چکیده فرآیند شکل دهی غلتکی یکی از روش های شکل دهی فلزات است و متداولترین روش تولید لوله درز دار محسوب می شود. در این تحقیق شبیه سازی شکل لبه ورق در فرآیند شکل دهی غلتکی سرد لوله به روش المان محدود توسط نرم افزار آباکوس مورد برررسی قرار گرفت. بوسیله چند مدل پارامتر های مهم در تغییر شکل لبه ورق در کل فرآیند مورد بررسی قرار گرفت . به منظور آسان سازی مساله مدلها به صورت دو بعدی در نظر گرفته شد. برای مقایسه مدل شبیه سازی شده با شرایط عملی، از کارخانه نورد و لوله سمنان کمک گرفته شد. همچنین زوایای مختلف لبه ورق و نحوه در گیری لبه ورق با غلتک های مرحله پره ای مورد بررسی قرار گرفت. و مناسبترین زاویه اولیه برای ورق به دست آمد.

در این پروژه، آلیاژ fe78si13b9 (درصد اتمی) توسط روش ذوب القایی در خلاء تولید شده و سپس توسط روش مذاب ریسی، آلیاژ تبدیل به نوارهایی به ضخامت 30 میکرون و پهنای 780 میکرون شد. آزمون با پراش اشعه ایکس بر روی نوارهای حاصله مبین آمورف بودن نوارها بود. در چنین شرایطی خواص مغناطیسی نوارها توسط روش vsm و خواص الکتریکی آنها توسط آزمون چهار نقطه مورد بررسی قرار گرفت و برای مشخص نمودن اثر حضور نانو مواد در خواص مغناطیسی و الکتریکی این ماده ی آمورف، از نانو مواد آلومینا (در درصدهای وزنی مختلف)، سیلیس (sio2) و منیزیا (mgo) استفاده شد. مطالعات نشان می دهد که خواص مغناطیسی و الکتریکی آلیاژ در حضور ذرات نانو مواد تحت تأثیر قرار گرفته و با حضور 2/0 درصد وزنی نانو آلومینا (al2o3) بهینه ترین خواص مغناطیسی در ماده آمورف حاصل می شود به نحویکه نفوذپذیری نسبی در مقایسه با ماده ی آمورف درحد 8/2 برابر افزایش یافته و میزان تلفات انرژی مغناطیسی در ماده تا حد 96 درصد کاهش یافته (و یا صفر شده) است. در این شرایط بهترین خواص الکتریکی در حضور 2/0 درصد وزنی منیزیا حاصل می شود.

در این پروژه کامپوزیت لایه ای آلومینیوم/روی برای اولین بار به روش اتصال نوردی انباشتی در 10 سیکل تولید و خواص مکانیکی و تغییرات ریز ساختاری این کامپوزیت مورد ارزیابی قرار گرفت. با انجام این فرآیند، در نهایت کامپوزیتی با توزیع یکنواخت تکه های ورق روی در زمینه ی آلومینیوم با دانه بندی فوق ریز، بدست آمد. با افزایش تعداد سیکل های فرآیند، ضخامت لایه های روی و آلومینیوم کاهش یافت و ضخامت آنها به کمتر از 3 میکرون در سیکل دهم رسید. استحکام کششی و تسلیم این کامپوزیت در سیکل دهم، که طبق معیار تسلیم فون میزز متناظر با کرنش پلاستیک انباشتی 62/8 است، به ترتیب به مقادیر 372مگاپاسکال و300مگاپاسکال رسید. در مرحله ی دوم از آ نیل جزئی در بین هر سیکل فرایند استفاده شد. با انجام این فرایند(اتصال نوردی و آنیل پیوسته)، همراه با افزایش کیفیت اتصال ورق های آلومینیوم و روی و توزیع یکنواخت تر تکه های ورق روی در زمینه ی آلومینیوم، استحکام کششی و تسلیم کامپوزیت به ترتیب به مقادیر 410مگاپاسکال و350 مگا پاسکال رسید که بیشتر از مقادیر بدست آمده برای این کامپوزیت تولیدی با روش فرایند اتصال نوردی انباشتی است. درمرحله ی سوم و در راستای بررسی پایدار سازی دانه ریز شده در ساختار، از پخش نانو ذرات کاربید سیلیسیم به میزان یک درصد حجمی در فصل مشترک لایه ها استفاده گردید. در نهایت با بررسی سطوح شکست نمونه های کششی با میکروسکوپ الکترونی روبشی، مشخص شد با افزایش تعداد سیکل در هر فرایند از مقدار و عمق دیمپل ها در سطح کاسته شده و در سیکل های نهایی شکست یک حالت نرم برشی را به خود می گیرد.

