Metallurgy Commons^™

Development Of Oxide-Dispersion-Strengthened Nickel-Based Super Alloy Powders For Additive Manufacturing, Sizhe Huang

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Oxide-Dispersion-Strengthened (ODS) Nickel-Based superalloy has been drawn a huge attention and developed with good oxidation resistance, corrosion resistance and high creep strength. It has been considered as critical materials for Additive Manufacturing (AM). The quality and the efficiency of fabrication methods of ODS limits the performance of itself on AM. The development of new type of ODS, new methodologies and evaluation techniques are required if the enhanced quality of ODS and enhanced efficiency of fabrication are to be achieved. Of the current fabrication techniques for AM, Gas Atomization (GA) is widely used since they can generate spherical powders with high …

Combinatorial Screening Approach In Developing Non-Equiatomic High Entropy Alloys, Azin Akbari

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

High entropy alloys (HEA) are a relatively new group of alloys first introduced in 2004. They usually contain 5 to 6 different principle elements. Each of these elements comprise 5-35 at. % of the chemical composition of the alloy. There is a growing interest in the research community about the development of these alloys as well as their engineering applications. Some HEAs have interesting properties that have made them well suited for higher temperature applications, particularly refractory uses, while some have been shown to maintain their mechanical properties even at cryogenic temperatures.

Initially, the HEA research was focused on developing …

A Microstructure-Based Model Validated Experimentally For Quantification Of Short Fatigue Crack Growth In Three-Dimensions, Pei Cai

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

Built on the recent successes in understanding the crystallographic mechanism for short fatigue crack (SFC) growth across a grain boundary (GB) and developing an experimental method to quantify the GB resistance against short crack growth, a microstructure-based model was developed in this study to simulate the growth behaviors of SFCs in 3-D, by taking into account both the driving force and resistance along at each point along the crack front in an alloy. It was found that the GB resistance was a Weibull function of the minimum twist angle of crack deflection at the boundary in AA2024-T3 Al alloys. In …

The Formation Mechanism Of Α-Phase Dispersoids And Quantification Of Fatigue Crack Initiation By Experiments And Theoretical Modeling In Modified Aa6061 (Al-Mg-Si-Cu) Alloys, Gongwang Zhang

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

AA6061 Al alloys modified with addition of Mn, Cr and Cu were homogenized at temperatures between 350 ^ºC and 550 ^ºC after casting. STEM experiments revealed that the formation of α-Al(MnFeCr)Si dispersoids during homogenization were strongly affected by various factors such as heating rate, concentration of Mn, low temperature pre-nucleation treatment and homogenization temperature. Through analysis of the STEM results using an image software Image-Pro, the size distributions and number densities of the dispersoids formed during different annealing treatments were quantitatively measured. It was revealed that increasing the heating rate or homogenization temperature led to a reduction of …

Synthesis And Characterization Of Magnesium - Titanium Composites By Severe Plastic Deformation, Baleegh Alobaid

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

Magnesium alloys are widely used in engineering applications, including aerospace and automobile industries, due to their desirable properties, such as lower density, high damping capacity, relatively high thermal conductivity, good machinability, and recyclability. Researchers have, therefore, been developing new magnesium materials. However, mechanical and corrosion properties are still limiting many commercial applications of magnesium alloys. In this Ph.D. thesis research, I developed Mg-Ti composite materials to offer some solutions to further improve the mechanical behavior of magnesium, such as titanium-magnesium (Ti-Mg) claddings, Mg-Ti multilayers, and Ti particle enforced Mg alloys. Low cost manufacturing processes, such as hot roll-bonding (RB) and …

Chemistry, Design, And Processing Of Two-Stage Trip Steel, Daniel M. Field

Doctoral Dissertations

"A regular solution model was developed to calculate the chemical driving force for α-martensite formation, ΔG^{λ→ α}_Chem. A model for the strain energy, ΔG^λ→α_str, was formulated utilizing the Young’s modulus (E), lattice misfit squared (δ²), and molar volume (Ω) which opposed the chemical driving force for α-martensite formation. The M^α_S was determined at a temperature at which ΔG^λ→α_Chem + ΔG^λ→α_str = 0. In conjunction with a previously developed ε-martensite model, a means of predicting the volume fraction of λ-austenite was determined; and it was shown that for values …

Micro-Slotting Technique For Measurement Of Local Residual Stress In Metallic Materials, Elizabeth Anne Burns

Doctoral Dissertations

"Micro-slotting, a micro-scale relaxation residual stress measurement technique, has been shown in recent years to be a reliable method for measuring local residual stresses in metallic materials. This technique employs an SEM-focused ion beam system for milling and imaging, digital image correlation software to track displacements due to residual stress relaxation, and finite element analysis for interpolation of the original local stress state. In this research, a micro-slotting procedure was established using finite element models and was used to obtain sub-surface residual stress measurements on machined and shot peened planar Ti-6Al-4V samples. These measurements were compared to macro-scale XRD residual …

