حصول به فولاد فوق ریزدانه/ نانو ساختار از طریق ایجاد مارتنزیت ناشی از کرنش و در ادامه بازگشت آن در فولادهای شبه پایدار آستنیتی اصطلاحاً فرایند مارتنزیت گفته می شود. اما مسئله افت انعطاف پذیری در اندازه دانه های بسیار ریز سبب ایجاد محدودیت در کاربرد این گونه مواد شده است. جهت بهبود همزمان استحکام و انعطاف پذیری در اندازه دانه های بسیار ریز می توان از فرایند رسوب سختی توسط نانورسوبات عناصر میکروآلیاژی نظیر نیوبیم استفاده کرد. در پژوهش حاضر ابتدا اثر متغیرهای نورد سرد و آنیل بازگشتی بر ریزساختار فولاد زنگ نزن آستنیتی aisi 301 حاوی نیوبیم بررسی شد. سپس به ارزیابی تأثیر عنصر نیوبیم بر بازگشت و خواص مکانیکی آن پرداخته شد. بدین منظور پس از ریخته گری فولاد در کوره القایی و قالب فلزی، نمونه ها در دمای ?c1200 به مدت 10 ساعت همگن شدند. سپس در محدوده دمایی 1000 تا ?c1200 تحت عملیات فورج داغ قرار گرفتند. جهت حذف فازهای ثانویه، نمونه ها به مدت 6 ساعت در ?c1200 آنیل انحلالی شدند. به منظور تولید فولاد فوق ریزدانه/ نانو ساختار، از نورد سرد تا میزان کاهش ضخامت 90% و آنیل بازگشتی استفاده شد. نورد سرد در دماهای صفر و 25 درجه سانتی گراد و آنیل بازگشتی در محدوده دمایی 700 تا ?c900 به مدت 10 تا 1800 ثانیه انجام شد. ریزساختار و خواص مکانیکی آنها توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، پراش پرتو ایکس (xrd)، فریتوسکوپ و دستگاه میکروسختی سنج و آزمون کشش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با انجام عملیات همگن سازی، فورج داغ و آنیل انحلالی درصد فاز فریت دلتا از 8/6 در حالت ریختگی به ترتیب به 5/3، 51/0 و 12/0 کاهش یافت و اندازه دانه پس از 6 ساعت آنیل انحلالی در ?c1200 به ?m 200 رسید. بررسی دقیق توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز eds وجود ذرات کاربید کروم را در مرز دانه های نمونه ی فورج داغ شده تأیید کرد که پس از عملیات آنیل انحلالی تجزیه شدند. با افزایش درصد کاهش ضخامت، کاهش دمای نورد و انجام نورد دوجهته کسر حجمی مارتنزیت افزایش و کرنش اشباع کاهش پیدا می کند. همچنین با افزایش دما و زمان آنیل درصد بازگشت آستنیت از مارتنزیت افزایش می یابد. بیشترین بازگشت در نمونه ی آنیل شده در دمای ?c850 به مدت 300 ثانیه به دست آمد. اندازه دانه در این حالت nm 19 ± 130 بود که استحکام کششی، درصد ازدیاد طول و سختی آن به ترتیب mpa 1012، 46%، 313 ویکرز به دست آمد. نورد در دمای صفر درجه سانتی گراد و سپس آنیل در ?c850 به مدت 300 ثانیه باعث حصول به اندازه دانه ی nm 8 ± 90 شد. انجام عملیات نورد سرد تا کاهش ضخامت 90%، افزایش استحکام کششی از mpa751 در حالت آنیل شده به mpa1983 و کاهش شدید انعطاف پذیری از 68% به 8/0% را به همراه داشت که با افزایش دما و زمان آنیل استحکام کششی کاهش و درصد ازدیاد طول افزایش یافت. همچنین تأخیر در فرایند بازگشت فولاد حاضر نسبت به فولاد 301 فاقد نیوبیم به حضور نیوبیم در محلول جامد و بهبود خواص مکانیکی به وجود ذرات کاربید نیوبیم و ایجاد مارتنزیت ناشی از کرنش در حین آزمون کشش نسبت داده شد.

در این تحقیق، ابتدا با استفاده از فرایند نورد تجمعی و با اعمال 10سیکل نورد، کامپوزیت sic vol%5-al تولید شد. سپس با درنظرگرفتن متغیرهای جوشکاری شامل سرعت های چرخش 900، 1120 و rpm1400 و سرعت های جوشکاری 63، 80 و mm/min100 و با ثابت درنظرگرفتن سایر متغیرها، نمونه های تولید شده جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی شدند. در ادامه با درنظرگرفتن چهار هندسه ی پین مختلف (شامل مربعی، مثلثی، شش ضلعی و استوانه ای )، تأثیر هندسه ی پین بر نحوه ی توزیع ذرات تقویت کننده و خواص مکانیکی کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری بوسیله ی میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. ارزیابی خواص مکانیکی نیز بوسیله ی آزمایش کشش و سختی سنجی صورت گرفت. همچنین سطوح مقاطع شکست نمونه ها پس از آزمایش کشش به منظور تعیین مکانیزم شکست، مورد بررسی قرار گرفتند. برای اندازه گیری تغییرات دما حین جوشکاری، از ترموکوپل نوع k استفاده شد. بررسی ریزساختار کامپوزیت تولیدشده نشان داد که پس از 10 سیکل نورد تجمعی، ذرات تقویت کننده توزیع نسبتاً خوبی داشته و ریزساختار عاری از هرگونه تخلخل در زمینه و نیز در فصل مشترک ذرات- زمینه است. سختی و استحکام کششی برای کامپوزیت به ترتیب 26/2 و 5/2 برابر آلومینیوم 1050 آنیل شده بدست آمد، درحالی که درصد ازدیاد طول از 41% به 9% کاهش یافت. شکست نگاری نمونه ی کامپوزیتی حضور دیمپل های هم محور ونسبتاً عمیق را نشان داد که بیانگر مکانیزم شکست نرم در کامپوزیت تولیدشده می باشد. اتصال حاصل از جوشکاری کامپوزیت در شرایط mm/min100- rpm900 برقرار نشد و سرعت های جوشکاری 80 و mm/min63 نیز منجر به بروز حفرات در ریزساختار جوش شدند به نحوی که این عیوب، افت شدید خواص مکانیکی در اتصالات را به همراه داشت. سایر متغیرهای فرایند، با اعمال حرارت و کرنش کافی، اتصالات کامل و ریزساختارهای بدون عیب را ایجاد کردند. از میان سایر متغیرها، با درنظرگرفتن میزان درجه ی دوران (نسبت سرعت جوشکاری به سرعت چرخش ابزار) به عنوان معیاری از میزان حرارت ورودی، شرایط mm/min100- rpm1120 با داشتن بالاترین عدد درجه ی دوران برابر mm/r089/0، کم ترین حرارت را به قطعه وارد کرده و اتصال حاصل از آن بالاترین استحکام کششی و سختی و کم ترین درصد ازدیاد طول را داشت. شرایط mm/min80- rpm1400 با درجه ی دوران mm/r057/0 بیش ترین حرارت را به قطعه وارد کرده و اتصال حاصل از آن دارای پایین ترین استحکام و سختی و بیش ترین درصد ازدیاد طول بوده است. شکست نگاری نمونه های جوش، حضور دیمپل های بزرگ تر و عمیق تر را در شرایط جوشکاری با درجه ی دوران کمتر در مقایسه با کامپوزیت های اولیه نشان داد. نتایج جوشکاری با پین های دارای هندسه ی مختلف نشان داد که خرد شدن ذرات تقویت کننده و توزیع یکنواخت آنها در زمینه برای پین مربعی در مقایسه با سایر پین ها بیشتر است و بالاترین استحکام کششی، سختی و درصد ازدیاد طول برای اتصال حاصل از پین مربعی بدست آمد. پین شش ضلعی به دلیل ایجاد عدم امتزاج مناسب در جوش و بروز حفرات عمیق در ساختار، سبب افت شدید استحکام کششی و انعطاف پذیری در اتصال شد و بنابراین هندسه ی پین شش ضلعی برای جوشکاری کامپوزیت مناسب نیست.

اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید روی بسیاری از فلزات جهت ایجاد دانه های فوق ریز و نانو و در نتیجه ایجاد خواص مکانیکی منحصر به فرد در چند سال اخیر توجه محافل تحقیقاتیِ زیادی را به خود جلب نموده است. نتایج حاصله روی بسیاری از فلزات خالص نشان داده است که فرایند های مختلفِ تغییرشکل پلاستیک شدید می توانند روشی موثر برای رسیدن به چنین اهدافی باشند. در این تحقیق با استفاده از فرایند پیچش تحت فشار بالا (hpt) تاثیرِ اعمالِ تغییرشکل پلاستیک شدید روی ساختار، سختی و تنش سیلانِ آلیاژ آلومینیوم 2024 در شرایط مختلفِ دما، نرخ کرنش و عملیات پیری مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. اعمالِ تغییرشکلِ پلاستیک شدید روی آلیاژ آلومینیوم 2024 نه تنها فوق ریز شدنِ ساختار را به همراه دارد بلکه پیرسختی پذیری آن همراه با تغییرشکل پلاستیک شدید اثرات خاصی را روی خصوصیات مکانیکیِ آلیاژ به وجود می آورد. بررسی های انجام شده روی نمونه های تغییرشکل یافته به کمک میکروسکوپ های نوری، الکترونیِ روبشی (sem) و الکترونی عبوری (tem)، پراش الکترونیِ حوزه انتخابی (saed)، نشان داد که اعمالِ تغییرشکل پلاستیک شدید در شرایط مختلف منجر به ایجاد دانه های فوق ریز و نانو در این آلیاژ می شود. در این راستا، چگونگیِ ریز شدنِ دانه ها ونقش ذراتِ بینِ فلزی و رسوبات در رابطه با مکانیزم تشکیلِ دانه های فوق مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایجِ بدست آمده نشان می دهند هر چند عناصر آلیاژی و دما نقش به سزایی در رابطه با ایجاد دانه های فوق ریز و مورفولوژی آن ها دارند ولی وجود ترکیبات بین فلزی درشت اثرِ قابل توجهی روی مکانیزم ایجاد دانه های فوق ریز ندارند. این ذرات در محلول جامد فلز به راحتی خُرد و توزیع می شوند. برخی از این ذرات در حین تغییرشکل نیز در زمینه حل می شوند. شناساییِ عناصرِ موجود در این ترکیب ها با استفاده از نمودارِ طیف سنجی تفکیک انرژی (eds)، امکانِ مشخص کردنِ فازهای قابل حل و غیرقابل حل در زمینه را مهیا نمود. همچنین ارزیابی گشتاور در حینِ فرایند پیچش تحتِ فشارِ بالا و ارزیابی های میکروسختی بعد از اعمال تغییرشکل، به خوبی نشان داد که اعمال تغییرشکل پلاستیک شدید روش موثری جهت ایجاد سختیِ بالا (تا حدود 3 برابر) در این گونه آلیاژها می باشد. اعمال تغییرشکل در محدوده دماهای c°196- تاc °400 نشان داد که دما اثر فاحشی روی ساختار نهایی و تنش سیلانِ ماده دارد. ایجاد ساختار نانو در محدوده اندازه های nm 60-20 به وسیله ی اعمال پیچش تحت فشار بالا در دمای c°196- بیش ترین افزایش در منحنیِ تنش سیلان را حاصل نمود ولی سختی در مقایسه با نمونه هایی که در دمای محیط تغییر شکلِ شدید یافته بودند، تغییر محسوسی از خود نشان نداد. تاثیر عملیاتِ پیری قبل و بعد از hpt روی سختی نیز یکی دیگر از پارامتر های اساسی است که در توزیع سختی در امتداد قطر نمونه ها می تواند اثرات قابل توجهی داشته باشد. بهترین یک نواختی در توزیع سختی در امتداد قطر نمونه ها پس از اعمال hpt در دمای محیط و سپس پیرکردنِ آلیاژ در دمایc°190 حاصل شد. همچنین نرخ کرنش در دماهای مختلف و در محدوده ی 04/0 تا 6/0 دور در هر دقیقه اثر قابل توجهی روی تنش سیلان از خود نشان نداد.

چکیده فرایند گالوانیزه گرم پیوسته یکی از شناخته شده ترین روش های متداول مورد استفاده جهت حفاظت ورق های فولادی نورد سرد شده در برابر خوردگی است. امروزه به دلیل افزایش مصارف ورق های گالوانیزه در کاربردهایی که کیفیت سطحی بالا نیاز است، کیفیت مورد انتظار از آنها نیز بالاتر رفته است. از آنجا که یکنواختی ضخامت پوشش نقش به سزایی در کیفیت ورق تولیدی ایفا می کند و همچنین یکی از عوامل تعیین کننده هزینه های تولید و قیمت نهایی ورق تولید شده است، لزوم انجام پژوهشی که در آن یکنواختی ضخامت پوشش مورد بررسی جامع قرار گیرند احساس می شود. در این پژوهش، عوامل موثر بر یکنواختی ضخامت پوشش گالوانیزه گرم ورق فولادی تولید شده در مجتمع فولاد مبارکه و روش های بهبود یکنواختی بررسی گردید. پروفیل ضخامت پوشش در عرض ورق گالوانیزه، توسط مشاهدات میکروسکوپی و روش تعیین کننده جرم پوشش در قسمت های مختلف از کلاف های تولیدی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد، مهم ترین عوامل موثر بر یکنواختی ضخامت پوشش ، دمای حمام، سیالیت مذاب، سرعت خط گالوانیزه، پارامترهای تیغه هوا مانند ارتفاع تیغه هوا از سطح مذاب داخل حمام و لرزش ورق هنگام عبور از مقابل تیغه هوا است. همچنین تأثیر غیریکنواختی ضخامت پوشش بر خواص متالورژیکی ورق های گالوانیزه از جمله بافت پوشش، رفتار خوردگی و خواص مکانیکی توسط آزمون های نظیر آنالیز gdoes، پراش پرتو ایکس، مشاهدات میکروسکوپ نوری و الکترونی، آزمون پاشش نمک، آزمون پلاریزاسیون تافل، آزمون کشش و رسم منحنی های حد شکل دهی بررسی گردید. یررسی های میکروسکوپی نشان داد که به دلیل شکل گیری لایه ممانعت کننده در فصل مشترک پوشش و زیرلایه، با افزایش ضخامت پوشش، ضخامت لایه های آلیاژی ثابت مانده و تنها ضخامت لایه اتا یا همان لایه با ترکیب شیمیایی روی خالص افزایش یافت. همچنین با افزایش ضخامت پوشش، بافت سطحی از صفحات قاعده به صفحات زاویه زیاد و صفحات منشوری تغییر می کند که سبب کاهش مقاومت خوردگی پوشش می شود. از طرف دیگر نتایج آزمون پاشش نمک نشان داد که همراه با افزایش ضخامت پوشش، زمان ظاهر شدن 5% زنگ قرمز در سطح ورق افزایش یافته که نشان دهنده افزایش قدرت پوشش جهت حفاظت کنندگی کاتدی از زیرلایه است. در هنگام شکل دهی ورق گالوانیزه، لایه اتا تشکیل شده بر سطح پوشش به صورت روانکار جامد عمل کرده و بنابراین سبب کاهش ضریب اصکاک می گردد. نتایج آزمون شکل دهی اریکسون نیز نشان داده که با افزایش ضخامت پوشش، وسعت ناحیه ایمن در نمودارهای حد شکل دهی افزایش می یابد که نشان دهنده بهبود خاصیت شکل دهی پوشش است. در آخر تأثیر برخی پارامترهای تولید شامل سرعت خط گالوانیزه، دمای حمام مذاب روی و ارتفاع تیغه هوا بر یکنواختی پوشش ارزیابی گردید. افزایش سرعت خط گالوانیزه به دلیل کاهش زمان غوطه وری ورق داخل حمام مذاب و در نتیجه کاهش نفوذ روی در زیرلایه و همچنین افزایش جرم پوشش قرار گرفته بر سطح ورق هنگام خروج از داخل حمام بر ضخامت کل پوشش تأثیر گذار است. افزایش دمای حمام مذاب از یک سو سبب افزایش سیالیت مذاب و در نیتجه کاهش لایه اتا گردیده و از سوی دیگر با افزایش نفوذ روی در زیرلایه ضخامت لایه آلیاژی را افزایش می دهد. افزایش ارتفاع تیغه هوا از سطح مذاب نیز سبب کاهش سیالیت مذاب هنگام عبور از مقابل تیغه هوا گردیده و بنابراین ضخامت پوشش و غیریکنواختی آن افزایش می یابد. با استفاده از نتایج بدست آمده سرعت بهینه خط گالوانیزه در حدودm/min 70، دمای حمام مذاب?c 473 و ارتفاع بهینه از سطح مذاب داخل حمام حدودmm 700 بدست آمد.

در تحقیق حاضر ابتدا نانوکامپوزیت al-3%vol.tic با استفاده از روش نورد تجمعی پس از 10 سیکل نورد تولید شد . سپس ماده ی تولید شده با در نظرگرفتن سه سرعت چرخش ابزار 320، 600 و rpm 900 و سه سرعت پیشروی 100، 200 و mm/min 300 تحت جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی قرار گرفت تا متغیر بهینه تعیین شود . در ادامه با استفاده از متغیر بهینه نانوکامپوزیت تولید شده به روش غوطه وری در زیر آب جوشکاری شد . به منظور بررسی های ریزساختاری از نمونه های مختلف از میکروسکوپ های الکترونی عبوری و روبشی و برای بررسی های خواص مکانیکی از آزمون کشش و سختی سنجی استفاده شده است . توزیع اندازه ذرات کاربید تیتانیم در زمینه با استفاده از نرم افزار انجام شد . سطح شکست نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت . بررسی های ریزساختاری از نانوکامپوزیت اولیه عدم تخلخل و ناپیوستگی در زمینه و فصل مشترک ها را نشان داد . هم چنین بررسی های ریزساختاری از منطقه ی جوش نشان داد که پارامترهای مربوط به سرعت چرخش ابزار rpm 320 به دلیل حرارت ناکافی و عدم سیلان مناسب زمینه دارای حفره و ناپیوستگی های فراوانی بودند و اتصالات آن ها غیر قابل قبول بود . پارامترهای مربوط به سرعت های چرخش ابزار 600 و rpm900 دارای ریزساختار سالم و بدون نقصی بودند . بررسی ها نشان داد که پارامترهای مربوط به سرعت چرخش ابزار rpm 600 علیرغم این که دارای اندازه ذرات تقویت کننده ی نسبتا درشت تری بودند اما به دلیل اینکه حرارت ورودی کمتری نسبت به متغیرهای مربوط به سرعت چرخش ابزار rpm 900 به قطعه وارد کرده اند از خواص مکانیکی بالاتری برخوردار بودند . در بین متغیرهای مختلف ، متغیرmm/min 300- rpm 600 به دلیل کمترین میزان حرارت ورودی به ماده از بیشترین استحکام کششی و سختی و کمترین درصد ازدیاد طول برخوردار بود . جوشکاری ماده ی مورد نظر در زیر آب به دلیل افزایش در نرخ سرد شدن و پیک دمایی کمتر نسبت به نمونه ی جوشکاری شده در شرایط معمولی منجر به افزایش قابل ملاحظه ی استحکام کششی و سختی شد اما درصد ازدیاد طول کاهش از خود نشان داد . هم چنین جوشکاری در زیرآب منجر به بالا رفتن بازده جوشکاری شد . شکست نگاری نانوکامپوزیت اولیه قبل از جوشکاری و نمونه های جوشکاری شده وجود حفره ها با اندازه و عمق های مختلف را نشان داد که بیانگر شکست نرم بود .

