در این پژوهش، امکان اکسترودپذیری سرد نانوکامپوزیت fe-tic تحت تاثیر روانساز قلع و گرافیت مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی میزان تاثیر روانسازها در کنار سایر پارامترهای موثر بر اکسترودپذیری، از طراحی آزمایش به روش تاگوچی استفاده گردید. پس از انتخاب جدول آزمایشها، پودرها با درصدهای وزنی مشخص شده آسیاکاری شده، تمامی آنها با فشار و دمای یکسان، فشرده و پیش تف جوشی شدند و سپس با نرخ های متفاوت اکسترود شدند. به منظور بررسی تاثیر روانکاری دیواره ی قالب، اکستروژن نمونه ها در دو مرحله بدون روانکاری دیواره ی قالب و با روانکاری دیواره توسط گرافیت صورت گرفت. پس از اکسترود نمودن تمامی نمونه ها و مقایسه ی کیفیت آنها با استفاده از یک معیار کمی، با استفاده از روش آنالیز واریانس مشخص گردید که مدت زمان آسیاکاری بیشترین تاثیر را بر اکسترودپذیری fe-tic داشته و میزان تاثیر فاز tic و روانساز قلع تقریبا برابر است. جهت ارزیابی تاثیر روانسازها بر خواص ماده مرکب fe-tic، نمونه هایی که باموفقیت اکسترود شدند از مقطع طولی تحت آزمایش متالوگرافی، sem، سختی سنجی و آزمایش فشار قرار داده شدند. نتایج نشان می دهد که حضور قلع آزاد در مرز ذرات موجب تسهیل سیلان ذرات بر روی یکدیگر، جلوگیری از الگوی سیلان نامنظم و موجب یکنواختی خواص محصول اکسترود می گردد. استفاده از قلع بصورت پودری و مخلوط با پودرهای تشکیل دهنده ی ماده مرکب و کاربرد گرافیت در روانکاری دیواره ی محفظه ی اکستروژن، بیشترین کارایی را را دربهبود اکسترودپذیری ماده مرکب fe-tic نشان می دهد.

حوضه آبریز نیشابور با وسعت حدود 7293 کیلومتر مربع در شرق ایران در استان خراسان رضوی واقع شده است. عمده تغذیه این آبخوان از ارتفاعات شرقی و شمال شرقی این دشت تأمین می شود. محدود بودن منابع آب در این منطقه و برداشت روزافزون از آبهای زیرزمینی، بخصوص از سال های دهه 60 شمسی به بعد، موجب افت سطح ایستابی آبخوان گردیده است. در این مطالعه تغییرات سطح ایستابی دشت نیشابور با مدل رایانه ای pmwin شبیه سازی شد. برای واسنجی مدل، از داده های اندازه گیری شده در سالهای 1381 تا 1386 استفاده گردید. تخمین پارامترهای هدایت هیدرولیکی، ضریب ذخیره و میزان تغذیه با استفاده از پکیج pest با تطابق ارتفاع سطح ایستابی اندازه گیری شده و بدست آمده از اجرای مدل در شرایط غیر ماندگار انجام پذیرفت. نتایج واسنجی نشان داد که مدل به خوبی توانسته است تغییرات سطح آب زیرزمینی را شبیه سازی کند. در نهایت با فرض اینکه روند برداشت از آب زیرزمینی همانند سالهای قبل باشد پیش بینی سطح آب زیرزمینی برای 5 سال بعد از مرحله واسنجی انجام گرفت.

در سال های اخیر احتیاج به مواد با وزن کم و استحکام بالا در صنایع هوا فضا و اتومبیل سازی و دیگر صنایع وابسته، توسعه ی نانو کامپوزیت های زمینه آلومینیومی را به علت خواص شبه ایزوتروپیک افزایش داده است . مهمترین مشکل در صنایع ذکر شده فرایند شکست این کامپوزیت ها در اثر اعمال بارهای سیکلی است بنابراین دانستن جزییات مربوط به خواص خستگی و خواص مکانیکی ضروری است. در این تحقیق نمونه های نانو و میکرو کامپوزیتی شامل درصدهای وزنی مختلف ذرات al2o3 بوسیله روش ریخته گری گردابی تولید شده سپس با نسبت کاهش سطح مقطع 1:20 اکسترود شده و تحت عملیات حرارتی رسوب سختی t6 قرار گرفتند.ریزساختار نمونه های نانو کامپوزیتی ریختگی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) مجهز به طیف نمایی نشر نوری (oes)و میکروسکوپ نوری (om) بررسی شده است.چگالی، سختی، استحکام فشاری، خواص کششی و خواص خستگی این نانو کامپوزیت ها بررسی شده و مشاهده شده است که مقدار سختی، استحکام فشاری، استحکام کششی نمونه های نانوکامپوزیتی با افزایش درصد وزنی نانوذرات al2o3افزایش و انعطاف پذیری کاهش می یابد. با افزودن ذرات تقویت کننده به آلیاز خواص خستگی نسبت به آلیاژ زمینه بهبود می یابد.

کمپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با نانو ذرات به عنوان پوشش های مقاوم به سایش مورد استفاده قرار می گیرند. در پژوهش حاضر با استفاده از لیزرnd-yag پالسی 750 وات به عنوان منبع حرارتی، کمپوزیت سطحی بر سطح ورق آلومینیم ایجاد شد. تاثیر پارامتر های فرایند پوشش دهی لیزری شامل فرکانس، عرض پالس، سرعت روبش سطح با پرتو لیزر، فاصله کانونی تا سطح نمونه (dfd) و پیش گرم بر پوشش، بررسی شد. پوشش کمپوزیتی بر سطح ورق آلومینیم با ذرات تقویت کننده نانو و میکرونی آلومینا در 10 درصد حجمی ثابت، تحت روبش پرتو لیزر با سرعت 10 میلی متر بر ثانیه، توان متوسط 300 وات، فاصله کانونی تا سطح 4 میلی متر و پیش گرم 130 درجه سانتیگراد قرار گرفت. مشخصات ریزساختاری پوشش از طریق میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. تغییرات سختی با اندازه گیری ریزسختی سنجی ویکرز و همچنین خواص سایشی، با استفاده از آزمون سایش پین بر دیسک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ریزسختی سنجی شامل 118 و 94 ویکرز به ترتیب برای پوشش نانوکمپوزیتی و میکروکمپوزیتی در برابر 58/5 ویکرز برای زیرلایه به دست آمد. بیشترین میزان بهبود مقاومت به سایش برای پوشش نانو کمپوزیتی به میزان 2/33 برابر مشاهده شد.

کمپوزیت های سرامیک - فلز (سرمت ها) به دلیل خواص سایشی، استحکام و سختی و همچنین رفتار عالی اشان در دمای بالا در بسیاری از صنایع جایگزین سرامیک های معمول شده و کاربردهای گسترده ای به عنوان قطعات متالورژی پودر صنایع اتومبیل و هوا فضا، صنایع نظامی و ابزار برش یافته اند. یکی از روش های مورد توجه برای تولید سرمت ها، روش های مبتنی بر متالورژی پودر می باشد. با این حال ترشوندگی بسیار ضعیف ذرات سرامیکی در فلزات، توزیع ناهمگن ذرات در زمینه، دمای تف جوشی بالا، نیاز به تجهیزات پیشرفته مانند پرس داغ و اتمسفر احیایی از جمله محدودیت های این فرایند می باشند. در این پژوهش از یک ایده برای تولید نانوکمپوزیت های زمینه سرامیکی al2o3-sic-ni استفاده شده است. در این روش ابتدا ذرات al2o3 با لایه نازکی از ni به وسیله روش الکترولس پوشش داده شدند و سپس پودرهای پوشش داده شده طی فرایندهای معمول متالورژی پودر (پرس سرد و تف جوشی) به صورت نمونه های بالک در آمدند. بر این اساس، در این تحقیق از شرایط تف جوشی اتمسفر محیط و دماهای تف جوشی در محدوده °c 650 تا °c1250 استفاده شد تا تاثیرات آن روی ریزساختار و میزان تخلخل نمونه های تولید شده بررسی گردد. در ادامه برای بهبود استحکام این سرمت ها، نانو ذرات sic با درصد های مختلف برای توزیع در زمینه نیکلی به سرمت افزوده شد و بررسی های ریزساختاری و آزمایش های سختی، استحکام فشاری و سایش برای ارزیابی خواص مکانیکی نانوکمپوزیت ها انجام شد. نتایج حاصل از این بررسی ها نشان داد که در این روش چون از تماس ذرات آلومینا به یکدیگر حین زینترینگ ممانعت به عمل می آید می توان دمای زینترینگ سرمت را از محدوده دمایی ?c1400 به دمای حدودc ?800 کاهش داد. همچنین مشخص شد که افزودن نانوذرات sic تا 5 درصد وزنی باعث بهبود خواص نمونه های کمپوزیتی می شود.

