آن‌ها توسط روش میکروسکوپی نوری و الکترونی و هم‌چنین تفرق پراش پرتو ایکس (XRD) مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. برای پیش‌بینی ترمودینامیکی تشکیل فازهای Al₃Zr و Al₃Ti در فصل مشترک ذرات و زمینه از مدل تغییرات انرژی آزاد گیبس تشکیل موثر (ΔG^e) استفاده شد. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که با افزایش تعداد پاس‌‌ها، ترکیبات آلومینایدی بیش‌تری تشکیل شده و توزیع ذرات تقویت‌کننده در زمینه یکنواخت‌تر می‌شود. مشاهده شد که بیش‌ترین استحکام کششی و ریزسختی کامپوزیت حاوی نانوذرات آلومینایدی Al₃Zr و نیز برای کامپوزیت حاوی نانوذرات Al₃Ti در پاس ششم حاصل می‌گردد و کامپوزیت هیبریدی نسبت به این دو کامپوزیت خواص مکانیکی بهینه‌ای با استحکام کششی Mpa 168، ازدیاد طول 23% و متوسط ریزسختی HV 68.5 را از خود نشان می‌دهد. مدل تغییرات انرژی آزاد گیبس تشکیل موثر (ΔG^e)، تشکیل ترکیبات آلومینایدی را در فصل مشترک ذرات و زمینه پیش‌بینی کرد که تطابق خوبی با نتایج تجربی به‌دست آمده داشت.

یکی از نقاط بحرانی در بویلرهای فوق بحرانی مورد استفاده در نیروگاه¬های سوخت فسیلی، اتصال بین تیوب¬های سوپرهیتر از جنس فولادهای زنگ¬نزن آستنیتی و هدرهای انتقال دهنده بخار از جنس فولادهای مارتنزیتی Cr12-9 به دلیل وجود پدیده¬هایی نظیر نفوذ کربن، مرزهای نوع II و... می¬باشد. در این پژوهش تاثیر قرارگیری کوتاه مدت در شرایط سرویس و استفاده از جریان پالسی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرمشابه فولاد زنگ¬نزن آستنیتی AISI 316 به فولاد (GR.91)X10CrMoVNb9-1 جوشکاری شده به روش GTAW و با استفاده از فلزهای پرکننده ER309 و اینکونل 625 (ERNiCrMo-3) مورد بررسی قرار گرفت. پیرسازی اتصال در کوتاه مدت، منجر به ایجاد یک ناحیه کربوره در فصل مشترک سمت فولاد GR.91 شد. این ناحیه در فلز پرکننده اینکونل 625 به مراتب کوچک¬تر از فلز پرکننده ER309 بود. همچنین پیرسازی باعث کاهش 20 درصدی انرژی ضربه نمونه تهیه شده با فلز پرکننده ER309 شد. اما میزان انرژی جذب شده در فلز پرکننده اینکونل 625 پس از پیرسازی تغییری نکرد. استفاده از جریان پالسی به¬جای جریان ثابت، منجر به اصلاح ریزساختار دندریتی فلز جوش اینکونل 625 شد و به همین دلیل نمونه¬های جوشکاری شده با جریان پالسی انرژی ضربه بیشتری داشتند. به¬علاوه پدیده¬های نامطلوب متالورژیکی مرتبط با اتصال¬های غیرمشابه نظیر ناحیه مخلوط نشده و ناحیه گذار در جریان پالسی کاهش یافتند.

 در این تحقیق خواص ریزساختاری، مکانیکی و خوردگی کامپوزیت Al5083/ CeO2 تولید شده با روش آلیاژسازی مکانیکی، در سه نسبت‌ وزنی متفاوت مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. برای اطمینان از تشکیل آلیاژ زمینه، این ترکیب پودری در سه زمان آسیاکاری متفاوت تولید شد. مورفولوژی ذرات پودری با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی و برای آنالیز فازی ترکیبات پودری از پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. نتایج این دو بررسی نشان داد که پس از 20 ساعت آسیاکاری آلیاژ مورد نظر تشکیل شده است. ترکیبات پودری آلیاژی و کامپوزیتی به دو روش نمونه سازی معمولی و پرس گرم، شکل‌دهی و تف‌جوشی شدند. پس از بررسی ریزساختاری با میکروسکوپ نوری، ریزساختار نمونه‌های پرس گرم شده مطلوب‌تر تشخیص داده شد و خواص این نمونه‌ها مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) نشان دهنده‌ی توزیع مناسب نانوذرات تقویت‌کننده در همه‌ی نمونه‌ها است. مطالعات مکانیکی روی نمونه‌ها با آزمون ریزسختی سنجی و فشار انجام شد. با افزایش درصد وزنی اکسید سریم در ترکیب، سختی به طور قابل توجهی افزایش یافته است. بیشینه استحکام فشاری ماده نیز با افزودن تقویت‌کننده افزایش یافته و تنها در نمونه‌ی حاوی 3 درصد وزنی اکسید سریم، به علت افزایش تخلخل‌ استحکام کاهش یافته است. رفتار خوردگی نمونه‌ها با آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول استاندارد 3.5% NaCl بررسی شده است. طبق نتایج این آزمون، با افزودن نانوذرات اکسید سریم مقاومت به خوردگی حفره‌ای افزایش چشم‌گیری داشته است. چگونگی این تغییرات در خواص، در این تحقیق مورد بحث و مطالعه قرار گرفته است.