Effect Of Chromium Content On Heat Treatment Behavior And Abrasive Wear Resistance Of Multi-Alloyed White Cast Iron, Jatupon Opapaiboon

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The effect of Cr content on heat treatment behavior and abrasive wear resistance of multi-alloyed white cast irons with basic composition was investigated. The cast irons with varying Cr content from 3-9% were prepared. The annealed specimens were hardened from 1323K and 1373K austenitizing and then, tempered at 673K to 873K with 50K intervals. The microstructure of each specimen consisted of primary austenite dendrite (γP) and (γ+MC) and (γ+M2C) eutectics in specimens with 3 and 5%Cr. By contrast, (γ+M7C3) eutectic appeared in specimens with 6%Cr and more. The matrix in as-cast state was mostly retained austenite but that in as-hardened …

ผลของอุณหภูมิการทำละลายในกรรมวิธีทางความร้อนก่อนการเชื่อมและลวดเชื่อมเกรดอินโคเนล 625 และ 718 ต่อลักษณะของเฟสแกมมาไพร์มบริเวณรอยเชื่อมเลเซอร์ในโลหะผสมพิเศษเกรด Gtd-111, จุฑาเมตต์ จารุรัชตพันธ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยฉบับนี้มุ่งศึกษาถึงผลของการให้กรรมวิธีทางความร้อนก่อนและหลังการเชื่อมเลเซอร์ต่อโครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลเกรด GTD-111 โดยศึกษากรรมวิธีทางความร้อนก่อนการเชื่อมที่แตกต่างกัน 5 สภาวะประกอบด้วย 1.กระบวนการทำละลายที่ 1200 ºC เป็นเวลา 2 ชั่วโมง 2.กระบวนการบ่มแข็งโดยการทำละลายที่ 1160 ºC เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ตามด้วยการบ่มแข็งที่ 1025 ºC เป็นเวลา 16 ชั่วโมง 3.กระบวนการบ่มแข็งโดยการทำละลายที่ 1140 ºC เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ตามด้วยการบ่มแข็งที่ 1025 ºC เป็นเวลา 16 ชั่วโมง 4.กระบวนการบ่มแข็งโดยการทำละลายที่ 1120 ºC เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ตามด้วยการบ่มแข็งที่ 1025 ºC เป็นเวลา 16 ชั่วโมง และ 5.ชิ้นงานตั้งต้นที่ไม่ผ่านกรรมวิธีทางความร้อนใดๆ จากนั้นนำชิ้นงานทั้งหมดไปผ่านการเชื่อมเลเซอร์ด้วยลวดเชื่อมที่แตกต่างกัน 2 ชนิดได้แก่ ลวดเชื่อมชนิด IN-625 และ IN-718 ตามด้วยการให้กรรมวิธีทางความร้อนหลังการเชื่อมด้วยการทำละลายที่ 1200 ºC เป็นเวลา 2 ชั่วโมง และการบ่มแข็งที่ 825 ºC เป็นเวลา 24 ชั่วโมงเหมือนกันในทุกชิ้นงาน จากผลการทดลองพบว่าไม่ปรากฏรอยแตกอันเป็นผลมาจากการเชื่อมเลเซอร์ในทุกชิ้นงาน โดยการให้กรรมวิธีทางความร้อนก่อนการเชื่อมด้วยการทำละลายที่อุณหภูมิสูงส่งผลให้อนุภาคแกมมาไพร์มสามารถละลายกลับลงไปในเนื้อพื้นได้ดี ทำให้ได้ชิ้นงานที่มีโครงสร้างจุลภาคแกมมาไพร์มขนาดเล็กละเอียดกว่าชิ้นงานที่ผ่านการให้กรรมวิธีทางความร้อนด้วยการทำละลายที่อุณหภูมิต่ำ อีกทั้งยังไม่พบความแตกต่างในด้านโครงสร้างจุลภาคจากการเชื่อมชิ้นงานด้วยลวดเชื่อมทั้งสองชนิด นอกจากนี้การให้กรรมวิธีทางความร้อนหลังการเชื่อมยังส่งผลให้โครงสร้างจุลภาคในทุกชิ้นงานมีลักษณะใกล้เคียงกันคือมีอนุภาคแกมมาไพร์มขนาดเล็กสม่ำเสมอและมีความแข็งใกล้เคียงกันทุกชิ้นงาน โดยไม่ปรากฏผลที่ชัดเจนของกรรมวิธีทางความร้อนก่อนการเชื่อมในชิ้นงานหลังการให้กรรมวิธีทางความร้อนหลังการเชื่อม

ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของเหล็กกล้าไร้สนิมเฟร์ไรต์ที่มีโครเมียมร้อยละ 29 และนิกเกิลร้อยละ 8 โดยน้ำหนักที่อุณหภูมิ 800, 900, 1000, 1100 และ 1200 องศาเซลเซียส, ชัยยุทธ อรัญชัยยะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาพฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันของเหล็กกล้าไร้สนิมเฟร์ไรต์หล่อ 29Cr-8Ni ที่อุณหภูมิ 800, 900, 1000, 1100 และ 1200 องศาเซลเซียส ในอากาศที่อัตราการไหล 40 มิลลิลิตรต่อนาที ด้วยเทคนิค Thermal Gravimetric Analysis (TGA) เวลา 35 ชั่วโมง ค่าคงที่ของอัตราการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (k) ของเหล็กกล้าไร้สนิมเฟร์ไรต์หล่อ 29Cr-8Ni ที่อุณหภูมิ 800, 900, 1000, 1100 และ 1200 องศาเซลเซียส คือ 1.115x10-4, 1.648x10-4, 7.577x10-5, 9.968x10-5 และ 1.957x10-4 g×cm-2×s-1 ตามลำดับ มีลำดับอัตราเร็วปฏิกิริยาออกซิเดชัน (n) เป็น 0.9513, 0.3093, 0.6153, 0.5507 และ 0.4284 ซึ่งมีกลไกการเกิดออกซิเดชันแบบเชิงเส้น คิวบิก พาราโบลิก พาราโบลิก และ คิวบิก ตามลำดับ พบออกไซด์ของเหล็กกล้าไร้สนิมเฟร์ไรต์ 29Cr-8Ni หลังจากการทำออกซิเดชันประกอบด้วยออกไซด์ชนิด Cr2O3, Fe2O3, NiCr2O4 และ Cr2FeO4 พฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันถูกนำมาเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทไนต์หล่อ 26Cr-16Ni และ AISI 309

การพัฒนาโลหะดามกระดูกต้นแขนส่วนปลายเพื่อยึดตรึงกระดูกแตกด้วยวิธีการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ, ธัณย์สิตา ธำรงปิยะธันย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การใช้โลหะดามกระดูกเพื่อยึดตรึงกระดูกต้นแขนส่วนปลายที่แตกหักให้แก่ผู้ป่วยที่ประสบอุบัติเหตุ เป็นเป็นวิธีการรักษาหนึ่งที่ได้รับการยอมรับในทางการแพทย์ แต่ในปัจจุบันยังพบปัญหาในหลายด้าน เช่น ขนาดของโลหะดามกระดูกที่ไม่พอดีกับสรีระกระดูกของผู้ป่วย งานวิจัยนี้จึงมีจุดประสงค์เพื่อทำการพัฒนาโลหะดามกระดูกต้นแขนส่วนปลายที่ออกแบบเฉพาะบุคคลและผลิตด้วยการพิมพ์โลหะ 3 มิติ โดยได้ทำการศึกษาและทดสอบความแข็งแกร่งของโลหะดามกระดูกใน 4 รูปแบบ ด้วยวิธีทางไฟไนต์เอลิเมนต์และยืนยันผลด้วยการทดสอบทางชีวกลศาสตร์ ผลการศึกษาทางโลหวิทยาพบว่า โลหะดามกระดูกที่ผลิตด้วยวิธีการเพิ่มเนื้อวัสดุแบบเลเซอร์พลังงานสูงและกระบวนการทางความร้อน มีโครงสร้างจุลภาคเป็นเฟสอัลฟาและเฟสเบต้า ผลการทดสอบไฟไนต์เอลิเมนต์พบว่า โลหะดามกระดูกแบบคู่มีความแข็งแกร่งตามแนวแกนมากกว่าโลหะดามกระดูกแบบเดี่ยว และโลหะดามกระดูกที่มีการพัฒนาขึ้นใหม่มีความแข็งแกร่งมากกว่าโลหะดามกระดูกแบบมาตรฐานที่มีลักษณะคล้ายกับแบบเชิงการค้า เนื่องจากการออกแบบเฉพาะบุคคลที่ถูกพัฒนาขึ้นใน 3 ประเด็นคือ การมีรูสกรูเฉพาะในตำแหน่งที่จำเป็น การเพิ่มพื้นที่โอบล้อมบริเวณด้านข้าง และการใช้สกรูที่ยึดระหว่างด้าน lateral และ medial ผลการทดสอบทางชีวกลศาสตร์ให้ผลที่สอดคล้องกับผลการศึกษาทางไฟไนต์เอลิเมนต์ ทำให้ยืนยันได้ว่า โลหะดามกระดูกต้นแขนส่วนปลายแบบเฉพาะบุคคลที่พัฒนาขึ้นใหม่และใช้วิธีการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุสามารถเป็นทางเลือกในการรักษาภาวะกระดูกแตกหักให้กับผู้ป่วยได้

