در این پژوهش اثر متغیرهای مهم مانند زمان آسیاب کاری، دمای عملیات حرارتی، مدت زمان اعمال گرما و سرعت گرمایش در تهیه پودر نیترید سیلیسیم به روش آسیاب کاری مکانیکی بررسی شد. از میکروپودر سیلیسیم به عنوان پیش ماده و از نیتروژن به عنوان گاز اتمسفری و هم چنین ماده اولیه استفاده شد. در ابتدا پودر سیلیسیم در محیط نیتروژن به مدت 30 ساعت آسیاب کاری و درمرحله بعد در دمای 1300 درجه سانتی گراد در جریان گاز نیتروژن عملیات حرارتی شد. فازهای تشکیل شده در این روش، توسط پراش پرتو ایکس و ریخت و اندازه ذرات با میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شدند. تحلیل فلورسانس پرتو ایکس برای بررسی میزان خلوص نیترید سیلیسیم تولید شده استفاده شد. تحلیل پراش پرتو ایکس، فازهای آلفا و بتا نیترید سیلیسیم را نشان داد و هم چنین میانگین اندازه ذرات توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی حدود 70 نانومتر به دست آمد. نمونه بهینه در شرایط 30 ساعت آسیاب کاری، عملیات حرارتی تا دمای 1300 درجه سانتی گراد و با سرعت اعمال گرمای 22 درجه سانتی گراد در دقیقه تهیه شد. تحلیل فلورسانس پرتو ایکس نیز خلوص بیش از 98 درصد را نشان داد.

فولادهای TRIP که یکی از انواع فولادهای استحکام بالای پیشرفته می باشند به دلیل دارا بودن ترکیب بسیار مناسبی از استحکام و شکل پذیری در ده های اخیر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته اند. آستنیت باقیمانده در ریزساختار علت اصلی خواص مکانیکی مناسب این فولادهاست که با اعمال تغییر شکل مکانیکی به مارتنزیت تبدیل می شود و باعث بهبود خواص مکانیکی فولاد می گردد. ریزساختار خاص فولادهای TRIP از طریق یک عملیات حرارتی دو مرحله ای شامل آنیل میان بحرانی و پیرسازی میانی حاصل می گردد. دمای هریک از این مراحل تاثیر بسزایی بر ریزساختار نهایی و خواص مکانیکی دارد. در این تحقیق اثر دمای مراحل دوگانه در ریزساختار فولادهای با ترکیب Fe-0.2C-1.5Si-1.5Mn مورد مطالعه قرار گرفت. سه دمای 770، 790 و 810 درجه سانی گراد برای عملیات آنیل و نیز سه دمای 370، 350 و 330 درجه سانتی گراد برای عملیات پیرسازی میانی انتخاب گردید. برای اندازه گیری مقدار آستنیت باقیمانده از آزمایش پراش اشعه ایکس استفاده شد. استحکام و شکل پذیری فولادها نیز از طریق تست کشش حاصل گردید. با افزایش دمای آنیل میان بحرانی مقدار آستنیت باقیمانده، درصد وزنی کربن در آستنیت و استحکام ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. همچنین مقدار آستنیت باقیمانده و درصد وزنی کربن در آن با بالا رفتن دمای پیرسازی، کاهش می یابد که باعث کاهش استحکام و شکل پذیری می گردد.

آلیاژهای سنگین تنگستن با استفاده از تف جوشی فاز مایع برای استفاده در وزنه های تعادل، محافظ های تشعشع و پرتابه های ضدزره ساخته می شوند. تغییر در هر کدام از متغیر های ساخت این آلیاژها تاثیر قابل ملاحظه ای بر رفتار مکانیکی این آلیاژها دارد. هدف از پژوهش حاضر تاثیر عملیات حرارتی آنیل چند مرحله ای بر استحکام فصل مشترک ذرات تنگستن با زمینه در آلیاژ فوق است. آلیاژ تنگستن با ترکیب شیمیایی Fe95/1-Ni5/4-W5/93 (درصد وزنی) ابتدا در قالب پلاستیکی فشرده سازی (ایزواستاتیک سرد) شد و پس از فرایند تف جوشی فاز مایع در دمای °C 1480، دو سیکل عملیات حرارتی آنیل بر روی نمونه ها انجام شد. به منظور بررسی ویژگی های مکانیکی از آزمون کشش و سختی استفاده شد. همچنین ریز ساختار و سطح شکست (حاصل از آزمون کشش) این نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان می دهد به دلیل تنش های حرارتی در هنگام سرمایش و گرمایش در حین انجام عملیات حرارتی آنیل چند مرحله ای فاز زمینه به فصل مشترک ذرات تنگستن نفوذ کرده و باعث کاهش میزان مجاورت (از 44/0 به 31/0) این ذرات شده است. همچنین انجام عملیات حرارتی آنیل چند مرحله ای سبب کاهش ناخالصی ها در فصل مشترک ذرات تنگستن با زمینه شده و این امر سبب افزایش استحکام نهایی (از 842 مگاپاسکال به 960 مگاپاسکال) شده است. مقایسه تصاویر شکست نگاری نمونه اولیه با نمونه های آنیل چند مرحله ای بیان گر تغییر حالت شکست از کسختگی در محل اتصال ذرات تنگستن و زمینه به شکست در فاز زمینه می باشد.

1هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر عملیات حرارتی فرا پیرسازی دو مرحله ای بر ریزساختار و رفتار خوردگی حفره ای ناحیه اتصال فولاد زنگ نزن 17-4PH می باشد. بدین منظور این فولاد پیش از جوشکاری تحت عملیات حرارتی آنیل انحلالی در دمای 1035 درجه سانتی گراد به مدت یک ساعت قرار گرفت. سپس جوشکاری قوس تنگستن-گاز (GTAW) به وسیله فلزپرکننده هم جنس ER630 انجام شد. پس از آن، بخشی از قطعه جوشکاری شده، تحت عملیات حرارتی فراپیرسازی دو مرحله ای قرار گرفت. ریزساختار و مقاومت به خوردگی ناحیه جوش، پس از عملیات فراپیرسازی دو مرحله ای، مورد بررسی و آزمون قرار گرفت و  با رفتار جوش در حالت as-weld مقایسه گردید. بررسی های ریزساختاری نشان داد که فراپیرسازی دو مرحله ای ناحیه جوش منجر به تمپر شدن ریزساختار مارتنزیتی و تشکیل آستنیت برگشتی بیشتر و نیز تشکیل فریت α گردید. کسر حجمی آستنیت موجود در فلزجوش در حالت as-weld از حدود %7 به حدود 30% در حالت فراپیرسازی دو مرحله ای رسید که افزایش بیش از 4 برابری را نشان می دهد. در حالت as-weld پتانسیل حفره دار شدن (EPit) فلزجوش مقدار mv15/18- را نشان داد که در مقایسه با حالت فراپیرسازی دو مرحله ای با پتانسیلmv54/122، کاهش قابل توجه حساسیت به خوردگی حفره ای با انجام فراپیرسازی دو مرحله ای را نشان می دهد. همچنین عملیات حرارتی فراپیرسازی دو مرحله ای نشان داد که اختلاف پتانسیل های خوردگی نواحی مختلف جوش کاهش یافته که موجب کاهش خوردگی گالوانیکی می شود. ارزیابی رفتار مکانیکی توسط آزمون مقاومت به ضربه مشخص کرد که ناحیه جوش در حالت فراپیرسازی دو مرحله ای مقاومت به ضربه بیشتری نسبت به حالتas-weld داشته و افزایش66 درصدی را نشان داد.

پوشش های فسفاته چون در محیط های آبی تشکیل می شوند، به حالت هیدراته هستند و بنابراین، زمانی که در معرض دماهای بالا قرار می گیرند، ممکن است نوساناتی نشان دهند و در چنین شرایطی رفتار دی هیدراته شدن آن ها از نگرانی های عمده است. در نتیجه، لایه های فسفاته اعمالی روی سطح باید پیش از کاربرد با پوشش های آلی غیر آبی و پوشش های پودری خشک شوند، تا زمانی که نمونه پس از اعمال لایه رنگ در داخل کوره قرار می گیرد، نا پایداری حرارتی پوشش های فسفاته و خروج آب ساختاری آن ها منجر به کاهش کیفیت سطح رنگ نشود. بنابراین، در این مقاله به تاثیر دماهای گوناگون عملیات حرارتی 80- 120- 180- 250- 280-  350درجه سانتی گراد، بر روی تغییرات وزن و رفتار خوردگی پوشش فسفاته Zn پرداخته شد. نتایج نشان داد که عملیات حرارتی پوشش فسفاته تا دمای 120 درجه سانتی گراد مفید بوده و به دلیل از دست رفتن آب ساختاری موجود در پوشش، رفتار حفاظتی بهبود یافت، ولی با افزایش دما به 180 درجه سانتی گراد و دماهای بالاتر، مقاومت به خوردگی کاهش یافت.