در این تحقیق هدف آنست که برای اولین بار از فرآیند arb به همراه رژیم عملیات حرارتی مناسب جهت تولید کامپوزیتهای فلز-ترکیب بین فلزی از فویلهای آلومینیم و نیکل استفاده شود. در این راستا فویلهای نازک در ضخامت صد میکرون از جنس آلومینیم و نیکل به طور متناوب بر روی هم قرار گرفته و پس از اعمال شش مرحله نورد متوالی, لایه ها بطور همزمان تغییر شکل یافته و باند متالورژیکی بین آنها حاصل خواهد شد. بنابراین ابتدا یک کامپوزیت از لایه های نانوساختار al وni تهیه شد. سپس کامپوزیت فوق با اعمال یک رژیم عملیات حرارتی مناسب تبدیل به کامپوزیت های فلز- ترکیب بین فلزی mic خواهند شد. ساندویج اولیه با درصد مشخص از دو فاز تولید و طی شش مرحله فرآیند arb به کامپوزیت لایه ای نانو ساختار al/ni تبدیل شد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان می دهد با افزایش مراحل arb لایه های نیکل پیوستگی خود را از دست داده و به صورت قطعاتی در زمینه al پخش می شوند و همچنین هر چه مراحل بیشتر می شود توضیع ضخامت لایه های نیکل حالت یکنواختری به خود می گیرد. با توجه به نوع فرآیند arb ضخامت هر دو لایه با افزایش مراحل کاهش میابد ولی در این بین ضخامت لایه al بیشتر کاهش میابد. نتایج حاصل از آنالیز ebsd و xrd نشان می دهد در نهایت ساختار فاز al در مرحله ششم شامل دانه های فوق ریز نانو همراه با مرزهای بزرگ زاویه است فاز ni تا مرحله ششم ساختار لایه ای خود را حفظ می کند و فقط با افزایش مراحل دانه ها کشیده تر می شوند و همزمان در مراحل اولیه مرزهای کوچک زاویه زیادی در ساختار تولید می شود و زاویه بد آرایی به شدت کاهش میابد که با ادامه فرآیند فقط اندکی افزایش میابد. استحکام کششی کامپوزیت در دمای محیط و ریز سختی دو فاز al و ni با افزایش مراحل فرآیند arb (کرنش معادل کل) افزایش یافت. از طرف دیگر، افزایش طول بشدت در مرحله اول کاهش یافت و در مراحل بالاتر به مقدار جزیی افزایش یافت با انجام فرآیند عملیات حرارتی در دما و زمانهای مختلف بر روی کامپوزیت تولیدی، فاز ترکیب بین فلزی در فصل مشترک لایه های نیکل و آلومینیم شروع به جوانه زنی و رشد کرده و در نهایت در دمای ?550 کل لایه آلومینیم از بین رفته و به ترکیب بین فلزی تبدیل می شود. به عبارت دیگر در نهایت کامپوزیت mic با زمینه ni و لایه های بین فلزی alxniy بدست خواهد آمد. در منحنی آنالیز کالریمتری بر روی نمونه اولیه 3 پیک مشاهده شد و توسط آنالیز xrd مشخص شد که به سه نوع ترکیب مختلف (al3ni، al2n3، alni) مریوط می شوند. نتایج حاصل از بررسی خواص مکانیکی شامل آزمایش کشش آنست که در دماهای پایین (300) استحکام تسلیم و کششی مقداری کاهش یافته و ازدیاد طول کامپوزیت به مقدار جزیی افزایش یافته است. اما با افزایش دمای آنیل (400، 500) و افزایش قابل توجه ضخامت لایه ترکیب بین فلزی، استحکام تسلیم وکششی کامپوزیت افزایش یافته و ازدیاد طول کامپوزیت به مقدار زیادی کاهش یافته است.

در تحقیق حاضر فرآیندی جدید جهت چگالش پودر آلومینیم از دسته روش های تغییر شکل پلاستیک شدید ارائه گردیده است. این روش به نام های اکستروژن برشی و اکستروژن پیچشی شناخته می شود. در این فرآیند مشابه با اکستروژن سنتی لقمه ی استوانه ای شکل درون محفظه قالب قرار می گیرد. لقمه درون محفظه تحت نیروی عمودی که توسط پرس اعمال می گردد، با تحمل درصد معینی کاهش در سطح مقطع از قالب (دوزه ی اکستروژن) تعبیه شده جلو محفظه ی اصلی عبور می کند. در این روش به طور هم زمان با حرکت عمودی سمبه در داخل محفظه، دوزه ی اکستروژن توسط یک مکانیزم خارجی با سرعت زاویه ای ? می چرخد. ماده در این فرآیند متحمل کرنشی بهینه از نوع برش ساده می شود. بررسی میزان چگالش نمونه های حاصل شده از طریق انجام تست دانسیته مورد بررسی قرار می گیرد. به کمک آزمایش های سختی سنجی و کشش، تغییرات خواص مکانیکی نمونه های تولیدی مورد آزمایش قرار گرفته است؛ نتایج حاکی از افزایش سختی و استحکام ماده نسبت به نمونه ی مشابه تولیدی از طریق اکستروژن سنتی است. از تصاویر میکروسکوپ نوری برای بررسی تحولات ساختار استفاده شد. تصاویر میکروساختاری حاکی از ریز دانگی بیش تر در نمونه ی اکستروژن پیچشی است. آنالیز المان محدود از طریق نرم افزار شبیه ساز برای بررسی ماهیت تغییر شکل، تأثیر پارامتر سرعت زاویه ای بر ناحیه تغییر شکل و پیش بینی نیروی فرآیند انجام گرفت. به کمک آنالیز المان محدود نیروی لازم برای فرآیند با اعمال شرایط واقعی چون اصطکاک و سرعت زاویه ای محاسبه گردید و توزیع تنش و کرنش در ماده بررسی شد.

