سرمت متریال
فهرست مطالب
فصل اول:تعریف و طبقه بندی سرمت ها
۱-۱- مقدمه ۱
۱-۲- طبقه بندی ۴
۱-۲-۱- سرمت های با پایه ی کاربید ۵
۱-۲-۲-سرمت های با پایه ی کربونیترید ۵
۱-۲-۳-سرمت های با پایه ی نیترید ۶
۱-۲-۴-سرمت های با پایه ی اکسید ۶
۱-۲-۵- سرمت های با پایه ی بوراید ۶
۱-۲-۶- سرمت های محتوی کربن ۶
فصل دوم : تکنیک های ساخت وتولید سرمت
۲-۱- مقدمه ۷
۲-۲-آماده سازی پودر ۹
۲-۳-زینترینگ ۹
۲-۳-۱-مکانیزم زینترینگ فاز مایع ۱۱
۲-۳-۲-کوره ها ۱۲
۲-۴-پرس کاری سرد بصورت ایستا ۱۳
۲-۵- عمل فشارش هیدرواستاتیک(همه جانبه)سرد ۱۶
۲-۵-۱-امتیازها و معایب ۱۷
۲-۶- روش اکستروژن گرم برای مخلوط های پودری سرمت ۲۱
۲-۷-نورد پودر ۲۲
۲-۸-ریخته گری دوغا بی ۲۵
۲-۹-فرایند قالبگیری تزریقی(MIM ) 27
2-9-1-کاربردها و مزایای فرایند MIM برای سرمت ها ۲۸
۲-۱۰-فشرده سازی داغ ایستا ۳۱
۲-۱۱- پرس ایزواستاتیک گرم (HIP) 33
2-12-اکستروژن گرم شمش های سرمت ۳۵
۲-۱۲-۱-روش ها ۳۵
۲-۱۲-۲-کاربرد ۳۶
۲-۱۲-۳- ترکیب زینترینگ- فشرده سازی ۳۸
۲-۱۳- تراوش ۴۰
۲ -۱۴ – اتصال و ریز ساختار:
۲-۱۴-۱- اتصال ۴۴
۲-۱۴-۲-انحلال پذیری ۴۴
۲-۱۴-۳-رطوبت ۴۵
۲-۱۴-۴-ریز ساختار ۴۶
۲-۱۴-۵ -آرایش موقعیت‌های‌سرمت‌برای بهبود مقاومت در مقابل تغییر شکل و تافش شکست ۴۷
فصل سوم :انواع سرمت ها وکاربردهای آن
۳-۱ – سرمت های اکسیدی
۳-۱-۱ – مقدمه ۵۰
۳-۱-۲ – سرمت های اکسید- سیلیکون ۵۰
۳-۱-۳ – سرمت های اکسید آلومینیوم ۵۱
۳-۱-۴ – سرمت های اکسید منیزیم ۵۳
۳-۱-۵ – سرمت های اکسید بریلیوم ۵۴
۳-۱-۶ – سرمت های اکسید زیرکونیوم ۵۴
۳-۱-۷ – سرمت های اکسید توریوم ۵۵
۳-۱-۸ – سرمت های اکسید اورانیوم ۵۵
۳-۱-۹- سرمت های محتوی دیگر اکسیدها ۵۷
۳-۱-۱۰- سوپر هادی دمای بالا با زمینه فلزی ۵۸
۳ -۲ – سرمت های کاربید و کربونیترید
۳-۲-۱ – مقدمه ۵۸
۳-۲-۲ – سرمت های کاربید تیتا نیم متصل به نیکل ۶۱
۳-۲-۳ – سرمت های کاربید تیتا نیم متصل به فولاد ۶۲
۳-۲-۴- مقایسه ی کاربیدهای متصل به فولاد که قابلیت عملیات حرارتی دارند با کاربید تنگستن متصل با کبالت ۶۴
۳-۲-۵- مقایسه ی سرمت های کاربید متصل به فولاد با دیگر مواد مقاوم در برابر سایش
۳-۲-۶ – سرمت های کاربید با آرایش های مختلف اتصال فولادی ۶۵
۳-۲-۷ – ساختن سرمت های کاربید تیتا نیم متصل به فولاد ۶۷
۳-۲-۸ – سخت کردن سرمت ها با اتصال فولاد ۶۸
۳ -۲ -۸ -۱ – ماشینکاری و سایش ۶۸
۳-۲-۹- سرمت های کربونیترید تیتا نیم ۶۹
۳-۲-۹-۱ – ویژگی ها ۷۲