در پژوهش حاضر دو فرایند مختلف نورد تجمعی پیوندی (arb) و نورد تجمعی پیوندی متقاطع (crarb) برای ساخت نانوکامپوزیت هیبریدی al/al2o3/sic به کار گرفته شد. از فرایند آندایزینگ برای افزودن ذرات آلومینا به زمینه استفاده گردید. ذرات کاربیدسیلیسیم نیز به صورت پودر بین لایه ها توزیع شدند. فرایندهای arb و crarb به طور موفقیت آمیزی بر روی نمونه های شامل ورق های آلومینیوم، لایه های آلومینا و ذرات پودر کاربید سیلیسیم تا 8 سیکل اعمال گردید. جهت بررسی تاثیر پارامترهایی از قبیل کاهش ضخامت، ضخامت لایه آلومینا و مقدار پودر کاربیدسیلیسیم بر استحکام پیوند بین لایه های آلومینیومی از آزمون لایه کنی بهره گرفته شد و سطح لایه های باز شده پس از آزمون توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور بررسی تغییرات ریزساختاری و نحوه توزیع ذرات در طول سیکل های مختلف فرایند های arb و crarb از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. خواص مکانیکی نمونه های کامپوزیتی با استفاده از آزمون های کشش تک محوره، سنبه برشی و ریز سختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت تعیین نوع مکانیزم شکست نمونه ها پس از آزمون کشش، از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. در پایان نیز پارامترهای ریز ساختاری نمونه ها در طول سیکل های مختلف فرایند arb با استفاده از نرم افزار maud محاسبه گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش ضخامت لایه آلومینا استحکام پیوند بین لایه های آلومینیومی بهبود پیدا می کند در حالیکه افزایش مقدار پودر sic باعث کاهش استحکام پیوند می شود. افزایش مقدار کاهش در ضخامت نیز منجر به افزایش استحکام پیوند بین ورق ها گردید. بررسی ریزساختاری کامپوزیت ها نیز نشان داد که با افزایش تعداد سیکل های هر دو فرایند، تخلخل در نمونه ها کاهش یافته و توزیع ذرات آلومینا و کاربیدسیلیسیم در زمینه بهبود می یابد. به علاوه استحکام کششی، استحکام برشی و ریز سختی نمونه های تولید شده با افزایش تعداد سیکل ها بهبود یافت. درصد ازدیاد طول نمونه های کامپوزیتی تولید شده به روش های arb و crarb در دو مرحله اولیه فرایند ساخت کامپوزیت کاهش شدیدی پیدا کرد اما با ادامه ی فرایند در مرحله ی سوم ساخت کامپوزیت، بهبود یافت. در کل یکنواختی توزیع ذرات در زمینه و خواص مکانیکی کامپوزیت های ساخته شده با روش crarb بهتر از کامپوزیت arb شده بود. همچنین بررسی اثر تغییر درصد تقویت کننده بر استحکام کششی و برشی کامپوزیت های ساخته شده به روش arb نشان داد که افزایش درصد ذرات تا مقدار مشخصی باعث بهبود در این خواص می شود اما پس این مقدار، خواص کاهش می یابند. با بررسی سطح مقاطع شکست نیز مشاهده شد که مکانیزم شکست در کامپوزیت های تولید شده با روش arb از نوع شکست نرم برشی می باشد. اندازه دانه کامپوزیت هیبریدی arb شده پس از 8 سیکل به کمتر از 100 نانومتر رسید.

در پژوهش حاضر نانو کامپوزیت هیبریدی آلومینیوم/آلومینا/کاربید تیتانیم با درصدهای حجمی مختلف ذرات تقویت کننده با استفاده از فرایند های نورد تجمعی (arb) و آندایزینگ ساخته شد و خواص مکانیکی و ریزساختار آن مورد بررسی واقع گردید. به منظور ساخت کامپوزیت مذکور با درصدهای حجمی مختلف ذرات تقویت کننده، ورق های آلومینیوم با ضخامت های مختلف آندایز شدند و کاربید تیتانیم نیز به صورت پودر به ساختار کامپوزیت افزوده شد. قبل از اقدام به تولید کامپوزیت، شرایط ایجاد پیوند بین ورق های آلومینیوم در حضور لایه آلومینا با ضخامت های مختلف و پودر کاربید تیتانیم با درصد های حجمی متفاوت، توسط آزمون لایه کنی بررسی و پارامترهای موثر بر پیوند ایجاد شده مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت های تولید شده از آزمون های کشش تک محوری، سنبه برشی و ریز سختی سنجی استفاده شد. نحوه توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه در سیکل های مختلف فرایند با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ((sem مورد مطالعه قرار گرفت. سطوح شکست نمونه ها پس از آزمون کشش نیز توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی گردید و مکانیزم شکست در کامپوزیت های تولید شده تعیین شد. پارامترهای ریزساختاری از قبیل اندازه دانه فرعی، میکرو کرنش و دانسیته نابجایی ها با استفاده از نرم افزار maud به دست آمد. در ادامه کامپوزیت هیبریدی آلومینیوم/ آلومینا/ کاربید تیتانیم با استفاده از فرایند نورد تجمعی متقاطع (cr-arb) تولید و خواص مکانیکی و ریزساختار آن با کامپوزیت تولید شده با فرایند arb مقایسه گردید. نتایج حاصل از انجام آزمون لایه کنی نشان داد که افزایش ضخامت لایه آلومینا، منجر به افزایش استحکام پیوند ورق های آلومینیوم گردیده است. در ضمن افزودن مقدار پودر کاربید تیتانیم در بین ورق های آلومینیوم، موجب کاهش استحکام پیوند بین آن ها شد. مشاهدات ریزساختاری نشان داد که با افزایش تعداد سیکل نورد تجمعی، توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه یکنواخت تر شده و پیوند بین ذرات و زمینه بهبود می یابد. با بررسی خواص مکانیکی مشخص شد که افزایش تعداد سیکل نورد موجب افزایش استحکام کششی، استحکام برشی نهایی و ریز سختی گردیده است. به علاوه درصد ازدیاد طول کامپوزیت در سیکل های اولیه دچار کاهش شده و پس از آن روند افزایشی را طی کرد. بررسی تأثیر افزایش درصد حجمی فازهای تقویت کننده نشان داد که در مقدار کاربید تیتانیم ثابت، با افزایش میزان آلومینا تا حدود6/1 درصد حجمی، استحکام کامپوزیت افزایش و در مقادیر بیشتر آلومینا، کاهش می یابد. در حالی که در مقدار ثابت آلومینا، افزودن بیش از 1 درصد حجمی کاربید تیتانیم استحکام را کاهش می دهد. بررسی سطوح شکست نمونه ها نشان داد که مکانیزم شکست در کامپوزیت های تولید شده با فرایند arb از نوع شکست نرم برشی می باشد. اندازه گیری پارامترهای ریزساختاری با استفاده از نرم افزار maud نشان داد که پس از انجام هشت سیکل فرایند arb، اندازه دانه در کامپوزیت هیبریدی و آلومینیوم خالص به ترتیب حدود 75 و 155 نانومتر شده است. درضمن کامپوزیت تولید شده با فرایند cr-arb، دارای ریزساختار یکنواخت تر و خواص مکانیکی بهتری نسبت به کامپوزیت تولید شده با فرایند arb بود.

