فرآیندهای نوین در مهندسی مواد
سال:1395 | دوره:10 | شماره:2 (پیاپی 37) |تعداد مقالات:19

گوی های توخالی فلزی می توانند به صورت موفقیت آمیز برای ایجاد سلول ها و حفرات در ساختارهای سلولی و فوم های فلزی به کار گرفته شوند که مهم ترین روش های تولید آن ها بر پایه متالورژی پودر استوار می باشد. در این پژوهش، گوی های توخالی فولادی با استفاده از دانه های پلی استیرن به عنوان ماده زیرلایه و به روش متالورژی پودر تولید شدند. دانه های پلی استیرن از یک بلوک پلی استیرن جدا شدند و دانه بندی آن ها به اندازه های متفاوت توسط الک صورت گرفت. سپس، مخلوط سیلیکات سدیم به عنوان چسب و پودر آهن، بر روی دانه های تهیه شده پاشیده شد و پس از آغشته شدن دانه ها به صورت کامل، خشک شدن درون هوا صورت گرفت. بنابراین، یک لایه نازک از پودرهای آهن به همراه چسب بر روی دانه های پلی استیرن ایجاد شد. در پایان، دو فرآیند عملیات حرارتی مجزا به منظور تولید گوی های توخالی فولادی با استحکام بالا انجام شد که شامل تجزیه حرارتی دانه های پلی استیرن و تف جوشی می باشد. به منظور ارزیابی ضخامت و میزان تخلخل پوسته گوی های توخالی فولادی و بررسی معایب آن ها، مقاطع پوسته ها توسط میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفت. گوی های توخالی فولادی تقریبا دارای ضخامت یکنواخت می باشند. اندازه دانه های پودر آهن، افزودنی مس و نوع پوشش پودرهای آهن تاثیر زیادی بر روی ضخامت، کسر سطحی تخلخل، ترک ها و حفرات در پوسته دارند.

الکترود آرایه های درهم تنیده با استفاده از نانولیتوگرافی طلا بر روی بستر آلومینایی با روش PVD ساخته شد. از نانو میله اکسید روی به عنوان ماده حسگر استفاده شده که به روش هیدروترمال بر روی بذر لایه ای از اکسید روی سنتز شد. نانومیله های سنتزشده با استفاده از تفرق پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی عبوری با تفکیک بالا (HR-TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) کشخصه یابی گردید. عملکرد حسگری برای چهار گاز الکلی بررسی شد. به منظور بهینه کردن شرایط حسگری حساسیت و پاسخ نانومیله های اکسید روی در گستره دمایی 50 تا 300 درجه سانتیگراد بررسی شد. دمای کاری 47 درجه ساتیگراد به عنوان دمای بهینه انتخاب گردید و متغیرهای مهمی همچون حساسیت حسگر، زمان پاسخ دهی و زمان بازیابی برای چهار گاز در دمای ثابت و برای غلظت های مختلف به دست آمد. نتایج حاصل نشان داد که با استفاده از نانومیله های همراستای اکسید روی، گازهای الکلی در دمای پایین با حساسیت بالا قابل تشخیص هستند.

یکی از پارامترهای مهم در عملیات نورد گرم، اندازه گیری دمای شمش خروجی از کوره است. بر این اساس طراحی یک سیستم الکترونیکی هوشمند خودکار، همانند سیستم بینایی ماشین برای اندازه گیری دمای شمش به صورت زمان واقعی ضرورت می یابد. در تحقیق حاضر سیستم بینایی ماشین پیشنهادی برای تهیه تصاویر مناسب از شمش داخل کوره، پردازش تصویر بر پایه تفکیک حدود آستانه در فضای رنگی HSI و استخراج خصوصیات آن (اندازه گیری دمای شمش)، طراحی شد. برای بررسی تغییر در شرایط نورپردازی، با استفاده از الگوریتم ژنتیک، حدود آستانه سه محدوده دمایی (محدوده دمایی 1 معادل با 1500-1200، محدوده دمایی 2 معادل با 1200-900، محدوده دمایی 3 معادل با 900-600 درجه سانتی گراد) در تصاویر موزاییکی شمش گداخته، تعیین و مورد تحلیل قرار گرفت. تحلیل عملکرد الگوریتم ژنتیک در فضای رنگی HSI آشکار ساخت که در شرایط متغیر، تفکیک تصویر رنگی بر اساس این الگوریتم عملکرد معادلی با تحلیل خوشه بندی در تصاویر دارد. بنابراین با این روش می توان به تاثیرات شرایط نورپردازی متغیر با پذیرش یک محدوده خطا غلبه کرد.

