شماره ركورد
33769
پديد آورنده
رضا سپهري
عنوان
بررسي تاثير دما و زمان عمليات حرارتي بر ريزساختار و خواص خوردگي اتصالات لحيم سخت آلياژ مس- بريليم
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/6/16
استاد راهنما
دكتر منصور سلطانيه
استاد مشاور
دكتر حسين وفايي نژاد
دانشكده
مهندسي مواد و متالورژي
چكيده
آلياژ مس-بريليم امروزه به¬دليل داشتن ويژگي¬هاي بسياري از جمله هدايت الكتريكي و حرارتي بالا و مقاومت به خوردگي مناسب مورد توجه صنايع مختلفي به ويژه صنايع الكترونيكي و هوافضا قرار گرفته است. هدف از اين پژوهش بررسي شرايط مختلف پيرسازي و تاثير آن بر ريزساختار، مقاومت به خوردگي و سختي لحيم-كاري سخت آلياژ مس-بريليم، براي دستيابي به شرايط مطلوب است. نمونهها ابتدا در دماي 780 درجه سانتيگراد به مدت 20 دقيقه تحت فرآيند لحيمكاري سخت (B) قرار گرفتند، سپس عمليات آنيل در دماي 790 درجه سانتيگراد به مدت 2 ساعت (S) انجام شد. در ادامه، سه نمونه مجزا در دماي 330 درجه سانتيگراد بهمدت 15 (H1)، 120 (H2) و 300 (H3) دقيقه تحت عمليات پيرسازي قرار گرفتند. سپس با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و ميكروسكوپ نوري ريز ساختار منطقه لحيم سخت و فلزپايه مورد بررسي قرار گرفت. همچنين با استفاده از ريز سختي سنجي ويكرز، سختي ناحيه اتصال و زمينه اندازه¬گيري شد. ديده شد كه نمونه H2 با سختي 450 ويكرز بيشترين ميزان سختي را در بين نمونه ها دارد. در ادامه براي بررسي مقاومت به خوردگي نمونه¬ها از آزمايش¬هاي الكتروشيمايي نظير پلاريزاسيون پتانسيوديناميك و طيف سنج امپدانس كمك گرفته شد. در اين پژوهش مشاهده شد كه بهمنظور دستيابي به خواص مكانيكي و مقاومت به خوردگي بهينه، انجام عمليات حرارتي پس از لحيم سخت روي نمونهها ضروري است. نتايج بررسيها نشان داد كه نمونه H1 (پيرسازي ناقص) با مقاومت پلاريزاسيون Ω/cm²686 و مقاومت انتقال بار Ω176، و نمونه S (آنيلشده) با مقاومت پلاريزاسيون Ω/cm²620 و مقاومت انتقال بار Ω223، بهترين عملكرد را از نظر مقاومت به خوردگي داشتند. در مقابل، نمونه H3 (فراپيرسازي) با مقاومت پلاريزاسيون Ω/cm²152 و مقاومت انتقال بار Ω97، ضعيفترين رفتار خوردگي را نشان داد. اين نتايج بيانگر اثر منفي فراپيرسازي بر خواص خوردگي و سختي آلياژ مس- بريليم ميباشد. براي انتخاب بهينهترين نمونه، لازم است به كاربرد آلياژ توجه شود. اگر در كاربرد مورد نظر، فقط مقاومت به خوردگي بالا اهميت دارد، نمونه S و H1مناسب هستند. اگر هدف اصلي دستيابي به سختي بالا در كنار مقاومت به خوردگي قابل قبول باشد، نمونه H2 توصيه ميشود. اما در صورتي كه مقاومت به خوردگي بالا و سختي مناسب مورد نياز باشد، بهترين گزينه نمونه H1 است.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/13
عنوان به انگليسي
Investigation of the Effects of Heat Treatment Temperature and Duration on the Microstructure and Corrosion Properties of Brazed Cu-Be Alloy Joint
تاريخ بهره برداري
9/7/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
رضا سپهري
چكيده به لاتين
Copper–beryllium alloys have attracted increasing attention in various industries, particularly in electronics and aerospace, due to their combination of desirable properties such as high electrical and thermal conductivity and good corrosion resistance. The aim of this study is to investigate the effects of different aging conditions on the microstructure, corrosion resistance, and hardness of hard-brazed copper–beryllium alloy, in order to determine the optimal processing conditions. The samples were first subjected to a hard-brazing process at 780 °C for 20 minutes (B), followed by annealing at 790 °C for 2 hours (S). Subsequently, three separate specimens were aged at 330 °C for 15 (H1), 120 (H2), and 300 (H3) minutes, respectively. Microstructural analysis of the brazed region and base metal was conducted using scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy (OM). In addition, Vickers microhardness testing was used to evaluate the hardness of the joint and surrounding base material. Among the samples, specimen H2 exhibited the highest hardness of 450 HV. To assess the corrosion resistance, electrochemical tests including potentiodynamic polarization (PDP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were performed. The results demonstrated that post-brazing heat treatment is essential for optimizing both mechanical and corrosion properties. Specifically, specimen H1 (under-aged) showed the highest corrosion resistance with a polarization resistance of 686 Ω·cm² and charge transfer resistance of 176 Ω, followed by specimen S (annealed), which exhibited a polarization resistance of 620 Ω·cm² and a charge transfer resistance of 223 Ω. In contrast, specimen H3 (over-aged) showed the poorest corrosion performance with a polarization resistance of only 152 Ω·cm² and a charge transfer resistance of 97 Ω. These findings highlight the detrimental impact of over-aging on both corrosion resistance and hardness in copper–beryllium alloys. The choice of the optimal specimen depends on the intended application of the alloy. If corrosion resistance is the sole priority, specimens S and H1 are recommended. If the main goal is to achieve high hardness while maintaining acceptable corrosion resistance, specimen H2 is the best choice. However, if both high corrosion resistance and adequate hardness are required simultaneously, specimen H1 offers the most balanced performance.
كليدواژه هاي فارسي
لحيمكاري سخت , آلياژ مس- بريليم , پيرسازي , پلاريزاسيون , امپدانس
كليدواژه هاي لاتين
Brazing , Copper–beryllium alloy , Aging , Polarization , Impedance
Author
Reza Sepehri
SuperVisor
Dr. Mansour Soltanieh