فولادهای نانوساختار بینیتی با خواص منحصر به فردی که همانند استحکام کششی بیش از mpa2000، استحکام فشاری بیش از mpa3000، داکتیلیته در دامنه ی %30-5، و مقادیر kic تا حدود mpa m1/245 اخیراً توسعه یافته اند. بر خلاف سایر مواد نانوساختار، تولید این فولادها نیازمند عملیات فرآوری پیچیده و پرهزینه ای نیست و به سهولت با استفاده از یک چرخه ی عملیات حرارتی ساده قابل تولید هستند. برای تولید این فولادها پس از نورد شمش ریختگی، عملیات همگن سازی به مدت دو روز تحت اتمسفر خلاء انجام شد. آستنیته کردن تحت اتمسفر محافظ آرگون انجام شد و سپس استحاله ی نهایی به صورت همدما در حمام نمک 300، 250 و °c220 صورت پذیرفت. ساختار حاصل به وسیله ی پراش پرتو x، میکروسکوپی نوری و الکترونی روبشی و آزمون سختی مشخصه یابی شد. سایش خراشان به عنوان اصلی ترین دلیل انهدام مواد مهندسی شناخته شده است و بیش از 50% مسائل سایشی بر اساس این نوع سایش اتفاق می افتند. در صنعت برای مقابله با سایش خراشان آلیاژهای آهنی بیشترین استفاده را دارند. در این تحقیق تاثیر اندازه ی ذرات ساینده بر نرخ سایش فولادهای نانوساختار بینیتی بررسی شده است. برای انجام آزمون های سایش از آزمون سایش pin-on-disk طبق استاندارد astm g132 استفاده شد. نتایج نشان داد که روند سایشی این فولادها با فولادهای متداول تفاوت دارد. در فولادهای متداول با افزایش اندازه دانه های ساینده شاهد سه مرحله ی مجزای تغییر نرخ سایش هستیم، ولی در فولادهای نانوبینیتی با افزایش اندازه ی ذرات ساینده در ابتدا نرخ سایش به آهستگی افزایش می یابد که این رفتار مشخصه ی فولادهای مارتنزیتی با چقرمگی تقریباً صفر است؛ پس از رسیدن به یک اندازه دانه ی ساینده ی مشخص نرخ سایش افزایش قابل ملاحظه ای می یابد. نتایج نشان داد که دو پارامتر را می توان علت این رفتار قلمداد نمود: تغییر مکانیزم سایش و کاهش نرخ کارسختی سطح نمونه. از بین این دو مورد نیز تغییر نرخ کارسختی را می توان علت اصلی این رفتار دانست.

در این پژوهش امکان ساخت کامپوزیت سرامیکی al2o3-tib2 به روش سنتز احتراقی و با استفاده از مواد واکنش دهنده آلومینیوم، اکسید تیتانیوم و اسید بوریک مورد بررسی قرار گرفت. به منظور افزایش واکنش پذیری واکنش دهنده ها، قبل از انجام فرایند سنتز احتراقی پودرهای واکنش دهنده تحت عملیات فعال سازی مکانیکی در آسیاب پرانرژی قرار گرفتند. نتایج بررسی های آنالیز فازی اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که استفاده از اسید بوریک به جای اکسید بور و هم چنین بکارگیری روش فعال سازی مکانیکی قبل از سنتز برای تولید این کامپوزیت سرامیکی به صورت درجا، موفقیت آمیز بوده و فعال سازی مکانیکی قبل از انجام سنتز احتراقی نقش بسزایی در تولید درجای این کامپوزیت داسته است. به کمک استفاده از روش آنالیز حرارتی اثر زمان و سرعت آسیاب کاری بر دمای شروع واکنش ها و همچنین شدت واکنش های سنتز احتراقی در مخلوط ترمیت al-tio2-h3bo3 بررسی شد. نتایج حاصله از آنالیز حرارتی مخلوط پودرها نشان داد که پیش فعال سازی مکانیکی اثر قابل توجهی بر دمای شروع و شدت واکنش ها دارد. همچنین در این پژوهش امکان تولید کامپوزیت سرامیکی al2o3-tib2 با ساختار نانو با استفاده از فرایند آسیاب کاری شدید به مدت 5، 10 و چهل ساعت، بعداز سنتز احتراقی هم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایش آنالیز فازی اشعه ایکس و روش ویلیامسون-هال حاکی از آن بود که انجام آسیاب کاری شدید بعد از 10 ساعت و چهل ساعت به ترتیب موجب کاهش اندازه کریستالیت های آلومینا به 55و 33 نانومتر شده است. همچنین اثر فرایند ثانویه آسیاب کاری بر روی یکنواختی میکروساختار و اندازه و مورفولوژی ذرات حاصله نیز بررسی شده است.

آهن خالص همواره به عنوان یک ماده فرو مغناطیس خوب مطرح بوده است، اما مقاومت الکتریکی پائین آن سبب شده تا تلفات جریان های گردابی بالایی را تجربه کند. آلیاژهای پایه آهنی از جمله سیستم آلیاژی fe-si ، نفوذ پذیری مغناطیسی بالاتر و تلفات مغناطیسی کمتری را ایجاد می کنند.این موضوع باعث می شود تا سیستم هایی که از این آلیاژها استفاده می کنند بازده بالاتری داشته باشند. اما با توجه به این که سیلیسیم عنصری دیا مغناطیس است می تواند سبب کاهش در مغناطش اشباع آهن گردد که از معایب سیستم fe-si محسوب می شود. از طرف دیگر تحقیقات نشان داده است که در میان سیستم های آلیاژی، سیستم fe-co بیشترین مقدار مغناطش اشباع را دارا می باشد. در این تحقیق ابتدا با تولید پودر آلیاژی fe50-co50 توسط فرایند آسیاکاری، مغناطش اشباع را به بیشینه مقدار خود رسانده و سپس با اضافه کردن مقدار مناسب پودر سیلیسیم ( 5/6 درصد وزنی) و آسیاکاری در زمان های بیشتر، سعی در استفاده از خواص مطلوب سیلیسیم در کنار خواص ایده ال کبالت بوده است. به منظور بررسی های ساختاری از آنالیزهای sem وxrd استفاده گردید و همچنین از دستگاه مغناطیس سنج لرزشی جهت بررسی خواص مغناطیسی کمک گرفته شد. نتایج نشان می دهند که توسط عملیات آسیاکاری می توان آلیاژfe-co-si با ساختار نانو تولید نمود. همچنین در اثر آسیاکاری کرنش درونی ذرات پودری به شدت افزایش یافته و پس از رسیدن به یک مقدار بیشینه سیر نزولی طی می کند. از سوی دیگر با تولید آلیاژ fe-co مغناطش اشباع به شدت افزایش می یابد، اما با اضافه شدن si مغناطش کاهش یافته ولی در نهایت مغناطشی نزدیک به مغناطش اشباع آهن خالص حاصل می گردد.

دو ترکیب با نسبت اتمی [[fe65co35 و 10mn90[fe65co35] به کمک آسیاب سیاره ای آلیاژسازی مکانیکی شده و تاثیر منگنز روی خواص میکروساختاری و مغناطیسی آلیاژ [co35 [fe65 مورد بررسی قرار گرفت. با ثابت نگه داشتن پارامترهای موثر و تغییر زمان آسیاکاری، تغییرات مربوط به اندازه دانه ،کرنش و پارامتر شبکه ذرات آهن و همچنین تغییرات حاصل در خواص مغناطیسی دو ترکیب در زمان های مختلف آسیاکاری تعیین گردید. پس از 10 ساعت آسیاکاری، منگنز در ساختار آهن حل شده و پس از 30 ساعت آسیاکاری، محلول سازی به طور کامل انجام شد. وجود منگنز تغییر محسوسی در زمان آلیاژسازی ترکیب [co35 [fe65 ایجاد نمی کند وتاثیر آن روی تغییرات کرنش شبکه و اندازه دانه ذرات آهن به صورت جزئی بوده و روند کلی تغییرات ثابت مانده است. حضور منگنز در شبکه اتم های آهن تا حدی کاهش پارامتر شبکه را موجب شده، مغناطش اشباع ترکیب [co35 [fe65 را نیز تقلیل می بخشد و همچنین پس از انحلال در شبکه آهن موجب افزایش نیروی پسماندزدای این ترکیب می گردد. بهترین خواص ساختاری و مغناطیسی ترکیب 10mn90[fe65co35] هم پس از 30 ساعت آسیاکاری حاصل می شود.

