Iron & Steel Society of IranInternational Journal of Iron & Steel Society of Iran2981-038817220200822Using the artificial neural network to investigate the effect of parameters in square cup deep drawing of aluminum-steel laminated sheetsاستفاده از شبکه عصبی مصنوعی برای بررسی تأثیر پارامترهای کشش عمیق مقطع مربعی در ورق های چند لایه آلومینیوم - فولاد11324578810.22034/ijissi.2021.528568.1196ENMasoudMahmoodiFaculty of Mechanical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran0000-0002-7446-6140HadiTagimalekFaculty of Mechanical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran0000-0001-5451-7564HabibSohrabiFaculty of Mechanical Engineering, Semnan University, Semnan, IranMohamaad RezaMarakiDepartment of Materials and Metallurgy Engineering, Birjand University of Technology, Birjand, IranJournal Article20210419In this study, the effective parameters involved in the deep drawing of double-layer metal sheets in a die of<br />square cross-section were investigated through artificial neural network (ANN) modeling. For this purpose,<br />first, the deep drawing of double-layer (Al1200 / ST14) sheets was carried out experimentally. Also, the finite<br />element simulation of the process was performed, and the results validated through experimental tests. A set<br />of 46 different experimental data were employed in this paper. The ANN was trained by using a mean square<br />error of 10<sup>-4</sup>. The input parameters, i.e., punch radius, die radius, blank holder force, clearance, and the permutation<br />layers were set to the network. The surface response method (RSM); was employed to evaluate the<br />results of the ANN model, and the input parameters of the deep drawing process on the thinning of Al1200<br />and ST14 composite layers were analyzed. The obtained results indicate that the punch edge radius has the<br />most significant influence on the thinning of the Al1200 layer. Increasing the gap between the punch and die<br />to 1/4 of the sheet thickness, increased the cup wall layers thickness of the Al1200 and ST14 respectively by<br />3.38% and 0.5%. The performance of the ANN model demonstrates that it can estimate the amount of thinning<br />in the composite layers with satisfactory accuracy.در این مطالعه، پارامترهای موثر در کشش عمیق ورق های فلزی دو لایه در قالب مقطع مربع از طریق مدل سازی شبکه عصبی مصنوعی بررسی شد. برای این منظور، ابتدا کشش عمیق ورقهای دو لایه (آلومینیوم 1200/ فولاد 14) به صورت آزمایشی انجام شد. همچنین، از روش المان محدود؛ شبیه سازی فرآیند انجام شد و نتایج بدست آمده از طریق آزمایش آزمایشی و با دریافت خطای قابل قبول تأیید شد. مجموعه ای از 46 داده تجربی مختلف در این مقاله استفاده شده است. شبکه عصبی مصنوعی با استفاده از خطای میانگین مربع 10 به توان 4- آموزش دید. پارامترهای ورودی، به عنوان مثال شعاع پانچ، شعاع قالب، نیروی نگهدارنده خالی، لقی و نوع لایه تنظیم شده اند. روش پاسخ سطح؛ برای ارزیابی نتایج مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد و پارامترهای ورودی فرآیند رسم عمیق در نازک شدن لایه های کامپوزیت آلومینیوم 1200 و فولاد 14 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهد که شعاع لبه پانچ بیشترین تأثیر را در نازک شدن لایه آلومینیوم 1200 دارد. با افزایش فاصله بین پانچ و قالب تا 1/4 ضخامت ورق، ضخامت لایه های آلومینیوم 1200 و فولاد 14 در دیواره جام به ترتیب ۳.۳۸ و ۰.۵ درصد افزایش می یابد. عملکرد شبکه عصبی مصنوعی نشان می دهد که می تواند میزان نازک شدن در لایه های کامپوزیت را با دقت رضایت بخشی تخمین بزند.https://journal.issiran.com/article_245788_fe94308005b3d4c9db44440c6869d5af.pdfIron & Steel Society of IranInternational Journal of Iron & Steel Society of Iran2981-038817220200822A Detailed Failure Analysis of Vertically Suspended Diffuser Pump Caused by Hex Head Bolt Fracture: The Marine Service Conditionتجزیه و تحلیل شکست دقیق پمپ پخش کننده معلق عمودی ناشی از شکستگی سر پیچ شش ضلعی: شرایط سرویس دریایی142424578910.22034/ijissi.2021.527610.1188ENMohamadrezaEtminanfarResearch Center for Advanced Materials, Faculty of Materials Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran.Mir SamanSafaviResearch Center for Advanced Materials, Faculty of Materials Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran.SaeedehMasumiResearch