در چند دهه اخیر تحقیقات در زمینه نانوکامپوزیت ها به علت خواص منحصر به فردشان چون استحکام، سختی و دمای کاری بالاتر، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش نانوکامپوزیت ریختگی a356-sio2با استفاده از فرایندهای ریخته گری گردابی در حالت کاملا مذاب و نیمه جامد و با افزودن ذرات تقویت کننده به دو صورت sio2 خام و ورقه های کامپوزیتیal1100-sio2 حاصل از فرایند آنیل و نورد اتصالی پیوسته، تولید شد. در ادامه تاثیر افزودن sio2 و فرایند ریخته گری بر خصوصیات ساختاری و مکانیکی نانوکامپوزیت تولیدی بررسی گردید. نتایج حاصل از فرایند آنیل و نورد اتصالی پیوسته نشان داد که تعداد آگلومره های ذرات sio2 با افزایش سیکل های فرایند نورد کاهش و پیوند مکانیکی و ترشوندگی بین اکثر ذرات و زمینه بهبود می یابد. انتظار می رود با ورود این ورقه ها به مذاب ترشوندگی ذرات تقویت کننده ای که وارد مذاب شده اند با آلیاژ زمینه بهبود یابد. نتایج حاصل از مرحله ریخته گری و تولید کامپوزیت نهایی نشان داد که اضافه کردن sio2 به صورت ورقه های کامپوزیتی al1100-sio2 به آلیاژ زمینه باعث کاهش طول دندریت ها به عنوان معیار اندازه دانه های ساختار زمینه می گردد به طوری که در کامپوزیت های تولید شده به روش گردابی در حالت کاملا مذاب، طول متوسط دندریت ها از 314 میکرومتر به 237 میکرومتر کاهش یافت. از طرفی مقدار متوسط فاصله بین بازوهای ثانویه دندریتی در نمونه های تولید شده به روش گردابی از 17 میکرومتر به 28 میکرومتر افزایش داشت که این افزایش را می توان ناشی از هدایت حرارتی بسیار کم ذرات تقویت کننده sio2در ابعاد نانومتری دانست. در نمونه های تولید شده به روش نیمه جامد حضور ذرات تقویت کننده sio2 سبب می شود که مقدار متوسط قطر دایره معادل دانه های ?al اولیه در نمونه با 1/0 کسر جامد اولیه از 150 میکرومتر به 101 میکرومتر و در نمونه با 2/0 کسر جامد اولیه از 180 میکرومتر به 114 میکرومتر کاهش یابد. همچنین مقدار متوسط قطر دایره معادل ذرات جامد ثانویه در نمونه های کامپوزیتی نسبت به نمونه های غیرکامپوزیتی کاهش نشان داد به طوری که در نمونه های غیرکامپوزیتی با 1/0 و 2/0 کسر جامد اولیه مقدار متوسط قطر دایره معادل به ترتیب 49 و 28 میکرومتر و برای نمونه های کامپوزیتی با 1/0 و 2/0 کسر جامد اولیه این مقدار به ترتیب 37 و 30 میکرومتر به دست آمد. مقادیر سختی در تمامی نمونه های کامپوزیتی نسبت به آلیاژ تقویت نشده افزایش داشت. بیشترین مقدار این افزایش در کامپوزیت های تولیدی به روش نیمه جامد و 2/0 کسر جامد اولیه، دیده شد. استحکام نهایی برشی و استحکام تسلیم برشی نانوکامپوزیت های تولیدی با تزریق ورقه های کامپوزیتی نسبت به آلیاژ زمینه افزایش چشم گیری داشتند. نانوکامپوزیت های تولیدی به روش نیمه جامد و 2/0 کسر جامد اولیه حدود 45 درصد استحکام نهایی برشی و 55 درصد استحکام تسلیم برشی خود را در دمای 300 درجه سانتی گراد نسبت به دمای محیط حفظ کردند در حالی که این مقادیر برای آلیاژ a356 تقویت نشده به ترتیب حدود 34 درصد و 48 درصد بود.

در این تحقیق تاثیر فرایند نورد تجمعی بر خواص مکانیکی و ریزساختار ورق آلومینیومی سری 1000 مورد بررسی قرار گرفت. با اعمال اولین سیکل فرایند نورد تجمعی، استحکام تسلیم و کششی به شدت افزایش یافت و در ادامه با اعمال سیکل های بالاتر نرخ افزایش استحکام روند نزولی را طی کرد. بعد از اعمال شش سیکل نورد تجمعی استحکام کششی از حدود 90 مگاپاسکال (حالت آنیل شده) به حدود 250 مگاپاسکال افزایش یافت. همچنین ازدیاد طول نیز با اعمال اولین سیکل فرایند نورد تجمعی شدیداً کاهش و در ادامه با افزایش تعداد سیکل های فرایند نورد تجمعی افزایش پیدا کرد. فرایند نورد تجمعی باعث ایجاد دانه های کشیده در جهت نورد گردید. اندازه دانه ها در جهت نورد بعد از اعمال شش سیکل نورد تجمعی حدود 1 میکرون و در جهت عرضی در حدود 200 تا300 نانومتر بود. فرایند نورد تجمعی باعث شدت گرفتن دو مولفه مس و دیلامور در یک چهارم ضخامت ورق نورد تجمعی شده گردید. همچنین بافت برشی با مولفه <110>{100} روی سطح بعد از اعمال دو سیکل از فرایند نورد تجمعی مشاهده گردید که ناشی از اصطکاک زیاد بین ورق و سطح غلتک های نورد می باشد. استحکام پیوند بین ورق ها با افزایش عرض، دما، زبری دو سطح در تماس با هم و زبری سطوح در تماس با غلتک ها افزایش می یابد. سطح شکست نمونه های نورد تجمعی شده هر دو نوع شکست (ترد و نرم) را از خود نشان دادند.

در این پژوهش تاثیرعوامل فرایند گالوانیزه بر ضخامت لایه های آلیاژی و رفتار خوردگی پوشش گالوانیزه گرم بررسی شده است. بدین منظور ترکیب حمام گالوانیزه شامل سرب حمام گالوانیزه بین 02/0 تا 065/0 درصد وزنی و آنتیموان حمام بین 006/0 تا 018/0 درصد وزنی تغییر داده شد.بررسی مورفولوژی سطح و و ضخامت لایه های آلیاژی به کمک میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی انجام شد. به منظور شناسایی لایه های آلیاژی از آنالیز eds استفاده شد. تغییرات بافت پوشش با استفاده از روش پراش پرتو ایکس و مقاومت خوردگی با استفاده از دو آزمون پاشش نمک و پلاریزاسیون تافل انجام شد. تاثیر پارامترهای دیگری نظیر ضخامت پوشش و ضخامت زیرلایه بر بافت، رفتار خوردگی و ضخامت لایه های آلیاژی بررسی شد. تاثیر تغییرات نیروی غلتک فرایند نورد پوسته ای بر بافت و رفتار خوردگی پوشش های گالوانیزه نیز مطالعه شد. نتایج نشان می دهد که افزایش سرب حمام گالوانیزه افزایش ضخامت لایه آلیاژی گاما را به همراه دارد. افزایش آنتیموان حمام گالوانیزه تاثیری بر ضخامت لایه آلیاژی گاما ندارد. تغییرات ضخامت لایه آلیاژی اتا مستقل از تغییرات ترکیب شیمیایی حمام است. افزایش ضخامت کل پوشش افزایش ضخامت لایه های آلیاژی گاما و اتا در پی دارد. با افزایش سرب و آنتیموان حمام گالوانیزه مقاومت خوردگی پوشش کاهش یافته و چگالی جریان خوردگی افزایش می یابد. نتایج آزمون بافت بیانگر این مطلب بود که با افزایش آنتیموان حمام گالوانیزه شدت نسبی بافت صفحات قاعده کاهش می یابد. با بررسی اثرات نورد پوسته ای بر پوشش گالوانیزه مشخص شد که با افزایش نیروی نورد غلتک نوردپوسته ای ضریب بافت صفحات قاعده و مقاومت خوردگی پوشش گالوانیزه کاهش یافته و زبری پوشش روند صعودی داشته است. کاهش ضریب بافت صفحات قاعده افزایش ضریب بافت صفحات منشوری را به همراه دارد که این خود از دلایل کاهش مقاومت خوردگی است. افزایش نیروی نورد غلتک نورد پوسته ای باعث ایجاد وگسترش میکروترک هایی در ساختار پوشش می گردد. افزایش هرچه بیشتر این ترک ها باعث آسانتر شدن دستیابی محیط خورنده به فولاد زیرلایه می شود و مقاومت خوردگی پوشش را کاهش می دهد.

در این پژوهش تاثیر عملیات حرارتی آنیل بر ریزساختار پوشش و شکل پذیری ورق گالوانیزه گرم مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور نمونه هایی از ورق گالوانیزه با شرایط تولید، خواص مکانیکی و پوشش یکسان در محدوده دمایی 580-500 درجه سانتی گراد و مدت زمان 180-10 ثانیه، عملیات حرارتی شدند. پس از اتمام عملیات حرارتی، نمونه ها در آب سریعاً سرد و خشک گردیدند. جهت ارزیابی ریزساختار و لایه های پوشش قبل و بعد از عملیات حرارتی، از میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی استفاده گردید. همچنین به منظور تعیین ترکیب شیمیایی لایه ها از آنالیز نیمه کمی eds استفاده شد و فازهای موجود در پوشش، توسط پراش پرتو ایکس شناسایی گردیدند. به منظور ارزیابی رفتار شکل پذیری، از آزمون کشش تک محوری و رسم نمودارهای حد شکل دهی استفاده شد. توسط روش اچ الکتروشیمیایی، الگوهای دایره ای شکل بر روی ورق های گالوانیزه و نیز عملیات حرارتی شده در عرض های مختلف، اعمال گردید. سپس به وسیله سنبه نیمه کروی با قطر 60 میلیمتر در شرایط روانکاری شده، تا حد گسیختگی تغییرشکل داده شدند. برای اندازه گیری کرنش ها از خط کش میلر استفاده گردید و سطح مقطع شکست نمونه های شکل دهی شده، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ارزیابی ریزساختار نشان می دهد که با تغییر دما و زمان عملیات حرارتی، کیفیت ظاهری سطح تغییر کرده به طوری که با افزایش دما و زمان، سطح ظاهری از نقره ای و براق تا خاکستری رنگ و مات تغییر می کند. همچنین در اثر عملیات حرارتی، ضخامت و مورفولوژی لایه های بین فلزی تغییر نمود. نتایج ارزیابی شکل پذیری نیز حاکی از آن است که در اثر رشد لایه های بین فلزی ترد و شکننده روی-آهن و حذف کامل فاز اتا در حین عملیات حرارتی، سطح منحنی های حد شکل دهی کاهش می یابد. همچنین عملیات حرارتی در دمای بالاتر و زمان کمتر، سبب بهبود رفتار شکل پذیری پوشش می گردد.