فرآیند اتصال نوردی تجمعی(arb) یکی از انواع فرآیند های تغییر شکل پلاستیک شدید جهت ایجاد ورقهای با دانه بندی فوق ریز فلزی با خواص مکانیکی مطلوب می باشد. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یکی از مناسب ترین روشهای جوشکاری برای اتصال این دسته از مواد است. در تحقیق حاضر ابتدا تسمه هایی از جنس آلومینیوم خالص تجاری تا شش مرحله تحت عملیات arb قرار گرفته و سپس توسط روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی متصل می شوند. در ادامه تاثیر برخی متغییرهای فرآیند جوشکاری مانند هندسه ابزار، سرعت های چرخشی و انتقالی و همچنین محیط جوشکاری بر ریزساختار و خواص مکانیکی محل جوش و مناطق مجاور بررسی شده است. در این میان نتایج بررسی اثر شکل هندسی پین ابزار جوشکاری بر استحکام کششی اتصال، نشان دهنده عدم تاثیر محسوس هندسه پین بر استحکام اتصال است. همچنین، مشخص گردیده که با افزایش گام چرخشی ابزار و همچنین کاهش سرعت چرخشی ابزار در گام چرخشی ثابت، سختی متوسط در منطقه جوش افزایش می یابد. در بررسی اثر تغییر در شرایط محیطی-دمایی جوشکاری مشخص شده است که با انجام جوشکاری در زیر آب با دمای اولیه ?c??، استحکام اتصال و سختی در محل جوش و مناطق مجاور بدلیل ایجاد دانه های ریزتر افزایش می یابد. اما یک حالت بهینه در اینجا وجود دارد بگونه ای که انجام فرآیند جوشکاری در زیر آب با دمای تقریبی ?c1 موجب کاهش شدید در استحکام تسلیم و استحکام نهایی کششی اتصال می گردد، که دلیل آن تشکیل عیوب جوشکاری مانند حفرات در منطقه جوش می باشد.

امروزه مواد نانوساختار و بسیار ریزدانه به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که نسبت به مواد درشت دانه از خود نشان می دهند مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار دارند. از روش های دستیابی به ساختار های بسیار ریزدانه و نانوساختار بکارگیری تغییرشکل های بسیار شدید می باشد. روش پیوند نوردی تجمعی هم یکی از روش های تغییر شکل پلاستیک شدید است که می تواند ساختارهای نانو و بسیار ریزدانه را در مواد پدیدآورد و از این راه ویژگی های مکانیکی مواد را بهبود بخشد. فرآورده این فرآیند به شکل ورق می باشد. از آنجایی که ورق ها در صنعت معمولا فرآوردهای میانی هستند و برای تولید فرآوده ها نهایی باید دوباره دچار تغییرشکل شوند شکل پذیری آن ها باید بررسی گردد. در این کار با بکارگیری نمودار های حدشکل پذیری خواص شکل پذیری ورق های آلومینیومی فرآوری شده با فرآیند پیوند نورد تجمعی با ساختار نانو و ساختار بسیار ریزدانه بررسی شد. و تاثیر روند فرآیند بر شکل پذیری این ورق ها بررسی گردید. همچنین تاثیر ضخامت، و جهتگیری نسبت به جهت نورد بر شکل پذیری ورق های آلومینیومی نانوساختار بررسی شد. یافته های این کار نشان می ‎ دهد که با افزایش میزان کرنش (افزایش شمار پاس ها هنگام فرآیند پیوند نورد تجمعی) شکل پذیری ورق ها کاهش می یابد و ورق های با ضخامت بیشتر شکل پذیری بیشتری از خود نشان می دهند.

