متغیرهای مرتبط با تمپرینگ که بر ریزساختار و خصوصیات مکانیکی یک فولاد تمپرشده تأثیر می‌گذارند چیست؟
برگشت دادن
متغیرهای مرتبط با تمپرینگ که بر ریزساختار و خصوصیات مکانیکی یک فولاد تمپرشده تأثیر می‌گذارند عبارتند از: فرایند تمپرینگ وابستگی زیادی به رابطه دما و زمان دارد. انتخاب نامناسب این متغیرهای فرایند می‌تواند باعث تردی ناشی از تمپرینگ، تنش زدایی ناکارامد، خواص مکانیکی نامطلوب، و تبدیل آستنیت باقی مانده شود. دما و زمان همچنین متغیرهای وابسته به هم هستند. در داخل محدوده، کاهش دما و افزایش زمان می‌تواند نتایج مشابهی با افزایش دما و کاهش زمان داشته باشد. با این حال باید توجه داشت که تغییرات جزئی در دما می‌تواند تأثیر زیادی بر روی فرایند تمپرینگ داشته باشد در حالیکه تغییرات جزئی در زمان تأثیر چندانی بر روی فرایند ندارد.
سازوکارهای استحکام‌بخشی مواد
روش‌های مختلفی برای تغییر تنش تسلیم، شکل‌پذیری و سختی کریستال‌ها و آمورف‌ها ابداع شده. این مکانیزم‌های استحکام بخشی به مهندسین این توانایی را می‌دهند که خواص مکانیکی مواد را طوری تغییر دهند که برای کاربردهای متعدد مناسب باشد. برای مثال خواص مطلوب فولاد، ناشی از تلفیق بینابینی کربن در شبکه آهن است. بر اثر یک مکانیزم استحکام بخشی، برنج، یک آلیاژ دوتایی از مس و روی، دارای خواص مکانیکی برتر در مقایسه با عناصر سازنده خود است. سخت کاری (مثل ضربه زدن به یک قطعه فلز داغ و سرخ شده روی سندان) هم برای قرن‌ها توسط آهنگران استفاده شده تا نابجایی را در مواد ایجاد کند که تنش تسلیم آن‌ها را افزایش دهد. فرسودگی لحیم
این مدل‌ها از یک پارامتر فیزیکی که یک اندازه‌گیری مهم در فرایند مکانیزم آسیب است (یعنی دامنه کرنش غیر الکتریکی یا چگالی انرژی کرنش پراکنده)، یک روش مبتنی بر فیزیک از شکست با استفاده از یک پارامتر فیزیکی از شکست استفاده می‌کنند. رابطه بین این پارامتر فیزیکی و سیکل‌ها با شکست به‌طور معمول یک قانون قدرت یا رابطه قانون اصلاح شده قدرت با ثابت‌های مدل وابسته به مواد را در بر می‌گیرد. این ثابت‌های مدل از آزمایش‌های تجربی و شبیه‌سازی برای آلیاژهای مختلف لحیم بدست می‌آیند. برای حالت‌های بارگذاری پیچیده، قانون محاسبه آسیب خطی ماینر برای محاسبه آسیب انباشته شده استفاده می‌شود. تردی فولادها
تردی در فولادهای سریع سرد و بازپخت شده پدیده‌ای است که باعث کاهش مقاومت به ضربه می‌شود این پدیده که ناشی از تغییرات ایجاد شده در میکروساختار ماتنزیت در ضمن بازپخت است عملاً بر روی دیگر خواص مکانیکی نظیر استحکام کشش، استحکام تسلیم و انعطاف‌پذیری (درصد ازدیاد طول و کاهش سطح مقطع) اثری ندارد. در حقیقت اثر تردی با انتقال دمای تبدیل در آزمایش ضربه به سمت دماهای بالاتر به بهتترین وجه مشخص می‌شود. از این رو برای مطالعهٔ اثرات تردی در یک فولاد سریع سرد و بازپخت شده لازم است که منحنی تغییرات انرژی ضربه‌ای برحسب دمای آزمایش برای آن فولاد رسم شده و با منحنی مشابه برای فولاد ترد شده مقایسه شود. به بیان دیگر نتیچه حاصل از انجام فقط یک آزمایش ضربه در دمای اتاق ممکن اسن نه تنها تردی را به‌طور دقیق مشخص نکند بلکه گمراه‌کننده نیز باشد این مطلب در شکل زیر نشان داده شده‌است. در این شکل فولادهای فرضی A,B با دو رفتار کاملاً متفاوت مقایسه شده‌اند. دمای تبدیل برای فولاد A در حدود -۵۹ درجه سانتی گراد (-۷۵ درجه فارنهایت) است که پس از ترد شدن به تقریباً -۳ درجه سانتیگراد (+۲۵ درجه فارنهایت) افزایش می‌یابد. از طرف دیگر فولاد B دارای دمای تبدیلی در حدود -۱۸ درجه سانتی گراد (صفر درجه فارنهایت) بوده که با ترد شدن به تقریباً ۳۸ درجه سانتیگراد (۱۰۰ درجه فارنهایت) افزایش پیدا می‌کند. گرچه میزان جابجایی دمای تبدیل برای هر دو نوع فولاد تقریباً یکسان است و برابر ۵۶ درجه سانتی گراد(۱۰۰ درجه فارنهایت)، ولی همانگونه که در شکل مشخص است در صورتی که در فولادهای ترد شده A,B تحت آزمایش ضربه در دمای اتاق قرار گیرند انرژی لازم برای شکست فولاد B به مراتب کمتر از انرژی لازم برای شکست فولاد A است. به بیان دیگر نتایج حاصل از فقط یک آزمایش ضربه درد دمای اتاق بر روی فولادهای A,B نشان می‌دهد که فولاد A اساساً ترد نشده درحالیکه فولاد B کاملاً ترد شده‌است. در صورتی که واقعیت امر چنین نیست و هر دو فولاد به یک میزان ترد شده‌اند، اما از آنجایی که فولاد A دارای چقرمگی بالایی است (دمای تبدیل بسیار کم) پس از ترد شدن نیز از خود چقرمگی خوبی را نشان می‌دهد. ترموپلاستیک‌های حاوی الیاف کوتاه
ترموپلاستیکِ حاوی الیاف کوتاه می‌تواند به صورت یک زمینه حاوی یکسری عنصر ناخالصی در نظر گرفت. در این نوع مدل‌سازی، تنش در ماده متناسب است با درصد حجمی ناخالصی‌ها و میزان استرس در درون تک تک هر ناخالصی. به عبارت دیگر، تنش در کامپوزیت متناسب است با درصد حجمی الیاف و تنش در هرکدام از آنها. با استفاده از تئوری میدان متوسط و مدل موری تاناکا، تنش در کامپوزیت‌های الیاف کوتاه می‌تواند به‌صورت کامپیوتری مدل شود. با فرض اینکه زمینه کامپوزیت یک ماده نیوتونی است، خزش ناشی از یک تنش اعمالی نیز می‌تواند توسط تعادل ترمودینامیکی پیش‌بینی شود. کامپوزیت زمینه پلیمری
