در ایـن پژوهـش به منظور بررسی رفتـار تغیـیـر شکـل سوپرپلاستیـک آلیـاژ آمـورف تـوده ای ?zr?_55 cu_30 al_10 ni_5 از آزمون فشار در دمای بالا استفاده شد. به منظور مطالعه ی اثرات دما بر روی آلیاژ آمورف توده ای فوق، نمونه ها در نرخ کرنش ثابت ?10?^(-4) s^(-1) در دماهای 392، 412 و432 درجه ی سانتیگراد و در نزدیکی دمای شیشه ای شدن مورد مطالعه قرار گرفتند. سپـس به منظور مطالعه ی اثرات نرخ کرنش، نمونه ها در دمای ثابت 432 درجه ی سانتیگراد در نرخ های کرنش ?10?^(-4)، ?10?^(-3)، 5×?10?^(-3) و?10?^(-2) s^(-1) مورد مطالعه قرار گرفتند. مطالعات نشان دهنده ی رفتار سوپرپلاستیک فشاری برای آلیاژ فوق می-باشند. در دمای 432 درجه ی سانتیگراد، میزان حساسیت به نرخ کرنش 73/0 می باشد. شواهد حاکی از کاهش ویسکوزیته با افزایش نرخ کرنش می باشد. منحنی های تنش کرنش حقیقی حاصل از آزمون فشار در دمای بالا به وسیله ی روش اجزا محدود و با رعایت تمامی جوانب و اعمال تمامی شرایط مرزی مورد شبیه سازی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهند که این منحنی ها دارای تطابق خوبی با منحنی های حاصل از نتایج تجربی می باشند.

سوپرپلاستیسیته به قابلیت افزایش طول مواد تا ازدیاد طول¬های زیاد قبل از شکست اشاره دارد.به خوبی شناخته شده است که وقوع سیلان سوپرپلاستیک به انجام آزمایش در دماهای بالا و وجود یک ریز ساختار ریز دانه، نوعا کمتر از ?m10نیاز دارد. آماده سازی فلزات فوق ریزدانه با اندازه دانه¬های کمتر از یک میکرون از طریق فرآیند تغییر شکل مومسان شدید، فرصت مناسبی را برای دست¬یابی به خواص عالی سوپرپلاستیک در فلزات به دلیل پایداری ریز ساختار تا دماهای متوسط، ایجاد کرده است. در این تحقیق، از فرآیند آهنگری چند محوره به منظور انجام فرآیند تغییر شکل مومسان شدید بر روی آلیاژ آلومینیوم 2024، استفاده شد. در این روش نمونه ابتدا درون قالب در یک جهت فشرده می¬شود و بعد از آن با یک چرخش به نحوی درون قالب قرار می¬گیرد که از جهت دیگر بتواند تحت فشار قرار بگیرد. این فرآیند تا رسیدن به کرنش تجمعی 6/5 تکرار شد. خاصیت سوپرپلاستیسیته آلیاژ آلومینیوم 2024 که با فرآیند آهنگری چند محوره آماده سازی شده به وسیله آزمایش خزش فرورونده در بازه دمایی oc430-340 مورد بررسی قرار گرفت. مقدار فاکتور حساسیت به نرخ کرنش و انرژی فعال¬سازی بدست آمده از آزمایش خزش فرورونده به ترتیب، برابر 5/0 و kj/mol73 محاسبه شد. با توجه به نتایج بدست آمده می¬توان گفت که تغییر شکل سوپرپلاستیک در مواد آماده سازی شده به روش آهنگری چند محوره، با مکانیزم خزشی لغزش مرزدانه¬ها انجام می¬گیرد. این نتایج پتانسیل دستیابی به سوپرپلاستیسیته در آلیاژ معمول تجاری آلومینیوم به روش آهنگری چند محوره را تایید می¬کند.

