برای مطالعه مورفولوژی حفرات در نمونه های تف جوشی شده از پودر astaloy crm از پردازش تصویر استفاده گردید. بدین منظور و برای توصیف مورفولوژی حفرات دو پارامتر فاکتور شکل ((fshape و فاکتور کشیدگی (felong)تعریف شد. این دوفاکتور شکل هندسی حفرات و میزان کشیدگی آن را بیان می کنند. از طرفی با تعریف (dc) به عنوان قطر دایره معادل حفرات اندازه آنها تعیین شد. تف جوشی در دمای 1200 درجه سانتیگراد و در 5 اتمسفر آمونیاک شکسته، آرگون، نیتروژن، خلا و هوا انجام گرفت. پس از آماده سازی نمونه ها و تهیه تصاویر به کمک میکروسکوپ نوری و الکترونی از سطوح مختلف به کمک پارامترهای تعریف شده مورفولوژی حفرات مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. بررسی ها نشان از کاهش 20 درصدی قطر دایره معادل ماکزیمم در نمونه های تف جوشی شده در خلا و آمونیاک شکسته نسبت به دیگر نمونه ها داشت. با مطالعه ی نتایج کمی fshape و felong در نمونه های تف-جوشی شده و مقایسه آنها تاثیر قابل توجه اتمسفرتف جوشی بر fshape (فاکتورشکل) حفرات نسبت به felong مشاهده شد. از طرفی نتایج نشان از اهمیت اتمسفر تف جوشی بر روی اندازه حفرات در مقایسه با fshape (فاکتورشکل) داشت. نمونه های تف جوشی شده در اتمسفر خلا و آمونیاک دارای حفراتی کوچکتر و فاکتور شکل نزدیکتر به یک را نشان داد. نتایج حاصل از تستهای کشش و اندازه گیری چگالی مشاهدات انجام شده را تایید نمود. برای مطالعه سرعت تف جوشی نمونه ها پس از عملیات واکس زدایی، در زمان های 0، 5، 10، 15، 25، 40،40، 45 و 75 در دمای 1200 درجه ی سانتیگراد و اتمسفر آمونیاک شکسته 25% n2, 75% h2 تف-جوشی شدند. سرعت تف جوشی در 10 دقیقه اول به صورت خطی سپس تا 25 دقیقه بصورت تابعexponential و از 30 دقیقه تقریبا ثابت تغییر می کند. مقایسه اندازه گیری سرعت تف جوشی از این روش با روش تعیین سرعت با تغییرات چگالی همخوانی داشت. با مقایسه فاکتور شکل fshape و کشیدگی felong ملاحظه شد که تا 20 دقیقه ابتدایی به دلیل سرعت بالای تغییر حفرات درشت، مکانیزم غالب، تغییرات هندسی (فاکتور کشیدگی) حفرات می باشد و از دقیقه 25 به بعد با کاهش تغییرات هندسی، تغییرات مورفولوژیکی(فاکتور شکل) غالب می شود. از طرفی مشاهده شد fshape و نسبت محیط حفرات به مساحت کل بهترین فاکتور برای اندازه گیری سرعت تف جوشی می باشند.

در تولید قطعات با فرایند متالورژی پودر یکی از فنون فشردن، روش فشردن گرم است. تحقیق حاضر، شامل بررسی مکانیزم ها و پارامتر های کنترل کننده چگالی، استحکام خام و مورفولوژی حفرات پس از تف جوشی برای قطعات تولید شده با روش گرم می باشد. در رابطه با چگالی خام، فشردن دو دمایی به عنوان روش جدید تولید قطعه ارایه گردید. این روش شامل مراحل ذیل است: فشردن در دمای اول ? باربرداری و افزایش دمای نمونه ? فشردن در دمای دوم. علت افزایش چگالی در پرس دوم این گونه بیان شد که با افزایش دما، در اثر ایجاد تنش حرارتی، بین قالب و نمونه، قفل های بین ذره ای، آزاد می شوند و جابجایی مجدد ذرات برای فشردگی بیشتر در پرس دوم امکان پذیر می گردد. در قسمت دیگری از تحقیق، علت کرویت حفرات در نمونه های تف جوشی شده برای قطعات روش فشردن گرم، مورد تحلیل قرار گرفت و مکانیزم جدیدی بر پایه مشاهدات مورفولوژی حفرات ارایه گردید. بر اساس این مکانیزم، فشردن گرم به تولید حفرات ریزی می انجامد که رشد گلویی با مکانیزم های انقباضی را در حفرات درشت کند می کند، از این رو مکانیزم های غیر انقباضی، فعال تر شده و در نتیجه با افزایش نفوذ اتم ها از انحناهای مثبت سطح حفره به انحنای منفی گلویی، حفرات درشت کروی تر می شوند. در مرحله دیگری از پژوهش، اتصالات بین ذره ای محتمل به جوش سرد، مورد مطالعه میکروسکوپی قرار گرفتند. در این رابطه، با یک رویکرد محاسباتی، نشان داده شد که برای ایجاد گلویی بسیار کوچک بین برجستگی های ذرات پودر در دمای فشردن گرم، هندسه ذره نسبت به جنس ذره بسیار موثرتر است. برای بررسی تأثیر ذرات غیرآلیاژی بر استحکام خام، پس از فشردن پودر پایه آهن که دارای ذرات غیر آلیاژی مس بود، سطح مقطع شکست آن پولیش کاری شد. در بررسی میکروسکوپی، بیشترین ذرات کنده شده ناشی از فرایند پولیش، در کنار ذرات مس قرار داشتند و به عنوان ضعیف ترین نقاط در نظر گرفته شدند.