بررسی های انجام شده بر روی آلیاژ niti نشان می دهد که این آلیاژ بدلیل خواص منحصربفردی نظیر خاصیت شبه الاستیسیته، پتانسیل بالایی جهت استفاده بعنوان زمینه کامپوزیت های مقاوم به سایش دارد. هدف این پژوهش در بخش اول، سنتز کامپوزیت زمینه niti تقویت شده با درصد های کم ( تا 6 درصد وزنی) از نانوذرات al2o3 می باشد. بدین منظور، درصدهای مختلف از این نانوذرات به سیستم آلیاژی ni-ti اضافه شده و اثر آنها بر مراحل آلیاژسازی مکانیکی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد پس از افزودن نانوذرات al2o3 زمان رسیدن به شرایط پایدار در آلیاژسازی مکانیکی کاهش و سرعت تشکیل فاز niti در مجاورت این ذرات افزایش می یابد که علت آن افزایش دانسیته نابجایی ها و تسهیل فرآیند جوش سرد و شکست ذرات در حین آلیاژسازی مکانیکی در حضور نانوذرات می باشد. از پودر اتمیزه نایتینول برای بررسی اثر پیش ماده بر خواص سایشی در کنار پودر بدست آمده از آلیاژسازی مکانیکی استفاده شد. پودرهای تهیه شده برای ساخت قطعات کامپوزیتی به روش تف جوشی در خلاء و پرس گرم ایزواستاتیک تحت فرآیند تف جوشی قرار گرفتند. نتایج اندازه گیری دانسیته نمونه های تف جوشی شده نشان داد که با روش تف جوشی در خلاء امکان رسیدن به دانسیته کامل وجود ندارد اما نمونه های تهیه شده به روش hip به دانسیته کامل رسیدند. نتایج حاصل از طرح پراش اشعه ایکس و dsc نشان داد افزودن نانوذرات به زمینه niti باعث افزایش پایداری فاز مارتنزیتی و بالا رفتن دمای این استحاله می شود. همچنین ، مقدار فازهای بین فلزی در نمونه های کامپوزیتی بیشتر ار نمونه های خالص niti می باشد. به منظور بررسی خواص مکانیکی و شبه الاستیسیته نمونه های تف جوشی شده از روش فرورونده نانو استفاده شد. نتایج این بررسی نشان داد پس از افزودن نانوذرات خاصیت شبه الاستیسیته کاهش نسبی از خود نشان می دهد ولی خواص مکانیکی نمونه های تقویت شده با نانوذرات بطور چشمگیری افزایش یافته است. آزمون سایش بر روی نمونه های تهیه شده به روش گلوله بر روی دیسک انجام گرفت. مطالعه سطوح سایش نشان داد نمونه های تقویت شده با نانو ذرات مقاومت به سایش بسیار بهتری در مقایسه با نمونه niti خالص از خود نشان دادند که بطور عمده به بهبود خواص مکانیکی و دارا بودن مقدار قابل قبول خاصیت شبه الاستیسیته در این نمونه ها برمی گردد. در نهایت، مکانیزم سایش در نمونه های تف جوشی با استفاده از sem مورد مطالعه قرار گرفت.