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (fsw) یک فرآیند جوشکاری نسبتاً جدید است که دارای مزیت های عمده ای در مقایسه با فرآیند های جوش ذوبی است. مهمترین مزایای این فرآیند عبارتند از اتصال آلیاژهایی که غیر قابل جوشکاری توسط فرآیند های جوشکاری ذوبی هستند، کاهش اعوجاج ها و بهبود خواص مکانیکی اتصالات. که این مزیت از این امر ناشی می شود که اتصال فلزات در حالت جامد و در دمایی زیر نقطه ذوب آنها صورت می گیرد. با توجه به مزایای فوق، در تحقیق حاضر یک مدل سه بعدی بر مبنای آنالیز المان محدود به منظور بررسی تاریخچه دما، تنش های پسماند و کرنش ها در جوشکاری لب به لب نوارهایی از آلیاژ آلومینیومt6-6061 ارائه شده است. به منظور ارزیابی دینامیک فرآیند ترمومکانیکی fsw، تاریخچه دما، تغییرات تنش ها و کرنش های طولی، جانبی و ضخامتی اتصال به صورت عددی با استفاده از نرم افزار ansys شبیه سازی شده است. همچنین از تحلیل پارامتری برای بررسی اثرات عوامل فرآیندی همچون سرعت دورانی، سرعت انتقالی و فشار اعمالی بر روی تاریخچه دما، مقادیر تنش های پسماند و کرنش ها در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، استفاده شده است.

فوم های فلزی به دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی مناسب نظیر استحکام بالا همراه با چگالی پایین، جذب انرژی مکانیکی بالا، استهلاک صوت و لرزش های مکانیکی، هدایت حرارتی خوب و ... کاربرد گسترده ای یافته اند. در این میان آلومینیوم و آلیاژهای آن به دلیل دارا بودن چگالی پایین نسبت به سایر فلزات و دردسترس بودن و سهولت تبدیل به فوم، به عنوان پراستفاده ترین فلز در تولید فوم های فلزی مورد استفاده قرار می گیرند. امروزه فوم های فلزی به روش های مختلفی از قبیل روش دمیدن گاز به درون مذاب، روش متالورژی پودر و ... تولید می شوند. در کنار تحقیقاتی که جهت ابداع روش های جدید تولید فوم های فلزی صورت می پذیرد، ارزیابی خواص این نوع مواد نیز سهم عمده ای از تحقیقات علمی را به خود اختصاص داده است. در این تحقیق، لوله های فولادی با مغزی فوم آلومینیوم به وسیله روش متالورژی پودر و با استفاده از جوش سرد تولید شده اند. پودر آلومینیوم با 6/0 درصد وزنی پودر هیدرید تیتانیوم ترکیب شده و سپس در لوله فولادی فشرده گردیده است. لوله پرشده در دمایی نزدیک نقطه ذوب آلومینیوم حرارت داده شده تا آزادشدن گاز هیدورژن توسط ذرات هیدرید تیتانیوم شرایط را برای تولید فوم فراهم کند. با توجه به دانسیته، درصد تخلخل نمونه های تولیدشده و مورفولوژی حفرات فوم در شرایط مختلف، شرایط بهینه برای تولید نمونه ها در دمای 670 درجه سانتیگراد و زمان 15 دقیقه به دست آمده است. طبق تحقیقات، لوله فولادی با مغزی فوم آلومینیوم دارای قابلیت جذب انرژی بالاتری نسبت به مجموع جذب انرژی لوله فولادی و فوم آلومینیوم به تنهایی می باشد. در این میان میزان جذب انرژی ویژه(sae) برای لوله فولادی پرشده با فوم آلومینیوم تقریباً %10 بزرگتر از sae برای لوله فولادی خالی در شرایط یکسان می باشد.

شکل هندسی پروفایل قالب از مهمترین پارامترهای طراحی در فرایند اکستروژن است. در گذشته، قالبهای متداول در صنایع اکستروژن، قالبهای مخروطی و نود درجه بودند اما با توجه به وجود مشکلات متعدد در ارتباط با استفاده از این قالبها، تجدیدنظر در شکل هندسی پروفایل قالبها ضروری به نظر می رسد. در تحقیق پیش رو با به کارگیری روش تحلیل تختال توسط یک الگوریتم محاسباتی، قالبی با پروفایل بهینه طراحی شده است. این الگوریتم با در نظر گرفتن اثرات دوگانه "کار زائد" و "اصطکاک" بر فشار اکستروژن و برقراری تعادل بین آن دو، قالبی را پیش بینی می کند که نیروی مورد نیاز برای اکستروژن را حداقل کند. اثر نسبت اکستروژن، ویژگیهای کار سختی ماده و اصطکاک بر روی پروفایل بهینه مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که این دو پارامتر اثر قابل توجهی بر روی شکل قالب بهینهی منحنی شکل خواهد داشت. به عبارت دیگر نتایج نشان داد که برای هر ماده ی مهندسی قالب منحنی شکل بهینه ی ویژه ای وجود خواهد داشت. در نهایت صحت و اعتبار روش پیشنهادی توسط روش آزمایشگاهی و شبیه سازی اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که قالبهایی که بر مبنای روش پیشنهادی طراحی شده اند از نقطه نظرهای "متالورژیکی" و "ساخت و تولیدی" در قیاس با قالبهای مخروطی متداول بهبود قابل توجهی یافتهاند. به عبارت دیگر این قالبها در مقایسه با قالبهای مخروطی بهینه علاوه بر اینکه دچار سایش کمتری میشوند به مقدار قابل توجهی نیروی اکستروژن را کاهش خواهند داد و تغییر فرم یکنواختتری را در قطعه ایجاد خواهند نمود.