 آلیاژهای استحکام بالا و پرمصرف آلومینیم در صنایع هوافضا و صنایع کشتی‌سازی سری‌های 2xxx و 7xxx می‌باشند و ازجمله آن‌ها آلیاژ آلومینیم 7020، از دسته آلیاژهای جوشپذیر گروه 7xxx است که نیاز به جوشکاری آن‌ها در صنایع بسیار بالا است. در این پژوهش از روش‌های جوشکاری قوسی تنگستن گاز و با اعمال جریان‌های جوشکاری متفاوت در محدوده 140 الی 195 آمپر و همچنین از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و اعمال سرعت‌های مختلف چرخش ابزار در محدوده 500 الیrpm 1400 استفاده گردید. در هردو روش با کار گذاشتن ترموکوپل‌های نوع K در فواصل معین از خط ذوب تغییرات دمایی برحسب زمان و فاصله از خط ذوب ثبت گردید. در تمامی نمونه های جوش شده گسترش ناحیه متاثر از حرارت (HAZ)، تغییرات ریزساختاری وخواص مکانیکی بدست آورده شد و سپس باهم مقایسه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش حرارت ورودی ناحیه متاثر از حرارت گسترش‌یافته و تغییرات متالورژیکی زیادی در آن رخ‌داده است. به‌منظور بررسی بیشتر تغییرات متالورژیکی در این ناحیه ریزساختار و رسوب‌های تشکیل‌شده توسط میکروسکوپ نوری، الکترونی SEM مجهز به سیستم EDS و الکترونی عبوری (TEM) مورد استفاده قرار گرفت. همچنین جهت ارزیابی خواص مکانیکی نیز آزمون‌های کشش و میکرو سختی صورت گرفته و نتایج ارائه گردیده است. نتایج نشان داد با افزایش حرارت ورودی توزیع رسوبات استحکام بخش افزایش یافته و استحکام نمونه جوش شده در هر دو روش جوشکاری افزایش یافته است. با مقایسه پهنای ناحیه متاثر از حرارت در هر دو روش، نتیجه گرفته‌شد که پهنای این ناحیه در روش جوشکاری قوسی تنگستن گاز بسیار بیشتر از روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی می‌باشد درصورتی‌که خواص مکانیکی آن ضعیف‌تر از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی به‌دست‌آمده است.