نانولوله های کربنی چندجداره (mwcnts) به علت خواص فوق العاده مکانیکی ای که دارند توجهات بسیاری را در استفاده به عنوان ماده تقویت کننده در کامپوزیت های زمینه آلومینیومی به خود جذب نموده اند. در این پژوهش به ساخت کامپوزیت های al-mwcnt به روش نورد تجمعی پیوندی (arb) پرداخته شده است.در مرحله اول پژوهش حاضر، به بررسی تاثیر نحوه توزیع نانولوله ها، کاهش ضخامت، مقدار نانولوله و دمای نورد بر چسبندگی بین لایه های آلومینیومی توسط آزمون لایه کنی پرداخته شد و سطح لایه های باز شده نیز توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفت. سپس کامپوزیت های al-mwcnt در سه درصد وزنی مختلف (7/0، 4/0 و 1/0) ذرات تقویت کننده توسط فرایند arb ساخته شد. به منظور یافتن درصد وزنی بهینه ذرات تقویت کننده، تصاویر ریز ساختاری و خواص مکانیکی سیکل پایانی هر کدام از کامپوزیت ها با یکدیگر مقایسه شد. پس از یافتن درصد وزنی بهینه برای ساخت کامپوزیت های al-mwcnt، این کامپوزیت ها توسط فرایند arb و با میزان wt.% 4/0 نانولوله ساخته شدند. به منظور بررسی تغییرات ریز ساختاری و نحوه توزیع ذرات در طول سیکل های مختلف فرایند arb و تعیین نوع مکانیزم شکست نمونه ها پس از آزمون کشش از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. خواص مکانیکی کامپوزیت ها توسط آزمون سختی سنجی و کشش تک محوری مورد ارزیابی قرار گرفت. از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. همچنین پارامترهای ریز ساختاری این کامپوزیت ها طی سیکل های مختلف نورد با استفاده از نرم افزار maud محاسبه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش میزان نانولوله چسبندگی بین لایه های آلومینومی کاهش پیدا کرده است، همچنین با توزیع ذرات تقویت کننده به روش توزیع پاششی استحکام پیوند نسبت به روش توزیع محلولی بهبود می یابد. بنابراین از شیوه توزیع پاششی به منظور ساخت کامپوزیت ها به شیوه arb بهره برده شد. پس از ساخت کامپوزیت های al-mwcnt در سه درصد وزنی متفاوت از نانولوله های کربنی، بررسی های ریز ساختاری نشان داد که کامپوزیت های دارای wt.% 1/0 نانولوله در سیکل 8ام توزیع مناسبی از ذرات تقویت کننده نشان نمی دهد، این در حالی است که کامپوزیت های دارای wt.% 4/0 و 7/0 نانولوله توزیع مناسب تری از ذرات را نشان می دهند. از طرف دیگر بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت ها نشان داد که کامپوزیت های دارای wt.% 4/0 نانولوله که 11 سیکل arb شده نسبت به کامپوزیت های دارای wt.% 7/0 ذره تقویت کننده که 8 سیکل arb شده اند استحکام کششی بیشتری دارند، بنابراین می توان نتیجه گرفت که کامپوزیت های دارای wt.% 4/0نانولوله کامپوزیت بهینه است. بررسی ریز ساختاری کامپوزیت های بهینه نشان داد که با افزایش تعداد سیکل های نورد توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه بهبود می یابد. بررسی خواص مکانیکی نشان داد که با افزایش تعداد سیکل های arb تا 11 سیکل استحکام کامپوزیت ها و درصد ازدیاد طول کامپوزیت ها نسبت به کامپوزیت های 2 سیکل arb شده افزایش می یابد. اما در سیکل 12 ام به علت کارسختی بسیار شدیدی که به کامپوزیت وارد می شود و توسعه میکروترک ها در ساختار کامپوزیت ها، استحکام ودرصد ازدیاد طول کامپوزیت ها کاهش می یابد. بررسی سطح مقطع شکست نشان داد که نوع شکست کامپوزیت ها نرم برشی است که با افزایش تعداد سیکل ها به شکست ترد متمایل می شود.

امروزه کامپوزیت های زمینه آلومینیومی به دلیل دارا بودن خواص مطلوب فیزیکی و مکانیکی در صنایعی که به نوعی نیاز به مواد سبک و در عین حال مستحکم دارند، به طور وسیعی کاربرد یافته اند. این خواص مطلوب در کامپوزیت های با ساختار نانو بسیار چشمگیرتر و شاخص¬تر است. در تحقیق حاضر فرایند اتصال نمونه¬های ورق آلیاژی نانوساختار از ورق¬های آلیاژی آلومینیوم تقویت شده با ذرات میکرومتری آلومینا، به روش فاز مایع گذرا مورد ارزیابی قرار گرفت. تأثیر پارامترهای دما و زمان بر روی خواص اتصال بررسی شد. برای این منظور ابتدا ورق آلیاژی نانوساختار al /5 wt.% al2o3 با استفاده از فرایند اتصال نورد تجمعی و پس از 11 پاس نورد، بدست آمد. در ادامه با لایه نشانی فلز مس به عنوان لایه واسطه، اتصال این قطعات به روش فاز مایع گذرا انجام شد. به منظور بررسی های ریز ساختاری ورق آلیاژی نانوساختار، ارزیابی خواص درز اتصال و سطوح شکست اتصال ها از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. جهت بررسی اندازه دانه های آلومینیوم زمینه در ورق آلیاژی نانوساختار پس از نورد تجمعی، از الگوی پراش پرتو ایکس استفاده شد. نتایج نشان داد که ورق آلیاژی نانوساختار حاصله اندازه دانه هایی در حدود 92 نانو متر دارد و در طول اتصال فاز مایع گذرا ثابت ماند و رشد دانه ها به طور محسوس صورت نگرفت. در حوالی درز تمام اتصال ها، ترکیبات بین فلزی سخت، تجمع ذرات آلومینا، میکرو ترک و حفراتی دیده شد که با فاز جامد α–al پرشده اند و در درون آن ها ذرات پراکنده و ریز cual2 مشاهده شد. با افزایش دمای اتصال، به دلیل افزایش حجم مذاب ایجاد شده در درز، سطح وسیع تری از درز اتصال، میکرو ترک وحفرات توسط مذاب پر شد. از طرفی ریزساختار اتصال های انجام شده در دماهای بالاتر حاوی ذرات کمتری از رسوب نسبت به ریزساختار اتصال های انجام شده در دماهای پایین تر می باشد، همین عامل نیز موجب کاهش سختی فاز جامد al-α با افزایش دمای اتصال شد. در دمای اتصال 590 درجه ی سانتی گراد، با افزایش زمان اتصال استحکام اتصال ها افزایش می یابد طوری که حداکثر استحکام برشی در همین دما و زمان اتصال 30 دقیقه، در حدود 82 در صد استحکام برشی فلز پایه بدست آمد. سطوح شکست بررسی شده، دیمپل های برشی و نرم و تغییرشکل پلاستیک را نشان داد که بعضاً در انتهای آن ها ذراتآلومینادیده می شود. در دماهای اتصال پایین با افزایش زمان، استحکام اتصالات افزایش یافت. در دماهای اتصال بالاتر که انجماد هم دما کامل شد، افزایش زمان موجب کاهش مقدار مس و کاهش ذرات رسوبی در زمینه ی نرم فاز جامد α-al شد و در نتیجه استحکام اتصال ها کاهش یافت.