در تحقیق حاضر برای اولین بار، با استفاده از نانوذرات tio2 با ابعاد 20 نانومتری، نانوکامپوزیت al/nano tio2 به روش اتصال نوردی تجمعی ساخته شد. در این تحقیق ورق های آلومینیوم (al 1050 )، پس از چربی زدایی برسکاری شده و نانوذرات tio2 در درصدهای %2-5/0 بین ورق ها توزیع گردید و تحت کاهش ضخامت %50 نورد گردید. این سیکل تا 7 پاس تکرار شد و خواص مکانیکی و میکروسختی و ... از نمونه ها به عمل آمد. نتایج حاصل از آزمایش کشش تک محوری حاکی از بهبود استحکام نهایی نمونه ها با اضافه شدن درصد نانوذرات بود. همچنین با افزایش تعداد پاس فرایند، استحکام بهبود یافت. بهبود استحکام کششی در پاس اول فرایند بسیار محسوس بود و پس از آن افزایش استحکام با شیبی ملایم تر روند صعودی تا پاس سوم از خود نشان داد و پس از آن استحکام نمونه ها تغییر چندانی نداشت. آزمایش میکروسختی با نتایج آزمایش کشش هم خوانی مناسبی داشت. همچنین استحکام باند برای نمونه های arb شده در پاس اول به ازای مقادیر %01/0 تا %2 وزنی توسط تست لایه کنی به عمل آمد و یک مدل ریاضی جدید برای رفتار استحکام باند به ازای کاهش در ضخامت های مختلف ارائه شد، که این مدل ریاضی مقادیر حاصل از آزمایش را به خوبی ارضا می کرد

در تحقیق حاضر فرآیند جوشکاری سرد نوردی تسمه های دو لایه غیر همجنس فولاد/آلومینیوم و همچنین تسمه های همجنس آلومینیوم/آلومینیوم به روش المان محدود با استفاده از نرم افزار abaqus، شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. در این میان در فرآیند نورد تسمه های دو لایه فولاد/آلومینیوم، نقش برخی از عوامل تأثیر گذار بر استحکام پیوند تشکیل شده بین لایه ها از جمله میزان تغییر شکل کل تسمه، ضخامت اولیه کل تسمه، نسبت تنش تسلیم لایه ها و نسبت ضخامت لایه ها مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر این میزان تغییر شکل هر یک از دو لایه فولاد و آلومینیوم، ضمن فرآیند نورد دو لایه های فولاد/آلومینیوم نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه استحکام پیوند تسمه های دو لایه آلومینیوم/آلومینیوم تولید شده به روش جوشکاری سرد نوردی، توسط آنالیز المان محدود بررسی شده است. در نهایت دقت و صحت نتایج حاصل از شبیه سازی های انجام گرفته توسط نرم افزار abaqus با مقایسه نتایج حاصل از آنالیز المان محدود و نتایج آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا تطابق قابل قبول نتایج تئوری و عملی، نشان از دقت مناسب آنالیز المان محدود در تحلیل فرآیند جوشکاری سرد نوردی دارد.