خواص ماتریس مقاومت PMC را به فرایندهایی که شامل آسیب ضربه، جذب آب، حمله شیمیایی و خزش درجه حرارت بالا می‌باشد تعیین می‌کند. این به این معنی است که ماتریس PMC معمولاً پیوند ضعیف است. زمینه PMCها شامل رزین‌هایی هستند که گرماسخت (ترموست) یا گرمانرم (ترموپلاستیک) هستند.گاهی زمینه خواصی بین ترموست و ترموپلاستیک دارد که الاستومر نامیده می‌شود. فرآوری اصطکاکی اغتشاشی آلومینیوم
یکی از کاربردهای بسار مهمی که اخیراً از فرآوری اصطکاکی اغتشاشی استخراج گردیده‌است، ساخت کامپوزیت سطحی با عمق دلخواه می‌باشد. آلیاژهای سبک از قبیل آلومینیوم، منیزیم نسبت استحکام به وزن قابل ملاحظه ای دارند اما در حالت کلی در مقایسه با دیگر فلزات صنعتی استحکام متوسطی دارند که با روش‌های عملیات حرارتی، پیرسختی(رسوب سختی) و در وهلهٔ بعد با کامپوزیت سازی، خواص مکانیکی از جمله استحکام و سختی(مقاومت به سایش) را می‌توان اعتلا بخشید. کامپوزیت‌ها در انواع کلی خود از نظر تقویت کننده به دو نوع عمدهٔ تقویت شده با ذرات و تقویت شده با فیبر یا فیلامنت(بلند یا کوتاه) تقسیم می‌شوند. در این روش کامپوزیت‌های سطحی تقویت شده با ذرات را می‌توان با توزیع مناسبی ساخت. ذرات تقویت کننده اکثراً ذرات سرامیکی سخت و مستحکم از قبیل سیلیکون کاربید و آلومینا در سایز میکرو یا نانو می‌باشند که مقاومت به سایش قابل توجهی دارند. نحوهٔ کار به این صورت است که قطعهٔ مورد نظر برای کامپوزیت سازی با عمق دلخواه مد نظر شیار می‌خورد و عرض شیار با توجه به کسر حجمی ذرات تقویت کننده مشخص می‌گردد. سپس پودر تقویت کننده داخل شیار ریخته شده و با یک ابزار بدون پین و فقط دارای شانه با پیش باری مشخص روی شیار بسته می‌شود. این کار باعث می‌شود که پودر تقویت کننده در محل کامپوزیت سازی محبوس شده و پراکنده نگردد. سپس پین ابزار را تا عمق مورد نظر با پیش باری مشخص درون قطعه کار نفوذ داده و با سرعت چرخش و پیشروی مشخصی به وسیلهٔ دستگاه فرز بر روی شیار حرکت کرده و کامپوزیت سطحی با عمق مشخص با پایه آلومینیومی ساخته می‌شود. در این نوع کامپوزیت‌ها همزمان اثر ریز دانگی و چگالی بالای نابجایی‌ها به علاوهٔ اثر ذرات تقویت کننده در محل کامپوزیت شده دیده می‌شود.این کار می‌تواند در بیش از یک پاس انجام بپذیرد. توزیع ذرات تقویت کننده به شدت تحت تاثیر عوامل زیر است:افزایش سرعت چرخش ابزار باعث افزایش نرخ کرنش شده و می‌تواند باعث ریز دانه تر شدن ماده گردد.همچنین با افزایش تعداد پاس کاری با همپوشانی بالا بر روی یک منطقه می‌توان دانه‌های کوچک تری به ارمغان آورد و خواص مکانیکی را اعتلا داد. عملیات حرارتی موضعی
فولاد کوئنچ شده عموماً به آرامی و به صورت یکنواخت (معمولاً بین ۲۰۴ تا ۳۴۳ درجه سلسیوس) در فرایندی به نام تمپرینگ حرارت دهی مجدد می‌شود تا فلز نرم گردد و در نتیجه چقرمگی افزایش یابد. به هر ترتیب، این گونه نرم کردن فلز گرچه شمشیر را کمتر در معرض شکستن قرار می‌دهد، اما لبه آن را مستعد آسیب‌هایی مثل کند شدن، کوبیده شدن یا تاب برداشتن می‌کند. ترک خوردگی استرس محیطی
شکست به ندرت با عوامل شیمیایی اولیه در ارتباط است، زیرا پیش‌بینی می‌شود این مواد در طول عمر با پلیمر تماس داشته باشند و بنابراین سازگاری قبل از استفاده اطمینان حاصل می‌شود. در هوا، خرابی ناشی از خزش به پارگی خزش معروف است، زیرا هوا به عنوان نرم‌کننده عمل می‌کند و این به موازات ترک خوردگی تنش محیطی عمل می‌کند. از آنجا که ترک خوردگی باعث شکست پیوندهای پلیمری نمی‌شود، با تخریب پلیمر تا حدودی متفاوت است. در عوض، این ارتباطات ثانویه بین پلیمرها را از بین می‌برد. این فشارها هنگامی شکسته می‌شوند که تنشهای مکانیکی باعث ایجاد ترکهای جزئی در پلیمر شده و تحت شرایط سخت محیطی به سرعت گسترش می‌یابند. ریخته‌گری ترکیبی
تخلخل یا ناپیوستگی اجزاء به عنوان یکی از بزرگترین مشکلات در تولید کامپوزیت‌های ریختگی با کیفیت بالا شناخته شده‌است. تخلخل علاوه بر تأثیر در سطح نهایی، می‌تواند در خواص مکانیکی از جمله سختی، استحکام، مقاومت به سایش و مقاومت به خوردگی قطعات نیز تأثیر گذار باشد. در کامپوزیت‌های زمینه آلومینیومی تولید شده به وسیلهٔ ریخته‌گری، تخلخل می‌تواند در اثر عوامل زیر ایجاد شود دی‌اکسید زیرکونیوم
از ویژگی‌های این کامپوزیت، خواص مکانیکی عالی است که با تفت‌جوشی واکنشی (REACTION SINTERING) به‌دست آمده‌است. دی‌اکسیدتیتانیوم و دی‌اکسید تیتانیوم با ایتریا (Y0) از جمله افزودنی‌هایی هستند که در این روش برای کاهش فاز آمورف در مرزدانه‌ها استفاده شده‌است. میکروساختار مشاهده در این کامپوزیت شامل یک زمینه (matrix) متراکم با دانه‌های ریز که در تمام جهات به‌طور یکسان هستند و ذرات زیرمیکرونی (Submicron) زیرکونیا که به‌طور یکنواخت در مرز دانه‌ها قرار گرفته‌اند، همراه با میزان کمی فاز شیشه با ویسکوزیته کم می‌باشد. نمونه‌ای از خواص مکانیکی که از این کامپوزیت به‌دست آمده‌است در جدول زیر نشان داده شده‌است. استحکام خمشی در حدود 300MPa و فاکتور ضریب شدت تنش بحرانی MPam 3-4 است، که در بالای ۸۰۰ °C این خواص کاهش پیدا می‌کند. فولاد زنگ‌نزن
