عملیات کوئنچ و پارتیشن بندی (q&p)، یک فرایند جدید برای تولید فولادهای استحکام بالای پیشرفته است. این فرایند شامل آستنیته کردن، کوئنچ تا زیر دمای شروع مارتنزیت (ms) و نگهداری همدما در دمای کوئنچ اولیه یا بالای آن است. اگر واکنش های رقابتی، مخصوصاً رسوب کاربید، توسط آلیاژسازی مناسب متوقف شود، کربن از فاز مارتنزیت فوق اشباع به فاز آستنیت تبدیل نشده پارتیشن بندی می شود، درنتیجه پایداری آستنیت باقیمانده با کوئنچ بعدی تا دمای اتاق افزایش می یابد. فرایند q&p منجر به ریزساختار مارتنزیت بسیار ریز با آستنیت باقیمانده بین صفحات مارتنزیت می شود و بنابراین ترکیب بهتر استحکام و داکتیلیته را فراهم می کند. در این تحقیق، یک فولاد کربن متوسط کم آلیاژ دارای عناصر آلیاژی مثل سیلیسیوم، منگنز، نیکل و کروم (فولاد 1.5142) در معرض فرایند q&p با سیکل های حرارتی متفاوت قرار گرفت. هدف این عملیات ها، ارزیابی تأثیر پارامترهای فرایند (دمای کوئنچ، زمان کوئنچ، دمای پارتیشن بندی و زمان پارتیشن بندی) روی ریزساختار و درنتیجه خواص مکانیکی بود. ریزساختار توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد؛ کسر حجمی آستنیت باقیمانده، در دمای اتاق، توسط پراش اشعه x اندازه گیری شد؛ و اندازه گیری های سختی راکول انجام شد. برخی خواص مکانیکی توسط تست های کشش اندازه گیری شد.

در تحقیق حاضر ، آلیاژ با ترکیب اسمی (cu50zr43al7) 99.5si0.5 (%at) به روش ذوب مجدد قوسی در خلاء تهیه شده و تولید شیشه فلز حجمی به روش ریخته گری مکشی در قالب مسی آبگرد انجام پذیرفت. کامپوزیت زمینه شیشه فلز حجمی پایه مس تقویت شده به وسیله رشته سیم های تنگستن ، به روش ریخته گری فلزخورانی مذاب در سه دمای 965 ، 990 و 1015 درجه سانتیگراد و دو زمان متفاوت 10 و 15 دقیقه ، در محفظه ای از جنس فولاد ضد زنگ تولید گردید. با استفاده از آزمایش های پراش پرتو ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) ، ریزساختار کامپوزیت تولید شده و نوع فازهای شکل گرفته در خلال فرآیند بررسی شد. خواص مکانیکی کامپوزیت به وسیله آزمون فشار تک محوری تعیین و شکست نگاری و بررسی سطوح شکست نمونه ها نیز با بهره گیری از sem صورت پذیرفت. به جهت مطالعه تغییرات سختی نمونه ها ، آزمون میکروسختی از نمونه ها نیز به عمل آمد. نتایج نشان می دهند که رشته سیم های تنگستن با ایجاد موانع در برابرگسترش باندهای برشی منفرد ، سبب تکثیر آنها و شکل گیری باندهای برشی چندگانه در زمینه می شوند که افزایش کرنش پلاستیک کلی کامپوزیت را تا مرحله شکست به دنبال خواهد داشت. از طرفی، با انتخاب صحیح متغیرهای فرآیند فلزخورانی مذاب از قبیل دما و زمان، می توان به شرایط بهینه از لحاظ ریز ساختار و خواص مکانیکی دست یافت که در این تحقیق با انتخاب دمای 965 درجه سانتیگراد و زمان 15 دقیقه، استحکام نهایی شکست و کرنش پلاستیک نهایی به ترتیب معادل mpa 1880 و 7/16 درصد حاصل گردید.

