……………………………………………………………………13

2-3-4- انواع مواد زمینه……………………………………………………………………………13

2-4- لایه نشانی با فرآیند اسپری پایرولیز …………………………………………………..14

2-4-1- فرآیند اسپری پایرولیز………………………………………………………………..14

2-5- تغییر شکل شدید پلاستیک ………………………………………………………………….16

2-5-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………….16

2-5-2- روش های تولید مواد با اندازه دانه نانومتری …………………………….17

2-5-3- مزایای فرآیند های تغییر شکل شدید پلاستیک …………………………….18

2-5-4-فرآیند نورد تجمعی……………………………………………………………………….21

2-6- اتصال ورق ها در فرآیند نورد تجمعی…………………………………………………….23

2-7- پارامترهای مؤثر در فرآیند نورد تجمعی………………………………………………….25

2-7-1- شبکه کریستالی مواد ………………………………………………………………….25

2-7-2- وضعیت سطح …………………………………………………………………………….25

2-7-3- زبری سطوح ……………………………………………………………………………….25

2-7-4- ضخامت اولیه ورق ……………………………………………………………………..26

2-7-5- میزان کاهش سطح مقطع ……………………………………………………………26

2-7-6- دمای نورد ………………………………………………………………………………….26

2-7-7- سرعت نورد ……………………………………………………………………………….27

2-7-8- فشار اعمالی از سوی غلتک ها …………………………………………………..27

2-7-9- اصطکاک بین غلتک و قطعه …………………………………………………………27

2-7-10- عملیات حرارتی بین سیکلی ………………………………………………………27

2-7-11- عملیات حرارتی پس از فرآیند ………………………………………………….28

2-8- تولید کامپوزیت ها توسط فرآیند نورد تجمعی…………………………………………..28

2-9- سایر فرآیندها………………………………………………………………………………………29

2-10- خواص مواد بعداز تغییرشکل پلاستیک شدید ……………………………………31

2-11- نمونه هایی از کاربرد مواد بعداز تغییر شکل پلاستیک شدید…………….32

فصل 3 مواد و روش تحقیق 37

3-1- ماده اولیه مورد استفاده ……………………………………………………………………..38

3-2- تهیه لایه های نازک اکسیدتیتانیم به روش اسپری پایرولیز………………….38

3-3- فرآیندتهیه لایه هاوشرایط لایه نشانی…………………………………………………..40

3-4- تهیه محلول مورد نیاز برای لایه نشانی پاششی…………………………………..42

3-5- شرح عملیات اسپری پایرولیز ………………………………………………………………42

3-6- شرح عملیات نورد تجمعی…………………………………………………………………….44

3-7- بررسی ریز ساختار ……………………………………………………………………………47

3-7-1- عملیات متالوگرافی………………………………………………………………………47

3-7-2- مشاهده ساختار میکروسکوپی……………………………………………………48

3-8- میکروسختی سنجی …………………………………………………………………………….48

3-9- آزمون کشش تک محور……………………………………………………………………….49

3-9-1- آماده سازی نمونه های آزمون کشش ……………………………………….49

3-9-2- انجام آزمون کشش تک محور ……………………………………………………50

فصل 4 نتایج و بحث 51

4-1- تاثیر زبری سطح بر استحکام اتصال ………………………………………………….52

4-2- لایه تیتانیای تولید شده توسط فرآیند اسپری پایرولیز………………………..53

4-3- بدست آوردن درصد وزنی₂TiO در ساخت کامپوزیت₂TiO – Al…………..60

4-4- مشاهدات ریزساختاری ……………………………………………………………………….62

4-5- بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت₂TiO Al-………………………………………..66