Center for Advanced Materials, Faculty of Materials Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran.SahelKhanmohammadiResearch Center for Advanced Materials, Faculty of Materials Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran.JafarSeied-HamzehHeavy Duty Pumps and Water Turbine Manufacture Company, PETCO, Tabriz, IranJafarKhalil-AllafiResearch Center for Advanced Materials, Faculty of Materials Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran.Journal Article20210410Vertically suspended diffuser pumps play a significant role in the seawater cooling systems of the petrochemical and refinery industries. The present work deals with providing a detailed analysis of mechanisms involved in the early failure of hex head bolt used in the vertically suspended diffuser pump framework, which has served three years in the marine condition. The morphological and microstructural characteristics of the failed bolt were evaluated by optical microscope, scanning electron microscope (SEM), spark-optical emission spectroscopy (spark-OES), and X-ray diffraction (XRD) methods. Besides, microhardness test was performed to assess the mechanical properties of the samples. The results demonstrated the presence of Cr, Fe, Mn, and Si elements in the microstructure of failed bolt, which coincides with the composition of stainless steel (X5CrMnN17-8). While there exist sulfur and oxide inclusions in the parts close to the surface, no surface-related defects were detected in the central part. Moreover, the microstructural assay showed that the failed sample was composed of austenite-martensite micro-duplex structure. The microhardness values of regions close to the surface of the failed bolt were higher than that of the central part by ≈20 %, since there is higher martensite content. Fractography images revealed a brittle fracture mechanism in the parts close to the surface, while ductile fracture was observed at the center of the bolt. In general, the main factor governing the failure of the bolt can be attributed to the lack of precise control over the chemical composition of the bolt and the application of inappropriate fabrication process.https://journal.issiran.com/article_245789_f64b63179f391e92a33c113a56b2eaf6.pdfIron & Steel Society of IranInternational Journal of Iron & Steel Society of Iran2981-038817220200822Investigation of carbon and silicon partitioning on ferrite hardening in a medium silicon low alloy ferrite-martensite dual-phase steelبررسی پارتیشن بندی کربن و سیلیسیم بر روی سخت گردانی فریت در یک فولاد دو فازی فریتی-مارتنزیتی کم آلیاژ سیلیکون متوسط253324475010.22034/ijissi.2021.527641.1189ENAliKhajesarviDepartment of Mining and Metallurgical Engineering, Yazd University, University Blvd, Safayieh, Yazd, PO Box: 98195 &ndash; 741, Iran0000-0002-4622-5606Seyed SadeghGhasemi BanadkoukiDepartment of Mining and Metallurgical Engineering, Yazd University, University Blvd, Safayieh, Yazd, PO Box: 98195 – 741, IranJournal Article20210411In this paper, the micromechanical behavior of ferrite microphase was evaluated in conjunction with carbon and silicon partitioning occurred during prior austenite to ferrite phase transformation using microhardness measurements supplemented by light observation and field-emission scanning electron microscopy equipped with X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS). For this purpose, at first, the samples were austenitized at 900°C for 15 min and then air-cooled (normalized) to room temperature in order to develop more starting homogeneous microstructural features in the proposed heat-treated samples. The wide variety of ferrite-martensite dual-phase (DP) samples containing different volume fractions of ferrite and martensite microphases developed using step-quenching heat treatment processes at 750, 720, 700, and 680°C for 5 min isothermal holding time with the subsequent water quenching after being austenitized at 900°C for 15 min in the same conditions as to the direct water-quenched (WQ) samples. The experimental results showed that, for a particular ferrite grain in a particular