در این پژوهش، ابتدا پودرهای نانوکامپوزیتی cu-(0-6) vol.% sic به روش آسیاب پر انرژی ساخته شد. در اثر آسیاب مکانیکی (h 25)، ساختار فاز زمینه به حدود زیرnm 20 رسیده و توزیع نسبتا یکنواختی از تقویت کننده ها بدست آمد. افزوده شدن نانوذرات sic موجب تسریع فرایند آسیاب مکانیکی، ریزتر شدن اندازه دانه های فاز زمینه و ریزتر شدن اندازه ذرات گردید. این اثرات به بالا رفتن نرخ کارسختی در حضور نانو ذرات نسبت داده شد. در مرحله بعد، پایداری حرارتی و سینتیک رشد دانه ها در فلز مس نانوبلوری و نانوکامپوزیت مس تقویت شده با نانو ذرات sic (دو درصد حجمی)، با استفاده از معادلات تکدمای رشد دانه ها و نتایج xrd و ebsd بررسی شد. فلز مس و نانوکامپوزیت آن مقدار نمای رشد دانه نزدیک به نمای رشد دانه ایده آل (2n=) را در دمای k 973 و مقادیر n بیشتر (55/2? n برای مس نانوبلوری و 6/3 ?n برای نانوکامپوزیت) را در دماهای پایینتر نشان دادند که بیانگر تغییر ساز و کار رشد دانه ها در دمای k 973 است. برای مطالعه ساز و کار های رشد دانه ها و بررسی اثر نانو ذرات بر آن، انرژی فعال سازی رشد دانه ها در محدوده دمایی k 873-673 محاسبه گردید. مقادیر انرژی فعال سازی برای رشد دانه ها در مس نانوبلوری، خیلی کمتر از مقدار انرژی فعال سازی برای رشد دانه ها در مس چند بلوری با دانه های میکرونی بدست آمد. کرنش شبکه ای زیاد، مقادیر کم ناخالصی آهن و فعال بودن ساز و کار های نفوذ سطحی و حجمی برای رشد دانه ها، علت پایین بودن انرژی فعال سازی برای رشد دانه ها بیان شد. همچنین انرژی فعال سازی کمتر برای رشد دانه ها در نانوکامپوزیت نسبت به فلز مس نانوبلوری را می توان ناشی از میزان بالای کرنش شبکه در حضور نانوذرات و سهم بالای نفوذ فصل مشترکی و حجمی در رشد دانه ها دانست. در مرحله بعد، پودرهای نانوبلوری sic/cu تحت پرس گرم در دمای k 973 قرار گرفتند تا نانوکامپوزیت های بالک با چگالی نزدیک به چگالی تئوری حاصل شود. نتایج بیانگر توزیع نسبتا یکنواخت نانوذرات sic در اثر فرایند ساخت، پایداری حرارتی و ریزتر شدن اندازه دانه های مس درحضور نانوذرات در ریزساختار بودند. مطالعه ریزساختار نشان داد که دانه های فاز زمینه کاملا هم محور و توزیع جهتگیری دانه ها غیر تصادفی و دوگانه است. افزودن نانوذرات منجر به کاهش اندازه دانه ها و افزایش مقدار مرز دانه های فرعی گردیده است. این تاثیرات به اثر زنر و آرایش مجدد نابجایی های تولید شده ناشی از عدم انطباق حرارتی دو فاز، بوسیله فرایند بازیابی مربوط می شود. اندازه-گیری خواص فشاری و ریزسختی در دمای محیط نشان داد که با ریز کردن ساختار دانه ها و افزودن نانوذرات (تا 4 درصد)، افزایش قابل توجهی در استحکام تسلیم (پنج برابر) و سختی مس (سه برابر) نسبت به مس با دانه های میکرومتری بدست می آید. ساز و کار های استحکام بخشی در این مواد بر اساس مدل های استحکام بخشی تحلیل شدند. نتایج نشان دادند که مرز دانه ها، بخصوص مرز دانه های زاویه بزرگ، ساز و کار غالب استحکام بخشی در این مواد هستند. در بخش بعدی، نانوکامپوزیت های هیبریدی cu/(sic+cnt) به روش آسیاب مکانیکی و پرس گرم در دمای k 973 ساخته شده و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که توزیع یکنواخت نانولوله های کربنی در حضور نانوذرات sic در اثر آسیاب مکانیکی بدست می آید. استفاده از نانوذرات sic در کنار cnt ها باعث کاهش آهنگ رشد دانه ها در حین فرایند ساخت و در نتیجه ریزتر شدن دانه ها گردید. بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های هیبریدی، افزایش قابل توجه استحکام تسلیم (سه برابر)، مدول یانگ (سی درصد) و سختی (پنجاه درصد) را نسبت به مس خالص نشان داد. بررسی ساز و کار های استحکام بخشی نشان داد که مرز دانه ها، ساز و کار غالب استحکام بخشی در این مواد هستند.

چکیده ندارد.