Gouda , Mohammed Kamal Mohammed
Studying of the Strengthening Mechanisms in Ultra - high Strength Titanium Alloys : A Thesis Submitted to the Graduate School of Innovative Design Engineering : Egypt - Japan University of Science and Technology (E - JUST) : In Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Doctor of Philosophy in Material Science and Engineering /
دراسه علي آليات التقوية في سبائك التيتانيوم فائقة المتانة / مقدمه من محمد كمال محمد جودة للحصول على درجة دكتوراة الفلسفه في هندسة و علوم المواد
by Mohammed Kamal Mohammed Gouda
- Alexandria : Mohammed Kamal Mohammed Gouda 2016
- leaves 112 ; 30 cm
Includes a title page in Arabic
Thesis (Ph.D.)
يعتبر التيتانيوم و سبائكه من المواد المعدنية الهامة جدا فهو يتمتع بكثير من الخواص المميزة مثل المثانة النوعية مقاومة التأكل و الملائمة الطبية الحيوية مما يجعل التيتانيوم هو الاختيار الأفضل في كثير من التطبيقات جلبت سبائك التيتانيوم من النوع "بيتا" اهتماماً كبيراً من الناحية النظرية و التطبيقية نظراً لمكانتها النوعية العالية جداً مع انخفاض معامل المرونة أيضاً قابليتها للتشكيل على البارد و استجابتها الممتازة لعملية المعالجة الحرارية مع انخفاض تكلفة انتاجها علي الرغم من ذلك فإن استخدام سبائك التيتانيوم كمواد فائقة المثانة ما زال محدوداً بسبب ارتفاع تكلفة الانتاج مقارنة بسباتك الحديد أو النيكل نظراً لارتفاع تكلفة العناصر السبائكية (مثل الفاناديوم الموابيدنيوم إلخ....) أو الصعوبات التي تواجه العمليات التالية لعملية الانتاج ( كالمعالجة الحرارية التشكيل ..... الخ) و لذلك فإن الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تطوير سبائك فائقة المتانة منخفضة التكلفة و ذلك باستخدام عناصر سبائكية غير مكلفة مع تطبيق آليات تقوية مختلفة جدير بالذكر أن خفض التكلفة سوف ينعكس بصورة مباشرة علي انتشار استخدام التيتانيوم في تطبيقات مختلفة انقسمت هذه الدراسة إلى شقين الشق الأول هو دراسة نظرية و الشق الثاني عبارة عن دراسة عملية بناءاً على نتائج الدراسة النظرية في الشق الأول تمت محاكاة تأثير آلية التقوية بالمحلول الصلب نتيجة إضافة عناصر سبائكية مختلفة للتيتانيوم باستخدام حسابات فيزياء و كيمياء الكم و التي استخدمت فيها طريقة المبادئ الأولية تحت شروط الحدود المتكررة أجريت المحاكاة علي خلية معظمة مكونة من ٥٤ ذرة تمثل سبيكة تيتانيوم من النوع "بيتا" على النحو التالي تيتانيوم - X حيث أن (X) هي الكروم المنغنيز الحديد الزركونيوم النيوبيوم الموليبدنيوم الألومنيوم و القصدير) تم تطبيق اجهاد شد ثلاثي الأبعاد للخلية المعظمة و دراسة سلوكها الميكانيكي و قد أظهرت النتائج أن جميع العناصر السبائكية تزيد من متانة التيتانيوم باستثناء عنصر الكروم و أن أكثر السبائك فعالية هي النيوبيوم الزركونيوم الموليبدنيم و المنجنيز بالإضافة إلى ذلك تمت دراسة آلية كسر الروابط بين الذرات من خلال دراسة التركيب البلوري حول ذرة العنصر المضافة مع تغير الحجم أثناء اختبار الشد و علاوة على ذلك فقد وجد أن عناصر الزركونيوم النيوبيوم و الموليبدنيم لها تأثير ملموس علي الانفعال المرن المسموح به دون تغيير في معامل الحجم و بناءاً على النتائج المتولدة من الحسابات النظرية تم تصميم سلسلة من سباتك التيتانيوم - منغنيز من النوع "بيتا" تتراوح نسبة وزن المنجنيز فيها من ۲۰۰۸ تم اختيار المنجنيز دون غيره كعنصر مقوي و مثبت للطور "بينا" بغرض تقليل التكلفة حيث أن تكلفته منخفضة بالمقارنة بالعناصر السبائكية الأخري مثل النيوبيوم و المولوييدنيوم تم تطبيق عملية المعالجة الحرارية (الاذابة الصلبة) عند درجة حرارة ۹۰۰ درجة مئوية ثم تم دراسة التغير الطوري باستخدام حيود الأشعة السينية و المجهر الإلكتروني بالإضافة إلى قياس الخواص الميكانيكية عن طريق اختبار الشد و تعيين قيم الصلادة أيضاً تم اختبار تأثير إضافة عنصر سبائكي ثالث و هو الزركونيوم علي الأطوار المتواجدة و علي قيم الصلادة بعد ذلك تم تطبيق آلية تقوية أخري و هي التشكيل علي البارد تمت دراسة تأثر التغير في نسبة المنجنيز علي قابلية التشكيل علي البارد و تم دراسة التغير في الأطوار المتواجدة و التغير في الخواص الميكانيكية الناتج من عملية التشكيل