فولاد های زنگ نزن آستنیتی معمولاً مقاومت به خوردگی بسیار عالی، چقرمگی، جوش پذیری و ازدیاد طول خوبی را از خود نشان می دهند، اما دارای استحکام تسلیم نسبتاً پایینی در حالت آنیل شده می باشند. خواص مکانیکی فولادهای زنگ نزن آستنیتی به ترکیب شیمیایی و مشخصه های ریزساختاری (برای مثال اندازه دانه) وابسته است. در میان مکانیزم های استحکام دهی مختلف، ریز کردن دانه-ها تنها روشی است که منجر به بهبود همزمان استحکام و چقرمگی می شود. با توجه به این که فولادهای زنگ نزن آستنیتی در دماهای آنیل مرسوم دچار دگرگونی فازی نمی شوند تنها روش ریزدانه کردن آن ها آنیل بعد از نورد سرد می باشد اما به علت دماهای بالای آنیل در این فولادها رسیدن به اندازه دانه های بسیار ریز با محدودیت روبرو است. در سال های اخیر تکنیک های آزمایشگاهی جهت تولید فولاد های فوق ریز دانه شده از دو منظر قابل بررسی است: اولاً تکنیک های تغییرشکل پلاستیکی شدید و ثانیاً فرآیندهای ترمومکانیکی پیشرفته نظیر فرایند بازگشت مارتنزیت (شامل نورد سرد سنگین به منظور تشکیل ساختار کاملاً مارتنزیتی و به دنبال آن بازگشت مارتنزیت به آستنیت در دماهای به مراتب پایین تر از دماهای تبلور مجدد) می باشد. در این پژوهش جهت دستیابی به ریزساختاری با اندازه دانه های نانو/ زیرمیکرون شرایط بهینه ی عملیات ترمومکانیکی پیشرفته به روش هوش مصنوعی پیش بینی شده است. بدین منظور فرایند نورد سرد در دو دمای c° 15- و c° 20 روی فولاد زنگ نزن آستنیتی aisi 304l صورت گرفت. پس از آن آنیل در دماها و زمان های مختلف روی نمونه های 90% کارسرد شده انجام شد. در این مسیر آزمایشات پراش پرتو ایکس، فریتوسکوپی، متالوگرافی به کمک میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی و همچنین سختی سنجی در هر دو مرحله کارسرد و آنیل صورت گرفت. با استفاده از این آزمایشات اثر نورد سرد روی تشکیل مارتنزیت ناشی از کرنش و همچنین اثر دما و زمان آنیل روی بازگشت مارتنزیت ناشی از کرنش به آستنیت در اندازه دانه های نانو/ زیرمیکرون روی فولاد زنگ نزن آستنیتی نیمه پایدار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایشات جهت مدل سازی به کمک شبکه های عصبی مصنوعی به کار گرفته شد و از روی آن ها شش شبکه ی مختلف جهت پیش بینی ساختار و خواص مکانیکی فولاد مذکور در این دو دمای نورد سرد طراحی گردید. نمودار های حاصله را می توان به عنوان نقشه راهنمائی جهت تدوین برنامه عملیات حرارتی با توجه به درصد های فازهای موجود در ساختار، اندازه دانه و خواص مکانیکی مورد نیاز تلقی کرد.

در این پژوهش، برای اولین بار از فرایندهای مختلف نورد برای ساخت کامپوزیت های زمینه فلزی آلومینیم/آلومینا استفاده گردید. در واقع برای تولید این کامپوزیت ها از 3 روش اصلی استفاده شد که هر یک از این روش ها مزایای منحصر به فردی داشتند. این روش ها عبارتند از: الف) نورد اتصالی سرد (crb)، ب) آنیل و نورد اتصالی مکرر (car) و ج) نورد تجمعی (arb). همچنین در هر یک از این روش ها، دو تکنیک مختلف به منظور اضافه کردن ذرات تقویت کننده به زمینه استفاده شد. این روش ها عبارتند از: الف) استفاده از ذرات آلومینا و ب) استفاده از فرایند آندایزینگ. لذا می توان گفت که از 6 روش برای تولید کامپوزیت های آلومینیم/آلومینا در این پژوهش استفاده شده است. استحکام پیوند بین ورق ها و پارامترهای تأثیرگذار روی آن توسط آزمون پیلینگ مورد ارزیابی قرار گرفت. تغییرات ریزساختاری کامپوزیت ها حین فرایندهای مختلف تولید در این پژوهش توسط میکروسکوپ نوری (om) ومیکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی خواص مکانیکی کامپوزیت های ساخته شده از آزمایش های کشش تک محوری و سختی سنجی استفاده شد. بررسی سطح شکست نمونه ها پس از انجام آزمایش کشش با میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام گردید. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد سیکل های فرایند، تخلخل در نمونه ها کاهش یافته و توزیع ذرات آلومینا در زمینه ی آلومینیم بهبود می یافت. همچنین تولید این کامپوزیت توسط روش نورد تجمعی با استفاده از ذرات آلومینا، منجر به افزایش 4 برابری استحکام کششی نسبت به نمونه ی اولیه شد. همچنین افزایش تعداد سیکل منجر به بهبود استحکام کششی در نمونه ها می شد اما تغییرات مقدار ازدیاد طول برای هر یک از روش ها متفاوت بود. به علاوه، نتایج نشان داد که تغییرات خواص مکانیکی حین فرایندهای crb، car و arb با تغییرات ریزساختاری مطابقت دارد. در نهایت، با بررسی سطح شکست مشخص شد که شکست در کامپوزیت های ساخته شده توسط فرایند arb به صورت داکتیل با مکانیزم تشکیل دیمپل های برشی اتفاق افتاده است.

فرایند ترمومکانیکی پیشرفته شامل نورد سرد و آنیل ساختارهایی با درصد بالای مارتنزیت یکی از راههای موثر جهت کاهش اندازه دانه و در نتیجه بهبود خواص مکانیکی فولادها می باشد. در این تحقیق این فرایند بر روی یک فولاد کربنی کم آلیاژ صورت گرفت و به منظور بررسی اثر بینیت، از ساختاری متشکل از بینیت و مارتنزیت برای نورد سرد استفاده شد. برای تعیین نوع و درصد فازها قبل از نورد سرد، از روش متالوگرافی رنگی استفاده شد. نمونه های با بیشترین درصد بینیت و مارتنزیت شناسایی و تحت عملیات نورد سرد با کاهش ضخامتهای زیاد قرار گرفت. سپس فرایند آنیل در دماها و زمانهای مختلف بر روی نمونه های نورد شده انجام گرفت. تغییرات ریزساختاری در مراحل مختلف فرایند توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت و اثر دما و زمان آنیل و همچنین میزان تغییر فرم سرد بررسی شد. خواص مکانیکی فولاد نیز با استفاده از آزمون کشش تک محوری و سختی سنجی بررسی گردید. نتایج نشان داد که تغییر فرم تیغه های مارتنزیتی و بینیتی درحین نورد سرد، باعث افزایش چشمگیر مکان های مناسب برای جوانه زنی تبلورمجدد در مرحله آنیل و درنتیجه ریزتر شدن دانه ها می شود. بررسی های ریزساختاری نشان داد که در نمونه های بینیتی- مارتنزیتی نورد سرد شده به میزان 70% ، 80% و 90% ، کمترین اندازه دانه پس از آنیل به ترتیب 350 ، 300 و 125 نانومتر بود. ریزساختار حاصل متشکل از دانه های هم محور فریت، رسوبات بسیار ریز کاربیدی و جزایری از مارتنزیت تمپر شده بود. خواص مکانیکی ریزساختار فوق ریزدانه بدست آمده در سطح بسیار مطلوبی بود، به گونه ای که استحکام کششی فولاد مذکور پس از ریز شدن دانه ها تا حدود 3 برابر بهبود یافت و افزایش استحکام همراه با افزایش چشمگیر تافنس فولاد نیز بود. نتایج بدست آمده از فولاد مارتنزیتی که به طور کاملاٌ مشابه تحت عملیات ترمومکانیکی پیشرفته قرار گرفته بود نشان داد که اندازه دانه و سختی نمونه ها بسیار نزدیک به نمونه های بینیتی- مارتنزیتی می باشد. این نتایج مشابه در شرایطی حاصل شد که نورد سرد ساختار بینیتی- مارتنزیتی به دلیل سختی پایین تر بسیار آسانتر و همراه با ترکهای عرضی کمتری نسبت به نمونه های کاملاً مارتنزیتی بود. نتایج کار حاضر نشان داد که بینیت به عنوان یک فاز اولیه بسیار مفید و با رفتار ریزکنندگی دانه مشابه مارتنزیت، می تواند برای فرایند ترمومکانیکی پیشرفته فولادها مورد استفاده قرار گیرد.

هدف تحقیق حاضر ریزکردن دانه های فولاد aisi 201 حاوی نیوبیوم تا محدوده نانومتری و یا فوق ریزدانه به کمک فرایند مارتنزیت و در نهایت مقایسه خواص مکانیکی آن (به ویژه انعطاف پذیری) با فولاد فاقد نیوبیوم بود. بدین منظور نمونه ها ابتدا در قالب فلزی ریخته گری شد و سپس تحت عملیات همگن سازی در دمای c° 1200 به مدت 15 ساعت قرار گرفت. به منظور ریزکردن دانه ها و تهیه نمونه های با ابعاد مناسب جهت فرایند نورد سرد، عملیات فورج داغ در محدوده دمایی c° 1100-900 انجام گرفت. جهت انحلال کاربیدهای موجود در ریزساختار و کاهش میزان فریت دلتا، نمونه ها تحت فرایند آنیل انحلالی در دمای c° 1200 و به مدت 9 ساعت قرار گرفتند. فرایند نورد سرد در دو دمای 25 و صفر درجه سانتیگراد بر روی نمونه ها انجام شد. بازگشت آستنیت در حین فرایند آنیل بازگشتی با استفاده از نتایج آزمون دیلاتومتری، در محدوده دمایی c° 900-700 و به مدت 1800-15 ثانیه صورت گرفت. بررسی های ریزساختاری با استفاده از متالوگرافی نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مجهز به آنالیز eds و آنالیز فازی با استفاده از پراش پرتو ایکس (xrd) و روش فریتوسکوپی صورت گرفت. خواص مکانیکی نمونه ها از طریق آزمون های سختی سنجی و کشش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که الگوی انجمادی فولاد به صورت فریتی-آستنیتی بوده و عملیات همگن سازی سبب کاهش درصد فاز فریت دلتا شد. در حین فرایند فورج داغ، به دلیل ذوب موضعی مرزدانه ها مجدداً درصد فاز فریت دلتا افزایش یافت. فرایند آنیل انحلالی پس از فورج داغ سبب کاهش درصد فاز فریت دلتا و نیز انحلال کاربیدهای کروم و نیوبیوم گردید. کرنش اشباع نمونه نورد شده در دمای c° 25 در درصد کاهش ضخامت 50% رخ داد. نورد سرد در دمای صفر درجه سانتیگراد سبب کاهش کرنش اشباع به 40% شد. همچنین تغییر مسیر کرنش از حالت نورد متداول به نورد متقاطع نیز سبب کاهش کرنش اشباع گردید. نتایج آنیل بازگشتی نشان داد که بازگشت کامل آستنیت در دماهای 700، 750 و c° 800 نیاز به زمان های طولانی دارد. بازگشت کامل آستنیت در دماهای 850 و c° 900 به ترتیب در زمان های 300 و 60 ثانیه انجام شد. مقایسه مقادیر فوق با فولاد 201 فاقد نیوبیوم حاکی از به تاخیر افتادن قابل توجه فرایند بازگشت در اثر حضور نیوبیوم بود. همچنین بررسی های ریزساختاری بیانگر تشکیل رسوبات کاربید نیوبیوم ریز و پراکنده در حین فرایند آنیل بازگشتی بود. نرخ رشد دانه ها نیز در اثر حضور رسوبات مذکور نسبت به فولاد فاقد نیوبیوم کمتر بدست آمد. اندازه دانه ها در نمونه آنیل شده در دمای c° 850 به مدت 300 ثانیه و c° 900 به مدت 60 ثانیه به ترتیب برابر 15±120 و 10±95 نانومتر بدست آمد. آنیل بازگشتی در این شرایط برای نمونه های نورد سرد شده در دمای صفر درجه سانتیگراد سبب تولید فولادی با اندازه دانه های به ترتیب برابر 10±80 و 5±68 نانومتر شد. دمای بهینه آنیل بازگشتی از لحاظ بازگشت کامل آستنیت و ریزدانگی، دمای c° 900 ارزیابی گردید. نمونه آنیل بازگشت شده در دمای c° 900 به مدت 60 ثانیه، سختی، استحکام تسلیم، استحکام کششی و درصد ازدیاد طولی به ترتیب برابر 405 ویکرز، mpa 1170، mpa 1407 و 37% از خود نشان داد. درصد ازدیاد طول نمونه نانوساختار نسبت به فولاد 201 فاقد نیوبیوم بالاتر بدست آمد که علت آن تقویت مکانیزم های تغییر شکل پلاستیکی مانند تشکیل مارتنزیت ناشی از کرنش به خاطر حضور کاربید نیوبیوم در حین آزمون کشش ارزیابی گردید. افزایش زمان آنیل سبب کاهش استحکام و افزایش درصد ازدیاد طول شد.