در این پژوهش روش تغییر شکل پلاستیک شدید به روش موجدار و صاف نمودن پیاپی، به منظور بهبود خواص مکانیکی و ریز ساختار آلومینیوم 1050، انجام شده. اساس کار بدین صورت است که ورق تحت پرس کاری متوالی در قالبهای شیاردار نامتقارن و قالب تخت، تحت شرایط کرنش صفحه ای در معرض تغییر شکل برشی قرار می گیرد. در برخی مقالات این فرایند با چرخش بین پاسی °90 انجام شدند در این پژوهش برای اولین بار فرایند موجدار و صاف نمودن پیاپی ناپیوسته در دو حالت با چرخش بین پاسی °90 و °180 تولید شده و خواص مکانیکی آنها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که در چرخش بین پاسی°180 کرنش به صورت یکنواخت در قطعه افزایش می یابد و در پاس چهارم به 64/4 می رسد، در حالیکه در نمونه با چرخش بین پاسی °90 کرنش در پاس اول و سوم در قطعه به صورت غیر یکنواخت بوده و در پاس دوم و جهارم کرنش یکنواخت می شود ولی در نهایت به کرنش یکنواخت 64/4 در ورق می رسد. بررسی نتایج آزمون کشش نشان داد که تا پاس سوم استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی ورقهای پرس شده، افزایش یافته است و پس از آن کمی کاهش یافته است. بررسی نتایج اریکسن نشان داد که انعطافپذیری ورق آنیل شده با چرخش بین پاسی °180 از بقیه حالتها بالاتر است.

در این تحقیق، کامپوزیت ها و نانوکامپوزیت های تنگستن-کاربید زیرکونیم به روش جبران جانشینی تخلخل (dcp) متشکل از دو مرحله ساخت فوم کاربید تنگستنی و مذاب خورانی واکنشی تولید شدند. برای ساخت فوم های کاربید تنگستنی از فرایند ریخته گری ژلی بر پایه آلژینات سدیم غیرسمّی استفاده شد. رفتار ژل، تأثیر نوع و مقدار پراکنده ساز و کاربید تنگستن بر پایداری و رفتار رئولوژیکی دوغاب مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار مطلوب پراکنده ساز تری سیترات آمونیم، 0/25 درصد وزنی (نسبت به پودر کاربید تنگستن) بوده و حداکثر مقدار پودر کاربید تنگستن قابل استفاده در دوغاب، 25 درصد حجمی می باشد. تأثیر متغیرهای عوامل ژل ساز، مقدار و اندازه ذرات پودر کاربید تنگستن، دما و زمان پیش تفجوشی بر خواص فوم ها با استفاده از روش تاگوچی تحلیل و روش تولید بهینه سازی و سپس نتایج آن اعتبارسنجی شد. نتایج واریانس نشان داد که بیشترین اثر بر میزان تخلخل، چگالی، استحکام خمشی و خیز در نقطه شکست فوم ها مربوط به عامل اندازه ذرات پودر بوده و زمان تفجوشی اثر کمی بر این خواص دارد. نتایج تاگوچی، ترکیب بهینه برای دستیابی به فوم با 54-50 درصد تخلخل را با اندازه ذرات پودر کاربید تنگستن 0/9 میکرومتر، مقدار کاربید تنگستن 25 درصد حجمی، دما و زمان پیش تفجوشی به ترتیب 1450 درجه سانتی گراد و 4 ساعت پیش بینی نمود. فرایند مذاب خورانی با آلیاژ zr2cu در محدوده دمایی 1350-1150 درجه سانتی گراد و زمان 3/5-0/5 ساعت بررسی شد. مشاهدات میکروسکوپی و آنالیز تصویری نشان داد که کامپوزیت ها متشکل از تنگستن و کاربید تنگستن 48-32 درصد حجمی و کاربید زیرکونیم و مس 68-52 درصد حجمی می باشند. حداکثر چگالی نسبی، استحکام خمشی و سختی کامپوزیت ها به ترتیب 1±95/71 درصد، 5±465 مگاپاسکال و 0/4±9/5 گیگاپاسکال بود. کامپوزیت ها تحت آزمون شعله اُکسی استیلن قرار گرفتند و میانگین نرخ کاهش وزن و ابعاد کامپوزیت ها به ترتیب 0/2± 2/3 میلی گرم بر ثانیه و 0/6± 3/8 میکرومتر بر ثانیه حاصل شد. در پایان، تأثیر نانوذرات کاربید زیرکونیم بر خواص نانوکامپوزیت تنگستن-کاربید زیرکونیم تولید شده بر اساس شرایط و ترکیبات بهینه مطالعه شد. نتایج نشان داد که با افزودن نانوکاربید زیرکونیم تا 1/5 درصد حجمی، استحکام و سختی نانوکامپوزیت در مقایسه با کامپوزیت تنگستن-کاربید زیرکونیم به ترتیب 9 و 15 درصد افزایش یافت، در حالی که بر روی مقاومت به شعله اُکسی استیلن تأثیر چندانی نداشت.