فولاد زنگ‌نزن آهنی دارای یک ریزساختار فریتی مانند فولاد کربنی است که یک ساختار کریستالی مکعبی مرکز-بدنی (body-centered cubic) محسوب می‌شود و دارای ۱۰٫۵ تا ۲۷ درصد کروم و مقدار بسیار کمی نیکل یا بدون نیکل است. این ریزساختار به علت اضافه شدن کروم، در همه درجه حرارت‌ها وجود دارد و مانند فولاد ضدزنگ آستنیتی با عملیات حرارتی سخت‌کاری نمی‌شود. مانند فولاد ضدزنگ آستنیتی آن‌ها را نیز با کار سرد نمی‌توان تقویت کرد. این فولادها مانند فولاد کربنی مغناطیسی هستند. ماشین‌کاری
انجام برشکاری موفق یک ماده بستگی به انتخاب صحیح جنس ابزار برش دهنده دارد. محدوده وسیعی از ابزارهای برش با جنس‌ها و قیمت‌های مختلف وجود دارد. برخی از آنها عبارتند از: فولادهای پرکربن و فولادهای آلیاژی کم-کربن یا کربن-متوسط، فولادهای تندبر، آلیاژهای ریختگی کبالت، کاربیدهای سمانته، کاربیدهای ریختگی، کاربیدهای پوشش دار، فولاد تندبر پوشش دار، سرامیک‌ها، سِرمِتها (ترکیبی از سرامیک و فلز)، سرامیک‌های ویسکر-رِینفورس (whisker-reinforced ceramics)، سیلون‌ها، بور نیترید مکعبی چندبلوری تف جوشی شده (CBN)، الماس چندبلوری مصنوعی، و الماس طبیعی تک-بلوری. آزمون خستگی ترمومکانیکی
هدف از انجام آزمون خستگی ترمومکانیکی(TMF Testing) مطالعه و بررسی مکانیزم‌های تخریب در اثر تنش‌های سیکلی حرارتی و مکانیکی که به صورت هم‌زمان به قطعه وارد می‌شود، می‌باشد. از مهم‌ترین نتایج این آزمون می‌توان به تخمین عمر قطعاتی همچون پره‌های توربین گازی که به شدت مستعد این نوع تخریب می‌باشند، اشاره کرد. در این آزمون متغیرهای تنش (یا کرنش) و دما به‌طور جداگانه و مستقل کنترل می‌شوند. عملیات حرارتی بر روی مارتنزیت
اندازه ذرات سمنتیت نیز بر رفتار مکانیکی مارتنزیت تمپر شده مؤثر می‌باشد. افزایش اندازه ذرات سطح مرزی فاز فریت-سمنتیت را کاهش داده و در نتیجه ماده‌ای نرم‌تر و ضعیف‌تر به دست می‌دهد که چقرمه‌تر و چکش‌خوارتر می‌باشد.به علاوه عملیات حرارتی تمپر کردن اندازه ذرات سمنتیت را تعیین می‌کند.متغیرهای عملیات حرارتی دما و زمان می‌باشند و اکثر عملیات‌ها فرآیندهایی در دمای ثابت می‌باشند. از آن‌جایی که نفوذ کربن در تغییر حالت مارتنزیتی به مارتنزیت تمپر شده دخالت دارد افزایش دما نفوذ کربن و سرعت رشد ذرات سمنتیت و درنتیجه سرعت نرم‌ شدن را شتاب می‌دهد. قبل از عملیات تمپر کردن ، ماده به وسیله روغن سریع سرد شده تا ساختار مارتنزیتی در آن ایجاد گردد. زمان تمپر کردن برای هر دمایی یک ساعت می‌باشد. خوردگی تنشی
فاکتورهای مؤثر در scc عبارتند از ترکیب شیمیایی متوسط، طرز قرار گرفتن کریستال‌ها، ترکیب و توزیع رسوب‌ها در داخل فلز، واکنش نابجایی‌ها با یکدیگر و میزان پیشروی تغییر حالت‌های فازی. این فاکتورها بعلاوه ترکیب شیمیایی محیط و تنش اعمال شده، زمان خوردگی تنشی و در نهایت، زمان شکست را تعیین می‌کنند. تردی هیدروژنی
تردی هیدروژنی فرایندی پیچیده است شامل میکرومکانیسم های متمایزی که لزوما همه آنها وجود ندارند. این مکانیسم ها شامل تشکیل هیدرید های ترد، ایجاد حفره هایی که منجر به ایجاد حباب های فشار بالا، افزایش تجزیه در سطوح داخلی و قابلیت تغییر شکل در نوک ترک ها شود که به گسترش ترک ها کمک می کند. مکانیسم های بسیاری ارائه شده اند و مورد بررسی قرار گرفته اند که تردی فلزات را هنگام حل شدن هیدروژن قابل نفوذ در آن‌ها توضیح دهند. از آن‌جا که هیدروژن متحرک و قابل نفوذ است، این پدیده فقط هنگامی رخ می دهد که الف) هیدروژن در تله های میکروسکوپی گرفته شود، ب) این تله ها باعث شکنندگی شوند. در سال های گذشته این مسئله مورد تایید قرار گرفته است که تردی هیدروژنی یک پدیده پیچیده است و به محیط و جنس ماده بستگی دارد و هیچ مکانیسمی در آن به صورت منحصر به فرد عمل نمی کند.= مواد مستعد = هیدروژن ترکیبات متنوعی شامل فولاد، آلومینیوم(فقط در دمای بالا) و تیتانیوم را ترد می کند. علیرغم اینکه فلزات آستمپر شده در مقابل تردی هیدروژنی مقاومت نشان می دهند، آهن آستمپر شده نیز در معرض این پدیده است. استخوان مصنوعی
وانگ و تیسنگ مدلی را برای تخمین خواص مکانیکی مؤثر مواد کامپوزیتی دو فازی حاوی ذرات کروی با توزیع تصادفی ارائه دادند. این محققان با استفاده از نتایج مدل پیشنهادی به استخراج عباراتی تحلیلی و صریح برای خواص مؤثر مواد متخلخل برحسب خواص مکانیکی ماده سازنده و درصد تخلخل آنها پرداختند. مطابق این مدل مدول حجمی و مدول برشی مؤثر یک ماده متخلخل بیان می‌شود. عملیات حرارتی بر روی مارتنزیت
مارتنزیت تمپر شده ممکن است از نظر سختی و مقاومت با مارتنزیت برابری کند ولی ذاتا دارای چکش خواری و چقرمگی بالایی می‌باشد. این سختی و مقاومت را می‌توان با بزرگی سطح لایه مرزی فاز فریت-سمنتیت در واحد حجم که از خصوصیات ذرات ریز و بسیار زیاد سمنتیت است توجیه کرد.مجددا فاز سمنتیت سخت زمینه فریت را در امتداد مرزها تقویت می‌کند. این مرزها نیز به نوبه خود به عنوان مانعی در مقابل حرکت نابجایی در تغییر شکل پلاستیک عمل می‌کنند. فاز ممتد فریت زمینه نیز بسیار چکش‌خوار و نسبتا چقرمه می‌باشد که این‌ها خود دلایلی بر پیشرفت این دو خاصیت مارتنزیت تمپر شده می‌باشند. فولادهای بینابینی(IF Steels)
