Applications of Shape Memory Alloys

البحث الحالي يركز على التطبيقات الرئيسية للسبائك التي تتذكر شكلها. حيث يقسم البحث الى خمسة أجزاء رئيسية. الجزء الاول يركز على مقدمة عامة عن السبائك التي تتذكر شكلها وتطبيقاتها. الجزء الثاني من البحث سيناقش التطبيقات الطبية للسبائك التي تتذكر شكلها. التطبيقات الخاصة بالريبورتات ستناقش في الجزء الثالث. التطبيقات الخاصة في المركبات ستناقش في الجزء الرابع. واخيرا الجزء الخامس سوف يراجع التطبيقات الفضائية للسبائك التي تتذكر شكلها. The paper focuses on the main applications of shape memory alloys. It can be divided into five main sections. The first section focuses on the general introduction of shape memory alloys and their applications. This section is followed by discussing biomedical applications. The robotic applications are discussed in the third section. The Automotive Applications are discussed in the fourth section. Finally, the fifth section reviews the aerospace applications

High Entropy Alloys, Properties, Applications, And Effect of Alloying Elements

يعد تصميم السبائك عاليه الانتروبي تحولا نموذجيا في تطوير وتصميم سبائك جديده لا مثيل لها في السبائك التقليدية . نظرا لخائصها المتفوقة تعد السبائك عالية الانتروبي مرشحة واعدة للاستخدام في نمجموعة واسعة من التطبيقات الهندسية الجديدة. تستعرض هذه المقاله بايجاز الطبيع المعدنيه للسبائك عالية الانتروبي، بما في ذلك خصائصها الجديده، مجالات التطبيق, تاثير عناصر السبك في السبائك العالية الانتروبي. المقالة تقسم الى خمسة اقسام رئيسية. يركز القسم الأول على السبائك العالية الانتروبي بصورة عامه. يتبع هذا الجزء من المقالة سرد تفصيلي حول الخصائص الجديده للسبائك عاليه الانتروبي. تطبيقات السبائك العالية الانتروبي نوقشت بالتفصيل في الجزء الثالث من المقاله. يستعرض القسم الرابع من المقالة تاثير عناصر السبك في البنية المجهرية والخواص الميكانيكية للسبائك عالية الانتروبي. أخيرا ظظو تم انهاء المقالة بملخص للبحوث المنشورة واخر التطورات في السبائك العالية الانتروبي.The design of high entropy alloys (HEAs) is a paradigmatic shift in the development and design of novel alloys with novel properties unmatched by conventional alloys. Due to their superior properties, HEAs are promising candidates for use in wide range of new engineering applications. This paper briefly review the metallurgical nature of (HEAs), including novel properties, areas of application; and influence of alloying elements on HEAs. It can be divided into five main sections. The first section focuses on HEAs, identifying and discussing metallurgical nature of HEAs. This section is followed by detailed reviews on novel properties of HEAs. Areas of applications of HEAs discussed in the third section. The fourth section review the influence of alloying elements on the microstructure and mechanical properties of HEAs. Finally, the metallurgical nature of HEAs and its properties, applications, and influence of alloying elements is concluded. Summarizing the findings from literature.&nbsp

Improvement of Erosion -Corrosion Resistance of Tin-Bronze Alloy by Addition of Al and Al2O3 via Powder Technology