هدف از پژوهش حاضر بررسی و پیش بینی تغییرات سختی سوپرآلیاژ Ni-Span C 902 نورد سرد و پیرسازی شده در دماها و زمان های مختلف پیرسازی می باشد. در این راستا نمونه های آنیل شده به میزان 50 درصد نورد سرد و به مدت زمان های 105-102 ثانیه در محدوده دمایی 450- 750 °C تحت عملیات پیرسازی قرار گرفتند. تاثیر دما و زمان پیرسازی بعنوان پارامتر پیرسازی و کارسرد روی رفتار استحکام دهی آلیاژ توسط روش شبکه عصبی مصنوعی (ANNs) شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفت. رفتار سخت شدن، فوق پیری و نرم شدن حین پیرسازی توسط مدل ANN مشخص شد. حداکثر درصد نسبی سخت شدن برای آلیاژ نورد سرد نشده و 50 درصد نورد سرد شده به ترتیب در محدوده پارامتر پیرسازی 22 و 21 بدست آمد.

در تحقیق حاضر آلیاژهای روکش سخت پایه Fe-Cr-C با نسبت (وزنی) Cr/C متفاوت به روش SMAW به صورت تک لایه و دو لایه بر روی فولاد ساده کربنی ST 32 جوشکاری گردیدند. سپس نمونه هایی تهیه و آزمون های آنالیز شیمیایی (OES)، متالوگرافی نوری، XRD، SEM، و خستگی حرارتی بر روی آن ها انجام شد. نتایج آزمون پراش پرتو (XRD) X نشان داد که ریزساختار لایه روکش سخت نمونه روکش سخت شده با الکترود (پر کربن- پر کروم) AB شامل کاربید اولیه و یوتکتیک g+(Cr, Fe)7C3 و نمونه روکش سخت شده با الکترود (کم کربن- کم کروم) SD شامل آستنیت و مارتنزیت می باشد. تصاویر متالوگرافی نوری و الکترونی، آنالیز نقطه ای و نقشه توزیع عناصر نیز حضور فازهای فوق را تایید نموده است. نتایج آزمون خستگی حرارتی مشخص نمود در مجموع کلیه نمونه ها، بالاترین عمر خستگی حرارتی مربوط به نمونه روکش سخت شده با الکترود (کم کربن- کم کروم) SD قطر 4 میلی متر در حالت تک لایه با کمترین (غلظت عنصر کروم) درصد حجمی آستنیت باقی مانده و کاربید (Cr, Fe)23C6 با ریزساختار اولیه آستنیت، مارتنزیت و کاربید (Cr, Fe)23C6 می باشد، کمترین عمر خستگی حرارتی مربوط به نمونه روکش سخت شده با الکترود (پر کربن- پر کروم) AB قطر 3.25 میلی متر در شرایط دو لایه با ریزساختار اولیه متشکل از کاربیدهای اولیه (Cr, Fe)7C3 و یوتکتیک g+(Cr, Fe)7C3 می باشد. همچنین مشخص گردید که ارتباط معکوسی بین سختی و عمر خستگی حرارتی وجود دارد و نمونه هایی با سختی بالاتر از عمر خستگی حرارتی کمتری (یه علت تشکیل فازها و کاربیدهای پایدار و غیرقابل تجزیه) برخوردار هستند.