سولفور و منگنز هنگامی که مقادیر سوفور و منگنز موجود در بیشتر از ۰٫۰۰۱ و کمتر از ۰٫۰۸ شود، ترکیب MnS تشکیل می‌شود. این رسوبات دارای یک تأثیر قدرتمند هستند و باعث اصلاح ساختار دانه(آستنیت به فریت) می‌شوند. منگنز، سیلیکون و فسفر اگر ویژگی سختی به فولادهای IF اضافه نشوند، خواص آنها به خواص آهن خالص بسیار شبیه خواهدبود که استفاده از این فولاد را برای تولید صفحات غیرممکن می‌کند. سه عنصر رایجی که برای تقویت فولاد استفاده می‌شوند عبارتند از: منگنز، سیلیکون و فسفر تأثیر استفاده از این سه عنصر در شکل ۴ مشخص شده‌است. همان‌طور که در شکل مشخص است استحکام تسلیم و استحکام کششی به صورت خطی افزایش می‌یابد اما خاصیت کشش به صورت خطی کاهش می‌یابد. از میان این سه عنصر منگنز بیشترین تأثیر را بر r دارد و فسفر کمترین تأثیر. متأسفانه افزودن فسفر ممکن است منجر به افزایش دمای انتقال شکنندگی_انعطاف¬ پذیری شود که این مسئله ممکن است به شکست ترد منجر شود. مکانیک شکست
formula_25 به تعداد بیشماری از فاکتورها، مانند درجه حرارت (به‌طور مستقیم متناسب، یعنی هرچه مواد سردتر باشد، مقاومت در برابر شکست پایین‌تر است و برعکس) به وجود یک یا حالت بارگذاری استرس سطحی، ویژگی‌های ، سرعت بارگذاری، ریزساختار، ‌ها (خصوصاً حفره‌ها)، تاریخچه عملیات حرارتی و جهت رشد ترک. خرابی بتن
گسترش محصولات خوردگی (اکسیدهای آهن) میل‌گردهای فولاد کربنی سازه‌های مسلّح ممکن است تنش‌های مکانیکی ایجاد نماید که می‌تواند منجر به پیدایش ترک‌ها و گسیختگی سازهٔ بتنی شود. اگر میل‌گردها به صورتی بد جاگذاری شوند و نزدیک به سطح بتن، در تماس با هوا، قرار داشته باشند، پوسته شدن به راحتی رخ می‌دهد؛ به این معنا که قسمت‌های تختی از بتن توسّط خوردگی میل‌گردها جدا شده و ممکن است بیفتند. کامپوزیت زمینه پلیمری
ویژگی‌های کامپوزیت‌های زمینه پلیمری متأثر از ویژگی‌های فیزیکی-شیمیایی و رفتار حرارتی زمینه است. فولاد دی‌اکسید شده
ویژگی های فولادهای نیمه کشتهفولاد لبه دار، همچنین به عنوان فولاد با کیفیت کششی شناخته می شود، در طول ریخته گری عامل اکسید زدایی کمی به آن اضافه می شود که باعث می شود مونوکسید کربن به سرعت از شمش خارج شود. این باعث ایجاد سوراخ‌های کوچکی در سطح می‌شود که بعداً در فرآیند نورد گرم بسته می‌شوند. نتیجه دیگر تفکیک عناصر است. تقریباً تمام کربن، فسفر و گوگرد به سمت مرکز شمش حرکت می‌کند و یک لبه تقریباً کامل از آهن خالص در قسمت بیرونی شمش باقی می‌ماند. این به شمش یک سطح عالی را به دلیل این لبه آهنی می دهد، اما جداسازی ترین ترکیب را نیز تشکیل می دهد. بیشتر فولادهای لبه دار دارای محتوای کربن زیر 0.25٪، محتوای منگنز زیر 0.6٪ هستند و با آلومینیوم، سیلیکون و تیتانیوم آلیاژی ندارند. این نوع فولاد معمولاً برای خمش سرد، شکل دهی سرد، سرسره و همانطور که از نامش پیداست برای کشش استفاده می شود. به دلیل عدم یکنواختی عناصر آلیاژی برای کاربردهای گرم کار توصیه نمی شود ماشین کاری هیبریدی
برای مواد آهنی، ارتعاش عمدتاً اثر مثبتی بر زبری سطح و حذف پلیسه دارد. نوع بافت سطح ماشین‌کاری شده به علت اضافه شدن حرکت ارتعاشی هموارتر می‌شود. البته ارتعاش باید در جهت مناسب اعمال شود. بهبود در تراشکاری آلومینیوم یا کامپوزیت‌های پایه فلزی آلومینیومی به همراه ذرات SiC تنها در حالتی که ارتعاش در امتداد جهت شعاعی نباشد به دست می‌آید. در مورد اخیر زبری سطح بالاتر ناشی از تغییر در عمق برش ایجاد می‌شود. بررسی تراشکاری تنگستن کاربید به کمک ارتعاشات التراسونیک نشان می‌دهد که ماشین‌کاری مواد ترد هنگامی امکان‌پذیر است که عمق برش از یک مقدار معین کمتر باشد (عمق برش بحرانی)، تا منجر به شکست سطوح آزاد (خارجی) شود. فولادسازی به روش اکسیژن قلیایی
مبدل‌ بسمر و مبدل‌ توماس بر اساس دمیدن هوا کار می‌کردند و این مشکلاتی به همراه خود داشت. بیشتر هوایی که دمیده می‌شد را نیتروژن تشکیل می‌داد و دمیدن مستقیم نیتروژن به فولاد مذاب باعث می‌شد که درصد قابل توجهی از نیتروژن در فولاد حل شود و این موجب افت کیفیت فولاد بدست آمده می‌شود. همچنین حل شدن مقدار زیادی نیتروژن موجب خنک شدن مذاب و در نتیجه تردی قطعه نهایی می‌شود. سازه پیش‌تنیده
برای درک بهتر مزایای پیش تنیدگی دانستن اطلاعاتی از خواص بتن مفید خواهد بود. بتن در برابر فشار بسیار مقاوم است، اما در برابر کشش ضعیف است. به عنوان مثال وقتی نیرویی کششی به مقطع بتنی اعمال شود، ترک می‌خورد. به‌طور متداول در سازه‌های بتنی وقتی باری شبیه به خودرو در یک پارکینگ بر روی دال بتنی یا تیرها قرار گیرد، تیر تمایل به انحنا و خم شدن دارد. این تغییر شکل خمیدگی باعث می‌شود پایین تیر اندکی دچار کشیدگی و ازدیاد طول (کرنش، Strain) شود. معمولاً همین مقدار اندک کشیدگی برای ایجاد ترک در بتن کافی است. میلگردهای تقویتی(bars) فولادی به صورت مدفون در بتن به عنوان تقویت کشش برای محدود کردن عرض ترک قرار داده می‌شود. میلگردها در این حالت وقتی فقط به صورت مدفون در بتن قرار داده می‌شود به صورت نیروهای Passive عمل می‌کند و تا زمانی که خیز در بتن به مرحله قبل از ایجاد ترک نرسیده‌است نیرویی را تحمل نمی‌کند. اما Tendon یا همان فولادهای پیش تنیدگی به صورت نیروهای Active در سیستم عمل می‌کنند. در سیستم پیش تنیدگی، فولاد به عنوان عامل مقاوم و مؤثر عمل می‌کند. به‌طوری‌که امکان به وجود آمدن ترک در بتن وجود نخواهد داشت. سازه‌های پیش تنیده حتی اگر تحت بارگذاری کامل قرار گیرند، می‌توانند طوری طراحی شوند که کمترین خیز و ترک در سازه ایجاد شود. آلیاژ حافظه‌دار