در مورد رفتار ترمومکانیکی فولاد زنگ نزن 17-4 ph در حین تغییرشکل داغ گزارش های کمی وجود دارد. همچنین کاستی هایی در زمینه تغییر شکل داغ فولادها و مدل کردن منحنی های سیلان دیده می شود. در تحقیق حاضر، رفتار ترمومکانیکی این آلیاژ در حین فشار داغ ارزیابی شد و نتایج حاصل بر روی فولادهای دیگر نیز مورد آزمایش قرار گرفت. بیشتر شرایط تغییر شکل منجر به انجام تبلور مجدد دینامیکی (drx) در این فولاد شدند. در بیشتر موارد، رفتار متداول تک اوجی و در ریزساختار این نمونه ها مکانیزم گردنبندی مشاهده شد ولی در منحنی سیلان برخی از نمونه های مربوط به پارامترهای زنر-هلمن (z) پایین، رفتار جدیدی مشاهده شد که "حالت پایای گذرای چندگانه" (mtss) نامیده شد. بررسی ها نشان داد که برای محاسبه انرژی اکتیواسیون ظاهری تغییرشکل داغ (qapp) بایستی هر سه رابطه سینوس هایپربولیک، توانی و نمایی بررسی شوند. رابطه جدیدی برای پیش بینی تنش سیلان ارایه شد تا بر مشکلات روش های موجود که کارآیی مناسبی نداشته و یا از پیچیدگی زیادی برخوردارند، غلبه کند. این رابطه شامل تنش اوج و کرنش اوج و چهار ثابت می باشد که به راحتی تعیین شده و مستقل از دما و نرخ کرنش هستند. مدل سازی شبکه عصبی مصنوعی (ann) و رابطه جدید ارایه شده در تحقیق حاضر در پیش بینی و مدل کردن منحنی های سیلان فولاد 17-4 ph و فولادهای دیگر کارآمد بودند. اولی برای مدل کردن دقیقتر و دومی برای پیش بینی بهتر منحنی های سیلان، مناسب شناخته شدند. این در حالی است که رابطه سینوس هایپربولیک با در نظر گرفتن اثر کرنش چندان موفق نبود که به مشکلات بنیادی آن روش ربط داده شد. از رابطه اورامی نیز برای برونیابی تنش سیلان استفاده شد. روش مناسبی برای محاسبه ثوابت رابطه سینوس هایپربولیک اصلاح شده که با در نظر گرفتن وابستگی ضریب نفوذ در خود و مدول الاستیک به دما، دارای مفهوم فیزیکی و متالورژیکی است، ارایه گردید. تاثیر drx بر این رابطه مورد ارزیابی قرار گرفت و نشان داده شد که زمانی که تغییر شکل توسط لغزش و صعود نابجایی ها انجام شود، می توان از ضریب نفوذ در خود و توان 5 استفاده کرد. به علت ساختار مارتنزیتی، امکان بررسی کسر تبلور مجدد دینامیکی به شکل مطلوب در فولاد 17-4 ph وجود نداشت. لذا این بررسی ها بر روی نمونه های تغییر شکل یافته فولاد زنگ نزن 304 توسط پراش الکترونی از الکترونهای برگشتی (ebsd ) و آلیاژهای دیگر انجام شد و مشخص شد که بررسی سینتیک اورامی تبلور مجدد از نقطه اوج روشی کارآمد می باشد و برای فولاد 17-4 ph به کار گرفته شد. پارامتر زنر-هلمن برای بررسی سینتیکی تبلور مجدد دینامیکی مناسب تشخیص داده نشد و پارامتر جدیدی به نام پارامتر نرخ تبلور مجدد دینامیکی تعریف شد که کارایی خوبی نشان داد.

مواد فوق ریزدانه/نانوساختار به علت داشتن دانه هایی با اندازه بسیار کوچک، استحکام بالایی از خود نشان می دهند. با این وجود دارای معایبی از جمله تولید در مقادیر بسیار کم و همچنین ازدیاد طول کششی محدود تا قبل از شکست می باشند. روش های متعددی بر پایه طراحی ریزساختاری جهت بهبود انعطاف پذیری مواد نانوساختار پیشنهاد شده است. در سال های اخیر فرایندهای ترمومکانیکی با استفاده از استحاله مارتنزیتی در اثر کرنش و استحاله بازگشت آن (فرایند مارتنزیت)، به عنوان روشی برای تولید فولادهای آستنیتی نیمه پایدار نانوساختار شناخته شده اند. این روش ترکیبی از تغییرفرم سرد شدید و آنیل بازگشتی است. فولادهای نانوساختار/فوق ریزدانه ای که از طریق این روش تولید می شوند دارای استحکام کششی بالا و انعطاف پذیری بسیار خوب هستند. با این وجود ارتقای انعطاف پذیری در مواد نانوساختار/فوق ریزدانه تولید شده به این روش همچنان از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف از این پژوهش مطالعه اثر همزمان فرایند مارتنزیت و ایجاد رسوبات نانومتری در تولید یک فولاد زنگ نزن نانوساختار/فوق ریزدانه با انعطاف پذیری بالا است. برای این منظور فولاد زنگ نزن 201l حاوی عنصر میکروآلیاژی تیتانیوم تحت خلأ ریخته گری شد. نمونه ریختگی در دمای °c 1200 به مدت 12 ساعت همگن شده و سپس تا ضخامت mm8 نورد داغ شد. در مرحله بعد نمونه ها در دمای °c 1200 و در زمان های مختلف تحت عملیات آنیل انحلالی قرار گرفتند. پس از آماده سازی ریزساختار اولیه، نمونه ها از ضخامت 5 تا mm 5/0 نورد سرد شدند و سپس در محدوده دمایی °c 900-750 و در زمان های s 3600-30 آنیل انحلالی بر روی آن ها انجام شد. از پراش اشعه ایکس و دستگاه فریتوسکوپ برای تعیین مقادیر فازها پس از نورد سرد و آنیل استفاده شد. جنبه های ریزساختاری توسط میکروسکوپ های نوری، الکترونی روبشی نشر میدانی و نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفت. رفتار رسوب گذاری با آزمایش های ریزسختی سنجی و مقاومت ویژه الکتریکی ارزیابی شد. جهت بررسی ترکیب شیمیایی و توزیع رسوبات نیز از آنالیز طیف سنجی نشر انرژی استفاده گردید.تشکیل مارتنزیت حین نورد سرد در کاهش ضخامت 30% به مقدار اشباع رسید. طبق نتایج به دست آمده به علت ایجاد گرمای آدیاباتیک، افزایش نرخ کرنش سبب تاخیر در استحاله مارتنزیتی می شود. نتایج نشان داد که با استفاده از فرایند مارتنزیت می توان پس از 90% نورد سرد و در ادامه آن آنیل در دمای °c 900 به مدت s 60، ساختاری با اندازه دانه nm 12±45 به دست آورد. این فولاد نانوساختار استحکام تسلیم بالا در حدود mpa 1000 (بیش از شش برابر حالت درشت دانه اولیه)، استحکام کششی حدود mpa 1330 و درصد ازدیاد طول بسیار بالای 42% از خود نشان داد. دلیل بروز این خواص برهم کنش رسوب گذاری و استحاله مارتنزیتی در اثر کرنش حین آزمون کشش تشخیص داده شد. آزمون نانوفروروندگی نشان داد که درفولاد زنگ نزن نانوساختار/فوق ریزدانه دلیل بروز استحکام و ازدیاد طول بالا می تواند متفاوت از حالت درشت دانه باشد. این اختلاف در مکانیزم تغییر فرم در فولاد نانوساختار و درشت دانه در منحنی های نیرو-جابجایی مشاهده شد و دلیل آن اختلاف شدید اندازه دانه تشخیص داده شد. نتایج به دست آمده مورد بررسی قرار گرفت و اثرات آن ها بر ریزساختار و خواص مکانیکی نهایی تحلیل شد.

هدف ار انجام این پژوهش بررسی اثر میزان کاهش ضخامت، میزان و اندازه ذرات پودر tic بر استحکام پیوند نوارهای آلومینیمی و ساخت کامپوزیت al/ticبه روش های arb، crarbوcarو بررسی و مقایسه خواص آن ها با یکدیگر بود. استحکام پیوند بین ورق های آلومینیمی توسط آزمون چسبندگی مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس برای بررسی سطح ورق های باز شده پس از آزمون چسبندگی از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. سپس برای ساخت کامپوزیت al/tic از سه روش نورد تجمعی پیوندی(arb)، نورد تجمعی پیوندی با تغییر جهت نورد به صورت ساعت گرد(crarb) و نورد پیوندی و آنیل مکرر(car) استفاده شد. تغییرات ریزساختاری کامپوزیت های ساخته شده توسط روش های مختلف با استفاده از میکروسکوپ نوری بررسی شد. به منظور بررسی خواص مکانیکی نمونه-ها آزمایش کشش تک محوری و سختی سنجی روی نمونه ها انجام شد. سپس به منظور تعیین مکانیزم شکست، سطوح شکست نمونه ها پس از انجام آزمون کشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی پارامتر بافت نمونه ها از الگوی پراش پرتو ایکس نمونه ها استفاده شد. برای محاسبه پارامترهای ساختاری نمونه ها مانند اندازه دانه فرعی، میکروکرنش و... از نرم افزار maud استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان کاهش ضخامت و اندازه ذرات پودر استحکام پیوند بین ورق های آلومینیمی افزایش می یابد و با افزایش میزان پودر ریخته شده بین ورق ها استحکام پیوند کاهش می یابد. با افزایش تعداد سیکل های نورد توزیع ذرات پودر کاربید تیتانیم در زمینه فلـزی بهبـود می یابد و از میزان تخلخل ها و مناطق بدون پیوند در فصل مشترک لایه های فلزی و فصل مشترک زمینه و ذرات پودر کاسته می شود. با افزایش تعداد سیکل های نورد استحکام کششی نمونه ها افزایش می یابد. میزان افزایش استحکام نمونه های crarb شده نسبت به نمونه های arb شده به مراتب بیشتر است و پس از 10 سیکل نورد استحکام کششی نمونه های crarb و arb شده به ترتیب 1/2 و 52/1 برابر نسبت به نمونه اولیه شد. با بررسی سطوح شکست نمونه ها مشخص شد سطح شکست نمونه ها به صورت داکتیل نرم و برشی است. نقش تنش برشی در شکست نمونه های car شده کمتر و برای نمونه های arb و crarb شده بیشتر است. بررسی بافت نمونه ها نیز نشان داد که صفحه (111) بافت غالب برای نمونه های car شده را تشکیل می دهد. در حالی که برای نمونه های arb شده صفحات غالب (200) و (220) می باشد و برای نمونه های crarb شده نیز صفـحات غـالب (200)، (220) و (311) است. اندازه دانه نمونه های کامپوزیتی arbو crarb شده پس از 10 سیـکل نورد توسـط نرم-افزار maud، nm190 و nm 147 به دست آمد. کلمات کلیدی: کامپوزیت های زمینه فلزی، نورد تجمعی پیوندی (arb)، نورد پیوندی و آنیل مکرر (car)، استحکام پیوند، خواص مکانیکی، بررسی سطوح شکست، پارامتر بافت.