در تحقیق حاضر سنتز نانو کامپوزیت niti-al2o3 به وسیله پیش فعالـسازی آلیاژسازی مکانیکی مخلوطی از پودرهای nio,tio2,al بررسی شده است. تولید این کامپوزیت به روش سنتز خود احتراقی به دو روش: پیش فعال سازی مکانیکی و واکنش در کوره، و فعال سازی مکانیکی تا آغاز واکنش در آسیاب و تولید کامپوزیت انجام پذیرفت. سپس ادامه آسیاب تا رسیدن به ابعاد نانو و در نهایت آنیل در کوره انجام شد. در ادامه برای بررسی تاثیر پیش فعال سازی از آزمایش dsc استفاده شد. تغییرات ساختاری پودرهای آسیاب شده به وسیله پراش اشعه x و sem بررسی شده است. واکنش مکانیکی و شیمیایی بین nio ,tio2 ,al که یک واکنش خود احتراقی زمان پایین است و منجر به افزایش دمای کاپ و شکل گیری niti و al2o3 می شود رخ داد. در این تحقیق دیده شد که با آسیاکاری در سرعت rpm 500 در 5 ساعت واکنش به طور کامل در آسیاب انجام شده است. آنیل پودرهای آسیاب شده نشان می دهد که محصولات وابسته به نرخ سرمایش هستند و حضور پراکندگی al2o3 در زمینه niti منجر به کاهش رشد دانه و کاهش درجه نظم niti و نهایتا پایداری گرمایی بالاتری در طی نانو کامپوزیت می شود.

فرآیند آلیاژسازی مکانیکی به عنوان یکی از روش های تولید پودرهای آلیاژی نانوساختار در سال های اخیر مورد توجه وسیعی قرار گرفته است. از جمله کاربردهای این فرآیند می توان به تولید پودرهای نانوساختار مغناطیسی اشاره کرد که بهبود خواص مغناطیسی را به دنبال دارد. آلیاژهای آهن-کبالت دارای نفوذپذیری مغناطیسی بالا و نیروی مغناطیس زدای پایین می باشند. علاوه بر این در بین تمام آلیاژها و ترکیبات شناخته شده، آلیاژهای آهن-کبالت دارای بالاترین مغناطش اشباع می باشند. در سیستم آلیاژی آهن-کبالت بیشترین مغناطش اشباع در ترکیب fe-35%co حاصل می گردد. از طرف دیگر افزودن کروم به سیستم آلیاژی آهن-کبالت سبب افزایش مقاومت الکتریکی می شود. در نتیجه تلفات جریان گردابی کاهش و بازده سیستم افزایش می یابد. ولی کروم به دلیل رقیق کردن اتم های مغناطیسی سبب کاهش مغناطش اشباع می شود. در این پژوهش پودرهای نانوکریستالی (fe-35%co)100-xcrx (x=0, 2, 10) به روش آلیاژسازی مکانیکی توسط آسیاب گلوله ای سیاره ای و با هدف بررسی خواص ساختاری و مغناطیسی تهیه گردید. آلیاژهای فوق به وسیله آسیاب پودرها با سرعت 300 دور بر دقیقه و در زمان های 1، 15، 32، 60 و 90 ساعت تحت آسیاکاری قرار گرفته است. به منظور بررسی های ساختاری از آنالیزهای sem و xrd استفاده گردید و هم چنین از دستگاه مغناطومتر جهت بررسی خواص مغناطیسی کمک گرفته شد. طبق نتایج حاصل از آزمایشات، با افزایش میزان کروم از دو درصد اتمی به 10 درصد اتمی، زمان آلیاژسازی لازم از 60 ساعت به 90 ساعت افزایش یافته است. افزایش میزان کروم سبب کاهش مغناطش اشباع می شود. ولی در ترکیب fe-35%co)100-xcrx=2 )که به مدت 90 ساعت آسیاکاری شده است, بیشترین مغناطش اشباع ایجاد می شود. در ضمن پس از 90 ساعت آسیاکاری با افزایش میزان کروم در این آلیاژها، نیروی مغناطیس زدا افزایش یافته و آلیاژ از لحاظ مغناطیسی سخت تر می شود.

در این تحقیق، آلیاژ نانوساختار fe45co45ni10 به روش آلیاژسازی مکانیکی در زمان های مختلف آسیاکاری تولید شد. مورفولوژی ذرات پودر، خواص میکروساختاری و خواص مغناطیسی نمونه ها به ترتیب توسط دستگاه های میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش پرتو ایکس و مغناطیس سنج ارتعاشی بررسی شدند. محلول جامد با ساختار مکعبی مرکز پر و ترتیب آلیاژ شدن کبالت? نیکل? آهن، با اندازه متوسط دانه 15 نانومتر، بعد از 10 ساعت آسیاکاری بدست آمد و با افزایش زمان آسیا اندازه دانه کاهش یافت. کمترین میزان اندازه دانه (nm10 ~) بعد از 35 ساعت آسیا حاصل شد. نشان داده شد که از میان پارامترهای متالورژیکی، سرعت آلیاژ شدن با غلظت اولیه عناصر و دماهای ذوب آنها هم خوانی بیشتری دارد. مکانیزم شکل گیری ساختار نانو در سیستم آلیاژی مذکور، در دو مقیاس میکروسکوپی و ماکروسکوپی بررسی شد. نتایج نشان داد هنگامیکه یکی از فرآیند های شکست یا جوش سرد در مقیاس ماکروسکوپی غالب بر دیگری بود، در مقیاس میکروسکوپی افزایش دانسیته نابجایی ها و شکل گیری مرز دانه هایی با زاویه کم روی داد (از صفر تا 2 ساعت آسیا). با حصول حالت پایداری بین جوش سرد و شکست (از 2 تا 35 ساعت آسیاکاری)، مرز دانه های اصلی تشکیل شدند. همچنین ساختار لایه ای بعد از 10 ساعت آسیاکاری شکل گرفت. با اعمال تغییر فرم پلاستیک بیشتر، فواصل بین لایه ها کاهش یافت و لایه ها حلقوی شدند. کمترین مقدار پارامتر شبکه (nm 28512/0 ~) بعد از 20 ساعت آسیاکاری بدست آمد. مغناطش اشباع نیز بعد از 20 ساعت آسیاکاری به علت تکمیل فرآیند آلیاژسازی از 85 تا 185 am2/kg افزایش یافت. نیروی مغناطیس زدا بعد از 2 ساعت آسیاکاری به دلیل اثر دانه های ریز (مدل ناهمسانگردی تصادفی) از 67 تا oe 32، کاهش یافت.

به دلیل خواص مطلوب آلیاژهای مس- آلومینا روش های زیادی من جمله آلیاژسازی مکانیکی برای ساخت آنها مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از عوامل تعیین کننده در فرایند آلیاژسازی مکانیکی تعادل بین جوش سرد و فرایند شکست ذرات پودری است. در این پایان-نامه از سه ترکیب1،3 و 6 درصد وزنی آلومینا با دور راستگرد 300 rpm با استفاده از pca اتانول (%wt2) به نسبت مساوی (هر کدام 6 گلوله فولادی زنگ نزن) و گلوله های 1و2 cm و نسبت گلوله به پودر 11:1 استفاده شدکه تحت گاز محافظ آرگون قرار گرفتند. زمانهای آسیاب 2، 20،15،10،5، و40 ساعت انتخاب شد. همچنین بدلیل جلوگیری از افزایش دمای محفظه پس از نیم ساعت کار آسیاب به مدت پانزده دقیقه متوقف می شد. در روش دیگر این سه ترکیب با شرایط مشابه و فقط با دور راستگرد 300 rpm به مدت 1 ساعت و دور چپگرد 80rpm به مدت 30 دقیقه آزمایش شدند. سپس نمونه ها مورد آزمایش های مختلفی چون xrd و sem و تست میکروسختی قرارگرفتند. مشاهده شد که با افزایش زمان آسیاکاری اندازه دانه کاهش یافت. همچنین به دلیل اینکه آلومینا در درون شبکه مسی حل نمی شود، پارامتر شبکه مس تغییر نکرد. پیک های بدست آمده از xrd با گذشت زمان شروع به پهن شدن می کرد. همچنین سختی ذرات پس از زینتر کاهش یافت. ضمن اینکه اندازه ذرات کریستالی پس از رسیدن به یک مقدار بیشینه، شروع به کم شدن می کرد.

