فولادهای ابزار سردکار aisi d2 معمولا در شرایطی به کار می روند که سختی و مقاومت به سایش بالا مورد نیاز باشد. به منظور بهبود سختی سطحی این دسته از فولادها بعضا مورد عملیات پوشش دهی به روش trd قرار می گیرند. با توجه به شرایط و مکانیزم حاکم بر سایش خستگی غلتک های نورد ازجنس فولاد d2 افزایش سختی سطحی غلتک ها از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. مرحله اول این پژوهش با هدف دستیابی به ماکزیمم سختی، همزمان با افزایش چقرمگی در غلتک های مذکور انجام گرفته است. بدین منظور دو گروه عملیات حرارتی برای سخت کاری این فولاد در نظر گرفته شد. در گروه اول با دمای آستنیته پایین محدوده (c° 990)، قطعات ابتدا پیشگرم شده و سپس در حمام آستنیته در دمای c° 990 غوطه ور شدند. با توجه به نتایج بدست آمده، سختی سطح نمونه ها hrc 56 بوده و میکرو ساختار آن ها متشکل از کاربیدهای آلیاژی اولیه و زمینه ای شامل آستنیت باقی مانده، مارتنزیت تمپر شده و کاربید های انتقالی است. در گروه دوم با دمای آستنیته بالای محدوده (c° 1070)، بعد از پیشگرم، نمونه ها در حمام نمک کلرید باریم به مدت 30 دقیقه در دمای c° 1070 تحت عملیات آستنیته قرار گرفتند و پس ازآن در روغن سرد شدند. در ادامه دو مرحله تمپر برای این نمونه ها در نظر گرفته شد. دمای بهینه برای حصول ماکزیمم سختی (hrc 60) برابر با c° 560 بدست آمد. برای دستیابی به چقرمگی بالا بدون کاهش شدید سختی، دمای تمپرینگ مرحله دوم، c° 30 کمتر از دمای تمپر اولیه در نظر گرفته شد. نتایج نشان می دهد که عملیات حرارتی گروه دوم برای سخت کاری این غلتک ها مناسب تر می باشد و عمر آن ها را به مقدار 15 درصد افزایش می دهد. در مرحله دوم این پژوهش، سینتیک تشکیل پوشش کاربید وانادیوم بر روی فولاد ابزار aisi d2 با استفاده از روش غوطه وری در حمام نمک بوراکس همزمان با انجام عملیات حرارتی سخت کاری با دمای آستنیته بالای محدوده بر روی فولاد مذکور و هم چنین تاثیر پارامترهای دما و زمان در ترکیب شیمیایی ثابت حمام نمک مذاب بر مشخصات پوشش مورد بررسی قرار گرفته است. حمام نمک مذاب با ترکیب بوراکس، پودر فرو وانادیوم، پودر آلومینیوم و اسید بوریک انتخاب شد. عملیات پوشش دهی و حرارتی سخت کاری به صورت توامان شامل عملیات پیشگرم کردن نمونه ها در دمای c° 500 به مدت 2 ساعت، ورود نمونه ها به حمام نمک بوراکس جهت ایجاد پوشش در دماهای c° 900، c° 950 و c° 1000 برای مدت زمان های 3، 4، 5 و 6 ساعت، عملیات آستنیته کردن نمونه ها در دمای c° 1070 به مدت 30 دقیقه و دو مرحله برگشت دادن نمونه ها در دماهای c° 560 و c° 530 به مدت 2 ساعت، انجام شد. پس از انجام سیکل عملیات پوشش دهی و حرارتی سختی نمونه ها در مقیاس میکرو و ماکرو به ترتیب 2300 تا 3200 ویکرز و 61-59 راکول سی بدست آمد. آنالیزساختاری پوشش توسط دستگاه پراش اشعه ایکس (xrd) نشان داد که نوع کاربید وانادیوم تشکیل شده در پوشش v8c7 می باشد. ریزساختار نمونه ها به وسیله میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفت و ضخامت پوشش اندازه گیری شده با استفاده از sem، در محدوده 7/6 تا 95/26 میکرون اندازه گیری شد. بر اساس نتایج بدست آمده، بیشترین ضخامت پوشش مربوط به دمای c° 1000 و زمان 6 ساعت بود. تاثیر افزایش دمای حمام نمک بوراکس بر میزان افزایش ضخامت پوشش نسبت به تأثیر زمان غوطه وری قابل ملاحظه تر می باشد، به طوری که افزایش دما به میزان c° 100، باعث افزایش ضخامت پوشش به میزان 5/2 برابر شده است. نهایتا با استفاده از منحنی های نرخ رشد پوشش، سینتیک رشد لایه پوشش نیز مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد روند تغییرات ضخامت پوشش بر حسب زمان پوشش دهی پارابولیک بوده و نفوذ اتم های کربن از زیر لایه فولادی به پوشش کنترل کننده رشد لایه پوشش بوده است. مقدار انرژی فعال سازی محاسبه شده برای تشکیل پوشش بر روی سطح فولاد d2 با روش حمام مذاب بوراکس، kj/mol 5/114 مشخص گردید.

