Open Access. Powered by Scholars. Published by Universities.®

Metallurgy Commons™

Open Access. Powered by Scholars. Published by Universities.®

2023

Discipline
Institution
Keyword
Publication
Publication Type

Articles 61 - 70 of 70

Full-Text Articles in Metallurgy

Characterization Of Virgin, Re-Used, And Oxygen-Reduced Copper Powders Processed By The Plasma Spheroidization Process, M. Hossein Sehhat, David Perez-Palomino, Connor Wiedemeier, Tristan Cullom, Joseph William Newkirk Jan 2023

Characterization Of Virgin, Re-Used, And Oxygen-Reduced Copper Powders Processed By The Plasma Spheroidization Process, M. Hossein Sehhat, David Perez-Palomino, Connor Wiedemeier, Tristan Cullom, Joseph William Newkirk

Materials Science and Engineering Faculty Research & Creative Works

Fabrication of parts with high mechanical properties heavily depend on the quality of powder deployed in the fabrication process. Copper powder in three different powder types were spheroidized using radio-frequency inductively coupled plasma (ICP) spheroidization process (TekSphero-15 system). The characterized powders include virgin powder as purchased from the powder manufacturer, powder used in electron beam powder bed fusion (EB-PBF) process, and reconditioned powder, which was used powder that underwent an oxygen-reduction treatment. The goal of spheroidizing these powder types was to evaluate the change in powder morphology, the possibility of enhancing the powder properties back to their as-received conditions, and …

Go to article

Recycling Metal Chips Into Usable Materials, Alex Mortensen, Ben Mortensen Jan 2023

Recycling Metal Chips Into Usable Materials, Alex Mortensen, Ben Mortensen

Williams Honors College, Honors Research Projects

This report entails the scope, design considerations, and plans for creating a metal chip converter into metal briquettes. The construction is a set of machines with multiple processes to make the conversion happen. The process includes washing fine metal chips, drying them off, compressing them, and melting them down into usable briquettes. This project is intended to make a simple process to recycle metal chips into usable material for reuse. The project's objective is to reduce the costs of storage and recycling waste by offering a solution to recycle it into materials the shop can reuse.

Go to article

An Updated Analytical Method For Predicting The Bracing Behavior Of Z-Purlin Supported Standing Seam Diaphragm Systems, Michael W. Seek Jan 2023

An Updated Analytical Method For Predicting The Bracing Behavior Of Z-Purlin Supported Standing Seam Diaphragm Systems, Michael W. Seek

Engineering Technology Faculty Publications

Roof systems utilizing Z-purlins as a secondary member supporting a standing seam panel system are used extensively by the metal building industry. The Z-purlins rely on the diaphragm action in the standing seam panel system to provide lateral support and transfer forces to anchorages. The behavior of the standing seam system is highly nonlinear making prediction of the interaction between the Z-purlin and the standing seam system difficult. To better understand the behavior of the interaction between the purlins and the panel system, a series of non-linear shell finite element models were developed based on the test results of simple …

Go to article

Machine Learning Strategies For Potential Development In High-Entropy Driven Nickel-Based Superalloys, Marium Mostafiz Mou Jan 2023

Machine Learning Strategies For Potential Development In High-Entropy Driven Nickel-Based Superalloys, Marium Mostafiz Mou

Graduate Theses/Dissertations

In this study, I developed Deep Learning interatomic potentials to model a multi-phase and multi-component system of Ni-based Superalloys. The system has up to three major phase constituents, namely Gamma, Gamma Prime, and Transition-metal rich Carbide. I utilized invariant scalar-based and/or equivariant, tensor-based neural network (NN) approach as implemented in DEEPMD, NEQUIP/ALLEGRO codes, respectively, and Moment Tensor Potential (MTP). For the training and validation sets, I employed the ab-initio molecular dynamics (AIMD) trajectory results and ground state DFT calculations, including the energy, force, and virial database from highly diverse compositions, temperatures, and pressures following a “High Entropy Strategy.” The Deep …

Go to article

Application Of Multi-Scale Computational Techniques To Complex Materials Systems, Mujan N. Seif Jan 2023

Application Of Multi-Scale Computational Techniques To Complex Materials Systems, Mujan N. Seif

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

The applications of computational materials science are ever-increasing, connecting fields far beyond traditional subfields in materials science. This dissertation demonstrates the broad scope of multi-scale computational techniques by investigating multiple unrelated complex material systems, namely scandate thermionic cathodes and the metallic foam component of micrometeoroid and orbital debris (MMOD) shielding. Sc-containing "scandate" cathodes have been widely reported to exhibit superior properties compared to previous thermionic cathodes; however, knowledge of their precise operating mechanism remains elusive. Here, quantum mechanical calculations were utilized to map the phase space of stable, highly-faceted and chemically-complex W nanoparticles, accounting for both finite temperature and chemical …