در این پژوهش از دو فرایند مختلف تغییر شکل پلاستیک شامل نورد تجمعی (arb) و آنیل و نورد پیوندی مکرر(car) برای تولید کامپوزیت زمینه ی فلزی مس- کاربید سیلیسیم استفاده گردید. فرایندهای arb و car به طور موفقیت آمیزی تا نه سیکل روی ورق های مسی که ذرات کاربید سیلیسیم در بین آن ها پراکنده گردیده بود، انجام گردید. جهت ارزیابی استحکام پیوند بین لایه های مسی و پارامترهای تأثیرگذار روی آن از آزمون لایه کنی بهره گرفته شد و سطح مقطع شکست لایه ها پس از آزمون توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. همچنین کیفیت پیوند و توزیع پودر بین لایه ها در نمونه های کامپوزیت در حین فرایندهای تولید توسط میکروسکوپ نوری بررسی گردید. برای تعیین خواص مکانیکی نمونه های کامپوزیت در حین انجام فرایندهای arb و car آزمون های کشش تک محوری و سختی سنجی به روش ویکرز صورت گرفت. جهت تعیین نوع مکانیزم شکست پس از آزمون کشش، از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. همچنین بررسی های پارامتر بافت نمونه ها در سیکل های مختلف با استفاده از الگوهای پراش پرتو ایکس صورت گرفت. اندازه گیری مقاومت الکتریکی نمونه ها به وسیله دستگاه چهار پروبه انجام شد. اندازه دانه ها برای نمونه های ساخته شده arb با استفاده از الگوهای پراش پرتو ایکس و توسط نرم افزار maud به دست آمد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با افزایش تعداد سیکل های فرایند، تخلخل در نمونه ها کاهش یافته و توزیع ذرات پودر در زمینه و همچنین کیفیت پیوند بهبود می یابد. به علاوه، با پیشرفت فرایند، استحکام کششی نمونه های تولید شده ارتقاء یافت. درصد ازدیاد طول نمونه های کامپوزیتی تولید شده به روش های arb و car در اولین مرحله از فرایند ساخت کامپوزیت کاهش شدیدی پیدا کرد، اما با ادامه ی فرایند در مرحله ی دوم ساخت کامپوزیت درصد ازدیاد طول بهبود یافت. بررسی های سطح مقاطع شکست نیز نشان داد که مکانیزم شکست در هر دو نمونه ی تولید شده به روش های arb و car از نوع شکست نرم برشی بود. با بررسی بافت نمونه ها ملاحظه گردید که برای نمونه های تولید شده به روش arb صفحات (100) بافت غالب را تشکیل می دهند، در حالی که نمونه های تولید شده به روش car بیش تر دارای بافت اتفاقی هستند. مقاومت الکتریکی نمونه مس خالص آنیل شده و نمونه های کامپوزیتی تولید شده به روش های arb و car به ترتیب برابر با 48، 69 و 61 میکرواهم بود. اندازه دانه ی بدست آمده توسط روش ریت ولد برای نمونه های مسی و کامپوزیتی تولید شده به روش arb پس از سیکل نهم به ترتیب حدود 111 و 89 نانومتر بود. سپس نتایج اندازه گیری های انجام شده به روش ریت ولد با یافته های دیگر محققین مقایسه شد و نتیجه گرفته شد که اندازه دانه ی کامپوزیت تولید شده کمتر از nm 100 می باشد.

افزایش استحکام قطعات از اولویت های مهم صنعت به شمار می رود. روش های زیادی برای دستیابی به این مهم وجود دارد ولی در بین این روش ها ریز کردن دانه ها باعث بهبود همزمان استحکام و انعطاف پذیری می شود. فرایند مارتنزیت شامل نورد سرد و آنیل ساختارهایی با درصد بالای مارتنزیت یکی از راه های موثر جهت کاهش اندازه دانه ها در فولاد ها می باشد. در این تحقیق این فرایند روی یک فولاد کم آلیاژ با استانداردdin1.5715 انجام شد. از آنجا که تردی مارتنزیت سبب ترک خوردن عرضی نمونه ها در حین نورد سرد می شود، بینیت با مکانیزم تشکیل مشابه با مارتنزیت، انتخاب مناسبی برای جایگزینی با مارتنزیت است. به منظور بررسی اثر بینیت در فرایند ترمومکانیکی این فولاد، نمونه های فولادی با حداکثر ساختار بینیتی و مارتنزیتی برای شروع عملیات ترمومکانیکی، تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. برای تعیین نوع و درصد فازهای قبل از نورد سرد از متالوگرافی رنگی استفاده شد. نمونه های عملیات حرارتی شده تحت عملیات نورد سرد با کاهش ضخامت 90% قرار گرفتند. سپس فرایند آنیل در دما و زمان های مختلف بر روی نمونه های نورد شده انجام شد. تغییرات ریز ساختاری در مراحل مختلف با میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی بررسی شد. خواص مکانیکی این فولادها با آزمون کشش تک محوره و سختی سنجی تعیین شد. بررسی های ریزساختاری نمونه های فرایند مارتنزیت و بینیت نشان داد کسر بالایی از ساختار پس از آنیل شامل دانه های هم محور فریتی با اندازه به ترتیب 100 و 300 نانومتر بود. آزمون کشش فولادهای فوق ریزدانه از فرایند مارتنزیت و بینیت نشان داد استحکام تسلیم این فولادها به ترتیب به حدود mpa1200 و mpa700 بهبود یافته که این مقادیر به ترتیب 6 و 3 برابر بیشتر از استحکام تسلیم نمونه های خام می باشد. درصد انعطاف پذیری نمونه فوق ریزدانه در فرایند بینیت با 2 برابر افزایش نسبت به درصد انعطاف پذیری نمونه های فرایند مارتنزیت به حدود 20% رسید.

فولادهای زنگ نزن آستنیتی حاوی نیتروژن گروهی از مواد جدید به شمار می آیند که خواص مطلوبی از جمله استحکام و انعطاف پذیری مناسب، تافنس و کار سختی قابل قبول و مقاومت به خوردگی بالا را دارا هستند. دارا بودن چنین خواصی این مواد را برای بکارگیری در سازه های دریایی، صنایع خودرو سازی و کاربردهای هسته ای مناسب ساخته است. تحقیقات گوناگون نشان داده است که چنین کارایی بالایی از نقش نیتروژن در محلول جامد حاصل می شود. نیتروژن به عنوان یک پایدار کننده آستنیت و استحکام دهنده محلول جامد شناخته می شود. این عنصر همچنین مقاومت به خوردگی حفره ای، تافنس شکست و استحکام خستگی و خزشی را بهبود می بخشد. امروزه فرایند ترمومکانیکی پیشرفته که بر پایه استحاله مارتنزیت ناشی از کرنش است، یکی از مهم ترین روش ها برای تولید فولادهای زنگ نزن آستنیتی نانو/فوق ریزدانه به شمار می آید. این فرایند شامل نورد سرد و سپس آنیل بازگشتی مارتنزیت ناشی از کرنش به آستنیت می شود. در این میان فولادهای زنگ نزن سری 200 به دلیل دارا بودن آستنیت شبه پایدار در دمای اتاق قابلیت تبدیل به مارتنزیت در زیر دمای md را دارند. در این پژوهش به کمک عملیات ترمومکانیکی پیشرفته مارتنزیت، اندازه دانه در فولاد زنگ نزن آستنیتی شبه پایدار l201 حاوی مقادیر مختلف نیتروژن به محدوده زیر میکرون و نانو رسانده شد و تأثیر مقدار نیتروژن در این فرایند مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا پس از ریخته گری نمونه هایی با میزان نیتروژن 08/0 تا 35/0% وزنی، عملیات همگن سازی در دمای ?c 1200 به مدت 4 ساعت، نورد داغ در دمای ?c 1100 و سپس آنیل انحلالی در دمای ?c 1150 به مدت 150 دقیقه بر روی نمونه ها صورت گرفت. در ادامه به منظور تولید فولاد فوق ریز دانه/ نانوساختار نورد سرد نمونه ها در دماهای 25، صفر و 15- درجه سانتی گراد و نرخ کرنش های s-1 7/0 -1/0 به میزان 90% انجام شد. عملیات آنیل بازگشتی نیز در گستره ی دمایی ?c 900-700 به مدت زمان 1800-15 ثانیه صورت گرفت. در این تحقیق تغییرات فازی از طریق آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd) و آزمون فریتوسکوپی و تغییرات ریز ساختاری به وسیله میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (fesem) مورد بررسی قرار گرفت. خواص مکانیکی نمونه ها توسط آزمون سختی و آزمون استحکام برشی تعیین شد. نتایج نشان داد که افزودن نیتروژن باعث کاهش میزان فریت دلتای موجود در ساختار و همچنین موجب کاهش اندازه دانه آستنیت پس از عملیات آنیل انحلالی گردید. یافته های حاصله از نورد سرد نشان داد که با کاهش میزان نیتروژن، افزایش اندازه دانه آستنیت اولیه، افزایش نرخ کرنش، کاهش دمای نورد سرد و استفاده از نورد متقاطع به جای نورد متداول میزان استحاله مارتنزیت ناشی از کرنش افزایش می یابد. بررسی های ریز ساختاری نمونه های آنیل شده در دمای c° 800 به مدت 60 ثانیه نشان داد که با افزایش میزان نیتروژن توزیع اندازه دانه ها از حالت تک اندازه ای به حالت دو اندازه ای تغییر می یابد. ارزیابی خواص مکانیکی نشان داد که با افزایش نیتروژن تا 35/0% وزنی سختی، استحکام برشی تسلیم و استحکام برشی نهایی نمونه های مورد نظر افزایش یافته و از افزایش طول آن ها کاسته می شود.

