آلیاژهای پایه روی- آلومینیم به همراه عناصر آلیاژی مانند سیلیسیم و مس به علت داشتن صفات عالی مقاومت به سایش و فرسایش، در مقایسه با سایر مواد یاتاقانی اخیرا کاربردهای جدیدی، خصوصا در صنایع بوش و یاتاقان سازی پیدا کرده اند. وقوع برخی تحولات فازی در اثر افزایش درجه حرارت محیط های کاربردی آنها، باعث ایجاد تغییرات ابعادی در قطعات ساخته شده از این گروه آلیاژی گردیده و این مهم عامل اساسی محدودیت های کاربردی آنها تلقی می شود. درک صحیح و منطقی از تنوع تحولات فازی در این گروه آلیاژی، مستلزم نگرش دقیق تر و کامل تر از نمودارهای چند جزیی آنها، خصوصا سیستم های روی- آلومینیم- سیلیسیم و همچنین روی- آلومینیم- سیلیسیم- مس می باشد.در مقاله حاضر، مقاطع ایزوترمی سیستم های چند جزیی موصوف در حالت جامد رسم و مورد بررسی قرار گرفته اند.

در این پژوهش با اعمال پوشش های تبدیلی کروماته بر روی آلیاژ ‎آلومینیم 6061، شرایط بهینه برای ترکیب محلول کروماته و زمان غوطه وری بدست آمد، به طوریکه، نیازهای استاندارد از قبیل مقاومت به خوردگی در آزمون آب نمک پاشی، مقاومت الکتریکی و کیفیت پوشش تامین گردید. سپس رفتار خوردگی پوشش اعمال شده با استفاده از تستهای الکتروشیمیایی بررسی شد. بر اساس منحنیهای پلاریزاسیون تافل و سیکلی بدست آمده در آب دریا و آب مقطر، عملکرد و مکانیزم حفاظتی این پوششها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این بررسیها نشان داد که مکانیزم حفاظت از خوردگی، تشکیل فیلم محافظ کرومات و آلومینا است و رفتار خوردگی مناسب و مقاومت الکتریکی پایین این پوششها، با توجه به همین مکانیزم توجیه میگردد.

اصلاح ساختار آلیاژهای آلومینیم - سیلیسیم تجاری با ترکیب هیپرتکتیک (17-19%Si) که از نظر ساختمان حاوی ذرات سیلیسیم اولیه است با افزودن آمیژان فسفر مس (15% فسفر) مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت. روند اصلاح ساختار ذرات سیلیسیم اولیه از طریق بررسی های ساختاری و انطباق آن با آنالیز تصویری مبین آن است که بهترین ساختار با افزایش 0.1 درصد فسفر حاصل میگردد.

خواص آلیاژهای هایپریوتکتیک Al-Si به اندازه و مورفولوژی سیلیسیم اولیه وابسته است. روش های گوناگونی برای اصلاح سازی ساختار سیلیسیم اولیه استفاده می شوند که از آن جمله می توان به فرایندهای نیمه جامد اشاره کرد. هم زدن مکانیکی یکی از انواع فرایندهای نیمه جامد است که در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفت. این فرایند در مدت زمان 10 دقیقه و سرعت 1600 دور بر دقیقه در پنج دمای مختلف هم زدن به صورت هم دما انجام شد. بررسی های ریزساختاری نشان داد که افزایش دمای هم زدن موجب بهبود مورفولوژی و توزیع یکنواخت ذرات سیلیسیم اولیه می شود. شرایط مطلوب برای اصلاح ساختار و توزیع ذرات سیلیسیمدر دمای 660 درجه سانتی گراد، که بالاترین دمای هم زدن است، به دست آمد. با کاهش دمای هم زدن و افزایش کسر حجمی فاز جامد میزان آگلومره شدن ذرات سیلیسیم اولیه بیش تر می شود. این امر موجب درشت شدن بیش از اندازه ذرات سیلیسیم اولیه و توزیع غیریکنواخت آن شده است. با مقایسه نمونه های حاصل از فرایند نیمه جامد و نمونه ریختگی مشاهده شد که مقدار سختی و مقاومت به سایش به دمای هم زدن، مورفولوژی و توزیع ذرات سیلیسیم اولیه وابسته است. همچنین افزایش سختی از 54 به 76 برینل و کاهش نرخ سایش از 0015/0 به 0008/0 میلی متر مکعب بر متر با افزایش دمای هم زدن به دلیل بهبود مورفولوژی و توزیع یکنواخت ذرات سیلیسیم اولیه است.