ประสิทธิภาพการยับยั้งการกัดกร่อนของสารโมโนเอทาโนลามีนสำหรับเหล็กกล้าในสารละลายกรดโพรไพโอนิก, ปฐมพร ลักขณาศรี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาผลการยับยั้งการกัดกร่อนของสารโมโนเอทาโนลามีนสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน A283 ในสารละลายกรดโพรไพโอนิก 5% โดยปริมาตร ที่อุณหภูมิจุดเดือด ในสภาวะจุ่มอยู่ในสารละลายทั้งชิ้น จุ่มอยู่ในสารละลายและไอสารละลายอย่างละครึ่งหนึ่ง และในสภาวะไอสารละลาย ที่ความเข้มข้นของสารละลายโมโนเอทาโนลามีน 30-90% โดยน้ำหนัก และทดสอบในสารละลายกรดโพรไพโอนิกที่มีสารยับยั้งการกัดกร่อน B (มีส่วนผสมของโมโนเอทาโนลามีน 30-60% โดยน้ำหนัก) และในสารละลายกรดโพรไพโอนิกที่มีสารยับยั้งการกัดกร่อน A (มีส่วนผสมของโมโนเอทาโนลามีน 60-100% โดยน้ำหนัก) ในอัตราส่วน 100:1 และ 100:5 โดยปริมาตร การวัดอัตราการกัดกร่อนของเหล็กกล้าทำโดยการชั่งน้ำหนักเพื่อคำนวณอัตราการกัดกร่อน ศึกษาโครงสร้างจุลภาคของเหล็กกล้าที่ถูกการกัดกร่อนด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) และวิเคราะห์ออกไซด์ของเหล็กกล้าที่ถูกการกัดกร่อนด้วย X-ray diffraction (XRD) พบว่าอัตราการกัดกร่อนของเหล็กกล้าคาร์บอน A283 ในสภาวะจุ่มอยู่ในสารละลายทั้งชิ้นมีอัตราการกัดกร่อนมากที่สุด รองลงมา คือ สภาวะจุ่มอยู่ในสารละลายและไอสารละลายอย่างละครึ่งหนึ่ง และในสภาวะไอสารละลายมีอัตราการกัดกร่อนน้อยที่สุด สาเหตุที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนรุนแรงเกิดจาก Fe3C อยู่บนพื้นผิวชิ้นงาน และบริเวณเฟร์ไรต์ถูกกัดกร่อนมากกว่าบริเวณเพอร์ไลต์ เมื่อเติมสารละลายโมโนเอทาโนลามีนลงไปพบว่าอัตราการกัดกร่อนทั้ง 3 สภาวะมีค่าลดลง เนื่องจากมีชั้นออกไซด์ของ FeO(OH), Fe3O4 และ Fe2O3 อยู่บนพื้นผิวชิ้นงาน แสดงว่าสารโมโนเอทาโนลามีนสามารถยับยั้งการกัดกร่อนของเหล็กกล้าคาร์บอน A283 ในสารละลายกรดโพรไพโอนิก

การศึกษาสมบัติการหน่วงแรงสั่นสะเทือนด้วยวัสดุเพื่อใช้ในฐานวางชิ้นงานสำหรับกระบวนการขัดสีความเที่ยงตรงสูง, ศิรวิทย์ ดวงทวี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

แรงสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการขัดสีความเที่ยงตรงสูงเป็นตัวแปรหนึ่งที่ส่งผลให้คุณภาพผิวของชิ้นงานเซรามิคชนิด AlTiC ที่ถูกขัดสีลดลง โดยที่การควบคุมแรงสั่นสะเทือนนั้นอาจหมายถึงการควบคุมคุณภาพผิวชิ้นงานเซรามิคชนิด AlTiC ที่จะได้จากกระบวนการขัดสีนั้นๆ สำหรับงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาสมบัติการหน่วงแรงสั่นสะเทือนของวัสดุที่ใช้ทำฐานวางชิ้นงานในกระบวนการดังกล่าว ซึ่งจะช่วยให้มีการลดลงหรือยับยั้งแรงสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการ ในงานวิจัยนี้ได้มีการเลือกใช้วัสดุโลหะที่มีใช้อย่างแพร่หลายในทางวิศวกรรมและสามารถนำมาใช้เพื่อทำฐานวางชิ้นงานได้ ได้แก่ อะลูมิเนียม ทองแดงอัลลอยด์ และ เหล็กกล้าไร้สนิม โดยที่ทำการทดสอบเพื่อวัดค่า damping ratio ซึ่งเป็นค่าที่ใช้บอกถึงสมบัติการหน่วงแรงสั่นสะเทือน นอกจากนี้ยังได้เลือกวัสดุพอลิเมอร์(Polymer) ทางการค้ามาใช้ร่วมกับวัสดุโลหะ(เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304) ในรูปแบบของวัสดุผสมโดยคาดว่าจะได้ผลของค่า damping ratio ที่สูงมากขึ้น หรือมีการหน่วงแรงสั่นสะเทือนที่ดีขึ้น สำหรับวัสดุพอลิเมอร์ที่ใช้ในงานวิจัย ได้แก่ ซิลิโคน(silicone rubber), เทอร์โมเซตโพลียูรีเทน(thermosetting polyurethane), เทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทน(thermoplastic polyurethane, TPU) และ ไนลอนโพลีเอไมด์12(Nylon 12) ที่ความแข็งต่างกัน 2 ชนิด ในการทดลองเพื่อหาค่า damping ratio จะใช้ชิ้นงานที่มีขนาด 6 มิลลิเมตร x 20 มิลลิเมตร x 120 มิลลิเมตร ทำการให้แรงกระทำต่อชิ้นงานและตรวจวัดในช่วงของค่าความถี่ตอบสนองของชิ้นงานนั้นๆ แล้วจึงนำค่าแรงสั่นสะเทือนที่ได้มาคำนวณหาค่า damping ratio ต่อไป ซึ่งผลที่ได้จากการวิจัยพบว่าวัสดุโลหะที่ได้ค่า damping ratio สูงที่สุด คือ เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 มีค่าเท่ากับ 0.0398 และ วัสดุผสมพอลิเมอร์ชนิด TPU มีค่า damping ratio สูงที่สุดที่ 0.0802 และยังสูงที่สุดจากวัสดุทั้งหมดที่นำมาทดลอง และเมื่อนำไปใช้ในฐานวางชิ้นงานจริงยังพบว่าฐานวางชิ้นงานที่เสริมด้วยพอลิเมอร์ชนิด TPU ให้ผลค่าเฉลี่ยความหยาบผิวที่ต่ำที่สุดหรือมีคุณภาพผิวชิ้นงานที่ดีที่สุด โดยมีค่า 1.28 นาโนเมตร และมีค่าเฉลี่ยกำลังสองของความหยาบผิว เท่ากับ 1.59 นาโนเมตร

การศึกษาชั้นแอลฟาเคสและโครงสร้างเฉพาะบริเวณในโลหะผสมไทเทเนียม Ti-6al-4v ที่ผ่านการขึ้นรูปด้วยกระบวนการหล่อแบบขี้ผึ้งหายและเทคนิคการพิมพ์สามมิติ, ธนชัย บุญชูดวง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โลหะไทเทเนียมผสม ถูกนำมาวิจัยพัฒนาการใช้งานในทางการแพทย์และทันตกรรมอย่างแพร่หลาย โดยนิยมใช้กระบวนการหล่อแบบขี้ผึ้งหายในการขึ้นรูปเนื่องจากสามารถออกแบบได้ง่ายและได้ชิ้นงานใกล้เคียงกับที่ออกแบบไว้ แต่การผลิตชิ้นงานด้วยกระบวนการนี้มักมีโครงสร้างแบบหนึ่งที่เรียกว่า ชั้นของแอลฟาเคส ซึ่งมีความแข็งสูงและมีความเปราะ ไม่เหมาะกับการนำไปใช้งาน งานวิจัยนี้ได้อาศัยเทคนิคการดูดกลืนของรังสีเอกซ์และเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์เพิ่มจากเทคนิคทั่วไปในการตรวจสอบชั้นของแอลฟาเคส ผลการศึกษาพบว่า จุดเริ่มต้นชั้นของแอลฟาเคสเกิดเมื่อโลหะไทเทเนียมหลอมเหลวสัมผัสกับแบบหล่อแล้วเกิดสารประกอบซับออกไซด์ที่ไม่เสถียร ซึ่งเกิดจากการที่ออกซิเจนละลายเข้าไปในโลหะไทเทเนียมเป็นจำนวนมากเกินสมดุล หลังจากเย็นตัว สารประกอบซับออกไซด์จะเปลี่ยนเป็นไทเทเนียมเฟสแอลฟาที่มีออกซิเจนละลายอยู่ โดยความหนาของชั้นแอลฟาเคสจะขึ้นอยู่กับความหนาของชิ้นงาน สารประกอบที่ทำปฏิกิริยา รวมถึงค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ของออกซิเจนในแต่ละเฟสของไทเทเนียมที่ประกอบอยู่ในโครงสร้าง ผลการตรวจสอบพบว่าออกซิเจนจะไปละลายอยู่ในตำแหน่ง interstitial site ของโครงสร้างผลึกแบบ HCP ในส่วนของชิ้นงานไทเทเนียมผสมที่ผ่านการขึ้นรูปแบบพิมพ์สามมิติไม่พบโครงสร้างชั้นของแอลฟาเคส แต่จะพบลักษณะการบิดเบี้ยวของโครงสร้างที่ทำให้ความแข็งสูงกว่าปกติ