سبيكة (قصديرــ برونز) ذات التركيب المسامي تمتلك العديد من التطبيقات الهندسية ولاسيما في انظمة الترشيح، كراسي التحميل ذاتية التزييت، المبادلات الحرارية. لكونها تمتاز بخصائص ميكانيكيه وفيزيائية فريدة حيث تجمع ما بين خفة الوزن والمتانة الجيدة مع القدرة على النفاذية والتوصيل الحراري والكهربائي. في العمل الحالي تم تحضير نماذج من سبيكة (قصديرــ برونز) ذات التركيب الكيمائي (90 wt. % Cu, 10 wt. % Sn) بتقنية ميتالورجيا المساحيق، وتم استخدام دقائق مسحوق (NaCl) عالية النقاوة (99.6 wt. %) كعامل لتوليد المسامات وبنسبة اضافة (35 wt. %) والتي تم ازالتها لاحقا عن طريق اذابتها بالماء عند درجة (100˚C) تبعتها عمليه تنظيف باستعمال جهاز الموجات فوق الصوتية (Ultrasonic cleaner device). تم اضافة كلا من الالمنيوم بنسبة (3 wt. %) واوكسيد الالمنيوم بثلاث نسب مختلفة (3% 5%,7%,) الى السبيكة الاساس ذات التركيب الكيميائي (90% Cu, 10% Sn) لتحضير عينات متراكبة اضافة الى العينة الاساس ودراسة تأثير هذه الاضافات على السلوك الفيزيائي والميكانيكي والتاكلي والتاكل بالتعرية. خلطت المساحيق لمدة (5) ساعات وكبست تحت ضغط (40 MPa) وتم تلبيد العينات عند درجة حرارة (600˚C) ولفترة زمنية (180 min) بعد ان تركت ساعة واحدة عند درجة حرارة (200˚C) في جو مفرغ من الهواء ولغاية (10-4 Torr) ثم تركت العينات لتبرد داخل الفرن الى درجة حرارة الغرفة مع ضمان استمرار تفريغ الهواء. اظهرت النتائج فشل العينة ذات الإضافة (7 wt. % Al2O3, 3 wt. % Al) في عمليه التلبيد في حين نجحت بقية العينات في عمليه التلبيد تحت نفس الظروف. اجريت العديد من الاختبارات وتضمنت: فحص البنيية المجهرية (المجهر الضوئي)، اختبار البنية (المجهر الإلكتروني)، فحص التحليل الكيمائي (EDS)، اختبار حيود الأشعة السينية (اشعة اكس)، المسامية، الكثافة، اختبار الصلادة الميكروية (فيكرز)، فحص التآكل (تافل)، وفحص تآكل بالتعرية. اظهرت نتائج المجهر الالكتروني وجود دقائق ((Al2O3 في ارضية العينات المضاف اليها دقائق اوكسيد الالمنيوم. بينما اظهرت نتائج فحص حيود الأشعة السينية ان العينات المحضرة تتكون من طورين هما ((Cu,Snα الذي يمثل ارضية السبيكة الاساس والطور الثاني (ε-Cu3Sn) كمركب شبه معدني.  كما اظهرت نتائج فحص الكثافة والمسامية انخفاض في قيمة الكثافة بعد اضافة الالمنيوم واوكسيد الالمنيوم ويزداد هذا الانخفاض مع زيادة نسبة اضافة اوكسيد الالمنيوم في حين تزداد المسامية بنسبة قليل مع زيادة هذه الاضافة. من خلال اختبار الصلادة الدقيقة بينت النتائج ان اضافه اوكسيد الالمنيوم والالمنيوم أدت الى زيادة في قيمه الصلادة حيث لوحظ زيادة قيمه الصلادة من ((44.41 HV للسبيكة الاساس الى (HV83.3) عند اضافة 3%Al واوكسيد الالمنيوم (7%).  اما في اختبارات التآكل، فقد اشارت نتائج فحص التآكل الكهروكيميائية (تافل) في محلول ((3.5 wt. %NaCl تحسن كبير في مقاومة التآكل حيث لوحظ انخفاض في قيمة كثافة التيار من (μA/mm21.76112) للسبيكة الخالية من اضافة الالمنيوم واوكسيد الالمنيوم الى 0.00326 μA/mm2)) للسبيكة بعد اضافه الالمنيوم (  (3 wt.% Al واوكسيد الالمنيوم بنسبة (5 wt. %). ومن خلال اختبار التآكل بالتعرية في محلول ((3.5 wt. %NaCl لوحظ ان معدل التاكل بالتعرية بعد اضافة3% الالمنيوم و5% واوكسيد الالمنيوم كان4)  (5.8*10- g/hr. في حين بلغ معدل التاكل بالتعرية للنموذج بدون اضافة الالمنيوم واوكسيد الالمنيوم (11.5*10-4 g/hr)  عند المنطقة المستقرة.The porous (tin-bronze) alloy has many engineering applications, especially in filtration systems, self-lubricating loading chairs and heat exchangers. Because of its unique mechanical and physical properties, it combines light weight, good durability with permeability, thermal and electrical conductivity. In the present study, samples of tin-bronze alloy with chemical composition (90 % Cu, 10 % Sn) have been prepared by using powder metallurgy,(35 wt. %) high purity (99.6 wt. %) NaCl powder was used as a pore-forming agent for the generation of pores, which was subsequently removed by dissolved with water at (100˚C) followed by ultrasonic cleaning (Ultrasonic cleaner device). Aluminum (3%) and alumina (3%,  5%, and 7%) were added to the base alloy to prepare composite samples in addition to the base alloy and study the effect of these additives on physical ,mechanical, corrosion, and erosion -corrosion properties. The powders were mixed for 5 hours and pressed under 40 MPa. Samples were sintered at(200˚C) for one hour and then the temperature was raised to  (600˚C) for period of (180 min)  with heating  rate (10 ˚C/min)  in a vacuum atmosphere (10-4 Torr) Then let it cool inside the furnace to room temperature while ensuring continued air discharge. The results showed that the sample of the addition of (3% Al and 7% Al2O3,) failed in the sintering process while the rest of the samples succeeded in sintering process under the same conditions.  Several tests were carried out including:  microstructure test (light optical microscopy), scanning electron microscopy test (SEM), X-ray diffraction test (XRD), Energy dispersion spectrometer test (EDS), Vickers micro-hardness test ,porosity, density, corrosion behavior  (Tafel), and erosion corrosion test. The results of the SEM showed the presence of particle (Al2O3) in the matrix of the samples containing the addition of alumina particles. While the results of the X-ray diffraction examination showed that the prepared samples consist of two phases α (Cu, Sn) which represents the alloy matrix and the second phase (ε-Cu3Sn) as an intermetallic compound. The results of the density and porosity tests showed a decrease in the density value after the addition of aluminum and alumina. This decreasing increases with the increase of the percentage of the addition of alumina, while the porosity increases slightly with the increase of this addition. Through the test of micro- hardness, the results showed that the addition of alumina and aluminum led to an increase in the hardness value, where it was observed to increase the hardness value from (44.41) Hv of the alloy without addition to (83.30Hv) When the percentage of addition was (3% Al+5% Al2O3). In corrosion tests, the results of the electrochemical corrosion test (Tafel) in the solution (3.5% NaCl) significantly improved the corrosion resistance as the current density value decreased from (1.76112 μA / mm2) for base alloy to (0.00326 μA / mm2) for composite sample of (3%Al) and (5% Al2O3).  While in the erosion- corrosion test in (3.5% NaCl solution), the rate of erosion corrosion in alloy( 90% Cu- 10% Sn) was (11.5*10-4 g/hr) and   the rate of erosion corrosion for alloy with addition of (3%Al+5%Al2O3) was (5.8*10-4 g/hr) at steady state condition.