فولادهای فوق ریزدانه/ نانوساختار به دلیل داشتن خواص مکانیکی مناسب، توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده اند. فرایند مارتنزیت یکی از روش های تولید این گونه مواد بوده و پیشرفت های قابل قبولی در این زمینه ایجاد کرده است. با این وجود، زمان های آنیل نسبتاً طولانی و هم چنین ازدیاد طول پایین این گونه فولادها منجر به ایجاد محدودیت هایی در زمینه تولید صنعتی آن ها شده است. هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی تأثیر افزودن نیوبیم به عنوان یک عنصر میکروآلیاژی، بر تحولات ریزساختاری و خواص مکانیکی یک فولاد کم کربن فوق ریزدانه/ نانوساختار با استفاده از فرایند ترمومکانیکی مارتنزیت می باشد. بدین منظور، سه فولاد با ترکیب شیمیایی یکسان و مقادیر مختلف نیـوبیم (00/0، 04/0 و 12/0 درصد وزنی) ریخته گری و تهیه شد. به منظور کاهش اندازه دانه های حاصل از ریخته گری و حذف عیوب ناشی از آن، عملیات فورج داغ در دمای ?c 1100 بر روی نمونه ها انجام گرفت. فولادهای تغییرشکل داغ یافته، در دمای ?c 1000 و ?c 1225 آستنیته شده و به سرعت در محیطی با دمای ?c 15- کوئنچ شدند. عملیات نورد سرد در دمای اتاق و به میزان 85% کاهش در ضخامت بر روی هر سه ترکیب شیمیایی اعمال شد. آنیل گرم نمونه ها توسط کوره الکتریکی به مدت 10 الی 12000 ثانیه در دماهای 450 الی ?c 650 با فاصله دمایی ?c 50 انجام شد. نتایج حاصل از سختی سنجی نمونه ها در شرایط متفاوت آنیل، رسوب گذاری نیوبیم در فولادهای میکروآلیاژی را تأیید کرده و بررسی های ریزساختاری نشان داد که کاربیدهای نیوبیم ایجاد شده در حین آنیل، تأثیر به مراتب بیشتری را در کاهش اندازه دانه در مقایسه با رسوبات اولیه موجود در ریزساختار ایفا می کنند. نتایج حاصل از تصاویر میکروسکوپی نشان داد که با افزودن نیوبیم به فولاد ساده کربنی می توان با افزایش دمای آنیل، بدون ایجاد پدیده رشد غیرعادی در دانه ها، زمان دست یابی به فولاد نانوساختار را به s 300 کاهش داد. ریزساختار فریتی با اندازه دانه nm 6/23±1/167 و nm 1/12±4/129 پس از s 300 حرارت دهی در دماهای 550 و ?c 600 به ترتیب در فولادهای حاوی 04/0 و 12/0 درصد وزنی نیوبیم به دست آمد. نتایج حاصل از آزمون کشش، تأثیر بسزای رسوبات کاربید نیوبیم را در بهبود خواص مکانیکی فولادهای نانوساختار/ فوق ریزدانه تأیید کرد. بهترین خواص کششی در نمونه حاوی 04/0 درصد وزنی نیوبیم دربرگیرنده استحکام تسلیم mpa 793 و ازدیاد طول یکنواخت 8/14% و در نمونه حاوی 12/0 درصد وزنی نیوبیم شامل استحکام تسلیم mpa 877 و ازدیاد طول یکنواخت 7/10% به دست آمد.

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.

از مکانیزمهای موثر در کنترل تحولات ریزساختاری فولادهای زنگ نزن آستنیتی حین عملیات ترمومکانیکی، تبلور مجدد دینامیکی می باشد. اگر جوانه زنی تبلور مجدد روی مرزدانه های اولیه بطور گسترده ای انجام گیرد ساختاری موسوم به ساختار گردنبندی ایجاد می شود. بررسی تحولات دینامیکی فولاد زنگ نزن 316‎ در حین تغییر شکل داغ با انجام تست های فشار در دماهای c° 1100 -950 و درسرعت کرنش های s-1 1-01/0 صورت گرفت. از مباحث مهم در مطالعه تبلورمجدد در فولادها ، محاسبه تنش لازم برای شروع تبلور مجدد دینامیکی است که محققین آنرا منطبق بر نقطه عطف نمودارd?/d? =? بر حسب ? می دانند. این نقطه در نمودار/d? ? dبر حسب ? به صورت یک نقطه کمینه ظاهر خواهد شد. برای بررسی این نقطه روش های مختلفی تاکنون ارایه شده است. یکی از آنها روش پولیاک-جوناس است که یک معادله چند جمله ای از درجه نه بر نمودار? بر حسب ? منطبق می شود و دیگری روش نجفی زاده- جوناس می باشد که در این محدوده یک معادله درجه سه را بر نمودار ? بر حسب ? منطبق می نماید. تعیین مقادیر لازم برای شروع تبلور مجدد دینامیکی در فولاد زنگ نزن 316 به کمک هر دو روش انجام گرفته و سپس با نتایج متالوگرافی مقایسه شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که روش دوم در ضمن سادگی از دقت لازم برخوردار است. بعلاوه، تنش بحرانی نرماله شده (uc = ?c/?p) برای این فولاد مقدار 92/0 بدست آمد. سپس با ارزیابی ریزساختار، سینتیک و تغییرات سختی در حین تکامل این ساختار مشخص شد که با انجام تبلور مجدد دینامیکی، حتی در کرنش حالت پایدار هنوز درصد زیادی از ریزساختار بصورت تبلور مجدد نیافته است. در این رابطه میزان تغییرات سختی با پیشرفت تبلور مجدد دینامیکی به شکل گردنبندی تا کرنش حالت پایدار افزایش می یابد و ریزساختار نهایی ناهمگن و شامل دو بخش دانه ریز ناشی از تحول تبلور مجدد دینامیکی و دانه های درشت تبلور مجدد نیافته می باشد. همچنین نتایج گسترش ساختار گردنبندی، با افزایش در مقدار پارامتر زنر-هولمن (z)در دماهای ثابت را نشان دادند. در انتها جهت بررسی تاثیر اندازه دانه اولیه بر ریزساختار تبلورمجدد یافته و سینتیک تبلورمجدد در یک دما وسرعت کرنش بخصوص، آزمایشات در شرایط عملیات آنیل انحلالی در سه دمای 1000، 1100 و c° 1200 و در شرایط ثابت تغییرشکل c° 1100 وسرعت کرنش s-11/. انجام شدند. بر این اساس با افزایش دمای آنیل از 1000 به 1100 و سپس c° 1200، کسر تبلورمجدد یافته از 1 به حدود 6/0 و بیشتر کاهش می یابد. اندازه دانه کوچکتر تجمع سریعتر نابجایی ها در مراحل اولیه تغییرشکل و در کرنش های کمتر را موجب می شود. بنابر این، با افزایش اندازه دانه اولیه، دانسیته مذکور، در تغییرشکل های بیشتر و در کرنش های بالاتری حاصل می شود. به عبارتی افزایش اندازه دانه اولیه در زمان مشخص منجر به کاهش کسر تبلورمجدد می شود. در ضمن، افزایش دانه های تبلورمجدد یافته در اثر افزایش دمای آنیل را می توان ناشی از کاهش سطح مرز در واحد حجم و به طبع آن کاهش مکان های جوانه زنی دانست.

در این تحقیق، تولید فولاد زنگ نزن نانوساختار 301 با استفاده از عملیات ترمومکانیکی نورد سرد سنگین و آنیل مورد مطالعه قرار گرفت. در این فولاد، آستنیت با انجام نورد سرد به مارتنزیت (strain-induced martensite) تبدیل می شود. با بازگشت مارتنزیت تغییر شکل یافته به آستنیت طی فرایند آنیل و با انتخاب دما و زمان مناسب می توان فولادی با اندازه دانه بسیار ریز تولید کرد. به همین منظور پارامتر های آنیل فولاد برای دستیابی به یک ساختار تا حد امکان ریز دانه بررسی شدند. تغییرات فازی، از طریق آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd)، فریتوسکوپی و دیلاتومتری و همچنین تغییرات میکروساختاری بوسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که با اعمال %60 نورد سرد پس از کوینچ در دمای °c10-، تمام فاز آستنیت به فاز مارتنزیت تبدیل می شود. افزایش زمان آنیل نمونه های %90 نورد سرد شده در دماهای بالاتر از °c700، نشان دهنده کاهش ابتدایی مارتنزیت و سپس افزایش آن بود. افزایش مارتنزیت به رسوب کاربید های کروم و نیوبیوم، تخلیه کربن از زمینه و افزایش دمای ms فولاد تا بالاتر از دمای اتاق نسبت داده شد که منجر به تشکیل مارتنزیت در سرد کردن پس از آنیل می شود. اندازه گیری درصد حجمی فاز مارتنزیت در فولاد با استفاده از دو روش xrd و فریتوسکوپی، انطباق نسبتاً خوبی را نشان داد. مشخص شد که اندازه دانه آستنیت بازگشت یافته از مارتنزیت، وابستگی زیادی به مقدار نورد سرد اولیه دارد. با آنیل نمونه %90 نورد سرد شده در دمای °c800 به مدت 10 ثانیه در محلول نمک 100ml hcl-20ml ethanol، ساختار تقریباً آستنیتی با اندازه دانه میانگین 240 نانومتر بدست آمد. مقایسه آزمون کشش برای نمونه قبل از عملیات ترمومکانیکی و پس از عملیات نورد و آنیل در s10-°c800، نشان دهنده افزایش بیش از دو برابر استحکام تسلیم، افزایش حدود 8/1 برابری استحکام کششی و کاهش تغییر طول کل از %36 به %21 در نمونه پس از عملیات بود. همچنین تبعیت از رابطه هال-پچ در نمونه های با اندازه دانه بسیار ریز مشاهده شد.

فولادهای زنگ نزن نقش مهمی را در جهان امروز بازی می کنند. فولاد های زنگ نزن آستنیتی معمولاً مقاومت به خوردگی بسیار عالی، تافنس، جوش پذیری و ازدیاد طول خوبی را از خود نشان می دهند، اما دارای استحکام تسلیم نسبتاً پایینی در حالت آنیل شده می باشند. خواص مکانیکی فولادهای زنگ نزن آستنیتی به ترکیب شیمیایی و مشخصه های ریزساختاری (برای مثال اندازه دانه) وابسته است. در میان مکانیزم های استحکام دهی مختلف، ریز کردن دانه ها تنها روشی است که منجر به بهبود همزمان استحکام و چقرمگی می شود. با توجه به این که فولادهای زنگ نزن آستنیتی در دماهای آنیل مرسوم دچار دگرگونی فازی نمی شوند تنها روش ریزدانه-کردن آن ها آنیل بعد از نورد سرد می باشد اما به علت دماهای بالای آنیل در این فولادها رسیدن به اندازه دانه های بسیار ریز با محدودیت روبرو است. در سال های اخیر تکنیک های آزمایشگاهی جهت تولید فولاد های فوق ریز دانه شده از دو منظر قابل بررسی است: اولاً تکنیک های تغییرشکل پلاستیکی شدید و ثانیاً فرآیندهای ترمومکانیکی پیشرفته نظیر فرایند مارتنزیتی که اصولاً شامل اصلاح سازی فرآیندهای نورد فولاد در ابعاد بزرگ مرسوم می باشد. در این پژوهش جهت دستیابی به ریزساختاری با اندازه دانه های نانو/ زیرمیکرون، فرآیند مارتنزیتی که شامل نورد سرد و آنیل روی فولاد زنگ نزن آستنیتی aisi 304l صورت گرفت. اثر نورد سرد روی تشکیل مارتنزیت ناشی از کرنش و همچنین اثر دما و زمان آنیل روی بازگشت مارتنزیت ناشی از کرنش به آستنیت در اندازه دانه های نانو/ زیرمیکرون روی فولاد زنگ نزن آستنیتی نیمه پایدار مورد بررسی قرار گرفت. کوچک ترین اندازه دانه متوسط (nm 330) در نمونه ای که به میزان 90% کارسرد و سپس در دمای c?700 به مدت 300 دقیقه آنیل شده بود، به دست آمد. این محصول دارای استحکام تسلیم و کرنش شکست به ترتیب برابر mpa 1010 و 58% می باشد، این در حالیست که استحکام تسلیم نمونه قبل از فرایند مارتنزیتی برابر با mpa 300 و کرنش شکست 52% بوده است.