پوشش نانوکامپوزیتی Ni-Co/SiO2 با روش اکتروشیمیایی جریان مستقیم تولید شد. آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) از یک پوشش آلیاژی نیکل- کبالت و پوشش نانوکامپوزیتی Ni-Co/SiO2 که همگی شرایط الکتروشیمیایی تولیدشان یکسان بود، تهیه شد و اندازه دانه و مورفولوژی سطح آن ها مورد مقایسه قرار گرفت و تحلیل شد. با افزودن نانوذرات به میزان 15 گرم بر لیتر به الکترولیت در حین پوشش دهی و درنتیجه، تولید پوشش نانو کامپوزیتی، اندازه دانه زمینه Ni-Co در حضور نانوذرات SiO2 از 58 به 39 نانومتر کاهش یافت. مورفولوژی سطح مربوط به پوشش نانوکامپوزیتی، نسبت به پوشش آلیاژی، کروی ریزتر و صاف تر بود. میکروسختی پوشش نانوکامپوزیتی 45 ویکرز بیشتر از پوشش آلیاژی بود. اگر دمای الکترولیت 50 درجه سیلیسیوس باشد، آنگاه پوشش نانو کامپوزیتی Ni-Co/SiO2 ماکزیمم مقدار سختی را دارد. افزودن سورفکتانت های CTAB و SDS هر کدام به میزان 0.3 گرم بر لیتر به الکترولیت، مانع از اگلومره شدن نانوذرات و درنتیجه افزایش میکروسختی پوشش نانو کامپوزیتی Ni-Co/SiO2 به ترتیب از 381 ویکرز (نمونه بدون سورفکتانت) به 384 و 385 ویکرز شد. در مورد پوشش تولید شده در اینجا، تاثیر SDS بیشتر از CTAB بود و مقدار بهینه غلظت برای SDS در الکترولیت 0.3 گرم بر لیتر بود.

انعطاف پذیری گرم آلیاژ پایه Fe-36Ni در شرایط ریختگی و در حضور 0.05 درصد وزنی آلومینیم و 0.04 درصد وزنی تیتانیوم در محدوده دمایی 850- 1150 °C با نرخ کرنش 0.01 s-1 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی های ریزساختاری نشان داد که با افزودن آلومینیم، رسوبات حاوی آلومینیم مانند اکسید آلومینیم در ساختار به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. این رسوبات مکان های مناسب تمرکز کرنش بوده و همچنین سبب قفل شدن مرزدانه ها می شوند که منجر به افت انعطاف پذیری می شوند. عنصر تیتانیوم نیز با تشکیل رسوبات اکسید تیتانیوم و نیترید تیتانیوم سبب کاهش اندازه دانه شده و انعطاف پذیری گرم بهبود می یابد.

فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یکی از فرآیندهای نوین در اتصال فلزات گوناگون در حالت جامد است. در این پژوهش اتصال همجنس و غیرهمجنس آلیاژهای آلومینیم 5754 و 6063 مورد مطالعه قرار گرفت. با تغییر پارامترهای سرعت دورانی و سرعت پیشروی، نهایتا بهترین سرعت دورانی 2000 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 4 میلی متر بر دقیقه انتخاب گردید. نمونه های جوشکاری شده توسط روش های بازرسی غیرمخرب از قبیل بازرسی چشمی و رادیوگرافی مورد بررسی قرار گرفتند و هیچگونه عیبی مشاهده نشد. در ادامه آزمون های استحکام کششی انجام شد که افزایش اندک در استحکام کششی این آلیاژها دیده شد. آزمون ریزسختی نیز بر روی نمونه ها صورت گرفت که درنتیجه ریز شدن دانه ها سختی اندکی کاهش پیدا کرد و نهایتا ریزساختار ناحیه اتصال توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی مورد مشاهده و بررسی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری محل شکست نمونه ها نشان داد که شکست نرم مکانیزم اصلی شکست در اتصال های همجنس و غیرهمجنس است.