Go to article

Elastoplastic Quasi-Static And Impact Load Response Of Steel Structure Sub-Assemblage With Cfrp Strips, Ali Al Aloosi, Zia Razzaq Jan 2023

Elastoplastic Quasi-Static And Impact Load Response Of Steel Structure Sub-Assemblage With Cfrp Strips, Ali Al Aloosi, Zia Razzaq

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

Presented in this paper is the outcome of an experimental investigation of the elastoplastic quasi-static and impact load response of a steel sub-assemblage constructed using a pair of hollow square section members with or without Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) strips. The sub-assemblage consists of a long structural member welded to a short member, thus representing a typical combination of a column and a beam on the face of a multi-story steel building frame. The column is subjected to a lateral quasi-static or impact load. Tests are conducted on four separate steel sub-assemblages. The first two tests are conducted with …

Go to article

การศึกษาการดูดซับไอออนเงินและทองแดงด้วยผงจากใบว่านหางจระเข้, พิชญา อัครานุรักษ์กุล Jan 2023

การศึกษาการดูดซับไอออนเงินและทองแดงด้วยผงจากใบว่านหางจระเข้, พิชญา อัครานุรักษ์กุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ด้วยสมบัติทางกายภาพของใบว่านหางจระเข้ ที่มีลักษณะเป็นรูพรุน ใบว่านหางจระเข้จึงมีความโดดเด่นและมีโอกาสพัฒนาขึ้นเป็นผงดูดซับสำหรับใช้ในกระบวนการกำจัดโลหะประเภทต่างๆ ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับการกำจัดไอออนเงินและไอออนทองแดงโดยใช้ผงจากใบว่านหางจระเข้ สายพันธ์บาร์บาเดนซิส (Barbadensis) เป็นตัวดูดซับ โดยมีการเตรียมผงด้วยกระบวนการอบให้ใบว่านหางจระเข้แห้งจากนั้นนำไปบดด้วยเครื่องบดละเอียด ตัวแปรการศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับประกอบด้วย ปริมาณของตัวดูดซับ (0.2-1.0 กรัม) ค่าความเข้มข้นเริ่มต้นของสารละลายไอออนทองแดงและสารละลายไอออนเงิน (15-50 มิลลิกรัมต่อลิตร) ค่า pH (2-7) รวมทั้งศึกษาไอโซเทอมและแบบจำลองจลนพลศาสตร์ของการดูดซับเพื่อความเข้าใจในกลไกของการดูดซับของผงใบว่านหางจระเข้ ภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงให้เห็นว่าผงว่านหางจระเข้มีลักษณะเป็นรูพรุนระดับไมโครเมตร ผลการทดสอบการดูดซับโลหะ ได้แสดงให้เห็นว่าผงของใบว่านหางจระเข้ที่เตรียมขึ้น มีประสิทธิภาพในการดูดซับเงินในสารละลายไอออนเงินสูง เงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดในการดูดซับสารละลายไอออนเงินที่ความเข้มข้นเริ่มต้น 20 มิลลิกรัมต่อลิตร คือปริมาณตัวดูดซับ 0.2 กรัม ค่า pH 7 ซึ่งมีประสิทธิภาพการดูดซับถึงร้อยละ 95.6 ส่วนผลการทดสอบการดูดซับโลหะทองแดงความเข้มข้นเริ่มต้น 20 มิลลิกรัมต่อลิตร ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดใช้ปริมาณตัวดูดซับ 1.0 กรัม ค่า pH 5 ซึ่งมีประสิทธิภาพการดูดซับร้อยละ 65.7 จลนพลศาสตร์ของการดูดซับทั้งในไอออนโลหะทองแดงและไอออนโลหะเงินอธิบายได้ด้วยสมการ pseudo second-order และลักษณะของการดูดซับที่เกิดขึ้นอยู่บนไอโซเทอมแบบแลงเมียร์ งานวิจัยนี้สามารถสรุปได้ว่า ผงจากใบว่านหางจระเข้มีโอกาสในการต่อยอดการพัฒนาเพื่อนำไปใช้ในการดูดซับโลหะจากสารละลายต่างๆ อาทิ ดูดซับโลหะในน้ำยาล้างบริเวณบ่อชุบเพื่อลดความเข้มข้นของโลหะก่อนปล่อยทิ้ง เป็นต้น

Go to article

การป้องกันการเกิดออกไซด์ของโลหะดีบุกผสมบิสมัท 1% โดยน้ำหนัก, ภควัต พลมณี Jan 2023