کاربرد کامپوزیت های زمینه پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه (gfrp) در ساختارها و اجزاء گوناگون افزایش یافته است . این مواد در مقایسه با مواد معمولی ، خواص و ویژگی های بهتری را ارائه می کنند که در میان آن ها می توان به نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به خوردگی عالی ، اشاره کرد . طراحی کارآمد و موثر کامپوزیت های gfrp نیازمند محدوده وسیعی از دانش در ارتباط با درک قابلیت ها و محدودیت های آن ها است . فقدان درک عمیق از رفتار کامپوزیت های gfrp می تواند بدون شک مانع بکار گیری موثر این کامپوزیت ها در کاربرد های سازه ای گردد . جنبه های مفید و قابل توجه خواص مکانیکی این کامپوزیت ها به طور گسترده مورد آزمایش قرار گرفته است ، اما تأثیر شرایط محیطی (دما ، رطوبت و غیره ) بر روی عملکرد این مواد ، نیازمند توجه و بررسی بیشتری است . هدف اصلی این پروژه بررسی اثر رطوبت و دما بر خواص مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت های gfrp ، دوام و پایداری این سازه ها در شرایط محیطی و شبیه سازی فرایند فوق می باشد. به جهت دستیابی به اهداف این تحقیق آزمایشگاهی ، نمونه های کامپوزیتی واینیل استر- فیبر e-glass به روش filament winding ساخته شدند و در دو محیط آبی گوناگون (آب و آب دریا) در دما های مختلف غوطه ور گردیدند . متعاقباً ، میزان نفوذ رطوبت به درون نمونه های کامپوزیتی محاسبه و رفتار جذب رطوبت توسط کامپوزیت ها با رفتار جذب رطوبت مدل فیک1 مقایسه گردید . در این مطالعه جهت شبیه سازی بار های محوری- فشاری طبیعی که در کاربرد های واقعی وجود دارند ، آزمایش مکانیکی کمانش بر روی نمونه های اشباع و غیر اشباع انجام پذیرفت تا اثر جذب رطوبت بر تغییر خواص مکانیکی ارزیابی گردد. متعاقباً با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) ، تغییرات به وجود آمده در الیاف ، زمینه و فصل مشترک الیاف و زمینه در سطوح شکست ، بررسی و مقایسه گردید . در این پروژه ، آزمایش پاشش نمک نیز بر روی نمونه های کامپوزیتی انجام پذیرفت و نتایج آن با داده های بدست آمده از محیط آب دریا مقایسه گردید . همچنین در این تحقیق ، فرایند نفوذ رطوبت به درون کامپوزیت به وسیله نرم افزار abaqus شبیه سازی گردید تا توانایی آنالیز المان محدود در پیش بینی فرایند جذب رطوبت و محاسبه زمان های اشباع شدن نمونه های مدل شده ، بررسی گردد . در نهایت نتایج آنالیز المان محدود با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید و همچنین در انتها ، خروجی های مهم تحلیل نفوذ جرم ، مربوط به نرم افزار شبیه سازی ، نمایش داده شده است .

هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر تغییر شکل سرد و عملیات حرارتی آنیل تبلورمجدد بر ریزساختار، سختی، خواص کششی و خستگی کم چرخه سوپرآلیاژ hastelloy x و تعیین شرایط بهینه آن می باشد. برای این منظور ابتدا شمش تهیه شده به روش vim، پس از تصفیه به روش esr، تحت عملیات همگن سازی و نورد گرم قرار گرفت. در ادامه نمونه هایی از تسمه نورد گرم شده تهیه شد و در محدوده ی دمایی c?1150 تا c?1200 به مدت یک ساعت تحت عملیات حرارتی آنیل انحلالی قرار گرفته و بلافاصله در آب سرد شدند. پس از بررسی های ریزساختاری و تعیین دما و زمان بهینه ی عملیات آنیل انحلالی، از تسمه ی نورد گرم و آنیل انحلالی شده، قطعاتی تهیه کرده و عملیات نورد سرد با کاهش ضخامت های مختلف روی آنها اعمال شده و تحت آنیل تبلورمجدد در دماها و زمان های مشخص قرار گرفتند. ریزساختار، سختی و خواص کششی نمونه ها در این شرایط بررسی شد و سپس سینتیک تبلورمجدد استاتیکی بر اساس مقادیر سختی محاسبه گردید. جهت بررسی رفتار خستگی ورق hastelloy x نیز نمونه هایی مطابق استاندارد astm-e606، از ورق تولید شده از طریق نورد سرد همراه با آنیل