هدف از این تحقیق، تولید کامپوزیت زمینه آلیاژهای مس تقویت شده با ذرات الماس میکرونی و بررسی خواص مکانیکی این کامپوزیت است. از مهم ترین مسائل ساخت این نوع کامپوزیت ، بهینه سازی استحکام ذرات الماس در زمینه فلزی و خواص سایشی مد نظر این نوع کامپوزیت است. پودرهای کامپوزیتی با استفاده از آسیابکاری پرانرژی (سایشی) و به روش سینتر پرس داغ تولید شدند. به منظور بررسی استحکام خمشی، سختی و خواص سایشی، نمونه ها با اضافه کردن فلزات مختلف به زمینه، شرایط مختلف آسیابکاری و پارامترهای مختلف فشار داغ، ساخته شدند. هدف از این تحقیق، تولید کامپوزیت زمینه آلیاژهای مس تقویت شده با ذرات الماس میکرونی و بررسی خواص مکانیکی این کامپوزیت است. از مهم ترین مسائل ساخت این نوع کامپوزیت ، بهینه سازی استحکام ذرات الماس در زمینه فلزی و خواص سایشی مد نظر این نوع کامپوزیت است. پودرهای کامپوزیتی با استفاده از آسیابکاری پرانرژی (سایشی) و به روش سینتر پرس داغ تولید شدند. به منظور بررسی استحکام خمشی، سختی و خواص سایشی، نمونه ها با اضافه کردن فلزات مختلف به زمینه، شرایط مختلف آسیابکاری و پارامترهای مختلف فشار داغ، ساخته شدند.

کمپوزیت های آلومینیم – کاربید سیلیسیم از پر کاربرد ترین کمپوزیت های زمینه فلزی می باشد که به دلیل خواص کششی مناسب و مقاومت سایشی بالا در صنایع نظامی ، هوا – فضا، خودرو سازی و برخی صنایع دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. از مهمترین مشکلات ساخت این کمپوزیت ها در روشهای ذوبی، توزیع یکنواخت و تر شدن ذرات کاربید سیلسسیم توسط زمینه است.در این پژوهش تاثیر تغییر درصد حجمی ذرات کاربید سیلیسیم و پارامترهای مختلف بر فصل مشترک ذره – زمینه در کمپوزیت ALSi – SIC(p) مورد بررسی قرار گرفت و از خواص سایشی بعنوان معیاری برای قضاوت میزان اثر بخشی این عوامل استفاده شد. بدین منظور چندین نمونه کمپوزیت با زمینه آلیاژ A356 به روش ریخته گری هم زدنی تهیه و تاثیر عواملی مثل افزودن منزیم به مذاب زمینه و عملیات حرارتی ذرات بررسی شد. بر روری کلیه نمونه ها آزمون سایش پین روی دیسک انجام گرفته و نتایج با یکدیگر مقایسه گردید.نتایج نشان داد از بین عوامل فوق افزودن منیزیم به مذاب زمینه تاثیر بیشتری بر خواص سایشی نمونه ها داشته و مقاومت سایشی نمونه ها را نسبت به نمونه خام به میزان 28 برابر افزایش داده است. نمونه هایی شامل منیزیم و ذرات عملیات حرارتی شده دارای بالاترین خواص سایشی بودند و مقاومت سایشی آن ها حدود 1.5 برابر نمونه های کمپوزیت با افزودن منیزیم بود.