ابتدا سیکل تبرید جذبی eax در شرایط مبنا از لحاظ قانون اول ترمودینامیک مورد بررسی قرارگرفته و ضریب عملکرد سیکل وخواص همه ی نقاط آن بدست آمده است،سپس این سیکل در شرایط مبنا از لحاظ قانون دوم ترمودینامیک مورد بررسی قرار گرفته است. در مقایسه ی بین سیکل ها سعی شده که تمام شرایط بغیر از پارامتر مورد بررسی برای هر سه سیکل یکسان در نظر گرفته شود.در ابتدا تغییرات ضریب عملکرد و بازده اگزرژتیکی برای هر سه سیکل مورد نظر بر حسب دمای ژنراتور مورد بررسی قرار گرفته است و مشخص شده است که سیکل eax در بازه ی دمایی پایین عملکرد بهتری از سیکل دو اثره دارد ولی در دماهای بالای ژنراتور عملکرد سیکل دو اثره هم از لحاظ قانون اول وهم از لحاظ قانون دوم بهتر است.در ادامه دو سیکل دو اثره و eax از لحاظ قانون اول و دوم ترمودینامیک بر حسب پارامتر های دمای کندانسور ، دمای ابزربرو دمای اواپراتور مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفتند که این مقایسه عملکرد بهتر سیکل eax در دمای بالای کندانسور و ابزربر و دمای پایین اواپراتوررا نشان میدهد.سپس سیکل eax بر حسب سایر پارامتر های غیر مشترک از جمله کارایی مبادله کن های گرمایی محلول از لحاظ قانون اول ودوم ترمودینامیک بررسی شده است، و همچنین تغییرات تلفات اگزرژی نسبی برای تمام اجزای سیکل بر حسب تمام پارامتر های مورد بررسی آورده شده است.در نهایت نیز امکان وقوع پدیده ی کریستالیزاسیون در سیکل eax در شرایط کار کرد مختلف مورد بررسی قرار گرفته است . با تو جه به اینکه محتمل ترین محل برای وقوع پدیده ی کریستالیزاسیون در سیکل های تبرید جذبی ورودی ابزر می باشد هر سه ورودی ابزربر در سیکل eax ارزیابی شده و مشخص می شود که فقط در ورودی ابزربر 1 در دمای بالای ژنراتور امکان وقوع کریستالیزاسیون وجود دارد.

سینترکردن هماتیت آزمایشگاهی باعث نزدیک شدن ساختار آن به ساختار مواد معدنی و ایجاد تخلخل در آن می شود . در نتیجه دمای احیای آن با گرافیت پیش از آسیا کردن مخلوط پودری به شدت کاهش می یابد . آسیا کردن پر انرژی هماتیت سینتر شده همراه با گرافیت در محیط آرگون موجب کاهش بیشتر دمای احیا می شود . تاثیر آسیا کردن در اتمسفر آرگون روی دمای احیای مخلوط پودری بیش از آسیا کردن در هوا است .