کامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با ذرات سرامیکی، جزء مواد پیشرفته محسوب می شوند که به دلیل خواص مکانیکی و حرارتی مطلوب و مقاومت به خوردگی بالا که از خود نشان می دهند، مصارف صنعتی بسیاری پیدا کرده اند. در این پژوهش اثر افزودن هم زمان 2 تقویت کننده از نوع al2o3، sio2 و mgo به آلیاژ al 319 و انجام عملیات حرارتی حل سازی و پیرسازی t6 بر روی آن ها مورد تحقیق قرار گرفته است. اثر میزان و نوع تقویت کننده ها و همچنین اثر زمان در عملیات حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی پارامترهای یاد شده بر خواص کامپوزیت، آزمون های مکانیکی کشش، سختی سنجی و سایش بر روی نمونه ها انجام شد. مطالعات ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام گرفت. با هدف ارزیابی رفتار شکست، مقاطع شکست نمونه های کشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزودن نانو ذرات و عملیات حرارتی پیرسازی به مدت 10 ساعت باعث افزایش سختی به میزان 27 و 30 درصد، افزایش تنش تسلیم به میزان 61 و 65 درصد و همچنین کاهش نرخ سایش 60 و 50 درصد به ترتیب در کامپوزیت های حاوی 2%sio2/ و 1% al2o3 و 1%mo / و 2%al2o3 شد. حضور شبه حفرات در کنار تخلخل ها نشان از شکست در صفحات برشی است.

در این پژوهش، آلیاژ نانو ساختار جدیدی از ترکیب بین فلزی ni3al بانام تجاری 438-ic و با ترکیب شیمیایی b 0.005- zr 0.13- cr 5.23- mo 7.02- al 8.10-ni ( همگی درصد وزنی) با استفاده از پودر هریک از عناصر سازنده و از طریق آلیاژسازی مکانیکی، تحت روان سازهای مختلف یا عوامل کنترل فرآیند (هگزان، استئاریک اسید، روی استئارات و محیط بدون روان ساز) ساخته شد. بهترین عامل روان ساز برای این آلیاژ بعد از 25 ساعت آسیاکاری، هگزان تعیین شد. به دلیل وجود مولیبدن بیشتر در این آلیاژ، نسبت به سایر ترکیبات پایه ni3al، آلیاژسازی به زمان بیشتری از آسیاکاری نیاز داشت. نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس برای زمان های مختلف آسیاکاری، اندازه کریستالیت آلیاژ را به مقدار میانگین 7.8 نانومتر نشان داد. علاوه بر این، پارامتر و کرنش شبکه، برای تمامی زمان های آسیاکاری محاسبه شد. همچنین، آزمایش گرماسنجی افتراقی برای پودر آلیاژ30 ساعت آسیاکاری، با نرخ c/min? 10 در اتمسفر آرگون، دامنه انجماد این آلیاژ را، بین دماهای 1369-1329 نشان داد. همچنین، پس از فشارش سرد و عملیات تف جوشی در دماها و زمان های مختلف، بهترین ساختار تحت فشار 2000 مگاپاسکال و زمان 6 در 1000 ساعت بدست آمد. علاوه بر این، فشارش داغ برروی پودر آلیاژ انجام گرفت که همگنی و پیوستگی بهتری را نسبت به فشارش سرد، ایجاد نمود. خصوصیات فیزیکی و مکانیکی ازجمله تعیین چگالی، درصد تخلخل، و سختی سنجی میکرو بروی نمونه ها پس از فشارش سرد و داغ و همچنین مشخصه یابی آنها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی با نشر میدانی انجام گرفت. حضور mo بیشتر و zr در این آلیاژ باعث افزایش سختی نسبت به سایر آلیاژهای پایه ni3al گردید. نتایج میکروسختی نمونه های فشارش سرد سختی 35±555 ویکرز و فشارش داغ سختی 28 ±723 ویکرز را نشان داد. همچنین، کامپوزیت‎های این آلیاژ بوسیله آلیاژسازی مکانیکی با پودر سرامیکی نانو کاربید بُر (nano - b4c) با نسبت های 1 و 2 درصد حجمی توسط فشارش داغ تهیه شدند. تغییرات نرخ سایش و ضریب اصطکاک این آلیاژ و کامپوزیت‎های آن، موردبررسی قرار گرفت. ضریب اصطکاک آلیاژ و کامپوزیت‎های 1 و 2 % حجمی آن به‎ترتیب ، مقادیر 0.02± 0.75، 0.02 ± 0.7 و 0.02 ± 0.076 تعیین شد. همچنین نرخ سایش از مقدار 8-10 ? 2.39 برای آلیاژ 438-ic به 8-10 1.03 و 9-10 8.24 برای کامپوزیت‎های 1 و 2 % حجمی کاهش یافت.

خواص مکانیکی آلیاژهای تیتانیوم شدیدا" به توزیع فازی، توسعه ریزساختار حین فرآیند ترمو مکانیکی و عملیات حرارتی نهایی بستگی دارد. عملیات حرارتی اساسا روی ریزساختار دمای اتاق تأثیر می¬گذارد زیرا حین عملیات¬ حرارتی، ریزساختار عموما به وسیله جوانه زنی و رشد یک فاز خاص کنترل می¬شود. شکست خستگی نیز به عنوان یکی از مشکلات اصلی در ارتباط با از بین رفتن ایمپلنت¬ها و شکست نهایی قطعات به کار رفته در موتور توربین¬های فضایی شناخته شده است. مشخص شده که تعدادی از فاکتورهای موثر بر روی خواص خستگی آلیاژهای تیتانیوم شامل ریزساختار، سختی سطحی و ... هستند. در این پروژه هدف رسیدن به ترکیب بهینه¬ای از ریزساختار و خواص خستگی سیکل کم چرخه در آلیاژ ti-6al-4v با ساختار بیومودال است. این آلیاژ کاربرد گسترده¬ای در صنایع هوافضا، خودرو سازی، پزشکی و ... دارد. آنالیز xrd جهت شناسایی و تعیین فازهای مختلف مورد استفاده قرار گرفت. آزمون¬های سختی سنجی، کشش و خستگی بر روی نمونه¬های مختلف انجام شد. نتایج نشان دهنده بهبود خواص مکانیکی و ریزساختار با افزایش دمای عملیات حرارتی می¬باشد. افزایش زمان پیرسازی نیز منجر به افت خواص استحکامی می¬گردد.