در این تحقیق از آزمون غیرمخرب جریان گردابی برای ارزیابی میزان آستنیت باقیمانده در ریزساختار و سختی گلوله های آسیا از جنس چدن پر کروم استفاده شد. به این منظور نمونه هایی از گلوله چدن آلیاژی با ترکیب اسمی 30 درصد وزنی کروم و 3 درصد وزنی کربن و با قطر 40 میلیمتر پس از ریخته گری در ماسه انتخاب شدند. برای دستیابی به سختی و میزان آستنیت باقیمانده متفاوت، گلوله ها تحت سیکل های متفاوت عملیات حرارتی شامل دماهای مختلف آستنیت زایی و برگشت قرار گرفتند. مطالعات ریزساختاری توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی، XRD و سختی سنجی به روش ویکرز انجام شد. در ادامه با استفاده از یک دستگاه جریان گردابی، ریزساختار گلوله ها در فرکانس های مختلف 50 تا kHz 200 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با استفاده از روش جریان گردابی می توان ریزساختارهای مختلف گلوله ها با مقادیر متفاوت از آستنیت باقیمانده و سختی را به صورت غیرمخرب و سریع، شناسایی و تفکیک کرد. به این منظور، بازرسی جریان گردابی در فرکانس kHz 150 با استفاده از شاخص امپدانس به عنوان روش ارزیابی غیرمخرب انتخاب شده است. این شاخص با افزایش میزان آستنیت باقیمانده، کاهش می یابد.

کربن دهی قطعات صنعتی از جنس فولاد کم کربن با هدف بهبود عمل کرد آن ها، کاری رایج به شمار می آید. کنترل دقیق درصد کربن سطح قطعات کربن دهی شده، مهم ترین عامل در رسیدن به خواص مورد نظر است. روش های متفاوتی برای تعیین درصد کربن سطح فولاد وجود دارند، اما همه آن ها زمان بر و پرهزینه اند. افزون بر این، امکان آزمودن همه نمونه ها در آن ها وجود ندارد. در این پژوهش، کارایی روش غیرمخرب جریان گردابی در تعیین درصد کربن سطح فولاد بررسی و اثبات شد. آزمون جریان گردابی به منظور بررسی ارتباط بین ولتاژ ورودی و خروجی و امپدانس نرماله شده با درصد کربن انجام گرفت، و نتایج حاصل نشان گر ارتباط خوب بین امپدانس نرماله شده به دست آمده از آزمون جریان گردابی با درصد کربن سطح قطعات بود. بیش ترین ضریب همبستگی برای تعیین درصد کربن برابر با R2=0.82 به دست آمد. آزمون جریان گردابی در سه دمای متفاوت انجام شد و با استفاده از نتایج آن، رابطه ای برای تعیین دقیق تر درصد کربن سطح فولاد در دماهای متفاوت ارایه شد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این تحقیق از روش غیرمخرب جریان گردابی برای ارزیابی و تشخیص ریزساختار و سختی یک فولاد ریختگی بعد از انجام عملیات حرارتی، استفاده شد. به این منظور هشت نمونه شاهد یکسان از شمش فولاد ریختگی هایپریوتکتوئیدی کم آلیاژ موسوم به FMU-226 تهیه شده و سپس تحت سیکل های مختلف عملیات حرارتی نظیر آنیل کامل، کوئنچ و کوئنچ-تمپر قرار گرفتند. مطالعات ریزساختاری با میکروسکپ الکترونی روبشی، میکروسکپ نوری و سختی سنجی به روش ویکرز به عنوان آزمون های مخرب انجام شد. در ادامه با استفاده از یک دستگاه جریان گردابی به صورت غیرمخرب، ریزساختار و سختی نمونه ها در فرکانس های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. قابلیت شاخص های مختلف جریان گردابی از جمله مقاومت اهمی، مقاومت القایی، امپدانس و نسبت مقاومت اهمی به امپدانس برای توسعه یک مدل ریاضی با سختی و برای تحلیل ریزساختار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که می توان با استفاده از روش جریان گردابی به صورت غیرمخرب و سریع، این قطعات فولادی را بر حسب ریزساختار و سختی از یکدیگر شناسایی و تفکیک کرد. مشخص شد که شاخص های جریان گردابی تابعی از فرکانس جریان، تغییرات میزان آستنیت باقیمانده، نوع ریزساختار زمینه و مورفولوژی کاربیدها است. با استفاده از نقشه امپدانسی دستگاه جریان گردابی در فرکانس 20kHz، به صورت گرافیکی می توان نوع ریزساختار زمینه را تشخیص داد. همچنین امپدانس سیم پیچ (Z) در این فرکانس، مناسب ترین شاخص جریان گردابی برای سختی سنجی شناسایی شد و رابطه ای اختصاصی آن برای کنترل کیفیت قطعات عملیات حرارتی شده از این فولاد ارائه شده است.