۳-۲-۹-۲-کاربردها ۷۵
۳-۲-۱۰ – سرمت های کاربید تنگستن متصل به فولاد ۷۵
۳-۲-۱۱ – سرمت های کاربید کروم ۷۶
۳-۲-۱۱-۱ – کاربردها و ویژگیها ۷۷
۳-۲-۱۲ – دیگر سرمتهای بر پایه ی کاربید ۷۹
۳-۲-۱۳- سرمت های کاربید سیلیسیم – آلومینیوم ۸۰
۳-۲-۱۴- سرمت های کاربید آلومینیوم – بور ۸۱
۳ -۳ – سرمتهای بورید
۳-۳-۱ – مقدمه ۸۳
۳-۳-۲ – سرمت های بورید زیرکونیوم ۸۵ ۳ – ۳ -۳ – سرمتهای بورید تیتانیم۸۶
۳ -۳ -۴ – سرمتهای بورید مولیبدن ۸۷
۳-۳-۵ – دیگر سرمتهای نسوز(دیرگداز) ۸۸
۳-۳-۵-۱ – سرمتهای نیتریدی و کربونیتریدی ۸۸
فصل چهارم:روش تحقیق
۴ -۱ – مقدمه۹۲
۴ -۲ – تولید سرمت های کاربید تیتانیوم زمینه فولاد ریل۹۲
۴-۳- تولید سرمت های کاربید سیلیسیوم- آلومینیوم۹۲
فصل پنجم: نتایج وبحث
۵-۱- مقایسه مقاومت به سایش نمونه سرمتی با نمونه AL-Si و Al خالص۹۴
۵-۲- مقایسه خواص مکانیکی AL خالص وAL-Si با سرمت کاربید سیلیسیم – آلومینیوم۹۵
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل۱روشهای متالورژی پودر تولید سرمت و کاربیدهای سمانته ۸
شکل۲ پرسکاری سرد بصورت ایستا با(a)پرس معمولی از دو طرف (b)پرس با فک
ثابت ۱۴
شکل۳بازگیری سیکل پرس با کنترل کردن حرکت قالب (با لا وپایین فشار ) ۱۴
شکل۴ شمایی ازمخزن پرس هیدرواستاتیک سردبا یک قالب پودر در روش کیسه ی
مرطوب ۱۹
شکل۵ شمایی از تجهیزات پرس هیدرواستاتیک روش کیسه ی خشک ۲۰
شکل۶ ماشین آلات اکستروژن گرم برای مخلوط های پودری سرمت(a )دهانه اکستروژن(b)پرس فشار کاری تحت خلأ ۲۱
شکل۷ : شمایی از نورد پودر با تغذیه به روش اشباع شده وآرایش افقی غلتک هانسبت تراکم،ho/hg 24
شکل۸: فرایند نورد پودر با کشیدن قرقره در میان غلطک های مخصوص پس از اولین عملیات زینترینگ ۲۴
شکل ۹:شمایی ا ز ریخته گری دوغابی پودر فلزی ۲۶
شکل ۱۰ شمایی از فرایند MIM برای سرمت ها ۳۰
شکل ۱۱ قا لب ومکانیزم تزریق برای فرایند MI M 31
شکل ۱۲:مقیاس تولید Mg225(250 تنی) پرس داغ خلا ۳۳
شکل ۱۳ :سه روش برای اکستروژن گرم مخلوط های پودر(a)روش پودرشل(b)روش شمشال(c)روش قوطی فولادی ۳۶
شکل ۱۴ :شمایی سیکل نمودار برای موم گدازی با فشار پایین وزینترینگ با فشار بالا۳۹
شکل ۱۵ :مونتاژ قالب تراوش پره توربین از نوع سرمت ۴۱
شکل ۱۶ شمایی از تشکیل سرمت ها که با صفحه کوچکی محکم شده ودر اثر تراوش حاصل ی گردد(a) تراوش زیرکونیم (b)تراوش آلومینیوم ۴۳
شکل۱۷ :نیروهای عامل سطح دریک نقطه از فصل مشترک از مایع ساکن روی جامد ۴۵