امروزه ریزدانه کردن آلیاژهای فلزی از مهمترین موضوعات در بهبود خواص مکانیکی آن ها است چرا که در میان مکانیزم های استحکام دهی، ریز کردن دانه ها تنها روشی است که باعث بهبود همزمان استحکام و انعطاف پذیری می شود. تغییر شکل پلاستیکی سرد و آنیل متعاقب ساختار مارتنزیتی در فولادهای کم کربن که تحت عنوان فرایند مارتنزیت شناخته می شود یکی از روش های ترمومکانیکی پیشرفته جهت دستیابی به ساختار های فوق ظریف و نانومتری است. با این حال کاهش ضخامت سرد نسبتاً زیاد در طی فرایند نورد سرد، زمان های نسبتاً طولانی آنیل و ازدیاد طول یکنواخت پایین باعث ایجاد محدودیت در تولید این گونه فولادها شده است. از آنجایی که بخش وسیعی از فولاد های صنعت از طریق فرایند های تغییرشکل گرم از قبیل نورد گرم، آهنگری و اکستروژن تولید می شوند لذا در تحقیق حاضر سعی شده با اعمال تغییر شکل گرم در فرایند مارتنزیت روشی نوین جهت ریزشدن دانه های فریت و در نتیجه بهبود خواص مکانیکی ارائه شود. بدین منظور دو فولاد ساده کربنی و فولاد حاوی نیوبیوم (04/0 درصد وزنی) ریخته گری شد. عملیات حرارتی شامل آستنیته کردن در دماهای 1000 و 1200 درجه سانتی گراد و کوئنچ در محیطی با دمای 15- درجه سانتی گراد انجام گردید. جهت بررسی ریزساختار از اچ رنگی و پراش پرتو ایکس(xrd) استفاده شد. عملیات نورد سرد در دمای اتاق به میزان 50% کاهش در ضخامت بر روی هر دو فولاد انجام گرفت. سپس فرایند نورد گرم به میزان 50% کاهش در ضخامت در دماهای 450 الی 700 درجه سانتی گراد با فاصله دمایی 50 درجه سانتی گراد پس از نورد سرد بر روی هر دو فولاد انجام شد. نتایج ریزساختاری حاکی از آن بود که با نورد گرم در دمای 600 و 650 درجه سانتی گراد می توان به ترتیب به اندازه دانه فریت با میانگین nm102 و nm198در فولاد حاوی نیوبیوم و ساختار فریتی با اندازه دانه nm236 و ?m 8/3 در فولاد ساده کربنی دست یافت. علت کاهش اندازه دانه در فولاد میکروآلیاژ شده در این دماها به تأثیر کاربید نیوبیوم در جلوگیری از رشد دانه ها نسبت داده شد. نتایج حاصل از سختی سنجی نمونه ها در دماهای مختلف نوردگرم، رسوب گذاری دینامیکی نیوبیوم را در فولاد حاوی نیوبیوم تأیید نمود. بر اساس نتایج حاصل از آزمون کشش، بهترین خواص کششی در فولاد حاوی نیوبیوم شامل استحکام تسلیم mpa 846 و ازدیاد طول یکنواخت 2/10% و در فولاد ساده کربنی شامل استحکام تسلیم mpa 521 و ازدیاد طول یکنواخت 3/16% بدست آمد.

هدف از این پژوهش اعمال پوشش سرامیکی بر زیرلایه از جنس کامپوزیت زمینه اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن و شیشه با استفاده از روش پاشش حرارتی بود. علت نیاز به انجام چنیین کاری محدودیت مقاومت سطحی کامپوزیت¬های زمینه پلیمری در برابر آسیب-های ناشی از فرسایش و گرما از یک سو و گرایش به افزایش محدوده کاری این مواد از سوی دیگر است. کامپوزیت¬های زمینه پلیمری با وجود خواص مکانیکی ویژه¬ مطلوبشان از نظر مقاومت سطحی در برابر گرما و فرسایش آسیب پذیرند. در جهت رفع این محدودیت¬ها،. در این تحقیق با استفاده از کارهای پیشین و آزمودن¬ روش¬ها و مواد گوناگون ، پارامترهای مناسب خشن پاشی ، جنس، تعداد و ضخامت لایه¬ها تعیین شدند. دیده شد که برای داشتن چسبندگی بهینه باید از ترکیب مناسب اندازه ذرات و فشار خشن پاشی استفاده شود. همچنین دیده شد که برای اعمال پوشش نهایی سرامیکی ابتدا باید از یک پوشش پیوندی با نقطه ذوب اندک بر سطح زیرلایه استفاده کرد. استفاده از لایه¬های میانی در جهت کاهش شیب سختی و ضریب انبساط گرمایی در ضخامت پوشش انجام شد و در نهایت لایه نهایی سرامیکی با روش پاشش پلاسمایی بر سطح کامپوزیت¬های زمینه اپوکسی اعمال شد و مورد بررسی قرار گرفت. آزمون¬های فرسایش و مقاومت به گرمای انجام شده نشان دادند که بهتربن مقاومت به فرسایش با استفاده از پوشش nicraly بدست آمد و این پوشش توانست کاهش حجم مواد زیرلایه در اثر فرسایش را تا بیش از 5 برابر کاهش دهد، همچنین بررسی¬های کاهش وزن و اندازه¬گیری دمای سطح برای نمونه با پوشش سرامیکی ysz و مقایسه آن با کامپوزیت بدون پوشش نشان داد که حضور لایه سرامیکی در سطح موجب افت 5/2 برابری کاهش وزن در اثر گرما برای پلیمر شده بود. همچنین این پوشش موجب شده بود تا دمای سطح زیرلایه در تماس با سطح داغ با دمای ثابت کاهش 75 درجه¬ای داشته باشد. از این¬رو می¬توان گفت که پوشش¬های اعمال شده توانسته¬اند محدوده کاری کامپوزیت زیرلایه را تا مقادیر قابل توجهی افزایش دهند.

فولادهای زنگ نزن آستنیتی با وجود داشتن خواص منحصربه¬فرد، به دلیل داشتن استحکام تسلیم پائین کمتر درصنایع مختلف مورد استفاده قرار می¬گیرند. موثرترین راه برای افزایش همزمان استحکام و چقرمگی، ریزدانه کردن فولاد است. یکی از مهم¬ترین فرایندهایی که برای تولید فولاد زنگ نزن آستنیتی شبه¬پایدار نانو/فوق ریزدانه مورد استفاده قرار می¬گیرد، فرایند ترمومکانیکی مارتنزیت است. این فرایند شامل نورد سرد برای تشکیل مارتنزیت ناشی از کرنش و در ادامه آنیل بازگشتی برای دست¬یابی به آستنیت نانو/فوق ریزدانه است. ازآنجایی که در حین نورد سرد با توجه به شرایط اعمالی (میزان نورد، نرخ کرنش، دمای نورد و اندازه دانه اولیه آستنیت) نرخ تشکیل مارتنزیت و درنتیجه مورفولوژی مارتنزیت حاصل شده تغییر می¬یابد، در این پژوهش اثر مورفولوژی مارتنزیت در دو نمونه فولاد زنگ نزن آستنیتی 201 با درصد¬های مختلف کاهش ضخامت 50 و 90% بر تشکیل ساختار میکروسکوپی حین آنیل در طی دماها و زمان¬های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پس از 50% نورد، مورفولوژی غالب لایه¬ای و پس از 90% نورد، ساختار فاقد هرگونه لایه¬های مارتنزیت بوده و تقریباً تمامی ساختار به¬صورت سلول-نابجایی است. با کاهش کرنش اشباع و افزایش کرنش، کسر ساختار سلول-نابجایی افزایش و اندازه کریستال¬های این ساختار از nm 50 برای 50% نورد به nm10 برای 90% نورد کاهش می¬یابد. مشخص شد که در طی آنیل بازگشتی در تمامی دماها، نرخ جوانه¬زنی آستنیت در ساختار سلول-نابجایی به دلیل تعداد بالاتر مراکز جوانه¬زنی در مقایسه با مارتنزیت لایه¬ای بیشتر است. حتی با انجام آنیل در دمای ˚c 900، مارتنزیت لایه¬ای پس از گذشت زمان 10 دقیقه کاملاً بازگشت می¬یابد، در حالیکه برای ساختار سلول-نابجایی این زمان در حدود 2 دقیقه است. مکانیزم بازگشت در تمامی دماها، مکانیزم نفوذی (جوانه¬زنی و رشد) تعیین شد. به دلیل بزرگتر بودن جوانه¬های حاصل از مارتنزیت لایه¬ای و کمتر بودن نیرو محرکه و هم¬چنین جلوگیری مارتنزیت باقیمانده این ساختار از رشد سریع دانه¬ها، نرخ رشد دانه¬ها در آستنیت حاصل از مارتنزیت لایه¬ای کمتر است. در آنیل در دماهای 700 و ˚c 800، به دلیل نرخ کم رشد دانه¬ها، همواره آستنیت حاصل از ساختار سلول-نابجایی کوچک¬تر است. در زمان¬های ابتدایی آنیل در دمای ˚c 900، اندازه دانه¬های آستنیت بازگشتی از مارتنزیت با ساختار سلول-نابجایی کوچک¬تر بوده اما با افزایش زمان، به دلیل بالاتر بودن نرخ رشد دانه¬ها در این دما، اندازه دانه¬های آستنیت بزرگ¬تر از آستنیت حاصل از مارتنزیت لایه¬ای می¬شود. کوچک¬ترین اندازه دانه فولاد با کسر حجمی مناسب آستنیت در این حالت برای نمونه 90% نورد شده پس از 30 ثانیه، nm 120 (با استحکام تسلیم mpa 1050 و ازدیاد طول 30%) و برای نمونه 50% نورد شده پس از 60 ثانیه، nm 500 (با استحکام تسلیم mpa 830 و ازدیاد طول 35%) بدست آمد

متالورژی فولادهای پر منگنز به خصوص فولادهای تغییر شکل پلاستیکی ناشی از دو قلویی (twip) و استحاله فازی مارتنزیتی (trip) در حال حاضر موضوع علمی مهم و قابل توجه محسوب می شود. این فولادها به علت ساختار شیمیایی مناسب از استحکام و انعطاف پذیری مطلوبی برخوردار هستند. این ویژگی های مکانیکی استثنایی از طریق قابلیت کار سختی بالای این فولاد به دست می آید. از این رودر این پژوهش با استفاده از هوش مصنوعی به پیش بینی خواص مکانیکی فولادهای twip/trip پرداخته میشود. هوش مصنوعی به عنوان روشی برای شبیه سازی سیستم ها، مدل های زیادی را در بر می گیرد. در پژوهش اخیر از دو مدل شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک برای پیش بینی خواص مکانیکی فولادهای پرمنگنز استفاده شده است. متغیرهای ورودی برای شبکه عصبی عبارت از پارامترهای ترکیب شیمیایی (درصدهای وزنی منگنز، آلومینیوم و سیلیسیم) و پارامترهای ترمومکانیکی (دمای آنیل، زمان آنیل و درصد کار سرد) هستند که با استفاده از شبکه عصبی تاثیر آنها بر متغیرهای خروجی استحکام تسلیم، استحکام کششی و درصد ازدیاد طول بررسی شده است. داده های لازم برای بررسی شبکه از مقالات به دست آمد .20 در صد این داده ها برای مرحله تست، 20 درصد برای مرحله اعتبارسنجی و 60 درصد باقیمانده برای آموزش شبکه به کار برده شد. برنامه شبکه عصبی برای هر یک از دو دسته پارامترهای شیمیایی و مکانیکی به طور جداگانه نوشته شد و برای دست یافتن به نتایج دقیق تر برای هر کدام از این پارامترها سه برنامه مجزا طراحی گردید. همچنین در نوشتن شبکه دو روش پس انتشار خطا و شعاع مبنا استفاده گردید. با استفاده از شبکه عصبی به بررسی تاثیر هر یک از پارامترها به طور جداگانه بر خواص مکانیکی پرداخته شد. نتایج نشان داد که مدل آموزش داده شده می تواند حساسیت خواص مکانیکی به متغیرهای ورودی را پیش بینی نماید. در گام بعدی با استفاده از نتایج به دست آمده از شبکه عصبی، معادله ای برای استفاده در مدل الگوریتم ژنتیک حدس زده شد. استفاده از الگوریتم ژنیک باعث گردید تا نتایج به دست آمده از شبکه عصبی بهینه گردد و پیش بینی بهتری را در پی داشته باشد.