آشکارسازی و اندازه گیری ترک های ناشی از خستگی در سطوح ساختارهای فلزی از کاربرد های مهم آزمونهای غیرمخرب می باشد. یکی از روشهای غیر مخرب برای این منظور، روش جریان گردابی می باشد. در این روش با استفاده از یک سیم پیچ حامل جریان متناوب در سطح قطعه جریان گردابی ایجاد می گردد. وجود ترک باعث به هم خوردن توزیع این جریان و در نتیجه تغییر امپدانس سیم پیچ می گردد. تخمین شکل و ابعاد ترک از روی تغییرات امپدانس سیم پیچ که یک مساله معکوس نامیده می شود برای تخمین عمرقطعه و استفاده بهینه از آن مهم می باشد. در این مقاله، یک مدل معکوس سازی مبتنی بر شناسایی پدیده و الگوریتم بهینه سازی ازدحام جمعیت جهت تشخیص شکل و عمق ترک ها از روی تغییرات امپدانس سیم پیچ ارائه می گردد. نتایج بدست آمده از تخمین شکل ترک ها از روی داده های اندازه گیری نشان می دهد که مدل پیشنهادی در تشخیص شکل و عمق ترک ها از دقت بالایی برخوردار است.

< p>آزمون غیر مخرب جریان گردابی از روش های الکترومغناطیسی است که می توان از آن برای ارزیابی و کنترل کیفیت متالورژیکی آلیاژهای صنعتی استفاده نمود. اجرای سریع و ماهیت دیجیتالی پاسخ های این روش سبب شده که از آن برای راه اندازی خطوط مکانیزه بازرسی و کنترل کیفی خط تولید قطعات فلزی استفاده شود. هدف از این مقاله، بررسی شرایط کنترل کیفیت متالورژیکی ورق های آلیاژ آلومینیم 7075 بعد از عملیات حرارتی پیرسازی با استفاده از روش جریان گردابی است. به این منظور آزمون های مخرب متالوگرافی، سختی سنجی و هدایت الکتریکی به همراه آزمون غیرمخرب جریان گردابی انجام و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شدند. نمونه هایی از این آلیاژ به شکل ورق به ضخامت 2/1 میلی متر تهیه شد. عملیات انحلالی در دمای 470 درجه سلسیوس به مدت 20 دقیقه انجام شد و سپس عملیات حرارتی پیرسازی مصنوعی در دماها و زمان های مختلف انجام شد. مطالعات ریزساختاری توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی، رسانایی بر اساس استاندارد (%ICAS) و سختی سنجی به روش برینل انجام شد. در ادامه با استفاده از یک دستگاه جریان گردابی در فرکانس kHz 8، پاسخ های الکترومغناطیسی نمونه ها مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که برای کنترل و تضمین کیفیت محصولات پیرسازی شده، استفاده از شاخص سختی نمی تواند به تنهایی کفایت کند. همچنین آزمایش متالوگرافی محدودیت های اجرایی در فرایندهای تولید دارد. مشخص شد که پاسخ های جریان گردابی تحت تاثیر تغییرات ریزساختار حاصل از عملیات پیرسازی است و می توان توسط این آزمون، قطعات مختلف آلیاژ آلومینیم 7075 را به صورت غیرمخرب از یکدیگر تفکیک نمود.

