اگر چه حلالیت اکسیژن در آلیاژهای آلومینیم مذاب نزدیک به صفر است، اما سطح مذاب به سرعت در معرض هوا اکسید شده و یک لایه اکسیدی بر روی آن تشکیل می شود. روش ساندویچ اکسید - فلز - اکسید یکی از روش های مطالعه لایه های اکسید سطحی زمان کوتاه است. در این روش، هوا به وسیله دمنده با فشار 0.5 اتمسفر به درون مذاب دمیده شد و با تشکیل حباب هوا، سطح مذاب اطراف آن اکسید شد. با حرکت حباب های هوا درون مذاب حین انجماد و در مواردی که دو یا چند حباب در تماس با یک دیگر قرار گرفتند، حد فاصل دو حباب مجاور به عنوان نمونه ساندویچ اکسید - فلز - اکسید در نظر گرفته شد. در این تحقیق، نمونه هایی از آلیاژهای Al-1Mg و Al-6Mg به وسیله میکروسکپ الکترونی روبشی بررسی شدند. مشاهدات نشان دادند که در آلیاژهای آلومینیم - منیزیم با یک درصد وزنی منیزیم، احتمال تشکیل لایه بلوری اکسید آلومینیم و ریزدانه های اکسید منیزیم در کنار هم وجود دارد، اما در آلیاژ Al-6Mg تنها اکسید منیزیم با ساختار لایه ای و به شکل ریزدانه در سطح تشکیل می شود.

در این تحقیق لایه های سیلیسیوم نانومتخلخل با درصد تخلخل های مختلف با استفاده از روش آنودیزاسیون الکتروشیمیایی تهیه شدند. مورفولوژی سطوح و اندازه حفره ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری بررسی شد. لایه های دی اکسید تیتانیوم به روش تبخیر با پرتو تفنگ الکترونی بر روی سیلسیوم متخلخل لایه نشانی شدند. اثر شرایط آنودیزاسیون مانند زمان آنودی سازی و چگالی جریان بر مورفولوژی و خواص الکتریکی قطعات با اندازه گیری ولتاژ - جریان بررسی شد. نتایج نشان داد که خواص الکتریکی تحت تاثبر چگالی جریان و زمان آنودی سازی قرار می گیرد. همچنین رسانندگی Ac قطعات ساندویچی Al/TiO2/PSi/Al را در محدوده فرکانسی 102 تا 105هرتز و محدوده دمایی 300 تا 378 کلوین بررسی کردیم. در محدوده فرکانسی کم تر از 103 هرتز نظریه نواری و در محدوده فرکانسی بزرگ تر از 103 هرتز مکانیزم هوپینگ در توضیح رسانندگی نانو ساختارهای لایه نازک TiO2/Psi با الکترودهای آلومینیوم کاربرد دارد. متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

در تحقیق حاضر، ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژهای Al-2Ni-xMn به عنوان جایگزین آلیاژهای هیپویوتکتیک Al-4Ni مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نمونه های مذاب حاوی 2 درصد وزنی نیکل و 1، 2 و 4 درصد وزنی منگنز تهیه شده و تحت دو سرعت متفاوت (5/3 و 4/10 درجه سانتیگراد بر ثانیه) منجمد شدند. بر اساس نتایج به دست آمده، در سرعت انجماد کم، استحکام کششی، کرنش شکست و چقرمگی آلیاژ Al-2Ni-1Mn به ترتیب حدود 26، 115 و 137 درصد بیش از خواص مذکور در آلیاژ Al-4Ni است اما افزودن مقادیر بیشتر منگنز، موجب افت خواص کششی می شود . با افزایش سرعت انجماد، به واسطه کاهش ابعاد و توزیع مناسب رسوبات بین فلزی غنی از نیکل و منگنز و تخلخل ها در ریزساختار، کاهش فاصله بین بازوهای ثانویه دندریتی و اندازه دانه ها، خواص مکانیکی آلیاژهای غنی از منگنز به میزان قابل ملاحظه ای بهبود می یابد. بهترین خواص کششی مربوط به نمونه Al-2Ni-1Mn ریخته گری شده در قالب مسی است که در آن استحکام کششی، کرنش شکست و چقرمگی به ترتیب 50، 200 و 330 درصد بیش از خواص مذکور در آلیاژ Al-4Ni منجمد شده تحت سرعت 5/3 درجه سانتیگراد بر ثانیه است.

هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر پارامترهای ماشینکاری بر روی نیرو و زمان شکل دهی ورق های فلزی چند لایه می باشد. به منظور دستیابی به این هدف، یک نمونه ورق فلزی متشکل از سه لایه آلومینیوم-مس-آلومینیوم به روش جوش انفجاری تولید شد. سپس با استفاده از از روش آماری رویه پاسخ (RSM)، آزمایشات شکل دهی (ناشی از اثر متغیرهای تحقیق) انجام شد. با استفاده از ضرایب تخمینی مدل آماری، ارتباط میان متغیر پاسخ و هریک از متغیرهای ورودی آزمایش بدست آمد. سرانجام این مدل با انتخاب مناسب فاکتورهای تحقیق، محدوده بهینه ای از عوامل تاثیرگذار را پیش بینی نمود.