در تحقیق حاضر، رفتار کششی فولاد فریتی - پرلیتی با استفاده از یک مدل پیشرفته مبتنی بر ریز ساختار واقعی به روش اجزاء محدود مورد شبیه سازی قرار گرفت. حجم مشخصه مورد استفاده در این شبیه سازی با استفاده از ریز ساختار واقعی فولاد مورد شبیه سازی که با استفاده از روش های معمول متالوگرافی آشکار گردیده بود؛ ایجاد شد. جهت شبیه سازی رفتار کششی فولاد در تحقیق حاضر، از منحنی های تنش–کرنش هر یک از فاز های سازنده فولاد؛ یعنی فریت و پرلیت که در مراجع گزارش شده اند، استفاده شد. نمونه های کشش تخت از فولاد مورد شبیه سازی تهیه شد و تحت آزمایش کشش قرار گرفت. جهت شبیه سازی، از نرم افزار اجزای محدود آباکوس استفاده گردید و با توجه به اینکه در کشش نمونه های ورقی شکل، حالت تنش، به صورت تنش صفحه ای است از مش بندی سه گره ای در حالت تنش صفحه ای برای گسسته سازی حجم مشخصه استفاده شد. منحنی های تنش – کرنش مهندسی حاصل از آزمایش کشش با آنچه که از شبیه سازی تخمین زده شده بود مورد مقایسه قرار گرفت و مشاهده شد که تطبیق بسیار خوبی میان آنها وجود دارد. با این مقایسه، مشخص شد که مدل استفاده شده در این تحقیق جهت شبیه سازی رفتار کششی قادر است که حتی کرنش را که در آن کرنش، ناپایداری هندسی به وقوع می پیوندد به خوبی تخمین بزند امری که در دیگر روش های شبیه سازی رفتار کششی بر پایه ریز ساختار امکان پذیر نیست. خسارت داکتیل در شبیه سازی حاضر، به صورت تمرکز کرنش پلاستیک و بدون در نظر گرفتن خسارت هر یک از فازها تخمین زده شد. نتایج پژوهش حاضر مشخص کرد که با استفاده از این فرض ساده و بدون در نظر گرفتن معیارهای پیچیده خسارت، رفتار کششی فولاد فریتی – پرلیتی به خوبی قابل پیش بینی می باشد.

: فولادهای دوفازی یکی از مهمترین فولادهای کم آلیاژی استحکام بالا هستند. توسعه این فولادها، براساس نیاز به فولادهای استحکام بالای جدید بدون کاهش در شکل پذیری و افزایش هزینه بوده است .عملیات حرارتی بین بحرانی ساده ترین راه است تا فولادهای کم آلیاژ کم کربن به فولادهای دوفازی با ترکیب استحکام انعطافپذیری عالی ارتقا یابند. به منظور بهبود خواص فولادهای دوفازی فریت-مارتنزیت، یکی از نگرش ها، نگرش اصلاح ریزساختار با تغییرشکل شدید و عملیات حرارتی مناسب در منطقه بین بحرانی مربوط به آن می باشد. آهنگری چندمحوری نیز یکی از روشهای اعمال کرنش زیاد به مواد حجمی است و می تواند از روش های بسیار موثر در رسیدن به مواد با اندازه دانه های بسیار ریز باشد. تحقیق حاضر به بررسی ریزساختار و تشکیل آستنیت در فولاد ساده کربنی حاوی منگنز در دو حالت بدون تغییرشکل و تغییرشکل گرم با فرایند آهنگری چندمحوری در کرنشهای مختلف می پردازد. همچنین فولادهای دوفازی فریت مارتنزیت در کرنش های متفاوت با آهنگری چندمحوری در حالت گرم تولید و پارامترهای میکروساختاری شان با یکدیگر مقایسه می شود. بررسی ریزساختاری و تشکیل آستنیت با آنیل بین بحرانی در دمای ثابت ?c 47 با زمان های مختلف با استفاده از میکروسکوپ sem انجام شد. تصاویر ریزساختاری sem با استفاده از نرم افزار mip مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. آزمایش فشار برای فولادهای آهنگری چندمحوری شده در حالت گرم در کرنش های مختلف و فولادهای دوفازی تولیدشده از کرنش های مختلف انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش کرنش در مراحل بالاتر از آهنگری چندمحوری، لایه-های سمنتیت و دانه های فریت ریزتر شدند. در فولاد بدون تغییرشکل، تشکیل آستنیت در سه مرحله: الف - تشکیل آستنیت از مرز بین فریت و کلونی پرلیت و رشد در جهت کلونی، ب -تشکیل آستنیت در مرزدانه های فریت به دور از کلونی پرلیت و ج- توزیع یکنواخت آستنیت در کل مرزدانه های فریت رخ می دهد اما در نمونه ی آهنگری چندمحوری شده در حالت گرم، تشکیل آستنیت در سه مرحله: الف- تشکیل آستنیت در مرزدانه های فریت درون توده فریت سمنتیت کروی شده، ب- تشکیل آستنیت در مرزدانه های فریت به دور از توده فریت سمنتیت کروی شده و ج- انحلال نهایی سمنتیت، رخ می دهد. همچنین با افزایش کرنش در تعداد پاس بالاتر maf ، اندازه ذرات مارتنزیت و دانه های فریت در فولاد دوفازی، ریزتر شدند و کسر حجمی مارتنزیت افزایش یافت. استحکام تسلیم فشاری با افزایش تعداد پاس هم برای فولادهای دوفازی و هم برای فولادهای آهنگری چندمحوری شده در حالت گرم افزایش می یابد. کارسختی اولیه فولاد آهنگری چندمحوری شده از فولاد دوفازی و فولاد دوفازی از فولاد فریتی پرلیتی بیشتر است.