در این تحقیق به منظور دستیابی به کامپوزیت مناسب آپاتیت طبیعی- دیوپساید با خواص زیست فعالی مطلوب، ابتدا ترکیبات مختلف هیدروکسی آپاتیت طبیعی و دیوپساید (حاوی 10، 20، 30 و 40 درصد وزنی دیوپساید)، تهیه و تحت عملیات حرارتی زینترینگ دو مرحله ای متراکم سازی شدند و سپس استحکام فشاری سرد (CCS) و آپاتیت سازی نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین جهت مشخصه یابی نمونه ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS)، و آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان استحکام (63 MPa) متعلق به نمونه کامپوزیت حاوی 20% دیوپساید بود و تصاویر SEM و طیف میکروآنالیز EDS، تشکیل رسوب آپاتیتی بر سطح این نمونه پس از 28 روز غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن را تایید کردند. همچنین یون سنجی انجام شده بر روی این نمونه، کاهش غلظت یون کلسیم از 100 به 93 و یون فسفر از 31 به (ppm) 28 را نشان داد که بیانگر تشکیل آپاتیت بر روی این نمونه می باشد. لذا با توجه به نتایج به دست آمده، نمونه کامپوزیتی حاوی 20 درصد وزنی دیوپساید و 80 درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت طبیعی را می توان به عنوان یک نانوبیوسرامیک مطلوب جهت مصارف پزشکی از جمله ارتوپدی معرفی کرد.

در این تحقیق، به منظور بررسی نقش نانوذرات نقره در بلورینگی پلی اتیلن، ابتدا نانوذرات نقره به روش کاهش شیمیایی ساخته و با کمک روش های الگوی پراش پرتو X، طیف سنجی مرئی- فرابنفش و میکروسکوپ الکترونی عبوری شناسایی شدند. میانگین اندزه نانوبلورک های نقره 21.7 نانومتر تعیین شد. سپس ترکیب های مختلفی از نانوکامپوزیت های پلی اتیلن- نقره شامل 5، 10، 20 و 30 درصد وزنی نانوذرات نقره به روش آسیاکاری مکانیکی تهیه شدند. پس از شناسایی نمونه ها به کمک الگوی پراش پرتو X و میکروسکوپ الکترونی روبشی، اثر حضور نانوذرات نقره بر درجه بلورینگی پلی اتیلن به روش نارا وکومیا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانوذرات نقره، درجه بلورینگی پلی اتیلن به طور قابل ملاحظه ای تغییر می کند، به طوری که با افزودن نانوذرات نقره از صفر تا 30 درصد وزنی، درجه بلورینگی پلی اتیلن از 63.64 به 77.67 درصد افزایش می یابد.

در این تحقیق ورق هایی از جنس آلیاژ آلومینیوم 6061 با طرح اتصال لبه رویهم بوسیله روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی جوش داده شدند. تاثیر پارامتر سرعت پیشروی ابزار روی ریز ساختار و خواص مکانیکی اتصالات جوشکاری شده مورد ارزیابی قرار گرفت. فرآیند جوشکاری در شرایط سرعت دورانی ثابت (1000 دور بر دقیقه) و سرعت های پیشروی متغییر (20 تا 60 میلیمتر بر دقیقه) انجام پذیرفت. نتایج حاصله نشان داد با افزایش سرعت پیشروی استحکام برشی- کششی و راندمان اتصال به ترتیب از حدود 126 تا 132 مگا پاسکال و از حدود 40.6 تا 42.5 درصد افزایش یافت. اگرچه میزان متوسط سختی در ناحیه دکمه جوش (NZ) نسبت به ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) با افزایش سرعت پیشروی افزایش یافت ولی اندازه متوسط دانه در ناحیه دکمه جوش و ناحیه متاثر از حرارت به ترتیب از حدود 43 به 32 میکرومتر و از حدود 99 به 87 میکرومتر کاهش یافت. همچنین میزان پارامتر ضخامت موثر ورق (EPT) با افزایش سرعت پیشروی از حدود 3.4 تا 4.1 میلیمتر افزایش یافت و باعث محدود شدن شکل و ابعاد عیب نازک شدگی از ناحیه دکمه جوش تا فصل مشترک نواحی دکمه جوش و متاثر از کار مکانیکی (TMAZ) گردید. حالت و شیوه شکست در اتصالاتی با بالاترین استحکام برشی- کششی بصورت جدایش ورق در امتداد عیب نازک شدگی در سمت پیشرو در درون ناحیه دکمه جوش نمایان شد.