ferrite-martensite DP samples, the ferrite location nearer to the ferrite-martensite interfaces was accompanied with a significantly lower carbon and silicon centrations, while the associated ferrite hardening response was abnormally higher in comparison to that of the central regions of ferrite grains. This abnormal higher trend in ferrite hardness with lower carbon and silicon concentrations was attributed to the higher ferrite/martensite interaction of ferrite area adjacent to the martensite generated during martensitic phase transformation.https://journal.issiran.com/article_244750_000163671e7b29522ad47604f3b48cca.pdfIron & Steel Society of IranInternational Journal of Iron & Steel Society of Iran2981-038817220200822Investigation of Corrosion Behavior of Drain Pipes of Process Compressors in Direct Reduction Unit.بررسی رفتار خوردگی لولههای درین کمپرسورهای فرایند در واحد احیا مستقیم404524579110.22034/ijissi.2021.524484.1185ENSajadAbdollahiResearch &amp;amp;amp; Development, Sirjan Jahan Steel Complex (SJSCO), Sirjan, IranMojtabaSadeghiResearch & Development, Sirjan Jahan Steel Complex (SJSCO), Sirjan, Iran.Journal Article20210203Corrosion is a natural process in the destruction of industrial components. Corrosion can be intensified and finally led to destruction where there are temperature increase and microbial agents in addition to the main causes of corrosion. Process compressors were employed in order to meet the gas pressure and flow of the process in the direct reduction unit, and carbon steel pipes were used to separate water from the gas. However, these pipes are punctured and leak water and gas in less time in comparison with the other units. In order to examine the destruction reasons, several samples of the destructed pipe were provided, and they were studied by scanning electron microscopy (SEM) and EDS. The results showed that, besides regular agents like high temperature and acidic medium, microbial corrosion by sulfate-reducing bacteria and H2S gas effect lead to intensifying local and sub-sediment corrosion so that the component will be destructed in less time. The presence of FeS layer will result in severe local corrosion.خوردگی فرایندی طبیعی در تخریب قطعات صنعتی است. خوردگی در جایی که علاوه بر عوامل اصلی خوردگی، افزایش دما و عوامل میکروبی نیز وجود داشته باشند، موجب تشدید خوردگی و درنهایت تخریب میگردد. در واحد احیا مستقیم، از کمپرسورهای فرایند جهت تأمین فشار و فلوی گاز فرایند استفاده میگردد و به منظور جداسازی آب از گاز از لولههای کربن استیل استفاده شده است. ولی این لولهها در مقایسه با دیگر واحدها، در مدت زمان کمتری دچار سوراخ شدگی و نشتی آب و گاز میگردند. بهمنظور بررسی علل تخریب، نمونههایی از لوله تخریبشده تهیه و از آنها تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و EDX تهیه شد. نتایج نشان داد که علاوه بر عوامل معمول از جمله دمای بالا، محیط اسیدی و ..، همچنین عوامل خوردگی میکروبی توسط باکتری های کاهنده سولفات و اثر گاز H2S منجر به تشدید خوردگی موضعی و زیر رسوبی می شود تا در زمان کمتری از بین برود. وجود لایه FeS منجر به خوردگی شدید موضعی می شود.https://journal.issiran.com/article_245791_49adabfbe6f6706c1dff3d83991089f5.pdfIron & Steel Society of IranInternational Journal of Iron & Steel Society of Iran2981-038817220200822The effects of vanadium on microstructure and wear resistance of high manganese steelsبررسی تاثیر وانادیوم بر روی ریز ساختار و مقاومت به سایش فولاد پر منگنز465524579210.22034/ijissi.2021.530512.1198ENArashBagheriyehsenior technology engineerSaeedKavianiاستادیار دانشگاه ساوه واحد علوم تحقیقاتJournal Article20210516The high Mn steels (HMS) are currently used in transportation components, large-scale grinders and crusher, and grinding wheels. This study is dedicated to the effects of vanadium content on the properties and wear behavior of Fe-12Mn-1.2C-0.8Si steels containing 0, 0.3, and 0.6 wt.