شکل ۱۸ : ریزساختار از سرمت های کاربید تیتانیم زینتر شده در خلا به مدت یکساعت ودمای ۱۴۰۰ درجه ی سانتیگراد(° F 2550 ) در گرافیت ۴۷
شکل ۱۹ تاثیر دما روی خصوصیات استحکام ازسرمت های اکسید آلومینیوم – کروم ۵۳
شکل ۲۰ :سختی دمای اتاق سرمت های کاربید عملیات حرارتی شده با اتصال های فلز آهن دار ۶۲
شکل ۲۱ : تصویر شفاف شده ذره کاربید در سرمت با اتصال فولادی ۶۴
شکل ۲۲ :سرعت های برش برای ۰۰۷۵ میلیمتر(in 0003) تغییرشکل دماغه در مقابل درصد اتمی از اتصال تیتا نیم برای موادها شامل چهار سطوح مختلف از آلومینیوم ۶۹
شکل ۲۳ :مقاومت در مقابل تغییرشکل ابزار محتوی کاربید وانادیم ازموادهای ابزار برش شامل ۰ یا ۵ درصد آلومینیوممواد برش فولاد ۴۳۴۰ با سختی HB 300 70
شکل ۲۴ :ترکیب مرجح از سرمت های کربونیترید تیتانیم ۷۱
شکل ۲۵ :میکروساختار یک نمونه اسپینودال سرمت کربونیترید تیتانیم ۷۲
شکل ۲۶ : شمایی از ریزساختار سرمت کربونیترید تیتانیم ۷۳
شکل۲۷ : تاثیرترکیب اتصال فلزدراستحکام گسیختگی عرضی‌از‌سرمت‌کربونیتریدتیتانیم ۷۴
شکل۲۸ :مقایسه دامنه خوردگی دونوع سرمت وکاربیدهای سمانته شده هنگام تراشکاری فولاد ۴۳۴۰ ۷۵
شکل ۲۹ : تاثیر دما روی خواص حرارتی واستحکام سرمت های کاربید کروم ۷۹
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول۱ :تاریخچه ای از توسعه تولیدات سرمت وبازا ریابی آنها ۲
جدول۲ روشهای شکل دادن سرمت ۸
جدول ۳ : مقایسه ای از استحکام گسیختگی عرضی برای کاربیدهای سمانته شده بعد از پرس ایزواستاتیک گرم و زینترینگ فشاری ۳۹
جدول ۴ : مقایسه و خصوصیات از سرمت های اکسید آلومینیوم ۵۲
جدول ۵ :خصوصیات دی اکسید اورانیوم وزمینه دلخواه فلزات درسرمت های سوخت راکتور هسته ای ۵۷
جدول ۶ :خصوصیات سرمت های کاربید با اتصال فولادی ۶۶
جدول ۷ : کاربردهای از سرمت های کاربید با اتصال فولادی ۶۷
جدول ۸ : خصوصیات کاربید تنگستن با اتصال فولادی ۷۶
جدول ۹ : خصوصیات سرمت های کاربید کروم ۷۸
جدول ۱۰:خصوصیات از موادهای انتخاب شده جاذب نوترون ۸۲
جدول ۱۱ :خصوصیات از بوریدهای فلز وسرمت های با پایه بوراید ۸۵
منابع و مأخذ:
۱- عبادزاده . تورج ، کاربیدها ، موسسه دانش پویان جوان ، سال ۱۳۸۵، صفحات۱۶۵-۸۹٫
۲- فریتس وی .لنل ،  متالورژی پودر ، مترجم دکتر پروین عباچی ، موسسه انتشارات علمی  دانشگاه صنعتی شریف ، ۱۳۸۱ ، ۴۷۱-۱۳۷٫

3- ASTM Committee C-21, “Report of Task Group B on Cermets,” American Society for Testing and Mater als, 1955.