Quantifying Acoustic and Pressure Sensing for In-Pipe Leak Detection

Experiments were carried out to study the effectiveness of using inside-pipe measurements for leak detection in plastic pipes. Acoustic and pressure signals due to simulated leaks, opened to air, are measured and studied for designing a detection system to be deployed inside water networks of 100 mm (4 inch) pipe size. Results showed that leaks as small as 2 l/min can be detected using both hydrophone and dynamic pressure transducer under low pipe flow rates. The ratio between pipe flow rate and leak flow rate seems to be more important than the absolute value of leak flow. Increasing this ratio resulted in diminishing and low frequency leak signals. Sensor location and directionality, with respect to the leak, are important in acquiring clean signal.King Fahd University of Petroleum and Mineral

THE ENGINEERING PROFESSION AND THE PROFESSIONAL ENGINEER

This paper addresses the methods and regulations adopted in leading industrial countries in the practice of the engineering profession. The steps leading to obtaining and maintaining professional engineering licensure are also addressed. The paper also discusses the feasibility of establishing a professional engineering board to provide for the licensing and regulation of persons in the practices of engineering and land surveying in the Kingdom of Saudi Arabia

Chitosan/Hydroxyapatite coating of AZ91 Magnesium Alloy by using Electrophoretic Deposition

Due to their good properties, including biodegradability and similar characteristics to natural bone, magnesium alloys have potential applications in implant manufacturing for biomedicine and orthopedics.In this study, chitosan or/and hydroxyapatite layers were performed on the surface of AZ91 magnesium alloy using electrophoretic deposition process. The surface microstructure of coating, mechanical properties, hydrogen evolution, pH and wettability were characterized with different techniques including scanning electron microscopy, vickers microhardness, immersion test and contact angle test. The results showed that, the coating layers were obtained can improve the corrosion resistance, mechanical properties, wettability making AZ91 a promising material to be used as a biodegradable alloy for biomedical applications

Experimental Investigation of the Effect of Radial Gap and Impeller Blade Exit on Flow-Induced Vibration at the Blade-Passing Frequency in a Centrifugal Pump

It has been recognized that the pressure pulsation excited by rotor-stator interaction in large pumps is strongly influenced by the radial gap between impeller and volute diffusers/tongues and the geometry of impeller blade at exit. This fluid-structure interaction phenomenon, as manifested by the pressure pulsation, is the main cause of flow-induced vibrations at the blade-passing frequency. In the present investigation, the effects of the radial gap and flow rate on pressure fluctuations, vibration, and pump performance are investigated experimentally for two different impeller designs. One impeller has a V-shaped cut at the blade's exit, while the second has a straight exit (without the V-cut). The experimental findings showed that the high vibrations at the blade-passing frequency are primarily raised by high pressure pulsation due to improper gap design. The existence of V-cut at blades exit produces lower pressure fluctuations inside the pump while maintaining nearly the same performance. The selection of proper radial gap for a given impeller-volute combination results in an appreciable reduction in vibration levels