آلیاژهای پیرسخت شونده ی مس - کروم - زیرکنیم به دلیل استحکام و رسانایی بالا کاربردهای گسترده ای در صنایع الکتریکی و جوشکاری دارند. در تحقیق حاضر آلیاژسازی مکانیکی با آسیاکاری مخلوط پودرهای خالص مس، کروم و زیرکنیم در سه ترکیب مختلف در یک آسیاب گلوله سیاره ای انجام گرفت. مخلوط پودرها در زمان های 4، 12، 48 و 96 ساعت و تحت دو سرعت چرخش محفظه متفاوت آسیا شدند. پودرهای آسیا شده ی حاصل با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و پراش اشعه ایکس (xrd) بررسی شدند. اندازه متوسط کریستال و کرنش داخلی با روش ویلیامسون – هال و پارامتر شبکه با روش تابع برون یاب محاسبه شد. در ادامه، مخلوط پودرهای آسیا شده تحت پرس سرد فشرده شدند و در سه دمای 450، 600 و 750 درجه سانتیگراد تف جوشی شدند. در نهایت تست ریزسختی سنجی ویکرز در نمونه های آسیا و تف جوشی شده انجام گرفت. نتایج حاصل نشانگر کاهش اندازه کریستال ها تا حد نانومتری و افزایش پارامتر شبکه نسبت به زمان آسیاکاری است, همچنین نتایج حاصل از بررسی تصاویر sem نشان داد که ذرات پودر در ابتدای آسیاکاری درشت شده و در ادامه کار اندازه متوسط آنها کاهش یافته است, همین طور نتایج نشان داد که سختی نمونه ها با زمان آسیاکاری رابطه صعودی دارد. افزایش سختی نمونه ها بعد از عملیات تف-جوشی نشانگر وقوع فرآیندهای پیرسختی در اثر حل شدن اتم های کروم و زیرکنیم در کریستال های مس در حین آسیاکاری است.

آلیاژهای آهن – نیکل با غلظت نیکل 50 درصد اتمی، خواص مغناطیسی نرم مانند، مغناطیس پذیری اشباع و نفوذپذیری بالا ارائه می دهند. در تحقیق حاضر اثر عنصر مس بر خواص ریز ساختار و مغناطیسی آلیاژهای نانو کریستال (fe50ni50)100-xcux(x=0,5,10) تولید شده به روش آلیاژسازی مکانیکی، بررسی شد. نتایج حاصل از آنالیز عنصری و آنالیز xrd نشان می دهد برای حصول یکنواختی در ترکیب شیمیایی پودرهای آهن - نیکل حداقل به 16 ساعت فرایند آلیاژسازی مکانیکی نیاز است.همچنین تصاویر sem حاکی از افزایش تردی پودرهای داکتیل آهن و نیکل در اثر افزودن مس بود که در نتیجه آن با افزایش مقدار مس، اندازه ذران پودر کاهش یافت.بررسی های ریزساختاری نشان داد حضور مس محلول در ساختار، پارامتر شبکه آلیاژ پرم الوی را کاهش می دهد و باعث افزایش کارسختی پودرها و در نتیجه آن افزایش میکروکرنش شبکه می شود. حضور مس در ساختار آهن - نیکل باعث افزایش فرایند جوش سرد در مدت زمان های پایین می شود.تست های مغناطیسی نشان داد با افزایش میزان مس به عنوان یک ماده دیامغناطیس، مغناطش اشباع کاهش می یابد و تغییرات میدان پسماندزدا با توجه به نتایج ریزساختاری روند متفاوتی دارد. بیشترین مقدار مغناطش اشباع و کمترین مقدار میدان پسماندزدا به ترتیب در آلیاژهای fe50ni50 و fe50ni50)90cu10) بدست آورده شد.

نانوکریستال ها و به خصوص آلیاژهای پیرسخت شونده مس- کروم- تنگستن به دلیل خواص مطلوبی از جمله شکل پذیری ، استحکام و هدایت رسانایی کاربردهای گسترده ای در صنایع الکتریکی ، خودروسازی و جوشکاری دارند. روش های متنوعی از جمله آلیاژسازی مکانیکی و انجماد سریع در ساخت آن ها به کار گرفته شده است. در تحقیق حاضر آلیاژسازی مکانیکی با آسیاکاری مخلوط پودرهای مس ، کروم و تنگستن در سه ترکیب مختلف ، تحت 300 دور بر دقیقه (rpm300) با استفاده از اتانول و نسبت گلوله به پودر 1 : 20 تحت آتمسفر آرگون آسیاب شدند. زمان های آسیاب 4 ، 12 ، 48 و 96 ساعت انتخاب گردید. برای جلوگیری از افزایش دمای فضای داخلی محفظه آسیاکاری ، بعد از هر 30 دقیقه آسیا کاری ، 15 دقیقه توقف لحاظ شد. پودرهای آسیا کاری شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و پراش اشعه ایکس (xrd) مورد مطالعه قرار گرفتند. اندازه کریستالی و کرنش داخلی با روش ویلیامسون- هال و پارامتر شبکه با روش تابع برون یاب اندازه گیری شدند. نتایج نشان دهنده کاهش اندازه کریستالی تا حد نانومتری ، افزایش کرنش داخلی و افزایش پارامتر شبکه با زمان آسیاکاری است. سپس پودرهای آسیا شده ، به وسیله پرس سرد فشرده شده و در دماهای 450 ، 600 و 750 درجه سانتیگراد تف جوشی شدند و در پایان ، آزمایش ریز سختی سنجی در نمونه های قبل و بعد از فرآیند تف جوشی انجام گرفت. نتایج نشانگر این بود که در زمان های کم آسیا کاری سختی بعد از تف جوشی افت داشته و در زمان های بالای آسیا کاری سختی بعد از تف جوشی افزایش یافته است. همچنین بعد از فرآیند تف جوشی حل شدن اتم های کروم و تنگستن در کریستال های زمینه مس به دلیل کار سختی شدید، سبب افزایش سختی می شود. همچنین نتایج حاصل از تصاویر sem نشان داد که اندازه ذرات پودری ، در ابتدای آسیاکاری درشت شده و بعد از رسیدن به مقدار بیشینه ، کوچکتر می شود.