ผลของการเติมเรเนียมและโคบอลต์ในโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลเกรด Mga 1400 ที่เตรียมด้วยวิธีการหลอมด้วยอาร์กต่อโครงสร้างจุลภาคและความเสถียรของเฟส, อาภาพร นรารักษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษาผลของการเติมธาตุเรเนียมและโคบอลต์ต่อโครงสร้างจุลภาค และความเสถียรของเฟสแกมมาไพรม์ของโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิล เกรด MGA 1400 ชิ้นงานที่ถูกหลอมละลายแบบอาร์กสุญญากาศซึ่งมีปริมาณของธาตุเรเนียมและโคบอลต์แตกต่างกัน ซึ่งภายหลังจากการทำกรรมวิธีทางความร้อนแล้ว พบว่าขนาดของอนุภาคแกมมาไพรม์มีการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอเพิ่มมากขึ้น เมื่อปริมาณเรเนียมเพิ่มขึ้นและมีการทดสอบชิ้นงานโดยการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 500 ชั่วโมง เพื่อศึกษาความเสถียรของโครงสร้าง พบว่าการเพิ่มปริมาณเรเนียม ทำให้อัตราการโตของอนุภาคแกมมาไพรม์ช้าลง นอกจากนี้รูปร่างของอนุภาคแกมมาไพรม์มีความเป็นลูกบาศก์มากขึ้น อย่างไรก็ตามการเติมปริมาณเรเนียมมากกว่า 1.21 %โดยน้ำหนัก กระตุ้นให้เกิดการก่อตัวของเฟสทอพอลอจิคอลลีโครส์แพค (Topologically Close-Packed) ภายหลังจากให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 100 ชั่วโมงเป็นต้นไป สรุปได้ว่าการเพิ่มปริมาณเรเนียมสามารถลดอัตราการโตของอนุภาคแกมมาไพรม์ และการเติมธาตุโคบอลต์มีประโยชน์ในการขัดขวางหรือชะลอการตกตะกอนของเฟสทอพอลอจิคอลลีโครส์แพคที่อุณหภูมิสูงได้

The Microstructural Annealing Response Of Cold Gas Dynamically Sprayed Al 6061, Clayton Andrew Cushway

UNF Graduate Theses and Dissertations

The Cold-Gas Dynamic-Spray process also known as Cold Spray (CS) has been researched for three decades. The CS process is a solid-state deposition technique via supersonic velocity of powder particles at a temperature significantly below the melting point of the spray material. This thesis presents background on the overall CS process parameters, and additional information on the microstructural and mechanical properties of typical Cold Sprayed materials.This Thesis primarily presents a study on the microstructural annealing response of CS Al 6061. It should be noted that for this study, the term “annealing” is used in the sense of the classical metallurgical …

Near-Net Forming Complex Shaped Zr-Based Bulk Metallic Glasses By High Pressure Die Casting, Lehua Liu, Tao Zhang, Zhiyuan Liu, Chunyan Yu, Xixi Dong, Liangju He, Kuan Gao, Xuguang Zhu, Wenhao Li, Chengyong Wang, Peijie Li, Laichang Zhang, Lugee Li

Research outputs 2014 to 2021

Forming complex geometries using the casting process is a big challenge for bulk metallic glasses (BMGs), because of a lack of time of the window for shaping under the required high cooling rate. In this work, we open an approach named the “entire process vacuum high pressure die casting” (EPV-HPDC), which delivers the ability to fill die with molten metal in milliseconds, and create solidification under high pressure. Based on this process, various Zr-based BMGs were prepared by using industrial grade raw material. The results indicate that the EPV-HPDC process is feasible to produce a glassy structure for most Zr-based …

Investigation Of 2195 And 2219 Post Weld Heat Treatments For Additive Friction Stir Lap Welds, Matthew Champagne

LSU New Orleans Theses and Dissertations

To evaluate potential uses for friction stir welding in additive manufacturing, two separate parts were fabricated, one of 2195-T84 and the other 2219-T87, utilizing fixed pin techniques and additive lap welds. The parts were cut into samples, artificially aged and subjected to Rockwell hardness (HRB), Vickers hardness, micrographic photography, and metallographic imaging on both pre- and post- heat treatment. Additionally, tensile testing was performed on the heat-treated samples. A comparisons of test results showed a minimal increase in the yield strength of the 2195-T84 samples compared to as-welded tensile results obtained from a previous project. The ultimate tensile strength was …