<p style="text-align: justify">پیش&rlm;گرمکن دوار هوا در نیروگاه بخار نقش مهمی در بازیابی انرژی حرارتی اتلافی و افزایش راندمان نیروگاه بعهده دارد. در این پژوهش به بررسی علل خوردگی و آسیب&rlm;دیدگی صفحات انتقال حرارت و در نتیجه آن از کارافتادگی پیش&rlm;گرمکن&rlm; دوار در نیروگاه رامین اهواز پرداخته شده است. برای این کار شرایط&rlm;کاری، آنالیز سوخت&rlm;های مصرفی و گازهای حاصل از احتراق آن&rlm;ها، جنس صفحات انتقال حرارت و رسوبات تشکیل شده بر روی آن&rlm;ها مورد بررسی قرار گرفتند. جنس صفحات معمولاً از فولاد کُرتن و یا فولاد ساده کربنی با پوششی از لعاب&rlm;های شیشه&zwnj;ای سرامیکی می&rlm;باشند.نتایج تحقیقات نشان داد دلیل آسیب دیدگی صفحات حرارتی، تشکیل نقطه شبنم اسید و ایجاد اسید&rlm;سولفوریک، خوردگی زیررسوبی و سایشناشی سیستم نامناسب شست&rlm;وشو است. دمای نقطه شبنم اسید سولفوریک با توجه به شرایط&rlm;کاری نیروگاه رامین اهواز، بین 135 تا 141 درجه سانتی&rlm;گراد محاسبه شد.سپس، ناحیه بحرانی که مستعد خوردگی نقطه شبنم اسید بود، مشخص شد. این ناحیه، منطقه&rlm;ای به ارتفاع 40 سانتی&rlm;متر از قسمت انتهای سرد پیش&rlm;گرمکن می&rlm;باشد.نشتیبا توجه به آنالیز CO2اندازه&rlm;گیری وتاثیر آن بر روی راندمان حرارتی مورد بحث قرار گرفت. همچنین آسیب&rlm;دیدگیلعاب&rlm;های سرامیکی که به منظور محافظت از صفحات حرارتی در قسمت انتهای سرد قرار داده شده بودند، بررسی و دلیل تخریب و عدم کارایی آن&rlm;ها، وجود حباب&rlm;های بزرگ در ساختار لعاب، شناسایی شد. با توجه به شرایط نیروگاه رامین، انتخاب مواد و پوشش مناسب صورت گرفت و به منظور ارزیابی دقیق آنها، کوپن&rlm;های خوردگی تهیه و در نقاط مختلف پیش&rlm;گرمکن قرار داده شد. در انتها با توجه به تجارب جهانی راه&rlm;حل&rlm;هایی برای جلوگیری از تخریب صفحات انتقال حرارت و نیز افزایش راندمان پیش&rlm;گرمکن دوار ارائه شد.</p>

<p>آلیاژ آلومینیم 5083 به دلیل حضور ترکیبات بین فلزی بسیار مستعد به خوردگی حفره&zwnj;ای است. خوردگی حفره&zwnj;ای یکی از پدیده&zwnj;هایی است که عوامل پیچیده بسیاری در آن دخالت دارد و به&zwnj;عنوان آسیبی که رفتاری غیرقابل پیش&zwnj;بینی، بخصوص در آلیاژهای آلومینیم دارد، محسوب می&zwnj;شود. در این پژوهش نرخ شروع حفره&zwnj;دار شدن و نرخ خوردگی یکنواخت در آب سنتز شده دریا و در pH، دما و غلظت&zwnj;های یون کلر مختلف مورد بررسی الکتروشیمیایی قرار گرفت. آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و پتانسیواستاتیک در محلول&zwnj;های فوق انجام گرفت. بر این اساس تغییرات پتانسیل خوردگی، پتانسیل حفره&zwnj;دار شدن (Epit)، نرخ خوردگی یکنواخت و تعداد حفره&zwnj;های نیمه پایدار در واحد زمان و سطح به&zwnj;عنوان شاخصی برای بررسی نرخ شروع حفره&zwnj;دار شدن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین سطح نمونه&zwnj;ها پس از آزمون توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) مجهز به آنالیز عنصری EDSمورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده ارتباط معناداری بین pH، دما و غلظت یون کلر و نرخ شروع حفره&zwnj;دار شدن وجود دارد. نتایج نشان می&zwnj;دهد که با افزایش pH و کاهش غلظت یون کلر، نرخ شروع حفره&zwnj;دار شدن کاهش پیدا می&zwnj;کند. همچنین با افزایش دما تا 30 درجه سانتی&zwnj;گراد ابتدا نرخ شروع حفره&zwnj;دار شدن کاهش و سپس در دماهای بالاتر افزایش می&zwnj;یابد. همچنین بیشترین چگالی جریان خوردگی، بیشترین نرخ خورگی یکنواخت و بزرگترین منطقه رویین در شرایط بالاترین غلظت یون کلر، دما و pH است. درنهایت به&zwnj;منظور پیش&zwnj;بینی نرخ شروع حفره&zwnj;دار شدن و نرخ خوردگی یکنواخت، با استفاده از داده&zwnj;های حاصل از آزمون&zwnj;های الکتروشیمیایی، دو مدل مناسب توسط شبکه عصبی مصنوعی طراحی شد. بر اساس مدل&zwnj;های ارائه شده، قابلیت پیش&zwnj;بینی نرخ شروع حفره&zwnj;دار شدن و نرخ خوردگی یکنواخت، ضمن تطابق داده&zwnj;های واقعی با نتایج حاصل از مدل&zwnj;ها، به ترتیب با دقت&zwnj;های بالاتر از 91% و 95% فراهم آمد.</p>