آلیاژهای مس- برلیم به دلیل سختی، استحکام و مدول الاستیک مناسب، همچنین هدایت الکتریکی و حرارتی بالا کاربردهای زیادی در قطعات صنعتی به عنوان فنر و سنسورهای تحت فشار دارند. تولید این قطعات با ساختار نانو به دلیل سختی بالا، قابلیت تف جوشی و پایداری حرارتی منجر به بهبود قابل ملاحظه ای در خواص آنها می گردد. روش های زیادی از جمله آلیاژ سازی مکانیکی برای ساخت این مواد به کار رفته است. در این فرآیند قابلیت دستیابی به ساختار نانو کریستالی با حد حلالیت بیشتر عنصر آلیاژی وجود دارد. در این تحقیق سه ترکیب پودر 1، 3 و 6 درصد وزنی برلیم در مس در آسیاب گلوله ای سیاره ای با سرعت 350 دور بر دقیقه تحت اتمسفر گاز محافظ آرگون آسیاکاری شدند. نسبت وزنی گلوله به پودر 10:1 و زمانهای آسیاکاری 4، 12، 48 و 96 ساعت انتخاب شدند. برای جلوگیری از بالا رفتن دمای محفظه آسیاب بعد از هر 30 دقیقه کارکرد آسیاب 15 دقیقه توقف اعمال شد. پودرهای حاصل با sem و xrd آنالیز شدند. کرنش داخلی و اندازه کریستال با روش ویلیامسون هال و پارامتر شبکه با تابع برون یاب محاسبه شدند. نتایج بیانگر رفتار نرمال ذرات پودر طی آلیاژ سازی مکانیکی است. میانگین اندازه کریستال به کمتر از 20 نانومتر بعد از 96 ساعت کاهش یافت. پارامتر شبکه و کرنش داخلی با افزایش زمان آسیاکاری افزایش یافت. سپس پودرها پرس شده و در دماهای 450، 60 و 700 درجه سانتیگراد زینتر شدند. سختی و هدایت الکتریکی نمونه های پرس شده قبل و بعد از زینتر شدن، مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تا 48 ساعت آسیاکاری افزایش سختی و در زمان طولانی تر 96 ساعت کاهش جزئی سختی مشاهده شد. افزایش سختی نمونه های پرس شده بعد از زینتر به فرآیند رسوب سختی اتم های نامحلول برلیم در زمینه مس نسبت داده شد. هم چنین با افزایش دمای زینتر ابتدا سختی افزایش و در دمای 700 درجه سانتیگراد کاهش یافت. نتایج اندازه گیری هدایت الکتریکی پودرهای مورد بررسی در مراحل مختلف پراکندگی زیادی را نشان داد که نتیجه ساختار متخلخل نمونه های پرس شده بوده است.

در این تحقیق به منظور بررسی تاثیرات شرایط سرویس کوره پخت آهک در مجتمع مس سرچشمه بر تغییرات ریزساختار و خواص مکانیکی صفحه های ساخته شده از فولاد زنگ نزن آستنیتی (aisi 310s)و فریتی (aisi 430)، مطالعات میکروسکوپی نوری،الکترونی روبشی، آزمایش های خواص مکانیکی شامل کشش سرد وکشش گرم انجام شد. نتایج بدست آمده و مقایسه آنها با نمونه کار نکرده از همین آلیاژها حاکی از تغییرات گسترده ریزساختاری شامل تشکیل رسوبات کاربیدهای مرزدانه ای و درون دانه ای و لایه های اکسیدی در نمونه کار کرده است.همچنین بررسی های بیشتر نشان می دهد که تخریب بیشتر در صفحات فولادی aisi430 و در یک ناحیه رخ می دهد. ناحیه ای که صفحه به دیواره خارجی لوله استوانه ای مرکزی که وظیفه مکش گردو غبار را بر عهده دارد متصل می شود. این تخریب ها با پیشنهاد راه حل هایی به منظور جلوگیری از شکست های مشابه در تجهیزات جدید رفع شد. در این پژوهش هم چنین به منظور مشاهده تأثیر حرارت دهی بر خواص مکانیکی و تغییرات ریزساختاری فولاد زنگ نزن آستنیتی (aisi 310s) عملیات حرارتی پیرسازی در 3 درجه حرارت 850،950 و?c 1050 و در زمانهای مختلف انجام گردید. خواص مکانیکی و ریزساختار آلیاژ مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان داد که ریزساختار میکروسکوپی، انرژی ضربه شارپی و استحکام فولاد تحت عملیات پیرسازی تغییرات چشمگیری پیداکردند.

امروزه نانوساختار تیتانات باریم-استرانسیم به دلیل خواص فروالکتریک و ثابت دی الکتریک بالا مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، سنتز نانو پودر های دی الکتریک تیتانات باریم استرانسیم به روش سل- ژل می باشد. بدین منظور دو ترکیب مختلف ba0.7sr0.3tio3 وba0.5sr0.5tio3 از تیتانات باریم استرانسیم با استفاده از مواد اولیه، استات باریم، استات استرانسیم، ایزوپروپوکسید تیتانیم، استیل استون به عنوان پایدار کننده و اسید استیک و اتانول به عنوان حلال تهیه شده و متعاقباً برای تشکیل فاز پرووسکایت، در دماهای 650، 750 و 850 درجه سانتی گراد عملیات حرارتی شدند. نهایتاً نمونه های سنتز شده به وسیله آنالیز پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیزهای حرارتی و طیف مادون قرمز مورد ارزیابی قرار گرفتند. هم چنین خواص دی الکتریک پودرها با استفاده از دستگاه lcr در دما و فرکانس مختلف مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج حاصله حاکی از کاهش اندازه ذرات تا 18 نانومتر در نمونه با نسبت استوکیومتری 5/0x= ( ( ba0.5sr0.5tio3می باشد. همچنین آزمایشات خواص دی الکتریک نشان دادند که با افزایش مقدار استرانسیم (5/0 مول) در ترکیب، اندازه دانه ها کاهش یافته و به دنبال آن افزایش ثابت د ی الکتریک به 6000 و کاهش دمای کوری به 75 درجه سانتی گراد را به همراه دارد.

در مجتمع مس سرچشمه عملیات ذوب و تهیه مات مس در کوره ریورب انجام می گیرد. در این پژوهش یکی از مهم ترین مشکلات ایجاد شده در کوره ریورب شامل جدایش ضعیف مات و سرباره در اثر شارژ کنسانتره میدوک بررسی گردید. اتمسفر کوره، میزان سرباره برگشتی کنورتر، شرایط احتراق، درصد سیلیس ورودی و نوع مشعل ها به عنوان پارامترهای اثرگذار در کنترل کار این نوع کوره ها موثر می باشد. بر این اساس با استفاده از آزمایشات ذوب و داده های صنعتی شامل آنالیز مینرالوژی کنسانتره، آنالیز شیمیایی مات و سرباره کوره ریورب در سال های 1387، 1389 و 1390، تاثیر سیلیس سرباره بر محتوای مگنتیت مات و سرباره با توجه به شارژ کنسانتره میدوک به همراه کنسانتره سرچشمه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در صورت شارژ مقادیر بالاتر کنسانتره میدوک، به اشباع رسیدن سرباره از سیلیس مانع از تشکیل مگنتیت شده و جدایش سرباره را بهبود می بخشد. در این مجتمع صنعتی عملیات تبدیل مات به مس بلیستر در کنورتر پیرس اسمیت انجام می گیرد. همچنین در این پژوهش تاثیر حضور مگنتیت ورودی به کنورتر بر شرایط عملیاتی آن شامل ویسکوزیته و جدایش مناسب سرباره، حجم مفید کنورتر، عملکرد تویرها و عملیات پانچ کنورتر بررسی گردید. داده های ورودی مورد استفاده در تحقیق حاضر شامل محتوای مگنتیت مات ورودی به کنورتر، مقدار سیلیس موجود در سرباره، نوع سیلیس مصرفی، نسبت های fe/sio2 به همراه sio2/feo سرباره و نحوه شارژ سیلیس بودند که در سال های 1389 و 1390 برای کوره ریورب و سرباره کنورتور ثبت شده بود. نتایج نشان داد که با کاهش اندازه دانه، افزایش عیار سیلیس مصرفی، استفاده از فرآیند bottom slag و شارژ سیلیس مصرفی در زمان مناسب مگنتیت تشکیل شده در کنورتر کاهش می آید.