SMA نیز به خستگی عملکردی منجر می‌شود، حالت شکست در انواع مواد مهندسی معمول نیست، بدین معنی که SMA به صورت ساختاری شکست نمی‌خورد، اما در طول زمان ویژگی‌های شکل / حافظه فوق العاده اش را از دست می‌دهد. در نتیجه بارگذاری چرخه ای (هر دو مکانیکی و حرارتی)، ماده از توانایی خود برای تبدیل یک فاز برگشت پذیر به دست می آید. به عنوان مثال، جابه جایی کار در یک محرک با افزایش تعداد چرخه کاهش می یابد. فیزیک پشت این تغییرات تدریجی در ریزساختار است، به‌طور خاص، ایجاد اختلالات لغزش محل اقامت. این اغلب با تغییر قابل توجهی در دماهای تغییرات همراه است. [20] طراحی سازندهای SMA همچنین ممکن است بر خستگی ساختاری و عملکردی SMA، مانند تنظیم پله در سیستم SMA-Pulley، تأثیر بگذارد. تردی فولادها
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های تردی بازپخت، طبیعت بازگشت‌پذیری آن است. اگر فولادی که در اثر قرار گرفت در گسترهٔ دمایی تردی یا عبور کردن از آن ترد شده‌است را تا بالاتر از ۵۷۵ درجه سانتی گراد حرارت داده و سپس آن را از گسترهٔ دمایی ۳۷۵–۵۷۵ درجه سانتی گراد سریع عبور دهیم، چقرمگی فولاد افزایش یافته و به مقدار قبل از ترد شدن برمی گردد. اگر این فولاد دوباره در گسترهٔ دمایی TE قرار گیرد (حرارت دادن هم دما یا سرد شدن آهسته) دو مرتبه ترد خواهد شد. از این رو گاهی به این پدیده تردی برگشت‌پذیر گفته می‌شود. فولاد کم‌آلیاژ پراستحکام
مس، نیکل، سیلیکون، کروم و فسفر جهت افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی افزوده می‌شوند. زیرکنیوم، کلسیم و عناصر کمیاب در زمین به کنترل شکل به وسیلهٔ افزودن سولفید افزوده می‌شوند تا شکل‌پذیری HSLA را افزایش دهند. این عناصر به این دلیل افزوده می‌شوند که HSLA دارای خواص مختلف در جهات مختلف را دارد. به عنوان مثال، شکل‌پذیری و مقاومت در برابر ضربه در طول و در جهت متقاطع بر آن در دانه تغییرات شدیدی دارد. خم‌هایی که به صورت موازی در طول دانه ایجاد می‌شوند معمولاً در لبه بیرونی باعث شکست می‌شوند زیرا باعث بار کششی می‌شوند. این تغییرات متناشب با جهت در HSLA کاهش می‌یابند زیرا بوسیله‌ای کنترل شکل با سولفید ساخته شده‌اند. [۲] پلیمر کوئوردیناسیونی
علاوه بر این، تنوع در محیط تبلور نیز می‌تواند ساختار را تغییر دهد. تغییرات pH , قرار گرفتن در معرض نور یا تغییر دما همگی می‌توانند ساختار حاصل را تغییر دهند. تأثیرات ساختار بر اساس تغییرات محیط تبلور به صورت موردی تعیین می‌شود. کامپوزیت تقویت شده با الیاف
خواص مکانیکی اغلب الیاف تقویت کننده به‌طور قابل ملاحظه‌ای بالاتر از سیستم‌های رزینی بدون تقویت کننده می‌باشند. از این رو خواص مکانیکی کامپوزیت الیاف غالباً با توجه به سهم الیاف در کامپوزیت تعیین می‌شود. انجماد جهت دار
انجماد جهت دار یک روش مناسب برای ریخته گری سوپر آلیاژ هایی با پایه ی نیکلی در دماهای بالا می باشد که این سوپر آلیاژ های پایه نیکلی، معمولاً در توربین موتور هواپیما ها مورد استفاده قرار می گیرند. آلیاژ هایی که بر پایه ی نیکل تک کریستالی هستند، پتانسیل بالایی برای داشتن عیوب ریزساختاری مانند عیوب دندریت درشت، شاخه های دندریت جانبی طولانی و تخلل دارند. ریخت شناسی این عیوب، به وسیله ی بررسی نسبت G به V (که G مقدار شیب دما در مذاب مقابل جبهه ی انجماد می باشد و V نرخ انجماد است.) قابل درک می باشد. لازم است که از نسبت در محدوده ی مناسبی قرار داشته باشد تا به طور حتمی یک تک کریستال با ریزساختاری صحیح به همراه شاخه های دندریت جانبی ایجاد شود. ما امروزه می دانیم که افزایش نرخ سرد کردن در فرایند انجماد می تواند باعث تسریع بهبود ویژگی های مکانیکی ماده شود و در انجماد جهت دار به دلیل پالایش شدن ناخالصی ها، عمر گسستگی تک کریستال افزایش خواهد یافت. استحکام‌بخشی آلومینیوم
این حالت تمپر فقط در مورد آلیاژهای کارپذیر اطلاق می‌گردد. در این حالت سخت شدن و افزایش استحکام فلز در اثر فرایندهای کار سرد مثل نورد، کشش، پرس و … ایجاد می‌گردد و در اصطلاح گفته می‌شود که فلز کار سخت شده‌است. در برخی موارد پس از کارسرد اعمال شده ممکن است با عملیات حرارتی، خواص مکانیکی را کمی کاهش دهند. حالت تمپر H به حالت‌های فرعی که هر یک بیانگر شرایط تولید و سخت سازی کرنشی خاصی هستند تقسیم‌بندی می‌شود. این تقسیم‌بندی به وسیله ارقامی که پس از حرف H می‌آیند نشان داده می‌شوند. عدد اول پس از حرف H نشان دهنده عملیات اصلی انجام شده می‌باشد و شامل یکی از حالت‌های زیر است. فولاد زنگ‌نزن
خواص مکانیکی بهتر از فولاد ۳۰۴ و ۳۲۱ و مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به عواملی مانند اسیدهای چرب در دماهای بالا و محلول‌های ملایم اسید-سولفوریک. کامپوزیت تقویت شده با الیاف
چهار پارامتر مهم در تعیین سهم الیاف عبارتند از: ۱-خواص مکانیکی پایه‌ای الیاف ۲-واکنش‌های سطحی الیاف و رزین در تماس با یکدیگر ۳-میزان الیاف در کامپوزیت (کسر حجمی الیاف) ۴-آریش یافتگی الیاف در کامپوزیت خوردگی
ساختمان درونی فلزات از عوامل مهمی است که بر روی خوردگی فلزات و شدت ان تأثیر قابل توجهی دارد. ساختاربلوری فلز، نوع آلیاژ و ترکیب شمیایی ان، روش‌های ریخته‌گری، خواص مکانیکی و مقاومتی فلزات و انواع مختلف الیاژها و عملیات حرارتی ازمواردی است که بر میزان خوردگی تأثیرگذار می‌باشد. مهندسی پلیمر