هدف از این پژوهش، تولید فوم¬های نانوکامپوزیت مس با ذرات تقویت کننده آلومینا با استفاده از روش متالورژی پودر و بررسی ساختار و خواص فوم¬های تولیدشده می¬باشد. در این راستا با استفاده از آلیاژسازی مکانیکی، نانوکامپوزیت های زمینه مسی با نانو ذرات تقویت کننده آلومینا تهیه گردید. فوم¬های نانوکامپوزیتی با به کارگیری 2 درصد وزنی نانوذرات آلومینا و درصدهای وزنی متفاوت از عامل فوم ساز (5%،10%،15%،20%،30%و40%) و با استفاده از پودرهای کربنات پتاسیم، کربنات کلسیم و هیدرید زیرکونیم در شرایط دمایی متفاوت تولید شدند. سپس بررسی¬های مربوط به اندازه¬گیری میکروسختی و درصد تخلخل و چگالی نسبی، با استفاده از نرم¬افزارهای آنالیز تصویر mip انجام گرفت و در پایان نمونه¬ها تحت آزمون فشار قرار گرفتند. نتایج حاصل از بررسی¬های ساختاری نشان دادند که استفاده از پودر کربنات پتاسیم منجر به ساختار حفرات همگن تر و درصد تخلخل بالاتری در مراحل فوم سازی می شود. همچنین افزایش درصد وزنی عامل فوم ساز در دماهای کمتر از °c1100 باعث افزایش درصد تخلخل نمونه ها می شود. از طرفی، افزایش دمای فوم سازی تا دمای °c1000 باعث افزایش درصد تخلخل نمونه ها می شود. نتایج آزمون فشار فوم¬های نانوکامپوزیتی تولیدشده، نشان داد تنش پایای نمونه های تولیدشده بین 18 و 5/112 مگاپاسکال بودند. افزایش چگالی نسبی نمونه های نانوکامپوزیتی از 358/0 به 795/0 باعث افزایش 5/52 برابری تنش شروع منطقه پایا می¬شود و همچنین، قابلیت جذب انرژی 2/18 برابر افزایش می¬یابد.

با توجه به رابطه نزدیک کیفیت جوش و میزان حرارت ورودی، در این تحقیق تاثیر فلز پر کننده و شدت جریان بر ریزساختار و خواص مکانیکی جوش آلیاژ ti-6al-4v مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ورقهایی از آلیاژ مذکور به ضخامت 3 میلیمتر توسط فرآیند جوشکاری قوسی با الکترود تنگستن به صورت نیمه اتومات جوشکاری شدند. بعد از آماده سازی و تمیزکاری سطوح اتصال، عملیات جوشکاری در شدت جریان های مختلف (65،75،85،90 آمپر) و سرعت 3میلیمتر بر ثانیه به صورت لب به لب در یک پاس و با فلزپرکننده‎های متفاوت و بدون فلزپرکننده انجام شد. استحکام کششی و سختی اتصال های جوشکاری شده اندازه‎گیری و سپس ریزساختار جوش، منطقه متاثر از حرارت و فلز پایه توسط میکروسکپ نوری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بازرسی‎های چشمی نشان داد که بهترین اتصال‎ها با شدت جریان 85 آمپر حاصل می‎شود. بر طبق نتایج بدست آمده از آزمایش های کشش، سختی و همچنین مشاهدات میکروسکوپی، تغییر در ریزساختار و در نتیجه خواص مکانیکی در اثر تغییر فلزپرکننده به وجود آمد. ریزساختار فلز جوش متشکل از دانه‎های درشت فاز بتای اولیه و آلفای سوزنی درشت در مرزدانه های بتای اولیه و مارتنزیت، بود. ریزساختار منطقه متاثر از حرارت شامل مخلوط دانه‎های درشت فاز بتای اولیه و آلفای ویدمن اشتاتن وآلفای دندانه دار در مرزدانه های بتای اولیه و مارتنزیت بود. با تغییر جنس فلز پرکننده، فلز جوش دارای مقادیر متفاوتی از عناصر را دارا بود که در نتیجه آن تغییرات در مقادیر فازها در فلز جوش و همچنین، تفاوت در استحکام کششی ، استحکام تسلیم و سختی مقاطع مشاهده شد.