آلیاژهای آهن-کبالت با غلظت کبالت در محدوده 50-25 درصد اتمی، خواص مغناطیسی نرم عالی مانند، مغناطیس پذیری اشباع، نفوذپذیری و دمای کوری بالا ارایه می دهند، با توجه به این خواص مغناطیسی عالی کاربردهای فراوان در دمای بالا دارند. نشان داده شده است که با اصلاح ریز ساختار، خواص مغناطیسی بهبود می یابد. بنابراین از عنصر دیا مغناطیس مس برای اصلاح ریز ساختار آلیاژ آهن-کبالت استفاده شد. در این تحقیق از فرایندآلیاژسازی مکانیکی برای تولید آلیاژ fe-co-cu استفاده شده است. به منظور بررسی ریزساختار و موفولوژی ذرات از آنالیز xrd و sem استفاده شد. همچنین برای بررسی خواص مغناطیسی نمونه ها از دستگاه مغناطیس سنج لرزشی(vsm) استفاده شد. همچنین مشاهده شد که با افزودن مس به آلیاژ آهن-کبالت زمان تشکیل آلیاژ کاهش می یابد. با افزایش زمان آسیاکاری و همچنین با افزایش مقدار مس، اندازه دانه وکرنش افزایش می یابد. اندازه گیری های مغناطیسی نشان می دهد که بین مغناطش اشباع و نیروی مغناطیس زدا در آلیاژ fe-co تقابل وجود دارد. این تغییرات بر اساس تغییرات اندازه کریستالی و کرنش در نمونه ها در طول آسیاکاری توضیح داده می شود.

در سال های اخیر خواص ساختاری و دی الکتریک مواد فروالکتریک و ترکیبات وابسته به آن ها با فرمول شیمیایی abo3 به صورت گسترده مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، سنتز تیتانات باریم- استرانسیم همراه با افزودنی بیسموت با استفاده از روش سل- ژل و بررسی تأثیر افزودن بیسموت بر ساختار و خواص دی الکتریکی ترکیب مورد نظر جهت دست یابی به خواص کاربردی تر می باشد. ساختار و خواص این ماده خصوصاً دمای کوری به شدت به عواملی نظیر ترکیب شیمیایی و مواد افزودنی وابسته است و با تغییر این پارامترها می توان به خواص دلخواه رسید. بدین منظور، سل پایدار تیتانات باریم- استرانسیم با نسبت های مولی بهینه تهیه و درصدهای متفاوت از بیسموت در آن به روش سل- ژل دوپت شد. محصول نهایی جهت تشکیل فاز پرووسکایت در دماهای 650، 750 و 850 درجه سانتی گراد عملیات حرارتی شد و نهایتاً خواص ساختاری و دی الکتریک آن به وسیله دستگاه های xrd، sem، tg-dta، ftir و lrc مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بیانگر این است که با ورود مقادیر مختلف عنصر بیسموت به ترکیب، کاهش اندازه دانه تا 29 نانومتر در 5 درصد اتمی ماده دوپت رخ داده است. همچنین آزمایشات خواص دی الکتریک نشان دادند که با افزایش دما و فرکانس، ثابت دی الکتریک و اتلاف الکتریکی هر دو کاهش یافتند. بر این اساس درصد بهینه ماده دوپت با توجه به شرایط کاری نمونه قابل تعیین می باشد. علاوه بر آن با افزایش ماده دوپت، دمای کوری از 100 درجه سانتی گراد برای تیتانات باریم استرانسیم به 65 درجه سانتی گراد برای تیتانات باریم استرانسیم با 4 درصد بیسموت تغییر کرده است که افزایش ثابت دی الکتریک در حوالی دمای اتاق را نتیجه می دهد.

آلیاژهای مس-کروم به دلیل داشتن هدایت الکتریکی و حرارتی بالا، استحکام مناسب در دمای بالا و مقاومت به خوردگی و خستگی خوب کاربرد فراوانی در صنعت یافته اند. کاربرد اصلی این مواد در ساخت الکترودهای جوش نقطه ای و الکترودهای جوشکاری شیاری است. این مواد جزء خانواده ی آلیاژهای رسوب سختی پذیر محسوب می شوند، به همین دلیل میزان حلالیت کروم در مس از اهمیت زیادی برخوردار است. زیرا خواص مناسب در مرحله پیرسازی قابل حصول است. در پژوهش حاضر از یک روش انجماد سریع با ریخته گری در قالب مسی آبگرد برای افزایش حلالیت کروم در مس استفاده گردید. برای بررسی تاثیر عملیات ترمومکانیکی بر خواص فیزیکی و مکانیکی آلیاژها، روی نمونه ها کارسرد با درصدهای مختلف و عملیات حرارتی پیرسازی انجام گردید. در ادامه سختی و هدایت الکتریکی نمونه های کار شده در شرایط ریختگی و پیرسازی در درصدهای مختلف کاهش سطح مقطع اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میزان حلالیت بیش از حداکثر حلالیت تعادلی کروم در مس است. انجام کارسرد روی نمونه ها باعث افزایش سختی و کاهش هدایت الکتریکی شد ولی با انجام عملیات حرارتی هدایت افزایش یافت. از این رو روش مذکور به عنوان روش تولید صنعتی مناسبی برای آلیاژ مس- کروم جهت تولید الکترودهای جوش نقطه ای پیشنهاد می گرد.

چکیده محصولات جانبی صنعت آهن و فولاد به علت حضور فلزات سنگین برای محیط زیست مضر بوده، و به همین دلیل محدودیت در دفع و دفن این مواد وجود دارد. هم چنین استفاده از محصولات جانبی غنی از آهن مثل لجن ها، در صنعت آهن و فولاد به دلیل مزایای آن ها بسیار مرسوم است. به دلیل حضور روی در لجن نمی توان از آن به طور مستقیم مجدداً استفاده کرد. هدف از این تحقیق یافتن بهینه ترین روش ها به منظور حداکثر انحلال روی و کم ترین انحلال یون آهن در مرحله لیچینگ می باشد و هم چنین بررسی اثر پارامترهای اصلی از جمله دما، غلظت حلال، نسبت مایع به جامد و زمان بر بهینه ترین روش ها می باشد. به این منظور از روش-های مختلفی از جمله لیچینگ تحت فشار اتمسفر(راکتور)، ماکروویو، جدایش مغناطیسی، التراسونیک، حرارت دهی، لیچینگ تحت فشار(اتوکلاو) و لیچینگ ترکیبی استفاده گردید. نتایج نشان داد، روش آماده سازی حرارتی و لیچینگ قلیایی؛ انحلال روی را 85 درصد افزایش داده و هم چنین کم ترین میزان انحلال آهن (2/1 درصد) را به دنبال دارد. مهم ترین پارامترها در انحلال روی، دما و غلظت محلول بوده و پارامتر دما در انحلال آهن بیش ترین تأثیر را دارد.

در این تحقیق به منظور دست یافتن به علل شکست صفحات جانبی سرندهای صنعتی در کارخانه سنگ شکن ثانویه مجتمع مس سرچشمه، با تصویربرداری sem از سطح شکست صفحات تخریب شده در حین سرویس، شکست از نوع خستگی در این قطعات شناسایی شد. جهت ارائه راهکار برای بهبود این نوع شکست در صفحات، ابتدا ترکیب شیمیایی و ساختار میکروسکوپی آن¬ها شناسایی گردید. جنس این صفحات از نوع فولاد کم¬کربن کم¬آلیاژ و دارای ساختار فریت-پرلیت ناهمگن بود. با توجه به نوع شکست، و ساختار فولاد جهت رسیدن به ساختاری با استحکام و سختی بیشتر یافته و در عین حال داکتلیته مناسب، سیکل عملیات حرارتی خاصی پیشنهاد گردید. بنابراین بر روی نمونه عملیات حرارتی همگن¬سازی، نرمالیزه و کوئنچ از محدوده فریت-آستنیت که منجر به ساختار دوفازی فریت–مارتنزیت می¬گردد، انجام شد. سپس آزمایش¬های کشش، سختی و خستگی، متالوگرافی و تصویربرداری semاز محل های شکست کشش، بر روی نمونه¬ عملیات حرارتی شده و نمونه اولیه انجام شد. با مقایسه نتایج آزمایش بین دو نمونه نشان داده شد که خواص مکانیکی و خستگی قطعه عملیات حرارتی شده نسبت به قطعه اولیه، بهبود قابل ملاحظه ای یافته و از افزایش عمر بیشتری برخوردار است.