جداسازی ایزومرهای آلکانها توسط زئولیتها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق روش مونت کارلو برای شبیه سازی مولکولی جذب ایزومرهای پنتان بصورت خالص و مخلوط دوجزئی روی زئولیت MFI مورد استفاده قرار گرفته است. اثر مقدار آلومینیم در زئولیت MFI (با نسبت سیلیسیم به آلومینیم 18، 31 و ¥) روی جذب ایزومرهای پنتان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که ساختارهای با نسبت سیلیسیم به آلومینیم متفاوت دارای خواص جذب و انتخاب گری جذب متفاوتی هستند و این به ساختار حفرات مستقیم و زیگزاگی زئولیت مربوط است. همچنین نتایج نشان می دهد که با افزایش فشار میزان انتخاب گری ساختار زئولیت MFI نسبت به آلکان خطی در مخلوط ایزومرها افزایش می یابد. به دلیل فاکتور رقابت در جذب، انتخاب گری در جذب در حالت مخلوط از حالت خالص بالاتر است. با افزایش دما میزان جذب کاهش می یابد و میزان انتخاب گری وابسته به فشار عملیاتی است.

خواص مکانیکی آلیاژهای Al-Si-Mg با کنترل مورفولوژی فاز سیلیسیم یوتکتیکی در ریز ساختار بهینه می گردند. در چند دهه اخیر تحقیقات زیادی جهت بهسازی مورفولوژی فاز سیلیسیم از طریق بهسازی شیمیایی و عملیات حرارتی صورت پذیرفته است. از آنجاییکه عملیات ترمومکانیکی (TMP) یکی از روش های مهم فرآوری مواد می باشد، در پژوهش حاضر، تاثیر نرخ کرنش و دمای اعمال تغییر شکل بر رفتار کار گرم آلیاژ ریختگی A356 و تغییرات ریزساختاری مربوطه بررسی شده است. بدین منظور آزمایشهای فشارگرم در محدوده حرارتی 300oC تا 540oC و با نرخ کرنش های 0.001 sec-1 ، 0.01 sec-1 و 0.1 sec-1 انجام شد.  نتایج آزمایش ها مبین تغییر مورفولوژی فاز سیلیسیم در آلیاژ A356 از مخلوط تیغه ای و سوزنی به کروی (قابل مقایسه با فرآیند بهسازی شیمیایی) می باشند. همچنین افزایش استحکام و شکل پذیری در دمای محیط با افزایش دمای تغییر شکل مشاهده گردید.

قسمت عمده آلیاژهای ریختگی آلومینیم را آلیاژهای آلومینیم - سیلیسیم تشکیل می دهند که کاربرد وسیعی در صنایع مختلف دارند. آلیاژ AS5U3G آلیاژ هیپو یوتکتیک Al-Si است که سیلیسیم و مس عناصر آلیاژی اصلی آن به شمار می روند. در این آلیاژ، سیلیسیم سبب ایجاد قابلیت ریخته گری مناسب و افزایش مقاومت در برابر ترک گرم می شود، مس نیز استحکام کششی در دماهای بالا و قابلیت ماشین کاری را بهبود می بخشد. از این رو، این آلیاژ به صورت گسترده در ساخت قطعات خودرو مورد استفاده قرار می گیرد.انجام عملیات بهسازی توسط عنصر استرانسیم تاثیر چشمگیری بر خواص این آلیاژ دارد. در این تحقیق، قابلیت هدایت الکتریکی برای پیش بینی میزان بهسازی و اندازه گیری فواصل بازوهای دندریتی (DAS) به صورت آزمایش غیر مخرب به کار گرفته شده است. تعیین میزان بهسازی، به وسیله اندازه گیری هدایت الکتریکی نمونه های دگمه ای که توسط مقادیر مختلفی از استرانسیم بهسازی شده و پس از مدت زمان معینی در هوا سرد شده اند. انجام شده است. نتایج نشان می دهد که با تکامل بهسازی، هدایت الکتریکی نمونه های دگمه ای افزایش می یابد و در حالت کاملا بهسازی شده به بیشترین مقدار خود می رسد. بنابراین با اندازه گیری هدایت الکتریکی نمونه های دگمه ای، می توان میزان بهسازی را قبل از بارریزی در این آلیاژ پیش بینی کرد. به وسیله اندازه گیری هدایت الکتریکی نمونه های پله ای با ضخامت های مختلف، قبل و بعد از عملیات بهسازی مشخص شد که اندازه گیری غیر مخرب DAS در آلیاژ AS5U3G بهسازی شده، نسبت به آلیاژ بهسازی نشده از قابلیت اطمینان بالاتری برخوردار است.