در این تحقیق خواص ریزساختاری، مکانیکی، تریبولوژیکی و خوردگی نانوکامپوزیت هیبریدی‌ سطحی Al5083/ CNT/ CeO₂ تولید شده با استفاده از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی در نسبتهای حجمی مختلف ذرات مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. مطالعات مکانیکی روی نانوکامپوزیت سطحی با استفاده از آزمون سختیسنجی و آزمون کشش انجام شد. مورفولوژی لایه‌ سطحی با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی (FESEM)بررسی شد. نتایج نشان داد که پودر هیبریدی نانولوله‌ی کربنی و اکسید سریم در زمینه‌ی آلیاژ آلومینیوم‌- ‌‌منیزیم 5083 بعد از 3 پاس فرآیند اصطکاکی اغتشاشی توزیع خوب و یکنواختی پیدا کرده و خواص مکانیکی زمینه شامل سختی و استحکام کششی افزایش قابل توجهی یافته است. مقاومت به سایش کامپوزیت تولیدی با انجام آزمون سایش پین روی دیسک بررسی شد. نتایج نشان داد که مقاومت به سایش کامپوزیت با افزایش درصد حجمی پودر نانولولهی کربنی بهبود یافته است. مطالعه‌ی رفتار خوردگی کامپوزیت Al5083/ CNT/ CeO₂ با انجام آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول استاندارد 3.5% NaCl نشان داد که با افزایش درصد حجمی پودر اکسید سریم در زمینه، مقاومت به خوردگی حفره‌ای به صورت قابل توجهی افزایش می‌یابد. تغییرات در خواص یاد شده با فرآیند اصطکاکی اغتشاشی و نسبت ترکیبی پودر هیبریدی در این تحقیق مورد بحث و مطالعه قرار گرفته است.

در تحقیق حاضر یک نانو کامپوزیت سطحی چند¬جزئی ، شامل نسبت¬های مختلف ذرات تقویت¬کننده¬ی کاربید سیلیسیم (SiC) و اکسید سریم (2CeO) بر روی آلیاژ 5083Al، توسط فرآینداصطکاکی اغتشاشی (FSP)و در طی سه پاس ایجاد گردید. به¬توسط تصاویر میکروسکوپ نوری و الکترونی و همچنین آزمون¬های آنالیز طیف-سنج انرژی (EDS)، ماکروسختی ویکرز، کشش، سایش پین روی دیسک و خوردگی پلاریزاسیون پتانسیودینامیک،ریزساختار، خواصمکانیکی، سایشی و خواص خوردگی کامپوزیت¬های سطحیچند¬جزئی بررسی و با فلز پایه، نمونه¬ی تحت فرآیند بدون ذرات تقویت¬کننده و کامپوزیت-هایSiC100%/5083Alو2CeO100%/5083Alمقایسه گردید. بررسی¬های ریزساختاری کامپوزیت¬های چند-جزئی توزیع یکنواخت ذرات تقویت¬کننده درناحیه¬ی تحت فرآیند و پیوند مناسب بین لایه¬ی سطحی تحت فرآیند و زیرلایه را نشان داد.حداکثر سختی، استحکام تسلیم و استحکام کششی در کامپوزیت¬¬های ساخته شده، برای نمونه¬ی SiC100%/5083Alو به ترتیب5/1، 81/2 و 2/1 برابر سختی، استحکام تسلیم و استحکام کششی فلز پایه بدست آمد. در کامپوزیت¬های چندجزئی سختی و استحکام با افزایش میزان کاربید سیلیسیم افزایش یافت. در مقایسه با فلز پایه، تمامینمونه¬های کامپوزیتی خواص سایشی بالاتری را در آزمون سایش از خود نشان دادند و بهترینخواص سایشی برای نمونه¬ی (SiC50%+2CeO50%)/5083Alبدست آمد. بیشترین و کمترین مقاومت به خوردگی، به¬ترتیب در نمونه¬های 2CeO100%/5083Al(95% کاهش چگالی جریان خوردگی نسبت به فلز پایه) وSiC100%/5083Al(78% افزایش چگالی جریان خوردگی نسبت به فلز پایه) مشاهدهشد و در نمونه¬های چند¬جزئی، با افزایش نسبت اکسیدسریم، خواص خوردگی بهبود یافت.