در پژوهش حاضر تأثیر مسیرهای کرنش در فرایند نورد تجمعی پیوندی بر خواص مکانیکی و ریزساختار نمونه های نوار آلومینیومی مورد بررسی قرار گرفت. مسیرهای موردنظر در این پژوهش به صورت نورد مستقیم (مسیر a) و نورد تجمعی متقاطع با زاویه های چرخش 90 درجه به صورت متوالی در یک جهت (مسیر bc)، 90 ± درجه (مسیر ba)، و 180 درجه (مسیر c) می باشند. جهت انجام این پژوهش از نوارهای آلومینیومی خالص تجاری با ضخامت 1 میلی متر و در ابعاد 5× 15 سانتی متر برای نورد مستقیم و 180 درجه و 10×10 سانتیمتر برای چرخش های 90 درجه استفاده گردید. بررسی های صورت گرفته در مورد خواص مکانیکی با استفاده از دستگاه سختی سنجی وآزمون کشش مسیرها نشان داد که سختی و استحکام کششی در این فرایندها با افزایش تعداد سیکل، به دلیل افزایش دانسیته نابجایی ها و ریزتر شدن دانه ها، افزایش یافته است؛ با این تفاوت که رشد افزایش سختی و استحکام در مسیر نورد با زاویه چرخش 180 درجه به علت ناهمسانگردی و دانسیته نابجایی بالاتر، بیشترین مقدار و در مسیر 90 ± درجه به سبب اثر باوشینگر، ناهمسانگردی و دانسیته نابجایی کمتر، کمترین مقدار را به خود اختصاص دادند. سختی پس از 8 سیکل نسبت به نمونه آنیل شده در مسیرهای a، c، bc و ba به ترتیب 60/2، 63/2، 56/2 و 51/2 برابر گزارش شد. با اعمال اولین سیکل فرایندها، استحکام تسلیم و کششی به شدت افزایش یافته ولی در سیکل های بعدی نرخ افزایش استحکام کاهش پیدا کرد. همچنین استحکام پس از 8 سیکل نسبت به نمونه آنیل شده در مسیرهای a، c، bc و ba به ترتیب 83/2، 90/2، 73/2 و 70/2 برابر گزارش شد. درصد ازدیاد طول نیز با اولین سیکل شدیداً کاهش یافت ولی در سیکل های بعدی افزایش پیدا کرد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از مسیرهای مختلف و آنالیز آن ها توسط نرم افزار پردازش تصویر نشان داد که با افزایش تعداد سیکل در تمامی مسیرها، دیمپل های هم محور و کم عمق تری تشکیل شده است که نشان دهنده انعطاف پذیری و نرمی بیشتر نمونه ها می باشد و همچنین میانگین قطر دیمپل ها در مسیر c بیشترین و در مسیر ba کمترین مقدار می باشد. از نتایج آزمایشات صورت گرفته مسیر c به عنوان بهترین مسیر از لحاظ خواص مکانیکی انتخاب گردید.

در این پژوهش به بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد عاری از عناصر بین نشین نانوساختار پرداخته شده است. بدین منظور از فرایند نورد تجمعی چهارلایه در دمای محیط و افزودن میکروذرات و نانوذرات کاربید سیلیسیم در حین فرایند به فولاد عاری از عناصر بین نشین جهت دستیابی به ساختار نانو استفاده گردید. قبل از انجام فرایند نورد تجمعی، استحکام پیوند بین ورق ها و پارامترهای تاثیرگذار روی آن مانند مقدار کاهش ضخامت، مقدار ذرات و اندازه ی ذرات توسط آزمون لایه کنی مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی و پراش الکترون برگشتی انجام شد. به منظور ارزیابی خواص مکانیکی از آزمون های کشش تک محوری و سختی سنجی استفاده گردید. نتایج آزمون لایه کنی نشان داد که با افزایش مقدار کاهش ضخامت و نیز با کاهش مقدار نانوذرات، استحکام پیوند بهبود می یابد. با افزایش مقدار ذرات، میزان تغییرشکل آستانه ای نیز افزایش یافت. در مقدار ثابتی از ذرات کاربید سیلیسیم، حضور نانوذرات نسبت به میکروذرات استحکام پیوند را بیشتر تحت تاثیر قرار داد. در نمونه های ساخته شده توسط فرایند نورد تجمعی با استفاده از ذرات کاربید سیلیسیم، افزایش تعداد سیکل موجب یکنواختی بیش تر ذرات در زمینه گردید. نتایج به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی نشان داد که می توان با دخیل کردن توامان چند عامل یعنی نورد تجمعی چهار لایه، نورد تجمعی در دمای محیط و افزودن ذرات حین فرایند، اندازه دانه ی فولاد عاری از عناصر بین نشین را به nm 55 رساند. حتی بدون حضور ذرات نیز می توان به ریزساختاری با اندازه دانه ی nm 95 در این فولاد دست پیدا کرد. وقوع تبلورمجدد برای نمونه های مختلف در سیکل های متفاوتی اتفاق افتاد. در واقع برای نمونه های فولاد خالص، کامپوزیت و نانوکامپوزیت، تبلورمجدد به ترتیب در سیکل های سوم، دوم و اول به طور گسترده رخ داد. با انجام فرایند آنیل در دمای °c 600 به مدت 30 دقیقه روی نمونه های نهایی حاصل از نورد تجمعی، اندازه ی دانه ها به شدت افزایش یافت. اندازه دانه ی نهایی نمونه های فولاد خالص، کامپوزیت و نانوکامپوزیت پس از فرایند آنیل به ترتیب برابر با 9/1، 8/1 و ?m 5/1 بود. نتایج مربوط به خواص مکانیکی نشان داد که با افزایش تعداد سیکل، مقدار استحکام کششی به طور مداوم افزایش می یابد به طوری که پس از سیکل چهارم، استحکام کششی فولاد خالص، کامپوزیت و نانوکامپوزیت به ترتیب 5/4 برابر (mpa 980)، 5/5 برابر (mpa 1225) و 6 برابر (mpa 1323) مقدار استحکام کششی نمونه ی اولیه بود. نتایج نشان داد که استحکام کششی کامپوزیت در تمامی سیکل ها کم تر از استحکام کششی نانوکامپوزیت است. همچنین پس از سیکل اول، افزایش شدیدی در مقادیر سختی مشاهده شد که تقریبا 6/2 (برای فولاد خالص)، 8/2 (برای کامپوزیت) و 9/2 (برای نانوکامپوزیت) برابر سختی نمونه ی اولیه بود. با انجام فرایند آنیل، استحکام و انعطاف پذیری به ترتیب کاهش و افزایش یافتند. بافت غالب موجود در تمامی نمونه ها اعم از فولاد خالص، کامپوزیت و نانوکامپوزیت می بایست از نوع بافت نورد می بود؛ اما بافت برشی در سیکل سوم برای فولاد خالص، سیکل دوم برای کامپوزیت و سیکل اول برای نانوکامپوزیت غالب بود.

در این پژوهش، از فرایند نورد تجمعی پیوندی (arb) به عنوان یک روش پیشنهادی برای ساخت کامپوزیت زمینه فلزی cp ti–sic استفاده گردید. هدف از این پژوهش، ارزیابی خواص مکانیکی و ریزساختاری کامپوزیت cp ti–sic تولید شده به وسیله فرایند arb بود. به همین منظور، کامپوزیت های با درصد حجمی ذرات 5/1%، 3% و 5% تولید و با تیتانیم arb شده بدون حضور ذرات مقایسه شد. بررسی های میکروساختاری به وسیله میکروسکوپ های نوری و الکترونی و آنالیز الگوی پراش پرتو ایکس، بررسی بافت نمونه ها و همچنین بررسی های خواص مکانیکی در مراحل مختلف فرایند انجام شد. بررسی های میکروسکوپی، نشان دهنده کاهش تخلخل و همچنین تحلیل های کمّی به وسیله روش نزدیک ترین همسایه، بیان گر بهبود توزیع ذرات تقویت کننده با افزایش تعداد سیکل های فرایند بود. آنالیز الگوی پراش پرتو ایکس، قابلیت خوبی برای بررسی متغیرهای میکروساختاری ماده arb شده نشان داد. به طوری که تغییرات اندازه کریستال های محاسبه شده با این روش و ناهمسان گردی اندازه آنها تطابق خوبی با مشاهدات انجام شده به وسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری و اندازه گیری های بافت نشان داد. ریز و هم محور شدن ساختار دانه ها با افزایش تعداد سیکل arb به وسیله دو روش پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری مشخص شد. افزایش استحکام کامپوزیت تولید شده توسط فرایند arb، بیشتر از نمونه بدون ذرات تقویت کننده تولید شده با این فرایند بود. کامپوزیت سازی توسط روش arb منجر به افزایش بیش از 3 برابری در استحکام تسلیم گردید. با این وجود ازدیاد طول ماده به کمتر از 7 درصد رسید. بررسی سطوح شکست نمونه های arb شده، بیان گر تغییر مکانیزم شکست از نرم با حفره های برشی به نرم با حفره های هم محور با افزایش تعداد سیکل برای هر دو نمونه کامپوزیتی و بدون ذرات تقویت کننده بود. این پدیده به افزایش شدید استحکام و همچنین افزایش عیوب داخل ماده arb شده نسبت داده شد. آنیل نمونه های arb شده به منظور حصول ترکیب استحکام و چقرمگی بالا انجام شد. به دلیل متغیرهای زیاد فرایند مانند درصد ذرات، دما و زمان آنیل، طراحی آزمایش با استفاده از روش تاگوچی انجام گرفت. نمونه arb شده کامپوزیتی ti–1.5%sic که در دمای °c500 به مدت 5 دقیقه آنیل شده بود به عنوان نمونه با شرایط بهینه شناخته شد. استحکام و چقرمگی در شرایط بهینه، به ترتیب mpa 624 و j/m2 124 به دست آمد که در مقایسه با ماده اولیه (استحکام تسلیم mpa 275 و چقرمگی j/m2 132) افزایش 3/2 برابری در استحکام تسلیم و حفظ 94% از چقرمگی را نشان داد. ازدیاد طول یکنواخت بسیار زیاد (17%~) ماده تولید شده در شرایط بهینه ناشی از افزایش نرخ کارسختی و نرخ کارسختی نرماله شده در مقایسه با تیتانیم اولیه و مرتبط با ساختار کاملاً تبلورمجدد یافته و بسیار ریزدانه (میانگین اندازه دانه ?m 4/1) تیتانیم arb و آنیل شده و همچنین حضور ذرات تقویت کننده دانسته شد. بررسی قابلیت تغییرشکل ورق تیتانیم کامپوزیتی تولید شده به وسیله arb و آنیل بعدی در فرایند کشش و کشش عمیق و مقایسه آن با تیتانیم اولیه نشان داد که ورق arb و آنیل شده قابلیت بیشتری برای تغییرشکل بدون نازک شدن دیواره دارد، در حالی که احتمال ایجاد عیب گوش واره ای شدن در آن نیز بیشتر است.