درگیری‌های فیزیکی همچون گره خوردگی‌های بین زنجیری (Entanglements) باعث عدم شارش زنجیرها می‌شود و نیروهای بین زنجیری مانند پیوندهای هیدروژنی این درگیری‌ها را تشدید می‌کنند و باعث مستحکم تر شدن ساختار ماده و بهبود خواص آن می‌شوند. یک چنین ساختاری در ترموپلاستیک‌ها سبب می‌شود که ماده، توانایی ذوب شدن را داشته باشد و در نتیجه قابل بازیافت تلقی شود. دلیل این امرنیز ضعیف تربودن نیروهای بین زنجیری نسبت به نیروی کووالانسی درون زنجیری میان مونومرهای تشکیل دهندهٔ زنجیر پلیمر است که با افزایش دما می‌توانیم بر این نیروی بین زنجیری غلبه کرده و پلیمر را ذوب کنیم که این مسئله بیانگر فرایندپذیری آسان و همچنین وجود صرفهٔ اقتصادی است. پلیمرهای مشهوری چون PC , PMMA , PS، پلی پروپیلن، پلی اتیلن و… جزﺀ این خانواده هستند. نمره استخوان ترابکولار
برای تشخیص پوکی استخوان، با وجود شاخص تراکم مواد معدنی استخوان (BMD)، نشانگرهای بیولوژیکی و عوامل بالینی خطر شکستگی، بسیاری از بیماران تشخیص داده نشده در معرض خطر هستند و بسیاری از شکستگی‌ها توضیح داده نمی‌شوند. تراکم مواد معدنی استخوان شاخصی برای ارزیابی کمی استخوان است و اطلاعات لازم در مورد کیفیت استخوان را ارئه نمی‌کند. علاوه بر آن، عوامل خطر بالینی برای شکستگی در بهترین حالت ارزیابی غیر مستقیم کیفیت استخوان است. یکی از راه‌های توصیف کیفیت استخوان ارزیابی ریز معماری آن است. ریز معماری استخوان به مقاومت مکانیکی استخوان و از این رو خطر شکستگی آن بیشتر یا کمتر مربوط می‌شود. در حقیقت، برای همان مقدار استخوان، ساختارهای مختلف مقاوم در برابر مکانیکی استخوان ممکن است وجود داشته باشد (تعداد کمی ترابکول بزرگ یا تعداد زیادی ترابکول نازک که از نظر مکانیکی قوی تر باشند). در واقع، از دست دادن استخوان اغلب با زوال ساختار استخوان همراه است، که منجر به کاهش تعداد ترابکولا، افزایش فاصله بین ترابکولار و از بین رفتن اتصال شبکه مشبک می‌شود. علاوه بر این، کاهش ضخامت استخوان قشری و افزایش تخلخل باعث از بین رفتن استخوان ترابکولار می‌شود. این امر باعث شکنندگی گردن استخوان ران می‌شود. پلیمر تقویت شده با الیاف کربن
اثرات محیطی مانند دما و رطوبت می‌تواند اثرات عمیقی بر کامپوزیتهای مبتنی بر پلیمر داشته باشد، از جمله بیشتر CFRPs. در حالی که CFRP مقاومت فولاد را عالی نشان می‌دهد، اثر رطوبت در محدوده وسیعی از درجه حرارت می‌تواند منجر به تخریب خواص مکانیکی CFRP، به ویژه در رابط فیبر ماتریکس شود. در حالی که فیبرهای کربن خود را تحت تأثیر رطوبت قرار نمی‌گیرند، رطوبت ماتریس پلیمری را پلاستیسیت می‌کند. ماتریکس اپوکسی مورد استفاده برای تیغه موتور فن طراحی شده‌است که در برابر سوخت جت، روانکاری، و باران آب نامناسب است و رنگ خارجی در قطعات کامپوزیت برای به حداقل رساندن آسیب نور نور ماوراء بنفش اعمال می‌شود. الیاف کربن هنگامی که قطعات CRP به آلومینیوم متصل می‌شوند، می‌توانند باعث خوردگی گالوانیزه شوند. کامپوزیت‌های زمینه فلزی
در گذشته اجزای غیر فلزی مانند: سرامیک‌ها داخل فلزات یا آلیاژها به عنوان عواملی که باعث تخریب و کاهش خواص مکانیکی از جمله استحکام و مقاومت و انعطاف‌پذیری شناخته می‌شدند. تردی فولادها
اثرات پدیده تردی هیدروژنی بر روی فولاد زیاد است. استحکام نهایی فولاد ممکن است کاهش یابد، انعطاف‌پذیری برحسب تابعی از ازدیاد طول شکسست و کاهش سطح مقطع ممکن است کم شود و بالاخره رشد ترک ترد ممکن است شدیداً افزایش یابد. هیدروژنی که عامل تردی و در نتیجه اثرات یاد شده می‌شود، ممکن است در محیط خارج و در تماس با سطوح خارجی فولاد یا در داخل آن باشد. در حالت اخیر هیدروژن ممکن است در اثر عملیاتی نظیر فولادسازی، اسیدشویی و پوشش دهی الکتریکی به داخل فولاد نفوذ کرده باشد. هیدروژن ممکن است شکست نرم را به شکست ترد تبدیل کند یا اینکه بدون ایجاد تغییر در نحوه شکست انعطاف‌پذیری را کاهش دهد. از جمله موارد قابل توجه در ارتباط با ترد شدن هیدروزنی فولادها با استحکام بالا در شرایط سخت و بازپخت شده عبارت از ترک خوردن بین دانه‌ای آن‌ها در حضور هیدروژن است. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی غیریکسان
در DFSW، خواص مکانیکی عمدتاً شامل استحکام کششی، سختی، مدول الاستیسیته و تنش تسلیم است. انتخاب پارامترهای جوش مناسب در دستیابی به خواص مکانیکی مناسب اثرگذار است. سرعت چرخش ابزار (دور در دقیقه)، سرعت حرکت خطی ابزار (میلی‌متر در دقیقه)، زاویه شیب ابزار (درجه)، فاصله ابزار تا سطح (میلی‌متر)، میزان نفوذ ابزار (میلیمتر) و هندسه ابزار مهم‌ترین پارامترهای جوشکاری در DFSW هستند. برگشت دادن
به‌طور کلی، سختی مورد نظر مشخص است و دمای مورد نیاز از روی منحنی‌ها برای زمان تمپرینگ خاص تعیین می‌شود. با این حال، در نظر گرفتن «تمپرینگ معادل» در طیف گسترده‌ای از ترکیبات دما و زمان مفید است. غالباً، تمپرینگ را می‌توان با تمپرینگ کوتاه مدت در دمای بالاتر نیز انجام داد. فولادهای بینابینی(IF Steels)