رساله حاضر به تحقیق در مورد تاثیر برخی پارامترهای فرآیند متالورژی پودر (گرمایش هم زمان یا غیر هم زمان با پرس، دمای تف جوشی پلاسما) بر ریزساختار کامپوزیت پایه v4al6ti تقویت شده به صورت درجا با فازهای tib (vol% 2-0/5) و tic (vol% 0/5 -0/12) با استفاده از مواد اولیه پودرهای v4al6ti و b4c می پردازد. دو نوع فرآیند متالورژی پودر شامل پرس سرد تک محوری-تف جوشی (2/5 ساعت در دمای °c 1250) و تف جوشی به روش پلاسما (10 دقیقه در دو دمای °c 900 و °c 1100) مورد استفاده قرار گرفته اند. در هردو نوع فرآیند، فاز تقویت کننده tib ویسکرشکل ایجاد شده است؛ منتها اعمال فرآیند sps بر روی مخلوط پودر تهیه شده در شرایط مشابه، باعث حذف عیوب حفره باقی مانده و کاهش تجمع خوشه ای فازهای تقویت کننده گردیده است. بررسی آنالیز نقطه ای eds به وسیله sem نشانگر این است که افزایش دمای sps (به °c 1100) باعث تکمیل واکنش درجا بین افزودنی b4c و زمینه تیتانیم گشته است و اثری از ذرات هم محور b4c تحول نیافته مشاهده نمی شود. ریزساختار زمینه نمونه های sps شده در دمای °c 900، دوفازی و حاوی فاز اولیه α به شکل دانه های هم محور (با اندازه متوسط µm 18-16) و مناطق β استحاله یافته می باشد. در مقابل، ریزساختار نمونه های sps شده در دمای °c 1100 حاوی کلونی های فازهای آلفا و بتا لایه ای با ضخامت متوسط لایه آلفا حدود µm 7-6 و اندازه متوسط کلونی µm 30 است که بسیار ظریف تر از نمونه غیرکامپوزیتی با اندازه کلونی µm 69 می باشد. بررسی نمونه های کامپوزیتی sps شده توسط sem نشانگر تشکیل ذرات tic هم محور در محدوده اندازه nm 50-30 است که درون زمینه و اطراف ویسکرهای tib پراکنده هستند. نمونه های sps شده با ریزساختار کاملا لایه ای در دمای °c 900 با میزان کاهش ضخامت 66% نورد داغ شده اند. ریزساختار زمینه نمونه های نورد شده شامل کلونی های لایه ای α+β با لایه های خمیده است. ضخامت لایه های آلفا نیز به نصف مقدار متناظر در نمونه های sps شده کاهش یافته است. آزمون خمش سه نقطه نشانگر این است که استحکام خمشی نمونه های کامپوزیتی sps شده در مقایسه با نمونه آلیاژی غیر کامپوزیتی بهبود قابل ملاحظه ای یافته است. با این همه، نمونه کامپوزیتی حاوی tic12/0- tib5/0 (vol%) بیشترین استحکام خمشی معادل mpa 1850 را داراست. در نمونه های نورد شده، با افزایش مقدار فازهای تقویت کننده تا vol% tic 24/0- vol% tib 1، استحکام خمشی تا mpa 2075 افزایش یافته است و سپس در نمونه tic5/0- tib2 (vol%) به mpa 2002 کاهش یافته است. مطابق نتایج حاصل از بررسی سطح مقطع های شکست نمونه های کامپوزیتی (sps و نورد) مهم ترین عامل موثر بر کاهش استحکام خمشی، تجمع خوشه ای ویسکرهای tib می باشد. تطابق مطلوبی بین محاسبات مولفه های افزایش استحکام ناشی از برهم کنش فازهای تقویت کننده-نابجایی ها و مولفه تحمل بار توسط فازهای تقویت کننده با مقدار تجربی افزایش استحکام خمشی وجود دارد و تنها در موارد تجمع خوشه ای، انحراف از نتایج معادلات مشاهده می شود.