در این تحقیق رفتار تغییر شکل داغ فولاد (30mn-0.5c-3.7al-4si) twip با استفاده از آزمون فشار داغ و ترسیم نقشه فرایندی حاصل از منحنی های تنش سیلان، مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های استوانه ای شکل برای آزمون فشار داغ در گستره دمایی 750 تا oc 1000 و گستره نرخ کرنش 001/0 تا s−15/0 مورد استفاده قرار گرفت. همچنین، رفتار کارسختی نمونه ها با استفاده از ترسیم منحنی های کارسختی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری با استفاده از تصاویر میکروسکوپی نوری، میکروسکوپی الکترونی روبشی و روش پراش الکترون های برگشتی انجام شد. مکانیزم های تبلورمجدد در حین تغییرشکل داغ مورد ارزیابی قرارگرفت. مشخص گردید که افزایش دما باعث تسریع تبلورمجدد دینامیکی می شود. همچنین، افزایش نرخ کرنش باعث تسریع تبلورمجدد دینامیکی و کاهش اندازه دانه نهایی، به دلیل افزایش مکان جوانه زنی و کاهش نرخ رشد دانه های تبلورمجدد یافته در نرخ کرنش بالا، شد. تاثیر پارامترهای تغییرشکل داغ همانند نرخ کرنش و دما برروی بافت نمونه ها نشان داد که با افزایش دما در نرخ کرنش پایین مولفه بافت مکعبی، که از مشخصه های بافت تبلورمجدد است، شدت یافت ولی در نرخ کرنش بالا به دلیل رخ دادن مکانیزم مهاجرت مرزدانه متاثر از کرنش، مولفه تغییرشکل مس شدت می یابد. سپس نقشه فرایندی تغییر شکل داغ در کرنش 5/0 و 6/ 0 رسم شد. نقشه فرایندی ترسیم شده نشان داد که یک ناحیه ناپایدار و دو ناحیه پایدار جهت تغییرشکل وجود دارد. بررسی های صورت گرفته نشان داد که تشکیل ترک باعث ناپایداری شده است و تبلورمجدد دینامیکی دلیل اصلی پایداری است. شرایط بهینه برای تغییرشکل داغ فولاد مورد تحقیق، در دمای oc 1000 و نرخ کرنش s−1 1/0 تعیین شد. کلمات کلیدی: فولادtwip ، تغییرشکل داغ، تبلورمجدد دینامیکی، نقشه فرایندی

در این پژوهش کامپوزیت آلومینیوم با ذرات تقویت کننده¬ی برنجی به روش نورد پیوند تجمعی ساخته شد. پارامترهای تاثیر گذار بر چسبندگی دو ورق در حضور توری برنجی در فرایند نورد سرد پیوندی توسط آزمون لایه¬کنی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش درصد کاهش ضخامت و افزایش ضخامت اولیه ورق آلومینیومی میزان چسبندگی بهبود می¬یابد. عملیات آنیل قبل و بعد از فرایند نورد سرد پیوندی نیز بهبود چسبندگی را سبب شد. کامپوزیت¬های 3% و 6% وزنی برنج در سیکل¬های فرد از 1 تا 9 سیکل تهیه شد. به منظور مقایسه¬ی خواص کامپوزیت، نمونه¬های ورق آلومینیوم بدون حضور توری برنجی نیز در سیکل¬ها و شرایط نورد مشابه نمونه¬های کامپوزیتی تهیه گردید. بررسی¬های ریز ساختاری توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی نشان داد حتی در سیکل¬های نهایی توزیع ذرات برنجی در زمینه بطور یکنواخت صورت نگرفته است و مناطق خالی از ذرات قابل مشاهده می¬باشد. بررسی¬های دقیق¬تر در فصل مشترک عدم پیوستگی بین ذرات و زمینه همچنین حضور میکرو¬¬ترک¬ها در فصل مشترک را نشان داد. بررسی خواص مکانیکی توسط آزمون¬های کشش، سختی و میکروسختی انجام شد. افزایش استحکام طی فرایند از 60 مگاپاسگال در نمونه¬ی آنیل شده تا حدود 170 مگاپاسگال پس از اعمال 9 سیکل مشاهده شد اما اختلاف محسوسی بین استحکام نمونه¬های بدون ذره و کامپوزیت¬های 3 و 6 درصد وزنی مشاهده نشد. نتایج آزمون سختی افزایش سختی از 22 تا 55 ویکرز در نمونه¬ی اولیه تا سیکل 9 کامپوزیت 6 درصد وزنی را نشان داد. بررسی سطوح شکست کامپوزیت توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مکانیزم شکست نرم با مشاهده¬ی دیمپل¬ها در سطوح شکست را تایید نمود. بررسی¬های بافت کامپوزیت 3% وزنی توسط دستگاه پراش پرتو ایکس انجام شد؛ حضور مولفه¬های مس و دیلامور به عنوان مولفه¬های اصلی در تمامی سیکل¬ها قابل مشاهده بود و شدت 17 برابر میزان اتفاقی برای این دو مولفه پس از 9 سیکل مشاهده شد. کاهش شدت مولفه¬ها در سیکل سوم نسبت به سیکل پنجم و پدیدار شدن مولفه¬ی گوس ناشی از پدیده¬ی تبلورمجدد در تصاویر قطبی و تابع توزیع جهت مشاهده شد.

فوق ریز می باشد. در این پژوهـش، فرایند arb بر روی آلیاژ برنج 30/70 تا شش سیکل در دمای اتاق و در شرایط بدون روانکار انجام شد. کیفیت جوش نوردی ایجاد شده در فرایند arb توسط میکروسکوپ نوری مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری حین فرایند، توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) انجام گردید. اندازه دانه های فرعی ایجاد شده، با آنالیز داده های پراش پرتوایکس توسط روش ویلیامسون-هال محاسبه و همچنین پارامترهای ریزساختاری نظیر میکرو کرنش و چگالی نابجایی های تولیدی در ورق های arb شده با به کارگیری روش ریت ولد تخمین زده شد. به منظور ارزیابی خواص مکانیکی ورق های برنج 30/70 تولید شده به روش arb، از آزمون های کشش تک محوری و سختی سنجی استفاده شد. همچنین تغییرات ریز سختی در راستای ضخامت نمونه ها نیز اندازه گیری گردید. پس از انجام آزمون کشش، سطح شکست نمونه های arb شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر آن بافت در فاصله 25/0 میلی متری از سطح، توسط اندازه گیری پارامتر بافت و شکل های قطبی و توابع توزیع جهت (odf) به دست آمده از دستگاه پراش پرتو ایکس (xrd) مجهز به زاویه یاب، ارزیابی شد. نتایج حاکی از آن بود که جوش نوردی به وجود آمده حین فرایند arb از کیفیت قابل قبولی برخوردار بود. مطالعات ریزساختاری حین فرایند نشان دادند که در ریز شدن دانه ها سه پدیده تفکیک دانه ها، شکل گیری مرزهای با زاویه زیاد و در نهایت تبلور مجدد پیوسته موثر هستند. پس از شش سیکل arb (کرنش معادل 4/6)، دانه هایی هم محور با اندازه متوسط کمتر از 50 نانومتر حاصل گردید. نتایج حاصل از آزمون های مکانیکی نشان دادند که پس از شش سیکل arb، استحکام کششی تقریبا به دو برابر استحکام کششی اولیه (از mpa360 به mpa 800) رسید. در حالی که ازدیاد طول افت شدیدی در سیکل اول داشت و پس از آن با ادامه فرایند، اندکی افزایش یافت تا پس از شش سیکل به حدود 5% رسید. سختی نمونه ها نیز پس از شش سیکل حدود سه برابر سختی اولیه (از 85 ویکرز به 264 ویکرز) افزایش یافته بود. تغییرات ریزسختی در راستای ضخامت نمونه ها فقط در نمونه اولیه و شش سیکل یکنواخت بود و در سایر سیکل ها توزیع ریزسختی غیر همگن بود. با بررسی سطح شکست مشخص گردید که شکست در ورق برنج arb شده به صورت داکتیل و با حضور دیمپل های برشی رخ داده است. مطالعات بافت در نمونه ها نشان داد که پس از شش سیکل arb، مولفه های قوی شامل گوس و برنج بودند که این امر با حضور باندهای برشی در ریز ساختار توجیه می شود.