یک رابطه پیچیده برای ترکیب شیمیایی وجود دارد: رسوب، تبلورد مجدد و جوانه‌زنی. کربن و نیتروژن شکل ۲ اثر کربن و شکل ۳ اثر نیتروژن را بر مقادیر r نشان می‌دهد. همان‌طور که در شکل معلوم است افزایش نیتروژن و فولاد تأثیر مخربی بر شکل‌پذیری دارد. افزایش میزان این عناصر باعث می‌شود که این عناصر فضاهای سودمند بینابینی را پر کنند؛ بنابراین برای تولید این نوع فولاد نیاز است که میزان کربن و نیتروژن تا حد امکان کاهش یابد. ترک خوردگی استرس محیطی
همچنین دیده شده‌است که شکست فاجعه بار تحت تنش می‌تواند به دلیل حمله یک معرف باشد که در یک حالت بدون تنش به پلیمر حمله نخواهد کرد. ترک خوردگی تنش محیطی به دلیل افزایش دما، بارگذاری چرخه ای، افزایش غلظت تنش و خستگی تسریع می‌شود. متالوژیست‌ها معمولاً از اصطلاح ترک خوردگی در برابر فشار یا شکست تنش محیطی برای توصیف این نوع خرابی در فلزات استفاده می‌کنند. کامپوزیت زمینه پلیمری
از جمله عوامل مؤثر بر ویژگی ویسکوالاستیک مواد، سرعت کرنش است. در صورتی که نیروی کششی اعمالی به سرعت باشد، ماده ترموپلاستیک از خود رفتار ترد نشان می‌دهد. اما در صورت آهستگی نیرو، زنجیره‌ها روی هم می‌لغزند و رفتار ویسکوالاستیک دیده می‌شود. در واقع رفتار ویسکوالاستیک وابستگی تغییر شکل کشسان و دائم را به زمان نشان می‌دهد. فولاد دی‌اکسید شده
برای ریخته گری شمش، عوامل اکسید زدا متداول عبارتند از آلومینیوم، فروسیلیس و منگنز. آلومینیوم با گاز محلول واکنش می دهد و اکسید آلومینیوم را تشکیل می دهد. رسوبات اکسید آلومینیوم مزیت بیشتری از سنجاق کردن مرزهای دانه را فراهم می کند و در نتیجه از رشد دانه در طول عملیات حرارتی جلوگیری می کند. برای فولادهای هم درجه، یک فولاد کشته سخت تر از فولاد لبه دار خواهد بود. فولاد فنر
بسیاری از درجه‌های مختلف فولادها را می‌توان سختکاری و تمپر کرد تا برای کاربرد فنر مناسب شوند، با این حال بعضی از فولادها خواص بسیار مناسب تری برای اینکار دارند. ریزتورینه فلزی
خواص مکانیکی ریزتورینه‌ی فلزی به عوامل مختلفی از قبیل خواص مکانیکی مواد اولیه، اندازه ، شکل سلول، تناوب ، اتصال بین دیواره‌ای سلولی, نوع دیواره ها, میزان و نوع تخلخل, چگالی نسبی مواد و نسبت چگالی شبکه به چگالی ماده اولیه( *ρ ) بستگی دارد. همچنین ویژگی‌های ساختار شبکه به شدت به روش های تولید و مراحل فرآوری مورد استفاده وابسته هستند. ریزتورینه فلزی از شبکه‌ای از استرات‌های(پایه) تو‌خالی اندر-هابنده تشکیل شده است. در کم‌چگال‌ترین نمونه‌ی ریزتورینه‌ای که گزارش‌ شده، هر استرات‌ دارای ۱۰۰ میکرومتر قطر است با دیواری به کلفتی ۱۰۰ نانو‌متر. ساختار کامل شده از لحاظ حجمی از ۹۹/۹۹ درصد هوا تشکیل شده است. طبق قرارداد جرم هوا هنگام محاسبه چگالی ریزتورینه نادیده گرفته میشود. ولی اگر جرم هوای درون شبکه‌ای منظور گردد، چگالی واقعی ساختار نزدیک به ۲/۱ mg/cm (۲/۱ kg/m) است، که تنها حدودا ۱/۷۶ برابر چگالی هوا در ۲۵ درجه سلسیوس دما می‌شود. گفته شده که این ماده، از استایروفوم ۱۰۰ برابر سبکتر است. جوشکاری مقاومت الکتریکی
در برخی از فرآیندهای جوشکاری مقاومتی، بلافاصله پس از انعقاد، فشار بیشتری اعمال می‌شود تا مقدار مشخصی عمل آهنگری انجام شود. همراه با این تغییر شکل مقداری اصلاح دانه (در ریزساختار) اتفاق می‌افتد. پس از جوشکاری همچنین می‌توان از مقداری حرارت اضافی برای تنش زدایی یا تمپرینگ استفاده کرد. در ظرف چند ثانیه یا کمتر، می‌توان به درجه حرارت مورد نیاز و انعقاد دست یافت؛ بنابراین، جوشکاری مقاومتی یک فرایند بسیار سریع و اقتصادی است، که کاملاً مناسب برای تولید خودکار است. ترموپلاستیک‌های حاوی الیاف کوتاه
یکی دیگر از ویژگی‌های ترموپلاستیک‌ها که آنها را از مواد فلزی مجزا می‌کند خواص وابسته به زمان آنها و دمای ذوب پایین است. به همین دلیل، بسامدی که در آن نیرو به جسم وارد می‌شود یا نرخ نیروی اعمالی بر خواص مکانیکی این مواد تأثیر می‌گذارد. به دلیل هدایت حرارتی پایین این مواد، گرمای تولیدشده در درون ماده توسط نیرو می‌تواند منجر به خود گرمازایی و تخریب گرمایی ماده شود. در ترموپلاستیکهای تقویت‌شده با الیاف کوتاه، گرمای ناشی از اصطکاک بین الیاف و زمینه، همراه با شدت بیشتر تنش در نزدیکی انتهای الیاف، این خود گرمازایی را افزایش می‌دهد. ماده کامپوزیت
سه عامل عمده خصوصیات و عملکرد کامپوزیت‌ها را تعیین می‌کنند: یک ماده کامپوزیت با الیاف پیوسته تک جهته (unidirectional)، در راستای محور الیاف محکم و قوی بوده ولی در راستای عمود بر آن بسیار ضعیف تر است. خواص کامپوزیت الیاف کوتاه می‌تواند به خصوصیات کامپوزیت الیاف مداوم شباهت داشته باشد، در صورتی که الیاف با هم همراستا باشند، در غیر این صورت خواص آنها کاملاً متفاوت است. هر چه جهت الیاف تصادفی تر باشد، خواص کامپوزیت ایجاد شده همسان‌گردتر خواهد بود. فولاد تندبر
کربن با اختلاف مهم‌ترین عنصر تأثیر گذار بوده و به دقت کنترل می‌شود. با اینکه اکثر فولادهای تندبر محدوده باریکی برای حداقل و حداکثر میزان کربن دارند، تغییرات کوچک حتی در این بازه باریک نیز می‌تواند سبب تغییرات چشمگیر در خواص مکانیکی و قدرت برش ماده شود. با افزایش کربن، سختی حین کار و در دمای بالا نیز افزایش می‌یابد. همچنین افزایش درصد کربن باعث افزایش شکل‌گیری کاربیدهای پیچیده، پایدار و سخت می‌شود. افزایش تعداد کاربیدها باعث افزایش مقاومت به سایش می‌شود. برگشت دادن