فرآیند اتصال نوردی تجمعی (arb) به عنوان یک روش تغییر شکل پلاستیک شدید برای تولید ورق های کامپوزیتی با ریزساختار فوق ریزدانه مورد استفاده قرارگرفته است.این روش دارای دو مرحله اصلی شامل اضافه کردن ذرات بین ورق ها و توزیع ذرات در زمینه و تولید ریز ساخناری فوق ریزدانه به وسیله تکرار مراحل فرآیند،می باشد در پژوهش حاضر از فرآیند arb به منظور تولید کامپوزیت های نانوساختار mg- alوکامپوزیت های هیبریدیmg-sic-al استفاده شده است. در این راستا در مرحله اول کامپوزیت al-mg در مقادیر مختلف ذرات توسط فرآیند اتصال نورد تجمعی ساخته شد. همچنین آلومینیوم خالص1050 نیز توسط فرآیند فوق جهت مقایسه با کامپوزیت های تولیدی ساخته شد. در این میان ریزساختار و نحوه توزیع ذرات در زمینه توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی sem و آنالیز پراش اشعه x (xrd) مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی ریزساختار کامپوزیت های تولیدی یک توزیع مناسب ذرات mg را در زمینه نشان داد. آنالیزها نشان دهنده آنست که اندازه متوسط دانه ها در نمونه های آلومینیوم خالص پس از هشت مرحله فرآیند arb تقریبا برابر با 264 نانومتر و در کامپوزیت های al-mg تقریبا برابر با 135 نانومتر است. خواص مکانیکی کامپوزیت های تولیدی و نیز آلومینیوم خالص تولیدشده توسط فرآیند arb توسط آزمون کشش، ریز سختی سنجی و خمش سه نقطه ای، مورد ارزیابی قرار گرفتند. خواص سایشی نمونه ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادکه استحکام ، سختی و استحکام خمشی کامپوزیت های تولیدی با افزایش تعداد مراحل arb افزایش می یابد همچنین مقاومت سایش لغزشی کامپوزیت های تولیدشده و همچنین آلومینیوم خالص در مراحل اولیه فرآیند arb افزایش و سپس با افزایش تعداد مراحل، کاهش می یابد. بررسی های sem از سطوح شکست نمونه ها بعد از آزمایش کشش، نشان داد که نوع شکست، شکست نرم برشی همراه با دیمپل های کم عمق و کشیده است. در مرحله دوم کامپوزیت هیبریدی al-mg-sic با مقادیر مختلف از ذرات mg و sic توسط فرآیند arb ساخته شد. تغییرات خواص مکانیکی در حالات مختلف، توسط آزمون کشش اندازه گیری و بررسی شد. نتایج نشان داد که با اضافه کردن مخلوط ذرات mg و sicانعطاف پذیری و استحکام همزمان افزایش یافتند. همچنین در کسر حجمی ثابت از ذرات، کامپوزیت های al-mg-sic دارای استحکام و انعطاف پذیری بالاتر نسبت به کامپوزیت های al-mg وal-sic می باشند.

در تحقیق حاضر برای اولین بار، با استفاده ار میکروذرات sic با ابعاد mµ20 کامپوزیت cu/sic به روش اتصال نوردی تجمعی ساخته شد. در این تحقیق ابتدا دو ورق مس پس از چربی زدایی برس کاری شده و ذرات sic در درصدهای مختلف بین 4/0 – 1/0 بین انها توزیع گردید و تحت کاهش ضخامت ?50 نورد گردید. این سیکل تا 5 پاس تکرار شد و خواص مکانیکی و ریزساختار نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایش کشش تک محوری حاکی از بهبود استحکام نهایی نمونه ها با اضافه شدن ذرات sic می باشد. به طوریکه در سیکل پنجم از فرایند arb استحکام کششی در نمونه 1/0 درصد وزنی از 371 مگاپاسکال به 393 مگاپاسکال در نمونه 4/0 درصد وزنی از ذرات sic رسید. همچنین با افزایش تعداد سیکل فرایند، در یک درصد وزنی ثابت از ذرات تقویت کننده استحکام بهبود یافت. به طوریکه در 2/0 درصد وزنی از ذرات sic استحکام از 319 مگاپاسکال در سیکل دوم به 347 مگاپاسکال در سیکل سوم از فرایند arb رسید. آزمایش میکروسختی با نتایج آزمایش کشش همخوانی مناسبی داشت به طوریکه با افزایش تعداد مراحل arb در یک درصد وزنی ثابت از ذرات sic ریزسختی ازvhn 116 به vhn132 در3/0درصد وزنی از پودر sic رسید. همچنین ریزسختی با افزایش میزان پودر sic افزایش یافت. واژه های کلیدی: اتصال نوردی تجمعی، پودر sic، کامپوزیت های زمینه فلزی، خواص مکانیکی، مقاومت به سایش، ریز سختی.

در تحقیق حاضر نانوکامپوزیت ‏al/nanosilica با استفاده از ورق های آلیاژ آلومینیوم 1050 و نانوذرات سیلیکا، توسط فرآیند اتصال نوردی تجمعی (‏arb‏) تولید گردید. در این روش، پس از آماده ‏سازی سطحی ورقه های آلیاژ آلومینیوم، نانوذرات سیلیکا با درصدهای وزنی معین (%2-5/0) در بین لایه های مذکور توزیع ‏و فرآیند نورد تا 8 سیکل بر روی لایه ها تکرار شد. سپس برخی خواص فیزیکی، مکانیکی، تریبولوژیکی، خوردگی، تغییرات توپوگرافیک نانوساختارحاصله و آنالیز شکست نانوکامپوزیتهای تولیدی در پاسهای ‏مختلف فرآیند، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی های مکانیکی، حاکی از افزایش ‏محسوس استحکام کشش نهایی پس از اعمال کرنش دهی پلاستیک شدید در هر پاس بوده و همانند ‏نتایج حاصل از آزمایشات تریبولوژیکی، خوردگی و ریزسختی، بهبود محسوسی در خواص فوق مشاهده گردید. ‏