4- J.R. Tinklepaugh and W.B. Crandal Chapter 1 in Cermets, Reinhold, 196.
5- E.C. Van Schoick, Ed., Ceram Glossary, The Ceramic Society, 1963.
6- P. Ettmayer and W. Lengauer, The Story of Cermets, Powder Metall. Int vol 21 (No. 2), 1989, p 37-38.
7- R. Kieffer and F. Benesovsky, Har metalle, Springer- Verlag, 1965, p 43-489.
8- E. Rudy, Boundary Phase Stabilit and Critical Phenomena in Higher Oder Solid Solution Systems, J. Lest Common Met., Vol 33, 1973, p 43-70.
9- F. V. Lenel, Powder Metallurgy, Prit ciples and Applications, Metal Powde Industry Federation, 1980.
10- P. Popper, Isostatic Pressing, Britis Ceramic Research Association, Her den & Sons Ltd., 1976.
11- R. Kieffer and P. Schwarzkopf, Har stoffe and Hartmetalle, Springer- Verlag, 1953.
12- C. G. Goetzel, Infiltration Process, in Cermets, Reinhold, 1960, p 73-81.
13- T.D. Claar, W.B. Johnson, C.A. Anderson, and G.H. Schiroky, Microstructure and Properties of Platelet Reinforced Ceramics Formed by the Directed Reaction of Zirconium with Boron Carbide, Ceram. Eng. Sci. Proc., Vol 10(No. 7/8), 1989.
14- C. G. Goetzel and L.P. Skolnick, Some Properties of a Recently Developed Hard Metal Produced by Infiltration, in Sintered High- Temperature and Corrosion- Resistant Materials, F. Benesovsky, Ed., Pergamon Press, 1956, p 92-98.
15- M. Humenik, Jr. and T.J. Whalen, Physiochemical Aspects of Cermets, in Cermets, Reinhold, 1960, p 6-46.
16- C. G. Goetzel, Titanium Carbide- Metal Infiltrated Cermets, in Cermets, Reinhold, 1960, p 130-146.
17- L.J. Cronin, Refractory Cermets, Am. Ceram. Soc. Bull., Vol 30, 1951, p 234-238.
18- L.J. Cronin, Electronic Refractory Cermets, in Cermets, Reinhold, 1960, p 158-166.
19- A.N. Holden, Dispersion Fuel Elements, Gordon & Breach, 1967, p 80-91, 152-167.
20- P. Loewenstein, P.D. Corzine, and J. Wong, Nuclear Reactor Fuel Elements, Interscience, 1962, p 393-394, 396-398.
21- L.E. Murr, A.W. Hare, and N.G. Eror, Metal-Matrix High- Temperature Superconductor, Adv. Mater. Process. Vol 132(No. 4), Oct 1987, p 36-44.
 ۲۲- J. Wambold, Properties of Titanium Carbide- Metal Compositions, in Cermets, Reinhold, 1960, p 122-129.
23- G.C. Deutsch, The Use of Cermets as Gas-Turbine Blading, in High-Temperature Materials, John Wiley, 1959, p 190-204.
24- H.W. Lavendal and C.G. Goetzel, Recent Advances in Infiltrated Titanium Carbides, in High Temperature Materials, John Wiley, 1959, p 140-154.
25- M. Epner and E. Gregory, Titanium Carbide-Steel Cermets, in Cermets, Reinhold, 1960, p 146-149.