ترکیب بین فلزی آلومیناید نیکل (ni50al50) دارای خواص عالی مانند دانسیته پایین، نقطه ذوب بالا، هدایت حرارتی خوب و مقاومت عالی به اکسیداسیون و خوردگی می باشد. با توجه به این خواص کاربردهای فراوانی در دمای بالا دارد. در این تحقیق ابتدا ترکیب بین فلزی نانوساختار آلومیناید نیکل به روش آلیاژسازی مکانیکی تولید گردید. به منظور بررسی ریزساختار و مورفولوژی ذرات از آنالیز xrd و sem استفاده شد. همچنین به منظور اندازه گیری میزان سختی نمونه ها، از آزمون ریزسختی سنجی ویکرز استفاده گردید. در زمانهای اولیه آسیابکاری، ترکیب nial طی یک واکنش شدیدا گرمازا بعد از باز کردن درب ظرف تشکیل شد. نتایج نشان دادند که اعمال نیروی مکانیکی بیشتر توسط افزایش زمان آسیابکاری، موجب افزایش سطوح فعال پرانرژی و ریز شدن اندازه کریستالی تا nm 9 شده و نهایتا موجب می شود nial پیش از زمان انتخابی آسیابکاری در ظرف تشکیل شود. سپس کبالت به عنوان عنصر میکروآلیاژی متغییر به منظور بهبود خواص مکانیکی به ترکیب اضافه گردید. با افزودن کبالت به ترکیب nial مشاهده شد که زمان تشکیل ترکیب nial کاهش می یابد. آنالیزها نشان دادند که بیشترین مقدار افزودنی کبالت، مطلوبترین اثر را روی خواص مکانیکی ترکیب nial دارد به طوریکه ماکزیمم سختی نمونه ها در بیشترین مقدار افزودنی کبالت روی می دهد. همچنین در زمانهای ثابت آسیابکاری با افزایش درصد کبالت افزوده شده، اندازه دانه های آلومیناید نیکل کاهش یافت.

از رایج ترین روش های تولید مس در دنیا می توان به روش ذوب کنسانتره و تهیه مات و تبدیل مات به بلیستر اشاره کرد. کنورتر پیرس-اسمیت بیش از صد سال است که در این روش نقش اصلی را به عهده دارد اما عوامل محدود کننده مانند ترکیب شیمیایی نامناسب سرباره، اتلاف مس, تشکیل مگنتیت و رسوب آن در بدنه کنورترها استفاده از حداکثر ظرفیت این کوره ها را غیر ممکن ساخته است. با کنترل ترکیب شیمیایی و تشکیل یک لایه نازک مگنتیت بر جداره نسوز کنورتر, این جداره محافظت خواهد شد اما معمولاً رسوب مگنتیت از کنترل خارج شده و مشکلات پیامد را پدید می آورد همچنین مگنتیت با اثر بر سیالیت و خواص سرباره جدایش آن را مختل می سازد و اتلاف مس را افزایش می دهد. در کارخانه ذوب مس خاتون آباد که کنسانتره را به روش تشعشعی ذوب نموده و با استفاده از سه کنورتر پیرس-اسمیت به بلیستر تبدیل می کند نیز مشکل بالاآمدگی دیواره کوره ها و کاهش حجم آنها، اتلاف بیش از حد مس و عملیات ناپایدار تبدیل پدیدار شده بود. لذا این پژوهش به جهت بررسی ترکیب شیمیایی سرباره کنورتور, بهبود آن, کاهش اتلاف مس و کنترل رسوبات انجام شده است. در این تحقیق عوامل موثر در کنترل ترکیب شیمیایی سرباره, کاهش اتلاف و علل تشکیل رسوب و ارائه راه های کنترل کننده انجام شده است. با بررسی سیکلهای کاری مختلف کنورتر مشخص گردید که اندازه دانه سیلیس مصرفی بین 20-15 میلی متر بهترین اثر را در کاهش رسوب مگنیتیت دارد و برای تکمیل واکنش تشکیل سرباره 1/1 برابر میزان سیلیس تئوری باید شارژ گردد. همچنین مشخص گردید که اگر نسبت fe/sio2 سرباره تولیدی در حد 2/1-9/1کنترل شود تشکیل رسوب مگنتیت آزاد حداقل خواهد بود و با کاهش عیار مات مصرفی از درصد مگنتیت سرباره تولیدی کاسته خواهد شد. همچنین افزایش فایالیت و کاهش مگنتیت کاهش اتلاف مس در سرباره را در پی دارد.

کامپوزیت های زمینه آلومینیمی تقویت شده با ذرات سرامیکی به دلیل سختی و استحکام بالا، مقاومت به سایش خوب و خواص مناسب برای کاربردهای دمای بالا در کنار سبک وزن بودن و ضریب انبساط حرارتی پایین به طور گسترده در صنایع هوافضا، نظامی و خودروسازی کاربرد دارند. در تحقیق حاضر با کمک تکنیک آلیاژسازی مکانیکی به بررسی کامپوزیت mgo/mg- al و نقش پارامترهایی نظیر زمان آسیاکاری و افزایش درصد مختلف منیزیم و اکسید منیزیم بر خواص نمونه کامپوزیتی پرداخته شد. پودرهای حاصل از آسیاکاری توسط دستگاه پراش اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) آنالیز شدند. کرنش داخلی و اندازه کریستال با روش ویلیامسون- هال و پارامتر شبکه با تابع برون یاب محاسبه شدند. سپس پودرهای آسیا شده تحت پرس سرد فشرده شدند و در دمای 400 درجه سانتی گراد به مدت 45 دقیقه آنیل شدند. در نهایت تست ریزسختی سنجی ویکرز از نمونه های آسیا و آنیل شده انجام گرفت. نتایج نشان دادند که پارامتر شبکه با افزایش منیزیم به مقدار قابل توجهی افزایش یافت که نتیجه نفوذ منیزیم به داخل ساختار آلومینیم و تشکیل محلول جامد فوق اشباع آلومینیم- منیزیم al(mg)ss)) می باشد. طی آسیاکاری با افزایش درصد منیزیم و اکسید منیزیم کاهش اندازه کریستال آلومینیم و همزمان با آن افزایش کرنش داخلی و سختی قابل توجه بود. این تغییرات با افزایش زمان آسیاکاری مشخص تر بود. از طرفی بعد از آنیلینگ با افزایش منیزیم و اکسید منیزیم افت سختی کاهش کم تری نشان داد. همچنین نتایج نشان دادند که به طور کلی تأثیر افزایش منیزیم بر بهبود خواص این کامپوزیت خیلی بیشتر از تأثیر افزایش ذرات اکسید منیزیم است. دلیل این امر حل شدن منیزیم در زمینه آلومینیم و عدم حلالیت اکسید منیزیم در آلومینیم می باشد.

کامپوزیت های زمینه آلومینیمی تقویت شده با ذرات سرامیکی به دلیل سختی و استحکام بالا، مقاومت به سایش خوب و خواص مناسب برای کاربردهای دمای بالا در کنار سبک وزن بودن و ضریب انبساط حرارتی پایین به طور گسترده در صنایع هوافضا، نظامی و خودروسازی کاربرد دارند. در تحقیق حاضر با کمک تکنیک آلیاژسازی مکانیکی به بررسی کامپوزیت mgo/mg- al و نقش پارامترهایی نظیر زمان آسیاکاری و افزایش درصد مختلف منیزیم و اکسید منیزیم بر خواص نمونه کامپوزیتی پرداخته شد. پودرهای حاصل از آسیاکاری توسط دستگاه پراش اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) آنالیز شدند. کرنش داخلی و اندازه کریستال با روش ویلیامسون- هال و پارامتر شبکه با تابع برون یاب محاسبه شدند. سپس پودرهای آسیا شده تحت پرس سرد فشرده شدند و در دمای 400 درجه سانتی گراد به مدت 45 دقیقه آنیل شدند. در نهایت تست ریزسختی سنجی ویکرز از نمونه های آسیا و آنیل شده انجام گرفت. نتایج نشان دادند که پارامتر شبکه با افزایش منیزیم به مقدار قابل توجهی افزایش یافت که نتیجه نفوذ منیزیم به داخل ساختار آلومینیم و تشکیل محلول جامد فوق اشباع آلومینیم- منیزیم al(mg)ss)) می باشد. طی آسیاکاری با افزایش درصد منیزیم و اکسید منیزیم کاهش اندازه کریستال آلومینیم و همزمان با آن افزایش کرنش داخلی و سختی قابل توجه بود. این تغییرات با افزایش زمان آسیاکاری مشخص تر بود. از طرفی بعد از آنیلینگ با افزایش منیزیم و اکسید منیزیم افت سختی کاهش کم تری نشان داد. همچنین نتایج نشان دادند که به طور کلی تأثیر افزایش منیزیم بر بهبود خواص این کامپوزیت خیلی بیشتر از تأثیر افزایش ذرات اکسید منیزیم است. دلیل این امر حل شدن منیزیم در زمینه آلومینیم و عدم حلالیت اکسید منیزیم در آلومینیم می باشد.