بهینه سازی پارامترهای جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی همچون سرعت خطی و دورانی ابزار می تواند در تغییر خواص جوش موثر واقع گردد. در این تحقیق جوشکاری دو ورق از دو آلیاژ آلومینیوم 7075-Al و 6061-Al، به همدیگر بر اساس روابط تئوری و شبیه سازی عددی مورد مطالعه قرار گرفت. شبیه سازی خصوصیات تماس قطعه کار با ابزار با استفاده از الگوریتم های تماسی موجود در نرم افزار Ansys انجام گردید. از مدل المان محدود، سرعت دورانی و خطی ابزار به عنوان متغیرهای طراحی انتخاب و با روش الگوریتم ژنتیک و روش سطح پاسخ، بهینه سازی چند هدفه برای کمترین دمای ابزار و تنش پسماند در قطعه با قطرهای مختلف ابزار اجرا گردید. تحلیل پارامتریک از فرایند جوشکاری اصطکاکی–اغتشاشی با پین رزوه دار و بدون رزوه نشان می دهد که گرمای تولیدی متناسب با سرعت دورانی ابزار بوده و نسبت معکوس با سرعت خطی ابزار دارد. انتخاب ابزاری به قطر 20 میلی متر کمترین تنش پسماند در قطعه را نتیجه می دهد. همچنین با افزایش سرعت حرکت طولی یا خطی ابزار، منحنی های دمایی فشرده تر شده واثر رزوه در ابزار بر روی حرارت تولیدی در حالات با حرارت ورودی کمتر، بیشتر نمایان می شود.

در این پژوهش، کامپوزیت درجای زمینه آلومینیمی تقویت شده با نانوذرات آلومینایدی با استفاده از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی (FSP) تولید شد. برای این منظور از آلیاژ کار شده ی Al 3003-H14به عنوان فلز پایه و پودر تیتانیم با اندازه ی ذرات کوچک تر از 45 میکرومتر به عنوان تقویت کننده استفاده گردید. استحکام کششی و سختی نمونه ی فلز پایه، فلز پایه FSPشده و کامپوزیت تولیدشده تحت 6 پاس فرآیند اصطکاکی اغتشاشی اندازه گیری شد و ریزساختار توسط روش میکروسکوپی نوری و الکترونی و هم چنین آنالیز XRDبررسی و مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری نشان داد که اعمال فرآیند اصطکاکی اغتشاشی منجر به تغییر ریزساختار فلز پایه از دانه های بزرگ و کشیده به دانه های ریز و هم محور در نمونه ی کامپوزیتی می شود. هم چنین مشاهده شد که وقوع واکنش شیمیایی در فصل مشترک بین ذرات تیتانیم افزوده شدهو زمینه آلومینیم باعث تشکیل ترکیبات آلومینایدی به صورت یک لایه ی پوسته کروی می شود که در ادامه فرآیند این لایه شکسته شده و در سرتاسر زمینه به طور یکنواختی توزیع می شود. نتایج هم چنین نشان داد که استحکام کششی و سختی کامپوزیت نسبت به فلز پایه حدود 30 % افزایش یافته است.

در تحقیق حاضر، آلیاژ آلومینیم ریختگی A356 به عنوان زمینه و ذرات آلومینا به عنوان تقویت کننده کامپوزیت استفاده شدند. 5 درصد وزنی پودر آلومینا با پودر آلومینیم با نسبت 1 به 1 جهت افزایش ترشوندگی، آسیاب و به مذاب افزوده شدند. سه دبی گاز آرگون 2.5، 5 و 10 لیتر بر دقیقه جهت تزریق ذرات به مذاب آلومینیم انتخاب و اثرات دبی گاز بر ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت حاصل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش دبی گاز از 2.5 به 5 لیتر بر دقیقه خواص مکانیکی نظیر سختی و استحکام فشاری به ترتیب از 62.3 برینل و 230.2 مگاپاسکال به 78.7 برینل و 539.1 مگاپاسکال افزایش پیدا کرده است. این در حالی است که آزمون سایش بیانگر کاهش تقریبی 26 درصدی در ضریب اصطکاک است. با افزایش بیشتر دبی گاز تزریقی تا 10 لیتر بر دقیقه به دلیل افزایش تخلخل و تجمع ذرات آلومینا، سختی و استحکام فشاری نسبت به کامپوزیت تولیدی با دبی گاز 5 لیتر بر دقیقه به ترتیب 21 و 37 درصد کاهش یافت. در این حالت، ضریب اصطکاک میانگین از 0.42 در کامپوزیت با دبی گاز 5 لیتر بر دقیقه به 0.56 در کامپوزیت با دبی گاز 10 لیتر بر دقیقه افزایش یافت.

در این پژوهش امکان تولید نیمه صنعتی مواد مرکب Al-TiB2 و Al-ZrB2  با استفاده از سربارة فعال بررسی شده است. به این منظور از آلومینیم خالص تجارتی, مخلوط ترکیبات Tio2, ZrO2, KBF و Na2AlF6 و یک دستگاه کورة شعله ای حاوی بوته گرافیتی 200 A استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد, با انتخاب نسبت مناسبی از ترکیبات یاد شده و استفاده از مقادیر اضافی آنها نسبت به مقادیر استوکیومتری لازم, امکان ساخت مواد مرکب Al-TiB2 و Al-ZrB2  با کیفیت مناسب توسط کوره های ذوب معمولی نظیر کوره شعله ای, در مقیاس نیمه صنعتی وجود دارد.