% vanadium as an alloying element. The samples were cast and then subjected to annealing heat treatment and followed by water quenching. The test samples were then cut via an electrical discharge machine. Characterization methods, including phase analysis via XRD and microstructural investigations by scanning electron and optical microscopes, were carried out. The samples were also subjected to hardness and wear tests. The obtained results indicated that the addition of V to the HMS leads to the increased hardness and improved wear properties. Such outcomes were attributed to the role of vanadium in altering the precipitation sites of carbides,from grain boundaries to the grains, and its effect distribution of the carbides.فولادهای منگنز دار آستنیتی در تجهیزاتی که برای حمل و نقل و انجام عملیات روی مواد خاکی و سنگی مانند خرد کننده های سنگ های بزرگ و سایش فلز روی فلز مانند صفحات سایشی به کار میرود. در این پژوهش 3 آلیاژ با ترکیب شیمیایی پایه حاوی 1.2 درصد کربن ، 12 درصد منگنز ، 8 .0 درصد سیلیسیم و درصد های مختلف وانادیوم شامل صفر، 0.3 و 0.6 درصد تهیه و ریخته گری شد. نمونه های ریخته شده تحت عملیات حرارتی آستنیته و کوئنچ در آب قرار گرفته و نمونه های آزمایشی به کمک دستگاه وایرکات تهیه شد.ازآزمایش پراش اشعه X ) (XRD برای بررسی ترکیبات ساختار استفاده شد.تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(EDX ( و میکروسکوپ نوری تهیه شد و فازها با استفاده از EDX مورد بررسی قرار گرفت .همچنین از نمونه ها تست سختی و سایش به عمل آمد. نتایج نشان داد با افزودن وانادیوم به فولاد پر منگنز سختی و مقاومت به سایش افزایش می یابد.همچنین اضافه کردن وانادیوم به فولاد پر منگنز باعث انتقال کاربیدها از مرز به مغز دانه می شود.https://journal.issiran.com/article_245792_fcfd9721d784f7b62d04fd51f9c10e28.pdfIron & Steel Society of IranInternational Journal of Iron & Steel Society of Iran2981-038817220200822Investigation of the Effect of the Efficiency of Catalysts on Early Destruction of Direct Reduction Reformer Tubes.بررسی تأثیر کاهش کارایی کاتالیستها بر روی تخریب زود هنگام تیوبهای ریفرمر احیا مستقیم343924579010.22034/ijissi.2021.523378.1181ENMojtabaSadeghi: Research &amp; Development, Sirjan Jahan Steel Complex (SJSCO), Sirjan, IranSajadAbdollahiSirjan Jahan Steel Complex (SJSCO), Sirjan, Iran.HadiMahmoud AbadiSirjan Jahan Steel Complex (SJSCO), Sirjan, Iran.Journal Article20210119The catalysts of the direct reduction unit play a critical key role in producing reducing gases and the lifetime of the reformer tubes. In this paper, the effect of reducing the efficiency of catalysts on the early destruction of direct reduction reformer tubes is investigated. Cold compressive strength test, XRF and BET analysis were performed on intact and used catalysts. Also, the microstructure of the destroyed tube was examined by a scanning electron microscope and the amount of sulfur was measured. The results show that in used catalysts compared to intact catalysts, the specific surface area is reduced, and the amount of access to areas containing nickel is reduced. Access to nickel-rich areas will be drastically decreased and reforming reactions will not be performed well. This lessens the efficiency of the catalysts and breaks them down hence several reformer tubes are exposed to higher temperatures and their service life will be considerably reduced. Due to the presence of precipitations, the sulfur amount available in the destructed tube is equal to 0.1%, which is ten times the allowable sulfur content in the reformer tube alloy.کاتالیستهای واحد احیا مستقیم نقش بسیار مهمی در تولید گازهای احیا کننده و همچنین طول عمر تیوبهای ریفرمر ایفا میکنند. در این مقاله به بررسی تأثیر کاهش کارایی کاتالیست ها بر روی تخریب زود هنگام تیوبهای ریفرمر واحد احیا مستقیم پرداخته شده است. آزمونهای استحکام فشاری سرد، XRF و BET بر روی کاتالیستهای نو و کارکرده انجام و همچنین بر روی تیوب تخریب شده ریزساختار توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و همچنین اندازهگیری میزان گوگرد،صورت پذیرفت. نتایج بررسیها نشان داد در کاتالیستهای کارکرده نسبت به کاتالیستهای نو، سطح ویژه کاهش شدیدی پیدا کرده و در نتیجه میزان دسترسی به مناطقی که نیکل وجود دارد به شدت کاهش و واکنشهای ریفرمینگ به خوبی انجام نخواهد شد و باعث افت کارایی کاتالیست و خرد شدن آنها میشود و در نتیجه تعدادی از تیوبهای ریفرمر در دمای بالاتری قرار گرفته و بنابراین عمر مفید آنها به شدت کاهش خواهد یافت. میزان گوگرد موجود در تیوب تخریب شده به دلیل وجود رسوبات 0/1 درصد بود که ده برابر میزان گوگرد مجاز در آلیاژ تیوب ریفرمر است.https://journal.issiran.com/article_245790_a2f6edfeadba6ecb8b532802e05bf5cd.pdf