در این تحقیق، تحول ریزساختاری یک فولاد کم کربن با استفاده از فرایند آهنگری چند محوری (maf)، موردمطالعه قرارگرفته است. نمونه ها در هر پاس در شرایط کرنش صفحه ای تغییر شکل یافته-اند. هندسه نمونه و میزان کاهش ارتفاع در هر پاس maf به نحوی انتخاب شده است که با چرخش نمونه، ابعاد اولیه آن حفظ می شود. قبل از تغییر شکل، نمونه ها به مدت 50 دقیقه در دمای c?500 نگه داری شده اند. نمونه های فولادی تا 16 پاس آهنگری چند محوری و کرنش برابر با 8/12 تغییر شکل یافته اند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داده است که با افزایش کرنش آهنگری چند محوری، کروی شدن سمنتیت به طور چشمگیری تسریع شده است و لایه های سمنتیت پرلیتی به ذرات بسیار ریز کروی حدود 4/0-02/0 میکرومتر تبدیل شده اند. پس از 4 پاس تغییر شکل شدید نمونه ها، کروی شدن سمنتیت فقط در محل کلونی های پرلیت اولیه محدودشده است ولی پس از 16 پاس maf، کروی شدن سمنتیت در تمام ریزساختار رخ داده است. اندازه دانه فریت در اثر تغییر شکل مومسان شدید از مقدار اولیه 19 میکرومتر به کمتر از 7/0 میکرومتر کاهش یافته است. استحکام تسلیم و سختی در پاس های مختلف آهنگری چند محوری به دست آمده است و با افزایش کرنش در مراحل اولیه maf به سرعت افزایش یافته اند. پس از 4 پاس maf، استحکام تسلیم و سختی در نمونه آهنگری شده به ترتیب حدود 6/2 و 3/2 برابر افزایش یافته اند.

اثر تغییر شکل مومسان شدید بر روی رفتار رسوب گذاری بعد از آن و نیز بر روی فازهای موجود در نمونه یک مسئله ی مهم می باشد. در این پژوهش، از فرایند آهنگری چند محوری به منظور انجام فرایند تغییر شکل مومسان شدید بر روی آلیاژ al-3.7%wtcu استفاده شد. تأثیر آهنگری چند محوری بر روی رسوبات ?? در آلیاژ فوق، حین تغییر شکل با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی، پراش اشعه ی x و کالریمتری بررسی شد.