میانی، بریده شده و پس از آنیل، تحت آزمون خستگی کم چرخه به صورت چرخه های کشش-کشش متوالی، با سرعت حرکت فک دو میلی متر بر دقیقه قرار گرفتند. در این پژوهش ریزساختار بوسیله میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی بررسی گردید و با استفاده از نرم افزارهای آنالیزگر تصویر و استاندارد astm-e112 نیز اندازه دانه ها و رسوبات و کسر حجمی کاربیدها محاسبه شد. نتایج نشان داد که با افزایش دمای آنیل انحلالی تا c?1200، میانگین اندازه دانه و اندازه کاربیدهای m6c در نمونه های آنیل انحلالی شده افزایش یافته است. همچنین آنیل در دمای c?1175 به مدت 1 ساعت و سرد کردن در آب، به دلیل ایجاد ساختار همگن با دانه های هم محور و خواص مکانیکی بهینه، بعنوان دما و زمان مناسب جهت آنیل انحلالی این آلیاژ انتخاب شد. برای نمونه های نورد سرد شده در کرنش های مختلف با افزایش دما به دلیل وقوع فرآیند تبلورمجدد، سختی کاهش یافت. برای نمونه های تحت آزمون خستگی در محدوده کرنش کل 0/6 درصد، با افزایش دمای انجام آزمون، تعداد سیکل های تا شکست کاهش یافته است که ناشی از اکسید شدن مرزدانه ها، و به دنبال آن تغییر در مکان جوانه زنی و مسیر گسترش ترک خستگی، از ترک درون دانه ای به مرزدانه ای می باشد. در محدوده کرنش های مختلف نیز نمودار کافین ـ مانسون برای دمای c?760 یک رفتار خطی از خود نشان داد اما در نمودار مربوط به دمای c?870 یک رفتار دو شیبی مشاهده شد و در محدوده کرنش های کمتر از 0/6 درصد، عمر خستگی نسبت به آنچه که پش بینی شده کاهش یافت. زیرا در این محدوده کرنش ها، به دلیل تغییر شکل کمتر و نرخ کارسختی پایین، زمان کافی برای اکسید شدن مرزدانه ها فراهم بوده و ترک های خستگی در مرزدانه های اکسید شده ی ترد جوانه زده اند. انتقال مکان شروع ترک خستگی از درون دانه به مرزدانه ها در محدوده کرنش های کمتر، باعث کاهش عمر خستگی و در نتیجه ایجاد ناپیوستگی در شیب نمودار کافین ـ مانسون در دمای c?870 شده است.

در این پژوهش، فریت منگنز¬–¬روی با ترکیب شیمیایی mn0.5zn0.5fe2o4 به روش سنتز احتراقی به کمک حرارت مایکروویو تولید شد. اثر سوخت¬های گلیسین، اسیدسیتریک و اوره به صورت جداگانه و همچنین در هر سوخت اثر نسبت مولی مختلف سوخت به نیترات بر فریت منگنز-روی بررسی شد. محاسبات ترمودینامیکی نشان داد که دمای شعله¬ی(آدیاباتیک) نمونه-های تولیدی با سوخت گلیسین بیش¬تر از نمونه¬های دیگر است. همچنین در هر سوخت با افزایش نسبت سوخت به نیترات، میزان گاز تولیدی و دما شعله افزایش می¬یابد. ارزیابی¬های فازی به کمک روش پراش پرتو ایکس بر نمونه¬های تولید شده با سوخت اوره، تشکیل ساختار کریستالی اسپینل و حضور هماتیت به عنوان فاز ثانویه را تایید می¬¬¬¬کند. در حالی که در نمونه¬های تولیدی با سوخت گلیسین و اسید¬سیتریک ساختار تک فاز اسپینل تشکیل شده است. بررسی¬های ریز ساختاری به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی صورت گرفت. در اثر آزاد شدن مقدار زیادی گاز در هنگام واکنش احتراقی، توده های پودر حاصل دارای حفره های فراوانی است. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدان اندازه¬ی ذرات در محدوده¬ی¬¬¬80-¬28 نانومتر تخمین زده شد. خصوصیات مغناطیسی و الکترومغناطیسی به ترتیب به کمک مغناطش¬سنج نمونه مرتعش و دستگاه القا، ظرفیت و مقاومت سنج انجام شد. بیشترین مقدار مغناطش اشباع مشاهده شده در این تحقیق مربوط به پودر¬های نانو کریستالی تولید شده با سوخت گلیسین در بیشترین نسبت مولی سوخت به نیترات¬ (emu/g63.3) است. نفوذپذیری مغناطیسی نمونه¬های تولید شده با سوخت اوره نسبت به دو سوخت دیگر در تمامی فرکانس¬های مورد بررسی کمتر است که آن را می¬توان به حضور ناخالصی¬های بیشتر در این سوخت نسبت داد. ارزیابی رفتار دی¬الکتریک نشانگر نقش غالب مرزدانه در تمامی نمونه¬ها است.