در این پژوهش تحولات ریزساختاری و تغییرات خواص مکانیکی آلیاژ برنج cu-35zn در اثر نورد سرد و آنیل از طریق کنترل سینتیک پدیده های بازیابی و تبلورمجدد مورد بررسی قرار گرفت. هدف اصلی انجام این تحقیق تعیین شرایط بهینه جهت دست یابی به بیشترین میزان چقرمگی (سطح زیر منحنی تنش کرنش) با ریزساختار دوگانه شامل توزیع دانه های ریز و درشت در کنار هم و تبلورمجدد جزئی است. بدین منظور دو مسیر برای رسیدن به هدف تعریف شده مد نظر قرار داده شد. در روش اول ورق های برنجی آنیل شده به میزان 60، 75 و 90 درصد نورد سرد و در دماهای 300 تا 550 درجه سانتیگراد در کوره الکتریکی آنیل شدند. نتایج بررسی های انجام شده نشان داد در محدوده دمایی تبلورمجدد جزئی به علت استحکام بالا ناشی از نواحی تبلورمجدد نشده و همچنین در محدوده دمایی کاملا تبلورمجدد شده به علت انعطاف پذیری بالا ناشی از دانه های تبلورمجدد شده، چقرمگی بالایی حاصل شد. در روش دوم به منظور انجام عملیات آنیل در محیط های با نرخ انتقال حرارت بالاتر و دست یابی به خواص مکانیکی بهتر نمونه های 90 درصد نورد سرد شده به مدت 10 دقیقه در کوره حمام نمک آنیل شدند. تعدادی از نمونه ها در محدوده دمایی بازیابی (250درجه سانتیگراد)، تعدادی در محدوده دمایی تبلورمجدد (450 درجه سانتیگراد) و تعدادی نیز به منظور بررسی رقابت بین بازیابی و تبلورمجدد ابتدا در محدوده دمایی بازیابی و سپس در محدوده دمایی تبلورمجدد آنیل شدند. نتایج آزمون کشش نشان داد که برای نمونه های آنیل شده در محدوده دمای بازیابی، با کاهش دانسیته نابجایی ها در حضور دوقلوهای مکانیکی انعطاف پذیری به مقدار کم افزایش یافت. در محدوده دمای تبلورمجدد در زمان های آنیل 1 و 5 دقیقه با ایجاد تبلورمجدد جزئی و در زمان آنیل 10 دقیقه با ایجاد ریزساختار دوگانه استحکام و انعطاف پذیری بهبود پیدا کرد. در نمونه هایی که در دو محدوده دمایی بازیابی و تبلورمجدد آنیل شدند، بازیابی بخش کمی از انرژی ذخیره شده را مصرف کرده و با افزایش سهم بازیابی نسبت به تبلورمجدد در نمونه ها، به علت انجام تبلورمجدد جزئی استحکام کششی و استحکام تسلیم افزایش و انعطاف پذیری کاهش یافت. مقایسه نتایج در دو روش نشان داد که چقرمگی در کوره حمام نمک در محدودهmj/m3 220 تا mj/m3245 است در حالیکه در کوره الکتریکی بیشترین مقدار چقرمگی کمتر از mj/m3220 محاسبه شد.

ریز کردن دانه ها روشی موثر و اقتصادی برای بهبود خواص مکانیکی مواد است. از آنجایی که کاهش اندازه دانه مواد فلزی به زیر mµ 5 با روش های متداول کارسرد و تبلور مجدد عملاً دشوار است، روش هایی جدید نظیر سینتر کردن نانو پودر ها، آلیاژ سازی مکانیکی و کریستاله کردن ساختار های آمورف سریعاً سرد شده برای تولید دانه های فوق ریز (ufg) توسعه یافتند، اما این روشها برای تولید مواد حجیم عاری از نقص با دشواری های زیادی روبرو هستند. تغییر شکل پلاستیکی شدید ( spd) فرایندی است که با اعمال کرنش پلاستیک شدید به ماده، منجر به تولید مواد حجیم با دانه های فوق ریز می گردد.هدف از این پژوهش تولید ورق های آلومینیوم 5083 با دانه های نانومتری و استحکام بالا به روش arb برای نخستین بار است که تا کنون مقاله منتشر شده ای در این زمینه موجود نمی باشد. همچنین تغییرات ریزساختاری، مکانیزم های ریزشدن دانه ها، اندازه دانه ها، خواص مکانیکی و بافت تغییر شکل در ورق های تولیدشده مورد مطالعه و بررسی قرارخواهندگرفت.

استفاده از کامپوزیت ها و نانو کامپوزیت های زمینه فلزی در صنایع مختلف در دهه های اخیر رو به افزایش گذاشته است. در این میان کامپوزیت های پایه آلومینیوم به علت خواص منحصر به فرد آلومینیوم از اهمیت خاصی برخوردار بوده اند. فرایند نورد تجمعی به عنوان یکی از فرایند های تغییر شکل شدید در ساخت این کامپوزیت ها و نانو کامپوزیت ها مورد استفاده قرار گرفته است و کامپوزیت های لایه ای مانند al-ni ، al-cu و al-ti از محصولات همین فرایند بوده اند. همچنین تحقیقاتی بر روی استفاده از ذرات سرامیکی در میان لایه های فلزی به عنوان تقویت کننده مانند al/al2o3 ، al/sic و cu/al2o3 انجام شده است. کامپوزیت al-ni-cu با ترکیب خاصی از فلزات بکار رفته در آن از روش های مختلفی از جمله متالورژی پودر ساخته شده است و به عنوان یکی از آلیاژ های حافظه دار در صنایع مورد استفاده قرار دارد. در این تحقیق این آلیاژ با استفاده از فرایند نورد تجمعی برای رسیدن به یک سری خواص مکانیکی بهینه از این آلیاژ ساخته می شود. آلومینیوم و مس بصورت ورق های با ضخامت میلی متری مورد استفاده قرار می گیرند و نیکل به صورت های متفاوتی به کامپوزیت اضافه می گردد که شامل ایجاد پوشش نیکل روی ورق مس توسط فرایند آبکاری و یا استفاده از ورق های با ضخامت میکرونی و یا در نهایت استفاده از پودر نیکل در میان لایه ها می باشد. در این گزارش بررسی مختصری بر انواع کامپوزیت های زمینه فلزی و فرایند های تولید آن ها انجام می شود و سپس روش های تغییر شکل شدید و بطور ویژه فرایند نورد تجمعی مورد بررسی قرار می گیرد و پس از بررسی عوامل مختلف بر استحکام چسبندگی لایه ها در نورد سرد پیوندی مفصلاً روی اثر فرایند نورد تجمعی بر خواص مکانیکی کامپوزیت ها و ریز ساختار آن ها بحث می

فرایند نورد تجمعی (arb) یکی از روش های تغییر شکل پلاستیکی شدید است که برای رسیدن به مواد فلزی با دانه های بسیار ریز (زیر میکرون) بدون تغییر ابعاد ورق استفاده می شود. در پژوهش حاضر فرایند arb تا 6 سیکل (کرنش معادل 8/4) روی ورق آلومینیوم 5083 با موفقیت انجام شد. هر سیکل فرایند شامل مراحل آماده سازی سطح دو ورق آلومینیومی یکسان، روی هم قرار دادن آن ها، نورد دو ورق با کاهش ضخامت 50% و برش در راستای طولی ورق پس از نورد می باشد. به دلیل عدم تغییر ضخامت ماده اولیه، تکرار فرایند تا رسیدن به کرنش های بسیار بالا امکان پذیر است. تغییرات ریزساختاری حین فرایند arb توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی خواص مکانیکی ورق های آلومینیومی arb شده از آزمایش های کشش تک محوری و سختی سنجی استفاده شد. بررسی سطح شکست نمونه های arb شده پس از انجام آزمایش کشش با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) انجام گرفت. علاوه بر آن بافت در فاصله 25/. میلی متری، ازسطح نمونه ها توسط اندازه گیری پارامتر بافت و شکل های قطبی و توابع توزیع جهت (odf) حاصل از دستگاه پراش پرتو ایکس مجهز به زاویه یاب ارزیابی شد. نتایج نشان داد که در مراحل اولیه فرایند arb دانه های اصلی توسط مرزهای ناشی از تغییر شکل تفکیک شده و سپس با افزایش سیکل arb ساختار لایه ای متشکل از مرزهای لایه ای موازی با جهت نورد به وجود آمد. در سیکل های بالاتر فاصله مرزهای لایه ای کاهش یافته و نهایتاً با افزایش بیشتر کرنش تا سیکل چهارم در اثر وقوع تبلور مجدد پیوسته ساختاری متشکل از دانه هایی با اندازه دانه کمتر از 100 نانومتر حاصل شد. با انجام فرایند arb روی ورق آلومینیوم 5083 تا شش سیکل استحکام و سختی ورق ها حدود 2 و 3 برابر مقدار اولیه افزایش یافت. نتایج نشان داد که تغییرات خواص مکانیکی حین فرایند arb با تغییرات ریزساختاری مطابقت دارد. همچنین با بررسی سطح شکست مشخص شد که شکست در ورق آلومینیومی arb شده به صورت داکتیل با مکانیزم تشکیل دیمپل های برشی اتفاق افتاده است. علاوه بر آن بررسی های بافت حاکی از به وجود آمدن بافت های رشته ای به صورت مشخص می باشد. با ادامه فرایند arb مولفه های مس، برنج، s و دیلامور ظاهر شدند که فقط شدت هایشان در طول arb با هم فرق می کند.

دراین تحقیق تاثیر عناصر کربن، تیتانیم، نیوبیم، کروم و منگنز و شرایط نورد بر ریزساختار تغییر شکل و بافت های تغییر شکل و تبلور مجدد چند فولاد کم کربن پس از نورد در دماهای بین 440 و 850 درجه سانتیگراد مورد بررسی قرار گرفت.