در این تحقیق، ورق های آلیاژ آلومینیوم 6061 به ضخامت پنج میلی متر، به روش های جوشکاری هم زن اصطکاکی (FSLW) و قوس الکترود تنگستن- گاز (GTALW) با طرح اتصال لبه روی هم به منظور مقایسه رفتار خوردگی آلیاژ به یکدیگر جوش داده شده اند. جوشکاری به صورت دو پاسه (یک پاس از رو و یک پاس زیر) انجام شد. ساختار متالورژیکی نمونه ها بعد از متالوگرافی توسط تصاویر میکروسکوپی نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)  و آنالیز کیفی (EDS) و همچنین ریزسختی بررسی شده است. رفتار خوردگی ناحیه جوش توسط نمودار پلاریزاسیون تافل در محلول 3.5 درصد NaCl بررسی شده است. آنالیز کیفی EDS وجود رسوبات حاوی آهن و سیلیسیم را در نمونه ها اثبات می کند. اندازه دانه نمونه های جوش داده شده به روش FSLW و GTALW در ناحیه جوش کاری شده به ترتیب حدود 5 و 18 میکرومتر مشخص گردید. دانه بندی نمونه ها در ناحیه جوش نمونه جوش داده شده به روش GTALW به دلیل انتقال حرارت جهت دار در حین جوشکاری، دندریتی بوده که در یک جهت رشد کرده بودند. نمودار های حاصل از آزمون تافل نشان داد که مقاومت به خوردگی هر دو نمونه جوشکاری شده کمتر از فلز پایه است. همچنین نمونه جوشکاری شده به روش FSLW مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به نمونه GTALW داشته است. دلیل این امر می تواند تفاوت دانه بندی و سرعت سرد شدن نمونه ها پس از جوشکاری باشد.

دیرگدازهای منیزیا- دولومایی محصولات قلیایی از دولومای پخت شده (یا ذوبی) و منیزیای پخت شده (یا ذوبی) هستند که دارای 50-80% وزنی منیزیا می باشند. این دیرگدازهای دارای مزایای زیادی از جمله مقاومت به خوردگی بالا در مقابل سرباره بازی، عملکرد دمایی بالا (دیرگدازی بالا)، توانایی تولید فولاد مذاب تمیز و صرفه اقتصادی (به دلیل وجود منابع فراوان از دولومیت و منیزیت در ایران)، می باشند. با این وجود استفاده از این نوع دیرگدازها به دلیل مقاومت به هیدراتاسیون ضعیف در صنایع مختلف با محدودیت روبه رو شده است. در فعالیت حاضر افزودن نانو ذرات اکسید آهن (Nano-Fe2O3) بر ریزساختار و مقاومت به هیدراتاسیون دیرگدازهای منیزیا- دولومایی حاوی %35 وزنی اکسید کلسیم (CaO) مورد بررسی قرار گرفته است. از دولومیت زفره اصفهان و منیزیت بیرجند به عنوان مواد اولیه مصرفی و از نانو ذرات اکسید آهن به عنوان افزودنی استفاده شده است. نمونه های استوانه ای پس از شکل دهی با پرس تحت فشار 90 MPa در دمای 110 °C به مدت 24 ساعت خشک و با سرعت 5 °C/ min به دمای 1650 °C/ min رسیده و به مدت 3 ساعت در این دما نگهداری شدند. نتایج نشان داد که افزودن نانو ذرات اکسید آهن منجر به تشکیل فازهای با نقطه ذوب پایین از قبیل C2F،C3A و CAF می شود. فازهای زودگداز نام برده در دمای پخت نمونه ها (1650)، به صورت فاز مایع درآمده و دانه های منیزیا، کلسیا ر و مرزدانه ها را احاطه کرده و منجر به افزایش دانسیته و کاهش تخلخل نمونه ها و درنتیجه بهبود مقاومت به هیدراتاسیون نمونه ها شده است. استفاده از نانوذرات اکسید آهن منجر به بهبود فرآیند پخت نمونه ها از طریق فاز مایع شده است.