ارزیابی غیرمخرب به روش بازرسی جریان گردابی برای برآورد عمر کارکردی لوله های فولاد زنگ نزن آستنیتی ریختگی مربوط به واحد ریفورمر احیا مستقیم سنگ آهن بررسی شد. این ارزیابی تحت فرکانس kHz 60 و بر اساس نقشه امپدانسی و به صورت بازرسی نقطه ای انجام شد. از لوله های مرجع با ریزساختار و عمر کارکرد مشخص برای کالیبراسیون استفاده شد. از میکروسکپ های نوری و الکترونی روبشی برای بررسی های ریزساختاری استفاده شد. بررسی های میکروسکپی نشان داد که ریزساختار ریختگی این فولاد شامل زمینه آستنیت به همراه سل های یوتکتیک حاوی کاربیدهای غنی از کروم و نیوبیم است. همچنین مشاهده شد که با افزایش زمان کارکرد و افزایش شدت پیری، تغییرات ریزساختاری با شدت بیشتری رخ می دهد. این تغییرات شامل اکسید شدن و کربوراسیون سطحی، ایجاد رسوبات مخرب، کم شدن مقدار کروم محلول در زمینه آستنیت، تغییر مورفولوژی سل های یوتکتیک و ایجاد میکروترک های خزشی است. نتایج ارزیابی جریان گردابی نشان داد که تغییرات ریزساختاری ناشی از افزایش عمر کارکردی بر پاسخ الکترومغناطیسی لوله تأثیر معنی داری دارد. با افزایش عمر لوله ها، شاخص مقاومت خودالقایی با افزایش شدید و شاخص مقاومت اهمی با کاهش همراه است. در نقشه امپدانسی دستگاه جریان گردابی، نمایش برهمکنش این دو شاخص برای هر لوله به صورت نقطه مشخص شده است. مقایسه موقعیت این نقاط در نقشه امپدانسی نشان دهنده وجود تغییرات خطی بین رفتارهای الکترومغناطیسی و پیری است. بنابراین می توان از روی پاسخ های الکترومغناطیسی در روش جریان گردابی، عمر کارکردی لوله های ریفورمر را برآورد کرد.

آزمون جریان گردابی (ECT) یکی از روش های آزمون غیرمخرب (NDT) می باشد. این آزمون برای بازرسی لوله های مبدل حرارت و شناسایی انواع عیوب احتمالی در این لوله ها مورد استفاده قرار می گیرد. هدف از این مقاله، تعیین پارامترهای بهینه پروب آزمون جریان گردابی به منظور بالا بردن حساسیت و عملکرد سامانه بازرسی می باشد. در این مقاله ابتدا معادلات مربوط به طراحی و مشخصه های پروب به منظور بازرسی لوله های نمونه بیان می شوند. سپس طراحی بهینه با استفاده از الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی (ABC) به منظور رسیدن به بالاترین نسبت سیگنال به نویز (SNR) و حساسیت (S) ارایه می گردد. در نهایت نتایج حاصل از بهینه سازی جهت تایید آزمون توسط تحلیل اجزای محدود (FEA) مورد ارزیابی قرار می گیرد و نتایج حاصل از آن ارایه خواهد شد.

سازه ی ریزشی گردابی به منظور انتقال جریان از رقوم بالاتر به رقوم پایین تر به کار می رود. استهلاک انرژی جریان از وظایف عمده ی این سازه ها می باشد. در تحقیق حاضر مدل فیزیکی سازه ریزشی گردابی فاضلاب شرق تهران (ایران) مورد بررسی قرار گرفت و میزان تاثیر پارامترهای عدد فرود جریان ورودی، شیب کف سازه ورودی و نسبت عمق چاهک به قطر شفت قائم در میزان استهلاک انرژی جریان بررسی گردید. این مطالعه با عدد فرود جریان ورودی برابر 79/1، 01/2، 18/2 و 31/2 و شیب کف سازه ورودی 251/0، 4/0 و 571/0 و نسبت عمق چاهک به قطر شفت قائم برابر 0، 1 و 2 انجام شد. به همین منظور 36 حالت آزمایش طراحی گردید. برای افزایش دقت و آنالیز نتایج، هر آزمایش 3 بار تکرار شد. در نتیجه تعداد کل آزمایش ها، 108 آزمایش می باشد. نتایج نشان داد با تغییر پارامترها، انرژی جریان بین 7/93 تا 5/98 درصد مستهلک می گردد. با افزایش عدد فرود جریان ورودی و نسبت عمق چاهک به قطر شفت قائم میزان استهلاک انرژی به ترتیب 2/2 و 3 درصد کاهش می یابد. همچنین با افزایش شیب کف سازه ورودی میزان استهلاک انرژی جریان 4/2 درصد افزایش می یابد. با بررسی اثر متقابل استهلاک انرژی جریان و عدد فرود جریان خروجی، نسبت عمق چاهک به قطر شفت قائم مناسب بین 3/0 تا 2/1 پیشنهاد گردید. علاوه براین با استفاده از تحلیل واریانس رابطه ای غیر خطی برای تخمین میزان استهلاک انرژی جریان ارائه شد.