یکی از موثرترین و اقتصادی ترین روش ها برای ایجاد پوشش های نفوذی روی قطعات روش سمانتاسیون فشرده است. برای افزایش مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی داغ فولادها می توان عناصر مختلفی ازجمله آلومینیوم، کروم، سیلیسیم،کبالت و یا ترکیبی از آن ها را با روش سمانتاسیون فشرده روی سطح نفوذ داد. در این تحقیق با استفاده از سمانتاسیون فشرده پوشش کبالت روی فولاد آستنیتی ضدزنگ aisi304 ایجاد شد. پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی sem و دستگاه پراش پرتو ایکس بررسی شد. پوشش حاصل شامل تک لایه ای به ضخامت حدود 40 میکرون می باشد. نتایج xrd وجود فازهای cosi، crco و feni را در پوشش نشان داد. فرآیند اکسیداسیون هم دما به مدت 200 ساعت انجام شد. اکسیداسیون در هوا برای نمونه های پوشش دار، افزایش وزن کمتری نسبت به نمونه های بدون پوشش نشان داد. نتایج نشان داد که در هنگام اکسیداسیون نمونه های پوشش داده شده، اسپینل های cocr2o4 و cocr2o4 تشکیل شد. این امر باعث افزایش مقاومت به اکسیداسیون در تمام زمان های اکسیداسیون برای نمونه های پوشش داده شده نسبت به نمونه های بدون پوشش گردید.

سیستم آلیاژی مس- تنگستن-کروم، به دلیل خواص مناسبی از جمله شکل پذیری، استحکام و هدایت الکتریکی بالا، کاربردهای گسترده ای در صنایع الکتریکی، خودروسازی و جوشکاری دارد. یکی از روش های تولید این آلیاژ نانوساختار آلیاژسازی مکانیکی می باشد. در تحقیق حاضر، تاثیر عنصر کروم برروی حلالیت تنگستن در آلیاژ نانو ساختار مس- تنگستن به روش آلیاژسازی مکانیکی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. بدین منظور پودرهای اولیه مس، تنگستن و کروم در یک آسیای گلوله سیاره ای پر انرژی با هم مخلوط شدند وآسیاکاری در زمان های 4، 12، 24، 48 و 96 ساعت انجام گردید تا ترکیب اسمی cr5%-w4%-cu بدست آید. پودرهای حاصله برای بررسی تغییرات میکروساختاری، تغییرات مورفولوژیکی و اندازه ذرات به ترتیب تحت آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مجهز به آنالیزگر eds، قرار گرفتند. پارامتر شبکه به روش برون یابی و اندازه متوسط کریستال و کرنش داخلی با معادله ویلیامسون- هال محاسبه گردیدند. سپس پودرهای آسیا شده به وسیله ی پرس سرد فشرده شده و در نهایت آزمایش ریزسختی سنجی انجام گرفت. نتایج نشان داد، که با افزودن کروم و افزایش زمان آسیاکاری تا 96 ساعت اندازه کریستالیت ها تا حد نانومتری کاهش، اما کرنش داخلی و پارامتر شبکه افزایش یافت. همچنین اضافه کردن کروم منجر به ریز شدن اندازه ذرات پودری می شود که این امر ناشی از این است که افزودن عنصر کروم باعث افزایش کارسختی و همگن تر شدن پودرها می شود. در زمان های بالای آسیا کاری با حل شدن اتم های کروم و تنگستن در زمینه مس به دلیل کارسختی شدید، سختی افزایش می یابد

فرآیند آلیاژسازی مکانیکی به عنوان یکی از روش های تولید پودرهای آلیاژی نانوساختار در سال های اخیر مورد توجه وسیعی قرار گرفته است. از جمله کاربردهای این فرآیند می توان به تولید پودرهای نانوساختار مغناطیسی اشاره کرد که بهبود خواص مغناطیسی را به دنبال دارد. آلیاژهای آهن- کبالت دارای نفوذپذیری مغناطیسی بالا و نیروی مغناطیس زدای پایین می باشند. علاوه بر این در بین تمام آلیاژها و ترکیبات شناخته شده، آلیاژهای آهن- کبالت دارای بالاترین مغناطش اشباع می باشند. در سیستم آلیاژی آهن- کبالت بیش-ترین مغناطش اشباع در ترکیب fe-35%co حاصل می گردد. از طرف دیگر افزودن کروم به سیستم آلیاژی آهن- کبالت سب افزایش مقاومت الکتریکی می گردد و در نتیجه بازده سیستم افزایش می یابد. در این پژوهش پودرهای نانوساختار (fe65co35)100-xcrx(x=0, 1, 3, 5) به روش آلیاژسازی مکانیکی توسط آسیاب گلوله-ای سیاره ای و با هدف بررسی خواص ساختاری و مغناطیسی تولید گردید. آلیاژهای فوق به وسیله ی آسیاب پودرها با سرعت 420 دور بر دقیقه و نسبت وزنی گلوله به پودر 10:1 و در زمان های مختلف تحت عملیات آسیاکاری قرار گرفته است. به منظور بررسی های ساختاری از آنالیزهای پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید هم چنین از دستگاه مغناطیس سنج ارتعاشی جهت بررسی خواص مغناطیسی کمک گرفته شد و در نهایت برای بررسی رسانندگی تست امپدانس الکتروشیمیایی انجام شد. نتایج آنالیزها نشان می دهد که با افزایش میزان کروم از 1و 3 درصد اتمی به 5 درصد اتمی، زمان آلیاژسازی لازم از 60 ساعت به 100 ساعت افزایش یافته است. هم چنین در زمان های بالای آسیاکاری، کریستالیت ها ریزتر و همگن تر شده و کرنش شبکه افزایش می یابد. با افزایش میزان کروم اندازه دانه ها کوچک تر و در زمان 100 ساعت آسیاکاری با افزایش میزان 5 درصد کروم نیروی مغناطیس زدا کاهش یافته و خواص مغناطیسی بهبود می یابد.

آبکاری کامپوزیتی روشی مناسب برای نشست همزمان ذرات کوچک سرامیکی در لایه فلزی رسوب یافته برای بهبود خواص پوشش است. در میان فرآیندهای تولید کامپوزیت‎های نانوساختار، روش رسوب‎دهی الکتریکی می‎تواند سطحی هموارتر، پیوندی قوی‎تر بین ذرات و فلز زمینه و در نتیجه سختی بیشتری را پدید آورد. در این پژوهش پوشش روی-نیکل با و بدون ذرات نانو آلومینا به روش آبکاری الکتریکی با جریان پالسی بر روی سطح فولاد ساده کربنی st37 رسوب‎دهی شد. بدین منظور، پوشش‎های آلیاژ روی-نیکل و نانوکامپوزیت روی-نیکل/آلومینا در چگالی جریان‎های ma/cm2 10، 30، 50 و70 و با ثابت نگه‎داشتن سایر پارامترها بدست آمد. تاثیر جریان پالسی بر مورفولوژی سطح، ترکیب شیمیایی، سختی‎ و اندازه دانه، توزیع ذرات آلومینا و درنتیجه تاثیر آن بر رفتار خوردگی بررسی شد. مورفولوژی و ریزساختار پوشش با استفاده از تصاویر میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی انتشار میدانی(fesem) مورد مطالعه قرار گرفت. ترکیب شیمیایی و فازهای موجود در پوشش توسط روش‎های طیف‎نگاری انرژی پراش پرتو ایکس(eds) و پراش پرتو ایکس(xrd) تعیین شد. رفتار خوردگی پوشش‎ها با استفاده از آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و در محلول سدیم کلراید 5/3 درصد مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی سختی پوشش‎ها از دستگاه ریزسختی سنج ویکرز استفاده شد. نتایج نشان داد که سختی با افزایش مقدار آلومینای رسوب‎یافته، افزایش یافته است. از آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک مشاهده شد که پوشش‎های آلیاژی و نانوکامپوزیتی تولید شده در چگالی جریان های 10 و ma/cm2 70 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین پتانسیل خوردگی هستند. همچنین، کمترین چگالی جریان خوردگی مربوط به پوشش نانوکامپوزیتی با دانسیته جریان پوشش‎دهی ma/cm2 50 بود. در جریان پوشش‎دهی یکسان، پوشش نانوکامپوزیتی پتانسیل بیشتر و چگالی جریان خوردگی کمتری نسبت به پوشش آلیاژی داشت.