در تحقیق حاضر کامپوزیت نانو لایه مس-آهن با استفاده از روش پرس و نورد متوالی در درصد های وزنی 12، 23/9 و 36/9 درصد آهن تولید گردید. در این راستا ابتدا شرایط بهینه دما، فشار و زمان اعمال شده جهت ایجاد اتصال مناسب میان فویل های مس و آهن توسط فرآیند پرس در دمای بالا بدست آمد. شایان ذکر است که کامپوزیت نانو لایه فوق طی پنج مرحله فرآیند پرس و نورد متوالی و اعمال کرنش 8/5 در شرایط بهینه حاصل از مرحله قبل تولید شدند. سپس تاثیر درصد های مختلف آهن در هر مرحله از فرآیند پرس و نورد متوالی بر استحکام کششی نهایی، انعطاف پذیری، میکروسختی، مقاومت الکتریکی، سطوح شکست و خواص سایشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان دهنده آن است که با افزایش تعداد مراحل فرآیند تولید استحکام کششی نهایی، میکروسختی، انعطاف پذیری و هدایت الکتریکی افزایش یافته و مقاومت به سایش کاهش یافته است. همچنین با افزایش درصد آهن در کامپوزیت تولید شده استحکام کششی نهایی، مقاومت الکتریکی و مقاومت به سایش افزایش یافته و انعطاف پذیری کاهش یافته است.

در تحقیق حاضر با توجه به کاربرد ویژه کامپوزیت های آلومینیم-الیاف کربن در صنایع مختلف از جمله صنعت هوافضا، صنعت خودرو و صنایع نظامی، امکان به کارگیری روش متالورژی پودر برای ساخت این نوع کامپوزیت ها مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا ابتدا پودر آلومینیم خالص تجاری با درصدهای مختلف وزنی الیاف کربن خرد شده توسط آسیاب سیاره ای مخلوط شد و سپس به کمک فرایند اکستروژن داغ با نسبت های اکستروژن 3/7 و 4/11، چگالش مخلوط پودری حاصل انجام گرفت. در ادامه با انجام آزمون کشش تک محوری معلوم گردید که اضافه کردن الیاف کربن باعث افزایش استحکام نهایی کامپوزیت تولید شده از 128 به mpa154 برای %92 کاهش سطح مقطع در فرایند اکستروژن و از 122 به mpa144 برای %86 کاهش سطح مقطع در فرایند اکستروژن گردید و به دنبال آن افزایش سختی نیز در اثر افزایش الیاف کربن مشاهده گردید. نتایج آزمون سایش نشان دهنده ایجاد خاصیت خود روانکاری در کامپوزیت حاصل در اثر وجود الیاف کربن بود. همچنین نتایج حاصل از اندازه گیری چگالی کامپوزیت تولید شده حاکی از رسیدن به دانسیته ای نزدیک به دانسیته تئوری (%98 دانسیته تئوری) بود. الگوی xrd بدست آمده از کامپوزیت حاصل نیز نشان دهنده عدم وجود کاربید در ساختار کامپوزیت می باشد.

در این پژوهش، تأثیر حضور ذرات ذرات تقویت کننده بر روی خواص مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و خوردگی تحت تنش کامپوزیت و نانوکامپوزیت al/sic مورد بررسی قرار گرفته است. پودر کامپوزیتی و نانوکامپوزیتی al/sic با درصدهای وزنی مختلف فاز تقویت کننده (0، 2، 5/2 و 5 درصد وزنی) به روش آسیاب مکانیکی تهیه شد و پس از آن پودر حاصله برای رسیدن به شکل نهایی پرس سرد و پس از آن نمونه پرس شده تحت فرآیند اکسترود گرم قرار گرفت. آزمایش ها خواص مکانیکی نشان از افزایش سختی و استحکام با افزایش ذرات تقویت کننده در زمینه آلومینیومی داشت، که این بهبود در خواص مکانیکی در نانو کامپوزیتها نسبت به کامپوزیتها بیشتر بوده است. آزمونهای الکتروشیمیایی که در محیط آب دریا انجام گرفت نشان داد که نرخ خوردگی در کامپوزیتها و نانوکامپوزیتها بیشتر از نرخ خوردگی در زمینه یکپارچه است. با افزایش میزان ذرات تقویت کننده تمایل به خوردگی حفره ای بیشتر شده است. همچنین آزمایش ها خوردگی تحت تنش نشان داد که با افزایش میزان ذرات تقویت کننده، حساسیت به خوردگی تحت تنش افزایش می یابد که میزان این حساسیت برای کامپوزیت al/sic نسبت به نانو کامپوزیتها بیشتر است.

آلیاژ 7075al به دلیل خواص مکانیکی مناسب از مهمترین و پرکاربرد ترین آلیاژ های آلومینیوم در صنایع خودرو سازی و هوا فضا به شمار می آید. در این تحقیق نانوکامپوزیت (np)3o2al/7075al با افزودن نانوذرات آلفا آلومینا به آلیاژ 7075al با استفاده از فرآیند پراکندگی از فاز مذاب ساخته شد. همچنین فرآیند رئواکستروژن جهت بهبود ریزساختار و خواص مکانیکی بر روی نمونه ها انجام شد. در این راستا اثر دماهای مختلف فرآیند رئواکستروژن و همچنین درصدهای متفاوت از افزودنی نانویی بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت (np)3o2al/7075al مورد بررسی قرار گرفت. به طورکلی نتایج به دست آمده نشان دهنده بهبود ریزساختار از حالت ساختار دندریتی به ساختار هم محور ریز، پس از رئواکستروژن نانوکامپوزیت های ساخته شده می باشد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان دهنده ی بهبود خواص مکانیکی (آزمون های کشش، سایش و سختی) پس از انجام فرآیند رئواکستروژن در شرایط بهینه می باشد.