در تحقیق حاضر پوشش های تک لایه هیدروکسی اپتایت (HA)، اکسید تیتانیوم (TiO2) و پوشش با ساختار تغییرات تدریجی اکسید تیتانیوم/ هیدروکسی اپتایت به روش الکتروفورتیک بر روی آلیاژ تیتانیومTi–6Al–4V  اعمال گردید. مورفولوژی پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. همچنین ترکیب پوشش ها با استفاده از آنالیز های پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف سنجی پراش انرژی اشعه ایکس (EDX) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در پوشش با ساختار تغییرات تدریجی اکسید تیتانیوم/ هیدروکسی اپتایت، ترکیب پوشش از 100 درصد اکسید تیتانیوم/ صفر درصد هیدروکسی اپتایت در سطح زیرلایه، به صفر درصد اکسید تیتانیوم/ 100 درصد هیدروکسی اپتایت در سطح خارجی پوشش تغییر کرده است. به منظور بررسی زیست سازگاری پوشش های اعمال شده، کشت سلول های بنیادی بند ناف بر روی آن ها صورت گرفت. نتایج نشان داد که پوشش با ساختار تغییرات تدریجی و پوشش تک لایه هیدروکسی اپتایت نسبت به پوشش تک لایه اکسید تیتانیوم از زیست سازگاری به مراتب بالاتری برخوردار هستند. علاوه بر این میزان چسبندگی پوشش ها به وسیله آزمون برشی بررسی گردید و نتایج نشان داد که پوشش با ساختار تغییرات تدریجی از استحکام چسبندگی به مراتب بالاتری (31 MPa) در مقایسه با پوشش تک لایه هیدروکسی اپتایت (11 MPa) بر خوردار است.

در این پژوهش آرایه های منظم نانوکامپوزیتی ZnO/CeO2 درون کانال های مونولیت لانه زنبوری کوردیریتی توسط روش ساده، و مقرون به صرفه هیدروترمال سنتز شد. بدین منظور جوانه های اولیه اکسید روی با جهت گیری ترجیحی در راستای جهت (2 0 0) درون کانال های مونولیت با روش غوطه وری و پخت در دمای 350 درجه سانتی گراد ایجاد شد. متوسط اندازه این ذرات توسط نرم افزار Digimizer از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی حدودا 60 نانومتر تخمین زده شد. نانوآرایه های اکسید روی با هم ترازی، فشردگی و یکنواختی بالا با قطر حدود 200 نانومتر با استفاده از روش نوین سنتز هیدروترمال دومرحله ای در دمای 80 درجه سانتی گراد درون کانال های مونولیت لانه زنبوری کوردیریتی سنتز شد. از نانوآرایه های اکسید روی به عنوان هسته برای پوشش سریا استفاده شد. پوشش نانومتری سریا بر روی نانومیله های اکسید روی در حین مرحله دوم سنتز هیدروترمال ایجاد شد. نتایج پراش اشعه ایکس تشکیل فازهای اکسید روی و سریا را اثبات می کند.

در این تحقیق به بررسی رفتار خوردگی حفره ای نانو کامپوزیت Al-nano ZrO2 تولیدشده به روش اتصال نورد تجمعی (ARB) پرداخته شده است. ورق های آلیاژ آلومینیوم با ابعاد mm 1×40×250 آنیل شده در دمای 623 k و فشار اتمسفر محیط، و پودر ZrO2 با اندازه میانگین40 nm  به عنوان ماده اولیه استفاده گردیدند. کامپوزیت Al- nano ZrO2 طی 5 سیکل ساخته شده است. به منظور انجام آزمون های الکتروشیمیایی، نمونه های مستطیلی با ابعاد mm 1×10×10 بریده شده، به سیم مسی متصل و سپس مانت سرد گردیدند. پتانسیل مدار باز (OCP) نمونه ها پس از 24 ساعت غوطه وری در آب دریای مصنوعی (3.5 %wt NaCl) اندازه گیری شد و سپس تست های پلاریزاسیون سیکلی در رنج پتانسیل -0.25 تا 1 ولت نسبت به OCP و با سرعت روبش 1 mv/s انجام گردید. نتایج آزمون پلاریزاسیون سیکلی حاکی از کاهش مقدار Eb نمونه نانو کامپوزیتی با افزایش تعداد سیکل های نورد می باشد. همچنین با افزایش تعداد پاس نورد مقادیر Eb-Erp کاهش می یابد که نشان می دهد لایه پسیو مجدد، راحت تر تشکیل گردیده است. تصاویر SEM نشان دهنده کاهش اندازه و توزیع یکنواخت حفره های ایجاد شده بر روی نمونه ها، با افزایش تعداد پاس های نورد می باشد.