Energy Potentials Of Briquette Produced From Tannery Solid Waste, Olatunde Ajani Oyelaran, Faralu Muhammed Sani, Olawale Monsur Sanusi, Olusegun Balogun, Adeyinka Okeowo Fagbemigun

Makara Journal of Technology

The vast quantity of waste generated from industries is one of the serious outcomes of unplanned development, resulting into quantum of hazardous organic and inorganic waste generating daily. Proper waste management is a challenging issue that must be addressed adequately. This is, therefore, carried out with a view of assessing the energy and combustion quality of tannery solid waste with a view of converting them into briquettes for cooking, heating and small home industries and reducing the menace caused by tannery waste disposal. The results of the experiments showed that the combustion rate ranged between 0.171 and 0.217 g/min, the …

Adsorption Of Cu(Ii) Ions In Aqueous Solution Onto Limonia Acidissima Shellbased Activated Carbon: Kinetic And Isotherm Studies, Abrar Muslim, Syahiddin Dahlan Said, Gita Suci Hariati, Siti Fajar Karina, Fauzi Muhammad Djuned, Rizka Mulyawan

Makara Journal of Technology

Adsorption of Cu(II) ions from aqueous solution using activated carbon prepared from Limonia acidissima fruit shell (LAFS-AC) was conducted in batch mode experiments at pH 5 (±0.15), 100 rpm and 1 atm. The effects of contact time, initial Cu(II) ions concentration, KOH concentration, and adsorption temperature on Cu(II) ions adsorption capacity were investigated. Fourier Transform Infrared Spectroscopy and Scanning Electron Microscopy analyses were performed to investigate the active site and surface morphology of the LAFS-AC, respectively. The Cu(II) ions adsorption was fitted very well (R2 = 0.94 on average) to the pseudo second-order adsorption kinetic with the adsorption capacity and …

Experimental Study On Automatic Control For Collision Avoidance Of Ships, Daeng Paroka, Muhammad Fahmi Kamil, Andi Haris Muhammad

Makara Journal of Technology

Automatic control system is widely applied to control the ship direction or heading angle in accordance with the decided trajectory. Several methods for improving performance of control system have been developed such as Proportional-Integral-Derivative (PID) control and fuzzy logic based control. Within the last decade, application of automatic control system is not only for ship navigation but also for avoiding collision risk of ships in seaways. This paper discusses the application of automatic control system for avoiding ship collision by free running experiment. Fuzzy logic based control was developed using Mamdani Centroid method to estimate the necessary rudder angle in …

Indonesia’S Municipal Solid Waste 3r And Waste To Energy Programs, Farizal Farizal, Radityo Aji, Amar Rachman, Nasruddin Nasruddin, Teuku Meurah Indra Mahlia

Makara Journal of Technology

Like most cities in the world, population in Indonesia continues to grow every year. Problems that can arise from this are the increasing amount of municipal solid waste (MSW) production and the growing demand for electricity. To deal with the problems, Indonesian government runs 3R (Reduce, Reuse and Recycle) and WTE (Waste to Energy) Programs simultaneously. 3R program aims to reduce the number of waste, while WTE program aims to generate electricity as an alternative energy source. This study aims to find out the optimal proportion of MSW treated through the 3R and WTE programs. For the purpose, a goal …

Study On Semiconductor Properties Of Acetylide-Thiourea Fabricated Onto Interdigitated Electrodes (Ides) Platform Towards Application In Gas Sensing Technology, Adibah Izzati Daud, Wan M. Khairul, M. I. N. Isa, Khairul Anuar Abdul Wahid

Makara Journal of Technology

In the past few decades, the unique properties of acetylide and thiourea moieties individually have attracted great attention from researchers in various fields to be developed in numerous applications in advanced materials technology, especially as an active layer in gas sensing devices. The molecular systems of acetylide and thiourea provide a wide range of electronic properties as they possess rigid π-systems in their designated structures. In this study, a derivative of acetylide-thiourea featuring N-(4[4-aminophenyl] ethynyl benzonitrile)-N’-(4-ethyl benzoyl) thiourea (TCN) has been synthesised with the general formula of ArC(O)NHC(S)NHC≡C)Ar adopted the system of D-π-A for the significant development of conductive materials. …

Experimental Study Of The Chimney Height Variation Against Double Pots Biomass Stove Performance, Faisal Faisal, Adi Setiawan, Wusnah Wusnah, Khairil Khairil, Luthfi Luthfi, Mona Fajriana

Makara Journal of Technology

This research aims to get optimal chimneys height of double pots biomass stove. Optimal chimneys height needs to provide best performance of the stove. Experimental study was done by varied the chimney heights. Water boiling test as the standard method was used to obtained stove performance for each chimney height variation. The results showed that best performance stove was the one with 1.65 cm chimney height, with thermal efficiency at 37.66%.