4-5-1- نتایج تست میکروسختی………………………………………………………………66

4-5-2- نتایج تست کشش تک محوری…………………………………………………….67

فصل 5 نتیجه گیری و پیشنهادات 70

5-1- نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………….71

5-2- پیشنهادات ……………………………………………………………………………………………72

مراجع 73

فهرست اشکال

عنوانصفحه

فصل 2

(شکل2-1).نحوه آرایش هشت وجهی ها در₆TiO……………………………………………….. 9

(شکل2-2). مقایسه 3 نوع از مواد مرکب الف)ذره ای ب)تقویت شده با الیاف

ج)لایه ای …………………………………………………………………………………………………………. 11

(شکل2-3). تغییر شكل در کانال های مشابه زاویه دار (ECAP)………………………….. 20

(شکل 2-4). فرآیند اکستروژن و فشار متوالی (CEC)………………………………………… 20

(شکل 2-5). تغییر شكل پیچشی تحت فشار زیاد (HPT) ……………………………………. 20

(شکل 2-6). مراحل مختلف فرآیند نورد تجمعی………………………………………………………21

(شکل 2-7).تصویر شماتیکی از آزمون پوسته­کنی……………………………………………. 24

(شکل 2-8). تغییر شکل در قالب ECAP بوسیله نورد(ECAR) …………………………. 30

(شکل2-9). فرآیند موج دار کردن و صاف کردن متوالی(RCS)……………………………. 30

(شکل 2-10). فورج سیکلی در قالب بسته(CCDF)………………………………………………. 30

(شکل 2-11). رابطه­ی تنش تسلیم قراردادی و اندازه­ی دانه آهن خالص ……………. 32

(شکل 2-12). پیچ­های ساخته شده از آلیاژ تیتانیم SPD شده …………………………….. 33

(شکل 2-13). پیچ­های ساخته شده از فولاد کربنی فوق­العاده دانه­ریز ECAP شده 33

(شکل 2-14).ورق فولادی C-Mn فوق العاده ریزدانه با قابلیت کشش عمیق عالی 34

(شکل 2-15). قطعات پیستونی شکل ساخته شده از1420Al نانوساختاری……….. 34

(شکل 2-16).ایمپلنت­های ساخته شده از تیتانیم نانو ساختاری ………………………… 35

(شکل 2-17). خودرو نظامی خاکی-آبی ساخته شده از فلزات نانوساختاری………..36

(شکل 2-18).لوازم ورزشی ساخته شده از فلزات نانوساختاری ………………………..36

فصل 3

(شکل3-1). شماتیکی از عملکرد دستگاه لایه نشان پاششی …………………………………39

(شکل3-2). دستگاه اسپری پایرولیز با گاز حامل ازت ……………………………………….. 41

(شکل3-3). نحوه قرارگیری نمونه ها برروی صفحه داغ ……………………………………. 43(شکل 3-4). دستگاه نورد …………………………………………………………………………………. 45(شکل 3-5). انجام فرآیند اتصال نوردی ……………………………………………………………. 45(شکل3-6). برس زنی ورق آلومینیوم ………………………………………………………………….46(شکل3-7).کامپوزیت ₂TiO – Al تولید شده در پایان پاس 5 ……………………………..47(شکل 3-8). دستگاه مانت …………………………………………………………………………………. 48(شکل 3-9).دستگاه میکروسختی­سنجی ……………………………………………………………. 49(شکل 3-10).تصویر شماتیک نمونه­آزمون کشش مطابق استاندارد ASTM B 557M (ابعاد بر حسب mm) ………………………………………………………………………………………..49(شکل 3-11). برش نمونه­های آزمون کشش توسط دستگاه Wirecut …………………..50

(شکل 3-12). نمونه­ی تست کشش ……………………………………………………………………..50

(شکل 3-13).انجام آزمون کشش تک­محور ……………………………………………………….50

فصل 4

(شکل 4-1).تصویر SEM از مورفولوژی سطحی لایه تیتانیا قبل و بعد از تمیز کردن با پارچه نرم ……………………………………………………………………………………………………53

(شکل4-2).تصویر شماتیک از لایه نشانده شده₂TiO توسط فرآیند اسپری پایرولیز……………………………………………………………………………………………………………..54

(شکل4-3).تصاویر SEM از سطح پوشش یافته در حالت a) بدون بازپخت
b) بازپخت در دمای °C 400 c) بازپخت در دمای°C 500 ………………………………54

(شکل4-4).تصویر SEM از پیکره ریزساختاری فیلم تیتانیا ………………………………..55

(شکل4-5).تصویر SEM از پوشش₂TiO با کریستالهای سفیدکروی شکل گرانوله..55

(شکل4-6).الگویXRD لایه های نازک₂TiO در نمونه لام شیشه ای قبل از عملیات بازپخت ……………………………………………………………………………………………………………56

(شکل4-7).الگویXRD لایه های نازک₂TiO در نمونه لام شیشه ای بعد از عملیات بازپخت ……………………………………………………………………………………………………………56

(شکل 4-8). تصویر SEM صفحه RD-ND لایه₂TiO پوشش داده شده بر روی آلومینیوم در دو حجم مختلف محلول اسپری 50و100سی سی…………………………..57

(شکل 4-9).تصویر SEM از مورفولوژی سطحی از لایه نازک₂TiO………………………58

(شکل 4-10).آنالیز EDX از لایه نازک₂TiO در حجم محلول 50 میلی لیتر………….59

(شکل 4-11).آنالیز EDX از لایه نازک₂TiO در حجم محلول 100 میلی لیتر………..59

(شکل 4-12).تصاویر SEM ازتغییرات ریزساختاری کامپوزیت₂TiO – Al در طول پاس های 2، 5 و8 در حجم محلول35و 50سی سی ………………………………………….63

(شکل 4-13).تصاویر SEM ازتغییرات ریز ساختاری کامپوزیت₂TiO Al- در طول پاس های2، 5 و8 درحجم محلول 100و135 سی سی ……………………………………….65

(شکل 4-14). نمودار سختی میانگین کامپوزیت₂TiO Al- در حجم محلول اسپری35، 50 ، 100 و135سی سی……………………………………………………………………………………. 66

(شکل 4-15). منحنی تنش-کرنش مهندسی₂TiO Al- با حجم محلول اسپری
35 ، 50 و100سی سی ……………………………………………………………………………………… 67

فهرست جداول

عنوان صفحه

فصل 3

(جدول3-1). نتیجه­ی آنالیز شیمیایی آلومینیوم استفاده شده در این تحقیق
(درصد وزنی عناصر) ……………………………………………………………………………………….. 38

فصل4

(جدول 4-1). خواص مکانیکی کامپوزیت های تولید شده توسط فرآیند نورد تجمعی
(در حجم های متفاوت محلول اسپری 50،35 و 100 سی سی) ………………………….. 68

فصل اول

مقدمه