فولادهای زنگ نزن آستنیتی با وجود داشتن خواص منحصربه¬فرد، به دلیل داشتن استحکام تسلیم پائین کمتر درصنایع مختلف مورد استفاده قرار می¬گیرند. موثرترین راه برای افزایش همزمان استحکام و چقرمگی، ریزدانه کردن فولاد است. یکی از مهم¬ترین فرایندهایی که برای تولید فولاد زنگ نزن آستنیتی شبه¬پایدار نانو/فوق ریزدانه مورد استفاده قرار می¬گیرد، فرایند ترمومکانیکی مارتنزیت است. این فرایند شامل نورد سرد برای تشکیل مارتنزیت ناشی از کرنش و در ادامه آنیل بازگشتی برای دست¬یابی به آستنیت نانو/فوق ریزدانه است. ازآنجایی که در حین نورد سرد با توجه به شرایط اعمالی (میزان نورد، نرخ کرنش، دمای نورد و اندازه دانه اولیه آستنیت) نرخ تشکیل مارتنزیت و درنتیجه مورفولوژی مارتنزیت حاصل شده تغییر می¬یابد، در این پژوهش اثر مورفولوژی مارتنزیت در دو نمونه فولاد زنگ نزن آستنیتی 201 با درصد¬های مختلف کاهش ضخامت 50 و 90% بر تشکیل ساختار میکروسکوپی حین آنیل در طی دماها و زمان¬های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پس از 50% نورد، مورفولوژی غالب لایه¬ای و پس از 90% نورد، ساختار فاقد هرگونه لایه¬های مارتنزیت بوده و تقریباً تمامی ساختار به¬صورت سلول-نابجایی است. با کاهش کرنش اشباع و افزایش کرنش، کسر ساختار سلول-نابجایی افزایش و اندازه کریستال¬های این ساختار از nm 50 برای 50% نورد به nm10 برای 90% نورد کاهش می¬یابد. مشخص شد که در طی آنیل بازگشتی در تمامی دماها، نرخ جوانه¬زنی آستنیت در ساختار سلول-نابجایی به دلیل تعداد بالاتر مراکز جوانه¬زنی در مقایسه با مارتنزیت لایه¬ای بیشتر است. حتی با انجام آنیل در دمای ˚c 900، مارتنزیت لایه¬ای پس از گذشت زمان 10 دقیقه کاملاً بازگشت می¬یابد، در حالیکه برای ساختار سلول-نابجایی این زمان در حدود 2 دقیقه است. مکانیزم بازگشت در تمامی دماها، مکانیزم نفوذی (جوانه¬زنی و رشد) تعیین شد. به دلیل بزرگتر بودن جوانه¬های حاصل از مارتنزیت لایه¬ای و کمتر بودن نیرو محرکه و هم¬چنین جلوگیری مارتنزیت باقیمانده این ساختار از رشد سریع دانه¬ها، نرخ رشد دانه¬ها در آستنیت حاصل از مارتنزیت لایه¬ای کمتر است. در آنیل در دماهای 700 و ˚c 800، به دلیل نرخ کم رشد دانه¬ها، همواره آستنیت حاصل از ساختار سلول-نابجایی کوچک¬تر است. در زمان¬های ابتدایی آنیل در دمای ˚c 900، اندازه دانه¬های آستنیت بازگشتی از مارتنزیت با ساختار سلول-نابجایی کوچک¬تر بوده اما با افزایش زمان، به دلیل بالاتر بودن نرخ رشد دانه¬ها در این دما، اندازه دانه¬های آستنیت بزرگ¬تر از آستنیت حاصل از مارتنزیت لایه¬ای می¬شود. کوچک¬ترین اندازه دانه فولاد با کسر حجمی مناسب آستنیت در این حالت برای نمونه 90% نورد شده پس از 30 ثانیه، nm 120 (با استحکام تسلیم mpa 1050 و ازدیاد طول 30%) و برای نمونه 50% نورد شده پس از 60 ثانیه، nm 500 (با استحکام تسلیم mpa 830 و ازدیاد طول 35%) بدست آمد. کلمات کلیدی: فولاد زنگ نزن آستنیتی 201، عملیات ترمومکانیکی مارتنزیت، مورفولوژی مارتنزیت، مارتنزیت لایه¬ای، ساختار سلول-نابجایی، آنیل بازگشتی.

در این پژوهش به ارزیابی رفتار سیلان گرم و تحولات ریزساختاری فولاد یوتکتویدی با ساختار کاملا پرلیتی در محدوده دمایی 770-620 درجه سانتیگراد و نرخ کرنش حقیقی 10-01/0 برثانیه پرداخته شده است. اهداف مورد نظر شامل توسعه رسم نقشه های فرایند جهت شناسایی دامنه ایمن (دما و نرخ کرنش مناسب) برای وقوع مکانیزم کروی شدن دینامیکی جهت تبدیل لایه¬های سمنتیت نانومتری به ذرات سمنتیت فوق¬ریز/نانومتری، بررسی رفتار تغییرشکل گرم سریع بوسیله کارگرم در دمای استحاله یوتکتویدی (720 درجه سانتیگراد)، محاسبه ثوابت و انرژی اکتیواسیون ظاهری تغییرشکل گرم و همچنین ارزیابی تاثیر افزودن عنصر میکروآلیاژی وانادیم بر رفتار کارگرم فولاد یوتکتویدی بوده است. رفتار ترمومکانیکی بوسیله آزمون فشار گرم و دستگاه شبیه ساز ترمومکانیکی gleeble 1500 مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که بوسیله کارگرم در محدوده دمایی 720-640 درجه سانتیگراد و نرخ کرنش 1/0-01/0 برثانیه، مکانیزم کروی شدن دینامیک با بازدهی اتلاف انرژی 30-21 درصد فعال گردیده و امکان تبدیل لایه¬های سمنتیت با ضخامت 5±35 نانومتر به ذرات کروی سمنتیت با اندازه کمتر از 100 نانومتر وجود دارد. همچنین کارگرم در دمای 720 درجه سانتیگراد و نرخ کرنش سریع 1 برثانیه منجر به وقوع مکانیزم کروی شدن دینامیکی و تشکیل نانو ذرات سمنتیت گردیده است. این روش می تواند یک روش تبدیل ریزساختاری نوین برای تغییرشکل گرم سریع فولاد یوتکتویدی بدون ایجاد هرگونه عیب ریزساختاری باشد که برای اولین بار توسعه یافته است. از طرف دیگر، در نواحی ناپایداری انواع عیوب ریزساختاری از قبیل تمرکز سیلان، لغزش لایه¬ای، خم شدگی لایه¬ای، ترک خوردگی لایه¬ای و ترک خوردگی در مرزدانه های اولیه آستنیت مشاهده گردید. همچنین افزودن عنصر میکروآلیاژی وانادیم و به دنبال آن تشکیل نانورسوبات کاربید وانادیم با اندازه متوسط 10 نانومتر در نواحی مرزهای با زاویه کم و زیاد، از وقوع برخی عیوب ریزساختاری نظیر ترک خوردگی مرزدانه ای و تمرکز سیلان در حین کارگرم با نرخ کرنش بالا جلوگیری نمود؛ در حالی که وقوع مکانیزم کروی شدن دینامیکی نیز به تاخیر افتاد. محاسبه انرژی اکتیواسیون ظاهری تغییرشکل گرم (qapp) نشان داد که این مقدار برای فولاد یوتکتویدی ساده و میکروآلیاژی شده با وانادیم به ترتیب برابر 455 و kj/mol 498 می¬باشد. افزودن وانادیم از طریق اثرات استحکام دهی محلول جامد و رسوب سختی باعث افزایش مقاومت به لغزش نابه-جایی¬ها و به تاخیر انداختن مکانیزم نرم شدن درحین تغییرشکل گرم و در نتیجه افزایش انرژی اکتیواسیون به میزان kj/mol 43 گردید.

در این تحقیق اثر زمان پایداری(نگهداری در دمای اتاق به مدت 48 ساعت) و اثر زمان نگهداری(نگهداری در دمای زیر صفر به مدت 1، 24، 30 و 48 ساعت) در نیتروژن مایع در طول عملیات زیر صفر عمیق بر سختی، ریز ساختار و مقاومت سایشی از فولاد 2601/1 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عملیات زیر صفر باعث افزایش سختی و کاهش درصد آستنیت باقیمانده در مقایسه با نمونه تحت عملیات حرارتی متداول می شود. عملیات زیر صفر عمیق مقاومت سایشی را به میزان 5/2-5/72% افزایش می دهد. علاوه براین مطالعه سطح سایش و محصولات سایش نشان داد که مکانیزم غالب در سایش، چسبان می باشد. در عملیات زیر صفر عمیق تعداد کاربید ها افزایش و اندازه کاربید ها کاهش می یابد. بنابراین عملیات زیر صفر عمیق باعث افزایش نیروی محرکه در هسته گذاری کاربید ها می شود. با نگهداری نمونه برای یک دوره 48 ساعته در دمای اتاق بعد از کوئنچ(پایدار سازی) مقاومت سایشی کمتر و سختی کمتر در مقایسه با نمونه های تحت عملیات زیر صفر عمیق(بدون پایدار سازی) بدست آمد.

در فولادها با افزایش درصد کربن و عناصر آلیاژی، دمای شروع و پایان استحاله مارتنزیتی کاهش پیدا می کند. حتی ممکن است در فولادهای پرآلیاژ و با کربن بالا، دمای پایان استحاله مارتنزیتی به کمتر از صفر درجه سانتی گراد برسد.به این دلیل، بعد از کوئنچ تا دمای محیط در ساختار فولاد آستنیت باقیمانده وجود خواهد داشت. آستنیت باقیمانده فازی نرم است، که باعث کاهش سختی، مقاومت سایشی و پایداری ابعادی میگردد.آستنیت باقیمانده فازی است ناپایدار که در شرایط کاری و اعمال تنش ممکن است به مارتنزیت تبدیل شود. مارتنزیت تازه تشکیل شده،تمپر نشده می باشد و بنابراین بسیار ترد و شکننده است. همچنین استحاله مذکور همراه با 4% افزایش حجم است. این افزایش حجم ناخواسته می تواند منجر به اعوجاج و ناپایداری ابعادی گردد.بنابراین یکی از موضوعات مهم در عملیات حرارتی فولادها کاهش و یا حذف آستنیت باقیمانده است.در عملیات حرارتی متداول با طراحی مناسب سیکل عملیات حرارتی بازگشت(تمپر) می توان آستنیت باقیمانده را کاهش داد. اما به سبب نرم شدن ساختار و رشد کاربیدها، سختی و استحکام فولاد کاهش می یابد. بنابراین استفاده از عملیات تمپر جهت کاهش آستنیت باقیمانده چندان مناسب نمی باشد. یکی از روشهای دیگر برای کاهش و یا حذف آستنیت باقیمانده استفاده از عملیات زیرصفر است. عملیات زیرصفر در سالهای اخیر جذابیت زیادی را برای محققین در مورد تاثیر این عملیات بر خواص فولادها و به ویژه فولادهای ابزار ایجاد کرده است.

هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی تأثیر افزودن عنصر میکروآلیاژی نیوبیم بر تحولات ریزساختاری و خواص مکانیکی یک فولاد دوفازی فوق ریزدانه می باشد. بدین منظور، چهار فولاد با ترکیب شیمیایی مشابه و مقادیر مختلف نیوبیم (صفر، 06/0، 12/0 و 18/0 درصد وزنی) توسط روش ذوب القائی تحت خلاء ریخته گری شد. سپس فولادهای دوفازی با ساختار فریتی- مارتنزیتی ساخته شده و از طریق عملیات ترمومکانیکی نورد سرد- آنیل بین بحرانی بازگشتی، ساختار فوق ریزدانه/نانوساختار در آن ها ایجاد گردید. در این عملیات، ساختارهای دوفازی به میزان 80% کاهش در ضخامت نورد سرد شده و سپس در دمای °c 770 به مدت زمان های 4، 6 و 8 دقیقه آنیل بین بحرانی بازگشتی شدند. نتایج حاصل از تصاویر میکروسکوپی نشان داد که با افزایش نیوبیم تا 12/0 درصد وزنی، متوسط اندازه دانه های فریت کاهش و کسر حجمی مارتنزیت افزایش یافت، با این حال در زمان های آنیل بین بحرانی 6 و 8 دقیقه، کسر حجمی مارتنزیت کم تر و اندازه دانه فریت بزرگ تر در نمونه حاوی 18/0 درصد وزنی نیوبیم مشاهده شد. نتایج حاصل از آزمون کشش، تأثیر رسوبات کاربید نیوبیم را در بهبود خواص مکانیکی تایید کرد. آزمون کشش، ترکیب بسیار خوبی از استحکام و انعطاف پذیری را در قالب میزان انرژی جذب شده (j.cm-3 160) و چقرمگی (mpa 229) در مقایسه با دیگر فولادهای دوفازی تجاری نشان داد. فولاد دوفازی فوق ریزدانه (با متوسط اندازه دانه فریت µm 37/0 ± 40/1) حاوی 12/0 درصد وزنی نیوبیم، استحکام کششی mpa 1203 ( حدود 120% بالاتر از نمونه فریتی-پرلیتی اولیه) بدون کاهش انعطاف پذیری را نشان داد. رفتار کرنش سختی فولادهای دوفازی توسط سه مدل مرسوم هولومن، کروسارد- جول (c-j) و c-j اصلاح شده بررسی و مشاهده شد که مدل های هولومن و c-j رفتار کرنش سختی فولادهای دوفازی را به صورت دو مرحله ای و مدل c-j اصلاح شده، رفتاری سه مرحله ای را نشان داده است. نوع شکست در فولادهای دوفازی شکست نرم بود به طوری که با افزایش درصد وزنی نیوبیم، قطر متوسط دیمپل ها کاهش یافت. تغییرات استحکام، انعطاف پذیری، رفتار کرنش سختی و رفتار شکست فولادهای دوفازی با تغییر درصد وزنی نیوبیم و زمان آنیل بین بحرانی، رابطه خوبی را با ویژگی های ریزساختاری نشان داد.

در این تحقیق تاثیر عملیات حرارتی 6 t و عملیات برگشت و پیر سازی مجدد(rra) بر ساختار میکروسکوپی، خواص مکانیکی و خواص خستگی آلیاژ 7075 فورج شده در شرایط 6t مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا نمونه های فورج شده را تحت عملیات همگن سازی در دمای c° 460 به مدت نیم ساعت قرار داده و سپس نمونه ها تحت عملیات پیر سازی مصنوعی در دمای °c 120 به مدت 24 ساعت داده شدند. عملیات برگشت و پیر سازی مجدد در دماهای 180 ، 200 ، 220 و °c 240 به مدت زمان های 5 ،10و20 دقیقه انجام شده و بعد از کوئنچ دوباره تحت عملیات پیر سازی مصنوعی در دمای c° 120 به مدت 24 ساعت قرار گرفتند. با اندازه گیری سختی و استحکام کششی رفتار مکانیکی آنها بررسی شد. ساختار متالوگرافی در شرایط عملیات حرارتی 6t و rra توسط میکروسکوپ نوری بررسی شد و ترکیب شیمیایی رسوبات توسط آنالیز کمی (edax ) مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی سختی و استحکام تسلیم بعد از برگشت و پیر سازی مجدد مشخص شد که بعد از برگشت و پیر سازی مجدد در دمای °c 200 و به مدت 5 دقیقه، سختی و استحکام تسلیم به مقدار 13% نسبت به عملیات 6 t افزایش یافت. برای تاثیر عملیات rra بر خواص خستگی و مقایسه آن با عملیات 6 t ، آزمایش خستگی روی نمونه ها 7075 تحت دو عملیات حرارتی rra و6t در سه سطح تنش توسط دستگاه خستگی گردشی - خمشی با نسبت بار 1- انجام شد. نتایج آزمایش خستگی نشان داد که عملیات حرارتی rra باعث بهبود خواص خستگی شده است. برای بررسی سطوح شکست از میکروسکوپ الکترونی استفاده شد. بررسی ها نشان داد که فاصله خطوط مواج در عملیات rra نسبت به 6t کمتر است که این امر نشان دهنده بهبود مقاومت به خستگی تحت عملیات rra می باشد.

چکیده در این تحقیق روشی از فرایندهای ترمومکانیکال پیشرفته موسوم به فرایند مارتنزیتی مورد آزمایش قرار گرفت. در ابتدا به منظور بهینه نمودن شرایط عملیات حرارتی، فولادکم کربن نایبیوم دارکه ترکیب شیمیایی مناسبی جهت ایجادساختاردوفازی داشت، تحت عملیات همگن سازی در دمای?c 1100به مدت 3 ساعت و سپس عملیات فورج در دمای ?c1000 و به میزان کاهش50 درصد قرارگرفت. آزمایش دیلاتومتری جهت بدست آوردن دماهای بحرانی توسط دستگاه شبیه سازترمومکانیکی انجام گردید.3دمای?c960،920،880و3زمان1800،900،300ثانیه به عنوان متغیرهای ناحیه دوفازی انتخاب گردید.نمونه های دوفازی با درصدهای مختلف فاز مارتنزیت و اندازه دانه های متفاوت، تحت عملیات مکانیکی نورد سرد با کاهش های 20، 40،60 و80 قرار گرفت.پس از نورد،عملیات حرارتی آنیل در3دمای400، 500 و?c600به مدت نیم ساعت برروی همه نمونه هاانجام شد. بررسیهای ریز ساختاری به کمک میکروسکوپ نوری وsem و همچنین تستهای کششی وسختی سنجی پس از مراحل مختلف سیکل حرارتی- مکانیکی انجام شد. نتایج حاصله مشخص نمودکه فولاددوفازی شده دردمای نگهداری880 درجه سانتیگراد به مدت 5 دقیقه، دارای حداقل اندازه دانه های میانگین دربین سایر نمونه ها با7/3میکرومتروحداقل درصدفاز مارتنزیت یعنی4/14درصد بود.با افزایش دمای نگهداری درمنطقه بین بحرانی فولاددوفازی استحکام افزایش یافت. استحکام کششی فولاددوفازی نگهداری شده به مدت5 دقیقه از550 مگاپاسکال دردمای نگهداری?c880 به 595 مگاپاسکال دردمای نگهداری?c960 افزایش یافت. افزایش زمان نگهداری درمنطقه بین بحرانی فولاد دوفازی استحکام کاهش می یابد درفولاد دوفازی شده در دمای?c920 با افزایش زمان از5 دقیقه به30 دقیقه استحکام کششی از544 به516 مگاپاسکال کاهش یافت. به کمک فرایند نورد سرد، قبل از آنیل فولادی دوفازی با استحکام بالای 928 مگاپاسکال ودرصدازدیادطول یکنواخت9/3درصد تولید شد. دمای دوفازی این فولاد960 و زمان آن300 ثانیه بود. با استفاده از فرایند ساده نورد سرد وآنیل، فولادی دوفازی بسیار ریز دانه با استحکام کششی 810 مگاپاسکال و درصد ازدیاد طول یکنواخت 2/12 درصد با اعمال 80 درصد کاهش نورد سرد و دمای آنیل ?c500 تولید شد. دمای نگهداری درمنطقه دوفازی این فولاد ?c920 و زمان نگهداری آن 300 ثانیه بود. این فولاد که با روشی ساده و بدون اعمال کرنش بالا ایجاد شده است قابلیت تولید صنعتی را نیز داراست.

در این پژوهش پوشش های الکترولس ni-p و هم چنین پوشش های نانو کامپوزیتی ni-p-tio2 در حضور درصدهای وزنی مختلف نانو ذرات tio2 در حمام بر روی زیر لایه های از جنس آلومینیوم 7075 ایجاد شد. سپس با استفاده از آنالیز فازی xrd ساختار آمورف برای پوشش های الکترولس ni-p و هم چنین حضور نانو ذرات tio2 درون پوشش های کامپوزیتی تایید گردید . با استفاده از تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی ( sem) , مورفولوژی سطح پوشش ها مورد بررسی قرار گرفت و ساختار نیم کروی و در برخی درصد های وزنی گل کلمی را برای این پوشش ها تایید می کند و تاثیر افزودن این نانو ذرات بر ضخامت پوشش نیز با استفاده از تصاویر این میکروسکوپ از سطح مقطع محاسبه شد . با کمک آنالیزگر edax نشان داده شد که با افزایش درصد وزنی tio2 درحمام درصد وزنی آن نیزتا یک نقطه بهینه افزایش می یابد و درصد وزنی فسفر کاهش نشان می دهد . خواص خوردگی این پوشش ها نیز در محلول nacl %wt 5/3 با کمک دستگاه pgstate مورد مطالعه قرار گرفت که با تحلیل نتایج حاصل مشخص گردید که در حضور نانو ذرات tio2 به میزان 2gr/l در حمام پارامترهای خوردگی کاهش شدید دارد و در 4gr/l این پارامترها بهبود می یابد و بطور کل این پوشش ها خواص خوردگی زیر لایه را به میزان زیادی بهبود می بخشند . میکرو سختی این پوشش ها نیز مورد بررسی قرار گرفت که نهایتا افزایش میزان سختی برای این پوشش ها با افزایش میزان نانو ذرات در پوشش گزارش گردید .

چکیده ندارد.

دراین رساله با بررسی خواص متالورژیکی و بالستیکی نمونه های فولادی تهیه شده از تانک ها (چیفتن و t-72 و t-62 و m-47) و نفربرهای خارجی (مثل bmp-1 و fonix و btr) و بادرنظر گرفتن شرایط تعیین شده توسط استانداردهای نظامی سعی شده تا تعریف دقیق و مشخصی برای زره فولادی تعیین گردد. عمده ترین پارامترهایی که دراینجا بر روی آنها تکیه گردیده عبارتند از : سختی و استحکام و چقرمگی . برای تایید نهایی کیفیت نمونه ها از آزمایش بالستیک (شلیک گلوله ژ - 3) و بررسی و تحلیل نوع و میزان خسارات وارده، کمک گرفته شده است . پس از انتخاب ترکیب شیمیایی و تعیین سیکلهای عملیات حرارتی ای که احتمال داشت خواص مورد نظر را ایجاد کند به ریخته گری شمش هایی با ابعاد 320 × 320 میلیمتر در شرکت ریخته گری فولیران و سپس تبدیل این شمش ها به تختال در قسمت نوردگرم گروه کارخانجات مهماتسازی سازمان صنایع دفاع اقدام گردید. تختال تهیه شده نیز در کارخانه نورد و تولید قطعات فولادی طی چند پاس نورد گرم به ورقهای با ضخامت های متفاوت تبدیل گردید. پس از انجام آزمایشات مورد نیاز بر روی نمونه های عملیات حرارتی شده و تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشات انجام گرفته دو نمونه ای که یکی در آب و دیگری در روغن کوئنچ شده و سپس در 200 درجه سانتیگراد تمپر شده بودند به عنوان زره با سختی و استحکام بالا و چقرمگی مورد قبول پیشنهاد گردیدند. نمونه ای که در محدودهء بینیت پایینی آستمپر شده و سپس دوبار در 200 درجه سانتیگراد تمپر گردیده نیز به عنوان زره باچقرمگی و سختی متوسط پیشنهاد گردید. دونمونهء اول در ساخت بدنهء نفربرو نمونهء دوم در ساخت بدنهء تانک میتواند بکارگرفته شود. کاربرد موفق نمونهء دوم در زرهی کردن ادوات راهسازی وسنگرسازی واحدهای مهندسی جنگ می باشد. در این پژوهش نشان داده شده است که می توان با تقریب نسبتا" خوبی میزان و نوع خسارات ناشی از برخورد گلوله به یک هدف فولادی را بوسیلهء فاکتورهای متالورژیکی پیش بینی کرد. همچنین می توان به جرات ادعا نمود که باتجهیز صنایع داخلی میتوان در داخل کشور به تولید زره اقدام نمود.