Assessment On Heck-Immine Derivatives As Organic Semiconductor Materials, Rafizah Rahamathullah, Lim Keemi, Wan M. Khairul

Makara Journal of Technology

This paper reports the synthetic, characterization and theoretical evaluation of new class of hybrid Heck-immine system involving mixed moieties of vinylene (C=C) and azomethines (CH=N) which has been successfully integrated into an addition of organic semiconducting materials. The assessment of 4-[(hexyloxyphenyl)methylene]amino)-4’-chloro-stilbene (HEXCS) based on Donor (D)-π-Acceptor (A) was evaluated as active semiconductor material candidates via several spectroscopic and analytical techniques. In turn, the investigation of its potential as dopant system in conductive film was successfully deposited on indium tin oxide (ITO) coated substrate via spin coating method. The relationship between electronic and optical properties, chemical modelling at molecular interactions and …

Innovation Of Hydrocarbon Investigation Using Audio-Magnetotelluric In Cepu Field, Indonesia, Iqbal Fauzi Aditama, Widodo Widodo

Makara Journal of Technology

An audio-magnetotelluric (AMT) survey has been performed at Cepu oil field located in Indonesia. The objective of this research is to detect resistivity structures of this important hydrocarbon rock. This research can be classified as an innovation in application of the AMT method for hydrocarbon exploration. The lack of seismic resolution has been provided by the AMT method, especially in the location of sub-basalt and sub-salt plays. In additional, the cost of AMT survey is quite low compared to seismic. The forward modelling is included in this research to understand the measurement data response from a mathematical model. In the …

Material Properties Design Using Simulations And Experiments For Powder Injection Molding Of Lead Zirconate Titanate (Pzt)., Bhushan Pramod Bandiwadekar

Electronic Theses and Dissertations

Powder injection molding (PIM) process simulations can be performed to minimize the number of injection molding experiments by estimating material properties necessary for PIM simulations. In current work, lead zirconate titanate (PZT) powder-polymer binder feedstock was compounded for 45 vol. % and 52 vol. % solids loading. PIM experiments on designed micro-pillar array geometry were performed using 52 vol. % PZT. Using PIM experiments results as basis, PIM simulations were performed on designed micro-pillar array geometries to understand the effectiveness of PIM simulations with the use of estimated feedstock properties in predicting molding behavior that have micro-features. Additionally, PIM simulations …

Effects Of The Internal Magnetic Field On The Magneto-Mechanical Properties Of Magnetic Shape Memory Alloys, Anthony Hobza

Boise State University Theses and Dissertations

Shape memory alloys are a class of functional material which recover from large strains without permanent deformation. The strain is accommodated by the displacement of twin boundaries in the martensite phase. The shape memory alloy Ni-Mn-Ga is also ferromagnetic. Ni-Mn-Ga preferentially magnetizes along a certain crystallographic axis. This direction of easy magnetization changes across twin boundaries, such that the directions in neighboring twin domains are nearly perpendicular.

The interaction of magnetic moments and interfaces including the crystal surface and twin boundary interfaces has a large role in the magnetization process of the material. The goal of this study is to …

Friction Stir Welding Manufacturing Advancement By On-Line High Temperature Phased Array Ultrasonic Testing And Correlation Of Process Parameters To Joint Quality, Daniel James Huggett

LSU Doctoral Dissertations

Welding, a manufacturing process for joining, is widely employed in aerospace, aeronautical, maritime, nuclear, and automotive industries. Optimizing these techniques are paramount to continue the development of technologically advanced structures and vehicles. In this work, the manufacturing technique of friction stir welding (FSW) with aluminum alloy (AA) 2219-T87 is investigated to improve understanding of the process and advance manufacturing efficiency. AAs are widely employed in aerospace applications due to their notable strength and ductility. The extension of good strength and ductility to cryogenic temperatures make AAs suitable for rocket oxidizer and fuel tankage. AA-2219, a descendent of the original duralumin …

Thermodynamics Of Concentrated Solid Solution Alloys, Michael C. Gao, Chuan Zhang, Pan Gao, Fan Zhang, Lizhi Ouyang, Michael Widom, Jeffrey A. Hawk

Mathematical Sciences Faculty Research

This paper reviews the three main approaches for predicting the formation of concentrated solid solution alloys (CSSA) and for modeling their thermodynamic properties, in particular, utilizing the methodologies of empirical thermo-physical parameters, CALPHAD method, and first-principles calculations combined with hybrid Monte Carlo/Molecular Dynamics (MC/MD) simulations. In order to speed up CSSA development, a variety of empirical parameters based on Hume-Rothery rules have been developed. Herein, these parameters have been systematically and critically evaluated for their efficiency in predicting solid solution formation. The phase stability of representative CSSA systems is then illustrated from the perspectives of phase diagrams and nucleation driving …