การป้องกันการเกิดออกไซด์ของโลหะดีบุกผสมบิสมัท 1% โดยน้ำหนัก, ภควัต พลมณี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเกิดฟิล์มออกไซด์ในดีบุกผสมบิสมัท 1% โดยน้ำหนักบนแผ่นขัดเงาจากปรากฎการณ์ออกซิเดชัน ทำให้ประสิทธิภาพของผงขัดบนแผ่นขัดเงาลดลง เพื่อให้ทราบถึงอัตราการเกิดออกซิเดชันในสภาวะที่ถูกจำกัดปัจจัยการเกิดฟิล์มออกไซด์คือ ออกซิเจนในรูปแบบต่าง ๆ เช่น ความชื้นในอากาศเป็นต้น จึงได้ทำการหาอัตราการเกิดออกไซด์ที่เกิดขึ้นโดยเทคนิคทางเคมีไฟฟ้า และทำการหาชนิดของฟิล์มที่เกิดขึ้นด้วยเทคนิคโฟโตอิเล็กตรอนสเปกโตสโกปี ปัจจัยที่ส่งผลในการเกิดออกซิเดชันที่ได้ศึกษาในงานวิจัยชิ้นนี้คือ เวลา และสิ่งแวดล้อมที่จำกัดออกซิเจนที่อุณหภูมิห้อง ผลของการทดสอบออกซิเดชันมีดังนี้ ในบรรยากาศปกติความชื้น 28%-35% พบการเกิดออกซิเดชันที่เป็นไปตามกฎของพาราโบลาที่มีสมาการคือ x = 8.7041t0.14 โดยที่ x คือความหนาของฟิล์มและ t คือเวลาที่ใช้ทดสอบออกซิเดชัน ในบรรยากาศแก๊สอาร์กอน, สุญญากาศ, บิวเทน และที่ห่อด้วยพลาสติก ไม่ได้ถูกจำกัดด้วยกฎพาราโบลา และมีแนวโน้มที่ฟิล์มจะมีความหนาน้อยกว่า แต่ต้องการเวลาในการทำการทดสอบมากกว่านี้เพื่อให้ได้ผลและแนวโน้มอัตราที่ชัดเจน ในการวิเคราะห์ผลจากเทคนิคโฟโตอิเล็กตรอนสเปกโตสโกปีในชิ้นงานที่ผ่านการทำออกซิเดชันในสุญญากาศและที่จัดเก็บด้วยการห่อพลาสติก พบว่าทั้งสองชิ้นงานโดยรวมแล้วมีชนิดของฟิล์มออกไซด์เป็นแบบเดียวกัน โดยจะประกอบไปด้วยไอออนของสารประกอบ SnO, SnO2, Sn(OH)2 และ Sn(OH)4 ซึ่งจากผลการทดลอง จะได้แบบจำลองของชั้นฟิล์มออกมาเป็นชั้น ๆ คือ ชั้นที่ 1 เป็นผิวนอกสุดมีออกไซด์ SnO2 และ Sn(OH)4 อยู่เป็นกลุ่มก้อนไม่สม่ำเสมอ (คลัสเตอร์) ชั้นที่ 2 เป็น SnO และ Sn(OH)2 ชั้นที่ 3 เป็น SnO2 และ Sn(OH)4

Go to article

Investigation Of Microstructurally Dependent Mechanical Properties Of Cold Sprayed Copper Using Correlative Microscopy, Quintin Otto Jan 2023

Investigation Of Microstructurally Dependent Mechanical Properties Of Cold Sprayed Copper Using Correlative Microscopy, Quintin Otto

UNF Graduate Theses and Dissertations

This project employs multi-instrument materials characterization to analyze material made with the “Cold Spray” additive manufacturing process. Cold spray is an emerging additive manufacturing technique with unique benefits resulting from its low temperature adhesion process induced by plastic deformation. Metallic powder collides at high speeds creating three dimensional materials and coatings without the need for melting. Copper cold sprayed specimens were analyzed using a series of imaging techniques to characterize the microstructure at varying levels of detail and magnification. Scanning electron microscopy and electron back scattered diffraction were paired with microhardness testing to generate a correlative comparison between microstructure and …

Go to article

Investigation Of Oxidation And Corrosion Resistance Of Ni-Based Alloys And Stainless Steels Under Co2 Environments At Elevated Temperatures, Spencer Roy Fultineer Jan 2023

Investigation Of Oxidation And Corrosion Resistance Of Ni-Based Alloys And Stainless Steels Under Co2 Environments At Elevated Temperatures, Spencer Roy Fultineer

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

High mechanical strength integrity, high robustness towards oxidation, and high resistance to carburization under CO2 environments at elevated temperatures are usually required for metallic systems that are employed for power generation. INCONEL 625 is a nickel-based superalloy that started development in the 1950s. This material was designed with the distinct purpose of use in high-temperature and high-pressure systems. While various materials possess the physical properties to handle these conditions, the creation of IN625 addresses the need for a material to withstand the highly corrosive properties of these kinds of environments. In order to evaluate the oxidation and corrosion resistance of …

Go to article

First Prev