در این تحقیق به بررسی ساختار میکروسکوپی، خواص سایشی، میکروسختی، قابلیت ماشینکاری روکشی از استلایت 6 همراه با درصدهای مختلفی از کاربید تیتانیوم ( 10% ، 20% ، 30% و 40% ) بر روی فولاد ساده کربنی پرداخته شده است. به منظور انجام این تحقیق از قطعاتی از جنس فولاد ساده کربنی astm a105 به عنوان زیر لایه استفاده شد. در ابتدا مخلوط های پودری سوپرآلیاژ پایه کبالت استلایت 6 به همراه درصدهای مختلفی از کاربید تیتانیوم (حاوی 10%، 20%، 30%و 40%) تهیه و با استفاده از فرایند جوشکاری قوسی تنگستن-گاز بر سطح نمونه های فولادی اعمال گردیدند. جهت بررسی ریزساختار پوشش ها از نمونه های روکش کاری شده مقاطع عرضی تهیه شد. ریز ساختار پوشش توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین آزمایش ریزسختی سنجی ویکرز بر مقطع عرضی نمونه های پولیش شده انجام شد. ازدستگاه پراش پرتو ایکس نیز برای شناسایی ساختار و فازهای روکش در سطوح پوشش داده شده استفاده گردید. برای حصول اطمینان از توزیع یکنواخت کاربید تیتانیوم در زمینه استلایت 6 از آزمون eds mapping استفاده شد. همچنین از آنالیز نقطه ای eds به منظور تعیین آنالیز شیمیایی پوشش استفاده شد. برای بررسی رفتار سایشی نمونه ها از آزمون سایش پین روی دیسک استفاده گردید. همچنین از دستگاه ماشینکاری با فرز تمام کاربید برای بررسی قابلیت ماشینکاری نمونه ها استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش درصد کاربید تیتانیوم در روکشهای استلایت 6 سختی و مقاومت به سایش نمونه ها افزایش و قابلیت ماشینکاری کاهش می یابد.

در این تحقیق تحلیل اجزای محدود فرآیند سخت گردانی استحاله ای سطحی با استفاده از پرتو متحرک پر انرژی بر روی فولاد s355 بصورت حرارتی و متالورژیکی به انجام رسید. به منظور بررسی وجه متالورژی این فرآیند، مدل های متالورژیکی متفاوتی در گردش اطلاعات نرم افزار اجزای محدود abaqus بکار گرفته شد. مدل های متالورژیکی اتخاذ شده، با استفاده از نمودار آزمایشگاهی استحاله در حین سرمایش پیوسته فولاد s355 کالیبره، و با استفاده از پروفایل سختی در آزمون سختی پذیری استاندارد(آزمون جمینی) تائید گردیدند. بعلاوه اثرات بکار گیری دو راهبرد متفاوت یعنی " راهبرد کنترل توان" و "راهبرد کنترل سرعت" بر روی تنظیم بیشینه دما بر روی سطح قطعه کار مورد مطالعه قرار گرفت.

در تحقیق حاضر برای اولین بار، با استفاده از میکرو ذرات تنگستن (w) با ابعاد 5µm، کامپوزیت cu-w به روش اتصال نوردی تجمعی ساخته شد. با افزایش تعداد پاس فرآیند arb، استحکام بهبود یافته است، از طرفی با افزایش ذرات تنگستن و افزایش تعداد پاس فرآیند اتصال نورد تجمعی، در کامپوزیت cu-w مقاومت الکتریکی کامپوزیت افزایش یافته است. سختی نمونه های کامپوزیت cu-w و مس خالص با افزایش تعداد پاس فرآیند افزایش یافته، با این تفاوت که نرخ افزایش سختی در کامپوزیت cu-w نسبت به مس خالص بیشتر خواهد بود

در تحقیق حاضر به منظور تولید و بررسی نانو کامپوزیت سطحی بین فلزی al/6 vol% fe از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی استفاده شده است. در این راستا فلز زمینه مورد استفاده آلومینیوم 1050 و ذرات تقویت کننده ذرات آهن در ابعاد میکرون می باشد. پارامتر های در نظر گرفته شده در این تحقیق شامل سرعت چرخشی، سرعت خطی و تعداد پاس می باشد.