آلیاژهای نیکل_تیتانیوم (نایتینول) دسته ای از مواد هستند که به دلیل خواص منحصر به فرد حافظه داری و سوپرالاستیسیته خود، کاربرد فراوانی در صنعت و پزشکی پیدا کرده اند. این آلیاژ با ترکیب at%ti49.5 و ni at%50.5 تحت خلاء ذوب و ریخته گری شد. نهایتا بعد از عملیات حرارتی نمونه های تست فشار بر طبق استاندارد تهیه و در دماهای 700، 800، 900 و 1000 درجه سانتی گراد تست فشار انجام گردید. نتایج نشان دهنده انجام بازیابی دینامیکی و احیانا تبلور مجدد دینامیکی در حین تست فشار گرم در منطقه تنشی یکنواخت بود. دما تأثیر تعیین کننده ای بر رفتار این آلیاژ دارد و به نظر می رسد بازیابی دینامیکی حین کار گرم فرآیند غالب در نرم شدن این آلیاژ است که حکایت از بالا بودن انرژی نقص در چیده شدن آلیاژ دارد.

در پژوهش حاضر امکان ساخت کامپوزیت سرامیکی mgo-zrb2 به روش سنتز احتراقی و با استفاده از مواد اولیه منیزیم، اکسید زیرکونیم و اسید بوریک مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی تاثیر عملیات پیش فعال سازی مکانیکی بر سنتز احتراقی و همچنین افزایش واکنش-پذیری واکنش دهنده ها، پودرها قبل از سنتز تحت فرآیند آسیاکاری قرار گرفتند. با استفاده از نتایج آنالیز حرارتی افتراقی اثر سرعت و زمان آسیاکاری بر دمای شروع واکنش ها و همچنین شدت واکنش ها در مخلوط پودری mg-zro2-h3bo3 بررسی شد. نتایج حاصل از آنالیز حرارتی نشان داد که فعال سازی مکانیکی اثر قابل توجهی بر کاهش دمای شروع واکنش ها و تغییر در شدت واکنش ها داشته است. افزایش سرعت آسیاکاری تا rpm450 باعث شد که سنتز به روش مکانوشیمیایی در محفظه آسیا انجام شود. با توجه به نتایج آنالیز فازی xrd و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص گردید که آسیاکاری شدید بعد از فرآیند سنتز و با سرعت rpm500 موجب کاهش اندازه کریستالیت های mgo و zrb2 به ترتیب تا 23 و 44 نانومتر شده است.

در تحقیق حاضر اثر عنصر سیلیسیم بر خواص ریز ساختاری و مغناطیسی آلیاژهای نانو کریستال نیکل-آهن تولید شده به روش آلیاژسازی مکانیکی، بررسی شد. پودرهای حاصل توسط دستگاه دیفراکتومتر اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)و دستگاه مغناطیس سنج لرزشی(vsm) مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از آنالیز نگاشت و آنالیز xrd نشان می دهد پس از 24 ساعت آسیا کاری، آهن و سیلیسیم به صورت همگن در شبکه نیکل حل شده و محلول جامد تک فاز ?-(ni, fe, si) تشکیل شد. همچنین تصاویر sem حاکی از افزایش تردی پودرهای داکتیل آهن و نیکل در اثر افزودن سیلیسیم بود که در نتیجه آن با افزایش مقدار سیلیسیم، اندازه ذرات پودر کاهش یافت. بررسی های ریز ساختاری نشان داد حضور سیلیسیم محلول در ساختار، پارامتر شبکه آلیاژهای پِرم اَلوی را کاهش می دهد و باعث افزایش کار سختی پودرها و در نتیجه آن افزایش میکروکرنش می شود. تست های مغناطیسی نشان داد با افزایش میزان سیلیسیم به عنوان یک ماده دیامغناطیس، مغناطش اشباع در هر دو ترکیب کاهش می یابد و تغییرات میدان پسماندزدا با توجه به نتایج ریزساختاری روند متفاوتی دارد.

در این پژوهش امکان ساخت کامپوزیت سرامیکی al2o3-zrb2 به دو روش سنتز احتراقی و سنتز مکانوشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور افزایش تمایل واکنش دهنده ها به سنتز احتراقی، پودرها قبل از فرآیند سنتز، به وسیله آسیا، تحت عملیات فعال سازی مکانیکی قرار گرفتند. با استفاده از آنالیز حرارتی افتراقی اثر سرعت و زمان آسیاکاری بر دمای شروع احتراق و همچنین شدت واکنش ها در مخلوط پودری بررسی شد. نتایج آنالیز حرارتی نشان داد که فعال سازی مکانیکی بطور قابل ملاحظه ای بر دمای افروزش و شدت واکنش سنتز موثر است.

کامپوزیت های زمینه فلزی با پایه آلومینیم معروف ترین نوع کامپوزیت های زمینه فلزی می-باشد که کاربرد گسترده ای در صنایع خودرو و هوا فضا دارند و در فرآیندهایی نظیر آلیاژسازی مکانیکی قابلیت دستیابی به ساختار نانو کریستالی در آنها وجود دارد. در این تحقیق به منظور تولید کامپوزیتal-cu/al2o3 مخلوط پودرهای آلومینیم و اکسید مس با دو ترکیب 5 و 10 درصد وزنی اکسید مس در یک آسیاب گلوله ای و در زمان های 25،15،10،5و 48 ساعت، آسیا شدند. پودرهای حاصله با آنالیز xrd و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شدند. پارامتر شبکه به روش تابع برون یاب ، اندازه متوسط کریستال و کرنش داخلی با معادله ویلیامسون- هال محاسبه شد. نتایج حاصله نشان داد؛ که پس از 48 ساعت آسیاکاری، کامپوزیت al-cu/al2o3 تولید شده است. ساختار کریستالی در حد نانومتری ایجاد شده و با افزایش زمان آسیاکاری، ریز تر شده است. تصاویر sem نشان داد که ذرات پودر در ابتدای آسیاکاری درشت شده، و به یک حداکثر مقدار رسیده و در ادامه ی کار اندازه متوسط آنها کاهش یافته است.

آلیاژهای almg6 از جمله آلیاژهای پرکاربرد در صنایع مختلف می باشد؛ به منظور جلوگیری از پیر نرم شدن و بالا بردن مقاومت به خوردگی آلیاژهای al-mg کارسرد شده، بر روی آنها عملیات پایدارسازی انجام می گیرد.در این پژوهش نحوه پایدارسازی و شناسایی نمونه آلیاژی almg6 پایدارشده (almg6-h38) با استفاده از روش ها و آزمایش های مختلف مورد بررسی قرار گرفت.نتایج نشان می دهند که مناسب ترین دما و زمان برای پایدارسازی نمونه آلیاژی مورد مطالعه، دمای c°225 و محدوده زمانی (10-30) دقیقه می باشد. همچنین دستورالعمل تست پایداری با استفاده از نتایج بدست آمده تدوین گردید.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.