در این پژوهش تاثیر سرعت سرد شدن و میزان مس بر مقدار گرمای نهان آزاد شده در طی استحاله یوتکتیک غیرتعادلی در آلیاژهای دو تایی آلومینیوم- مس به کمک آنالیز حرارتی منحنی های سرد شدن مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور آلیاژهای دو تایی آلومینیوم- مس با ترکیب 2.2، 3.7 و 4.8 wt.% مس در یک کوره الکتریکی ذوب و در شرایط کنترل شده ای با سرعت 0.04 و 0.42 °C/sec سرد شدند. نتایج نشان می دهد که مقدار گرمای نهان آزاد شده در طی استحاله یوتکتیک غیرتعادلی، به دو عامل سرعت سرد شدن و ترکیب آلیاژ وابسته است. با افزایش مقدار مس و افزایش سرعت سرد شدن، مقدار یوتکتیک غیرتعادلی نیز افزایش می یابد که با آزادسازی گرمای نهان بیشتری همراه می باشد که این تغییرات باعث ایجاد انحراف دوم در منحنی سرد شدن می شود. این انحراف در منحنی مشتق اول- زمان به صورت یک پیک کاملا تیز، قابل تشخیص می باشد.

در حال حاضر ریخته گری مداوم فولاد مهمترین روش تولید فولاد در جهان می باشد، مهمترین اجزاء کنترل کننده جریان مذاب شامل تاندیش، استوپر و نازل غوطه ور می باشند که به آن ها نسوزهای ویژه اطلاق می شود. در میان قطعات نسوز ویژه، نازل غوطه ور از اهمیت بالایی برخوردار است، وظیفه اصلی نازل، حفاظت جریان مذاب از ورود هوا در مسیر تاندیش به قالب های ریخته گری و توزیع دلخواه جریان مذاب در قالب ها است. هدف از این تحقیق بررسی علل خوردگی و شکست یک نمونه از نازل های غوطه ور معیوب واحد ریخته گری مداوم فولاد سبا می باشد. در ابتدا از مقاطع مختلف یک نازل سالم و یک نازل معیوب نمونه گیری انجام شد، وزن مخصوص، درصد تخلخل، آنالیز XRD،XRF  و مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت شناسایی علت خوردگی و شکست انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که علت اصلی شکست و خوردگی نازل های معیوب پوشش نامناسب اعمال شده بر سطح نازل و کم بودن میزان گرافیت بدنه زیرکونیا- گرافیت نازل در خط سرباره است به طوری که میزان گرافیت نازل معیوب 8 درصد و نازل های سالم 10 درصد می باشد، کمبود میزان گرافیت منجر به کاهش مقاومت به شوک حرارتی و مقاومت به خوردگی نازل می شود.

ضریب هدایت حرارتی، ظرفیت گرمای ویژه، آنتالپی، آنتروپی و انرژی آزاد گیپس آلیاژهایZn5Al  و Zn55Al که اربیم به آن اضافه شده است با استفاده از قانون سرد شدن نیوتن در یک دستگاه جدید مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که با افزایش دما، ظرفیت گرمای ویژه، آنتالپی و آنتروپی این آلیاژها افزایش می یابد. در حدود دمای 520 تا 530 درجه کلوین، کاهش شدید ضریب هدایت حرارتی و ظرفیت گرمای ویژه نشان داد که در تمام این سیستم ها شامل تغییر فاز درجه دوم می باشد. در نهایت فاکتورهای ترمودینامیکی ذکر شده محاسبه گردید.