خواص مکانیکی عالی نظیر استحکام و تافنس بالای بدست آمده توسط چدنهای نشکن آستمپر شده که قابل مقایسه با انواع چدنهای نشکن معمولی میباشد، موجب توسعه و استفادهء روزافزون آن شده است . عملیات حرارتی آستمپرینگ چدنهای نشکن شامل استنیته کردن آن در دمای بالا و سپس کوئنچ در حمام نمک در محدودهء دمایی تشکیل بینیت می باشد. با افزایش ابعاد قطعهء ریختگی و کاهش سرعت سرد شدن به هنگام کوئنچ در حمام نمک ، احتمال تشکیل پرلیت در مرکز قطعه افزایش می یابد، لذا به منظور جلوگیری از تشکیل پرلیت و افزایش قابلیت استمپرینگ (تشکیل زمینهء بینیتی در مرکز قطعه) از عناصر آلیاژی استفاده می گردد. در آزمایشات مربوط به این پروسه از نمونه های مخروطی شکل با ترکیبات مختلف قلع و مس استفاده گردید که این نمونه ها در دماها و زمانهای مختلف تحت عملیات آستمپرینگ قرار گرفتند، سپس بر روی این نمونه ها آزمایشات سختی به عمل آمده و ساختار این نمونه ها با میکروسکوپ نوری و الکترونی مورد بررسی قرار گرفتند. در فصلهای بعدی، تاثیر عناصر آلیاژی قلع و مس و همچنین دماها و زمانهای مختلف آستمپرینگ بر روی حداکثر ضخامتی از قطعهء ریختگی چدن نشکن که می تواند بدون تشکیل پرلیت ، آستمپر شود، مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند.

دراین تحقیق اثرعنصر بین نشین کربن برروی مکانیزمهای نرم شدن استاتیکی و دینامیکی فولادهای میکروآلیاژی حاوی تیتانیم در دو ناحیه فریت و اوستنیت مورد مطالعه قرار گرفته شد. برای این منظور از آزمایشات فشار گرم پیوسته (دینامیکی) و دومرحله ای (استاتیکی) که به کمک دستگاه mts انجام گرفتند، استفاده گردید. آزمایشات فشار گرم پیوسته در دماهای 600 تا 700 c (جهت بررسی در فاز فریت) و 900 تا 980 درجه سانتیگراد (جهت بررسی در فاز اوستنیت) و در سرعتهای کرنش s بتوان -1 10 بتوان -3 ولی با پیش کرنش های متفاوت در دو ناحیه فریت و اوستنیت انجام گرفته شدند. نتایج تحقیق حاضر نشان دادند که افزایش کربن در محدوده مورد مطالعه (c 115ˆ0 -0035ˆ0 درصد) می تواند تبلور مجدد اوستنیت را بتاخیر اندازد که این اثر در فولاد c 0030ˆ0 درصد عمدتا ناشی ازتیتانیوم محلول و در فولادهای c 03ˆ0 درصد و c 070ˆ0 درصد و c 110ˆ0 درصد ناشی از کربن آزاد و رسوبات تیتانیوم دار ti(cn) و tic می باشد. همچنین نتایج تحقیق در ناحیه فریت نشان دادند که در فاز فریت نیز امکان فعال شدن تبلور مجدد دینامیکی وجود دارد و عامل اصلی در جلوگیری از تبلور مجدد دینامیکی در فاز فریت وجود عناصر بین نشین c و n می باشد که می توانند با تشکیل رسوبات ناشی از تغییر فرم از تبلور مجدد دینامیکی جلوگیری نمایند. همچنین نتایج تحقیق حاضر در آزمایشات فشار دومرحله ای نشان دادند که باافزایش درجه حرارت سرعت بازیابی و تبلور مجدد استاتیکی در هردو ناحیه فریت و اوستنیت افزایش می یابد و همچنین باافزایش کربن در هردوناحیه اوستنیت و فریت سرعت تبلور مجدد استاتیکی کاهش می یابد.

جهت بررسی اثر عناصر جانشین خصوصا آلومینیم دراین پروژه آزمایشات فشارگرم بصورت دینامیکی و استاتیکی برروی سه نوع فولاد که مقدار آلومینیم درآنها متفاوت بود انجام گردید. (فولاد بدون آلومینیم، حاوی 4ˆ0 درصد و حاوی 5 درصد آلومینیم) این آزمایشات دردمای پایداری فاز فریت و دمای پایداری فاز آستنیت صورت گرفت . سرعت کرنش دراین آزمایشات 10 منفی 3، 10 منفی 2، 1ˆ0 و 1 بوده و آزمایشات در رنج 650 تا c 800 در فازفریت و دررنج 900 تا c 980 درفاز آستنیت صورت گرفته اند. آزمایشات فوق نشان دادند که درفاز فریت بازیابی و در فاز آستنیت تبلور مجدد صورت گرفته است . آزمایشات دینامیکی نشان دادند که افزایش آلومینیم در فولادهای فوق باعث تسریع بازیابی فاز فریت و تاخیر درتبلور مجدد فاز آستنیت میگردد. ریزساختار حاصل از آزمایشات نشان داد که افزایش پارامتر زنر - هولمن باعث ریزتر شدن دانه های حاصل از تبلور مجدد در فاز آستنیت شده و درفاز فریت نیز دانه های فرعی را ریز می نماید. درآزمایشات انجام شده اثر سرعت کرنش و دمای تغییر شکل نیز بررسی گردید. آزمایشات دینامیکی نشان دادند که افزایش سرعت کرنش و کاهش درجه حرارت درفاز فریت باعث افزایش تنش حالت پایدار و کرنش شروع حالت پایدار می گردد عوامل فوق در فاز آستنیت باعث افزایش کرنش و تنش پیک گردیده و سینتیک تبلور مجدد رابه تاخیر می اندازد. آزمایشات استاتیکی نشان دادند که افزایش سرعت کرنش و افزایش دماسینتیک بازیابی و تبلور مجدد استاتیکی راافزایش می دهد.همچنین افزایش آلومینیم باعث تاخیر درتبلور مجدد استاتیکی میگردد.

مسئله ثبات اقتصادی یکی از مباحثی است که ذهن بسیاری از نظریه پردازان اقتصادی را به خود مشغول داشته و از نظر کاربردی نیز از اهداف اساسی فعالیت های اقتصادی می باشند. در این رساله سعی شده است تا با استفاده از فرضیهء تعدیل موجودی، وجود یا عدم وجود ثبات اقتصادی از دیدگاه این مدل در ایران بررسی و آزمون شود.فرضیهء تعدیل موجودی دال بر این است که با ایجاد یک حجم از کسری بودجه، تحت شرایط ثبات اقتصادی، از یکطرف حجم پول افزایش یافته و از طرف دیگر این حجم از کسری بودجه، تحت شرایط ثبات اقتصادی، از یکطرف حجم پول افزایش یافته و از طرف دیگر این حجم پول جدیدا" ایجاد شده، درآمد ملی و از آنجا، درآمد مالیاتی دولت را افزایش داده و موجب کاهش کسری بودجه می شود تا در نهایت این مکانیزم، کسری بودجه را به صفر و به تبع آن تغییرات حجم پول را نیز به صفر رسانده و ثبات اقتصادی بدست آید البته در این نظریه فرض شده است که در دورهء مورد مطالعه اقتصاد در شرایط زیر اشتغال کامل عوامل تولید قرار دارد. این فرضیه با تشکیل الگوی 5 معادله مشتمل بر معادلات قیمت ، درآمد ملی و درآمدهای دولت به عنوان روابط رفتاری و معادلات تغییر حجم پول و کسری بودجهء دولت بعنوان روابط اتحادی آزمون شده است . بدلیل عطفی بودن سیستم معادلات مذکور با استفاده از روش حداقل مربعات معمولی برآوردهای سازگار پارامترهای ساختاری برای دورهء نمونه 1349-68 و براساس داده های آماری به قیمت های ثابت 1353 بدست آمده و در شکل حل شدهء الگو برای تغییرات حجم پول قرار داده شده است . منفی بودن مشتق تغییرات حجم پول، نشاندهندهء ثبات اقتصادی از دیدگاه مدل ارائه شده می باشد . مقدار عددی این شرایط با استفاده از دو روش میانگین گیری و معادلات تفاضلی بدست آمده که در هر دو حالت ، نتیجه حاصله، منفی بودن مشتق مزبور را نشان داده و وجود ثبات اقتصادی را تایید می کند. مسئله عدم تطبیق ظاهری نتایج با شرایط اقتصادی و همچنین بحث ناسازگاری اهداف مورد تحلیل قرار گرفته و در نهایت پیشنهادهای سیاستی جهت حفظ و تداوم ثبات ارائه شده است .

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.

با وجود اینکه آلیاژ ‏‎a356.0‎‏ آلومینیم علاوه بر دارا بودن امتیازات ویژه آلیاژهای آلومینیمی ( نقطه ذوب پایین ، رسانایی الکتریکی و حرارتی ، دانسیته کم ، استحکام بالا، ...) از قابلیت ریخته گری و سخت شدن رسوبی مناسبی برخوردار است و کاربردهای صنعتی زیادی خصوصا در مصارف نظامی و خودروسازی دارد با این حال متاسفانه در کشور عزیز ما تا حال کار چندانی برای بهبود کیفیت قطعات ریخته گری شده از این آلیاژ انجام نپذیرفته و یا همه گیر نشده است. هدف از تعریف این پروژه بهینه سازی ریخته گری آلیاژ ‏‎a356.0‎‏ آلومینیم و دستیابی به قطعاتی است که بتوانند با محصولات خارجی رقابت نمایند. برای دستیابی به هدف مذکور سه پارامتر طراحی سیستم های راهگاهی فیلترآسیون مذاب و اصلاح سازی ساختار مورد بررسی قرار گرفت و به توسط آزمایشهای متالوگرافی ، کشش و ضربه تاثیر تغییرات حاصل بر ساختار مطالعه شد. نتایج حاصل مشخص کرد که : برای دستیابی به گرید ‏‎a‎‏ باید طراحی سیستم راهگاهی بر اساس تئوری سرعت بحرانی صورت گیرد در این مسیر منوگرام پیشنهادی دکتر کمپل تا حدود زیادی می تواند راهگشا باشد. میزان اصلاح کننده باید در حد بهینه مورد استفاده قرار گیرد. در غیر اینصورت تشکیل ذرات بین فلزی ناشی از مواد اصلاح کننده و عناصر شارژ اولیه افت استحکام را به دنبال خواهد داشت.

این تحقیق در نظر دارد عوامل موثر بر کاهش هزینه های توزیع و فروش برق به مشترکین برق روستایی در استان لرستان بپردازد و بدین منظور قصد دارد تا با مراجعه به اطلاعات و آمار مربوط به فروش برق هزینه های توزیع و فروش برق مشترکین برق روستایی استان لرستان در یک دوره پنج ساله (از سال 1375 لغایت سال 1379) و با استفاده از جداول و آمارهای مختلف و از طریق تکنیک آماری آنها را مورد مقایسه قرار داده و سپس راههای کاهش هزینه های مذکور را مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.