دراین تحقیق لایه کامپوزیت سطحی توسط فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر روی آلیاژ آلومینیوم 5086 با ذرات تقویت کننده زیرکونیا ایجاد شد. هم چنین اثر نسبت ترکیبی پودرهای zro2/graphite برریزساختار، سختی، خواص سایشی و خواص مکانیکی کامپوزیت هیبریدی سطحی ایجاد شده برروی آلیاژ آلومینیوم توسط فرایند اصطکاکی اغتشاشی بررسی شد. به منظور تولید کامپوزیت هیبریدی از ابزاری از جنس فولاد کارگرمh13 و دارای پین به شکل مخروط ناقص استفاده شد. فرایند توسط دستگاه فرز با سرعت چرخشی rpm1250 و سرعت انتقالی (mm/min)50 بر روی نمونه ها انجام شد. ریز ساختار مواد در مناطق مختلف با میکروسکوپ نوری و نحوه توزیع ذرات توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. سختی لایه کامپوزیت تولید شده با روش سختی سنجی ویکرز اندازه گیری شد. هم چنین به منظور بررسی رفتار سایشی نمونه ها از دستگاه آزمون سایش پین برروی دیسک استفاده شد. نتایج نشان داد که پودر گرافیت ضریب اصطکاک بین سطوح سایشی را کاهش داده و با تولید کامپوزیت هیبریدی با نسبت %21 حجمی گرافیت، مکانیزم سایش به سایش ملایم خراشان تغییر یافت. هم چنین با تولید کامپوزیت هیبریدی با %6 حجمی گرافیت، استحکام تسلیم و نهایی نسبت به کامپوزیت zro2/al5086 افزایش یافت. آنالیز فازی توسط پراش پرتوی ایکس برای ارزیابی فازهای تشکیل شده در ناحیه اغتشاشی نمونه ها نیز صورت گرفت. نتایج نشان داد که واکنشی بین زمینه آلومینیومی و پودرها، طی سه مرحله فرایند اصطکاکی اغتشاشی رخ نداده است.

در تحقیق حاضر کامپوزیت های دو فلزی مس و تیتانیم به شکل سه لایه (روکش کاری مس با تیتانیم) و چند لایه توسط روش های بترتیب اتصال نوردی و اتصال نورد تجمعی/تناوبی برای اولین بار ساخته و سپس ساختار و خواص کامپوزیت های تولیدی مورد مطالعه قرار گرفته اند. هدف از انجام تحقیق در فاز اول، ساخت کامپوزیت سه لایه ti/cu/ti و یافتن شرایط بهینه عوامل موثر بر اتصال بین لایه ها جهت حصول بیشینه استحکام پیوند بین آنها و در فاز دوم ساخت کامپوزیت چند لایه cu/ti و یررسی خواص و ساختار کامپوزیت های تولیدی جهت حصول ماده ای با استحکام و رسانایی الکتریکی بالا می باشد. در فاز اول تحقیق از روش تاگوچی برای طراحی و تحلیل نتایج آزمایشگاهی بهره گیری شده است. در این میان از میکروسکوپ های نوری، الکترونی عبوری، الکترونی روبشی، الکترونی عبوری روبشی جهت تحلیل ماکروساختار و میکروساختار کامپوزیت های ساخته شده استفاده شده است. همچنین آزمایش های لایه کنی، میکروسختی، خمش و کشش تک محوری جهت ارزیابی خواص مکانیکی و آزمایش کاونده چهار نقطه جهت بررسی رسانایی الکتریکی نمونه های کامپوزیتی مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج بررسی ها در فاز اول نشان دهنده تاثیر گذاری چهار پارامتر دمای نورد، دمای تابکاری ثانویه، سرعت غلطک و میزان کاهش ضخامت بر استحکام اتصال می باشد. در این بین فاکتور دمای تابکاری ثانویه با سهم مشارکت و تاثیرگذاری حدود 67% مهمترین پارامتر می باشد. دمای نورد و تابکاری ثانویه بترتیب 220 و 430 درجه سانتیگراد، سرعت غلطک 3 دور بر دقیقه و میزان کاهش ضخامت 62%، مقادیر بهینه عوامل تاثیر گذار جهت حصول بیشینه استحکام پیوند بین ورق های مس و تیتانیم می باشند. همچنین، نتایج حاصل از فاز دوم تحقیق نشان دهنده گسیختگی لایه های سخت تر تیتانیم در بین لایه های نرم تر مس در حین تغییر شکل همزمان آنها در طی فرآیند اتصال نورد تجمعی/تناوبی می باشد. همچنین نشان داده شد که فرآیند های اتصال نورد تجمعی و اتصال نورد تناوبی بترتیب سبب ایجاد دانه بندی و لایه های در ابعاد نانو در ساختار کامپوزیت می گردند به گونه ای که تشکیل ساختار های نانو در کامپوزیت چند لایه cu/ti، باعث ایجاد کامپوزیت زمینه مس، با رسانایی مناسب و استحکام کششی بالاتر از 1 گیگاپاسکال می گردد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.