همان‌طور که از داده‌های جدول نیز مشهود است، افزایش دمای تمپرینگ باعث کاهش سختی هم در فولادهای کربنی و هم در فولادهای آلیاژی می‌شود. برخلاف مارتنزیت (که در آن فقط درصد کربن بر روی سختی مارتنزیت تأثیر می‌گذارد)، سختی فولاد آلیاژی کوئنچ و تمپر شده بیشتر از سختی فولاد کربنی کوئنچ و تمپرشده با همان درصد کربن است. تمپرکردن فولادهای آلیاژی خود می‌تواند باعث تولید کاربیدهای آلیاژی شود که حتی از کاربیدآهن (Fe3C) موجود در فولادهای کربنی نیز سخت‌تر هستند. چقرمگی در دمای تمپرینگ بالاتر نیز بهبود می‌یابد، اگرچه در درجه حرارت متوسط یک افت در چقرمگی برای فولادهای کربنی و آلیاژی کاملاً شناخته شده وجود دارد. نورد گرم منیزیم
در سال ۲۰۱۴ یونگ و همکارانش تأثیر نورد گرم بر میکرو ساختار، بافت و خواص مکانیکی آلیاژ AZ31 منیزیم تولید شده به وسیلهٔ فرایند ریخته‌گری توأم با نورد را مورد بررسی قرار دادند. در این تحقیق یک ورق منیزیم ساخته شده به وسیلهٔ ریخته‌گری توأم با نورد تحت فرایند نورد گرم در دمای ۴۰۰ قرارگرفت تا تأثیر پارامترهای نورد (سرعت و درصد کاهش ضخامت) بر میکرو ساختار و بافت و خواص مکانیکی مشخص شود. در مقایسه با شرایط ریخته‌گری توأم با نورد، میکرو ساختار نمونه نورد گرم شده ریزتر و همگن تر اما شامل مقادیر زیادی دوقلویی و اختلاف در مقدار دانه‌های تبلور مجدد یافته در مناطق مختلف بود. مشخص شد که میزان تبلور مجدد دینامیکی حین نورد به‌طور قابل ملاحظه‌ای متأثر از درصد کاهش ضخامت است. سرعت نورد تأثیر کمی بر تبلور مجدد دینامیکی داشت. نتایج نشان داد که نورد گرم باعث تقویت بافت‌های ضعیف نمونهٔ تولید شده بوسیلهٔ ریخته‌گری توأم با نورد گردید و بعلاوه ساختار گردن بندی دانه‌ها را در مرز دانه به همراه داشت. تبلور مجدد داخل دوقلویی‌ها که در شکل زیر نیز قابل مشاهده می‌باشد، در نمونه مشاهده گردید. تست‌های مکانیکی مربوط مشخص ساخت که نورد گرم باعث افزایش استحکام تسلیم و به همراه الانگیشن محدود (کمتر از ۱۵٪) شد، اگرچه همین نمونه نورد گرم شده دردمای ۲۰۰ خواص مکانیکی بهتری از خود نشان داد. در سال ۲۰۱۵ لیو و همکارانش تحول دوقلویی‌ها و بافت و تأثیر آن بر خواص مکانیکی ورق از جنس آلیاژA231 منیزیم تحت پارامترهای مختلف نورد را بررسی نمودند. براساس بررسی آن‌ها آلیاژ AZ31 با اندازه دانه‌های مختلف، شدت بافت قاعده‌ای متفاوت و مدل‌های مختلف دوقلویی توسط نورد گرم تحت دما و کاهش ضخامت مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفتند. مقدار دوقلویی دوگانه، کششی و فشاری در ورق نورد شده به اندازه دانه وابسته بود. بیشترین درصد حجمی سه مدل دوقلویی در دمای 523k تحت کاهش ضخامت %۱۰ زمانی که میانگین اندازه دانه‌ها بیشینه بود بدست آمد. کاهش ضخامت بحرانی برای کامل شدن تبلور مجدد %۳۰ دردمای k 523 و ۴۰٪ و k 473 بود. افزایش استحکام تسلیم به دو دلیل شدت گرفتن، ریزدانه شدن و تشدید بافت قاعده‌ای در مرحله اول مشاهده شد. مشخص شد که زمانی که اندازه دانه با افزایش در میزان کاهش ضخامت زیاد نشود، استحکام تسلیم عمدتاً تحت تأثیر تضعیف بافت است. برگشت دادن
مانند بسیاری از فرایندهای عملیات حرارتی دیگر، «درجه حرارت تمپرینگ» بسیار مهم‌تر از «زمان تمپرینگ» است. توزیع و اندازه کاربیدها به شرایط تمپرینگ بستگی دارد. به عنوان مثال، در دماهای تمپرینگ پایین، ریزساختار هنوز مارتنزیتی است، و ساختار سوزنی (acicular needle) آن، با شروع کاربیدها، از نوک آن شروع به گرد شدن می‌کند. در مقابل، یک ماتریس فریتی با پراکندگی خوب کاربیدها نتیجه نهایی تمپرینگ دما-بالا است. از ریزساختار حاصل اغلب به عنوان «مارتنزیت تمپرشده» یاد می‌شود با اینکه ریزساختار فولادهای تمپرشده معمولاً حاوی مارتنزیت نیست. تبلور پلیمرها
نقص‌های دیگر مانند حفره‌ها در پلیمر نیمه کریستال تحت تنش کششی رخ می‌دهد و می‌تواند باعث تشکیل گردن شود. فضاهای خالی را می‌توان از طریق پراکندگی اشعه ایکس با زاویه کوچک مشاهده کرد. برخلاف شکاف‌ها، این فضاهای خالی تنش‌ها را انتقال نمی‌دهند. . به‌طور قابل توجهی، حفره ای تحت تنش فشاری یا برشی مشاهده نمی‌شود. شواهد نشان می‌دهد که حفره زدن بر شروع انعطاف‌پذیری نیز تأثیر می‌گذارد. حفره‌ها با شکستن فاز آمورف مرتبط هستند. مقاومت فاز بلوری اهمیت کاویتاسیون در بازده را تعیین می‌کند. اگر ساختارهای بلوری ضعیف باشند، به راحتی تغییر شکل می‌دهند و منجر به انعطاف می‌شوند. پلیمرهای نیمه کریستالی با نواحی متبلور قوی در برابر تغییر شکل و ایجاد حفره، تشکیل حفره‌ها در فاز آمورف مقاومت می‌کنند و باعث انعطاف می‌شوند. مانند مواد کریستالی، ذرات را می‌توان به پلیمرهای نیمه کریستالی اضافه کرد تا خصوصیات مکانیکی را تغییر دهد. در مواد کریستالی افزودن ذرات برای جلوگیری از حرکت دررفتگی و تقویت مواد کار می‌کند. با این حال، برای بسیاری از پلیمرهای نیمه کریستال، مواد پرکننده ذرات مواد را ضعیف می‌کنند. پلیمرهای کریستالی پلی پروپیلن و پلی اتیلن تقویت کننده ذرات را نمایش می‌دهند. تیتراسیون
اگر در شرایطی یکی از دو عامل اسید و باز قوی و دیگری ضعیف باشد، منحنی نامنظم خواهد بود و با تغییر کم حجم در نزدیکی نقطه هم‌ارزی، پی‌اچ کمتر تغییر می‌کند. برای مثال، منحنی تیتراسیون، اسید اگزالیک (اسید ضعیف) با سدیم هیدروکسید (باز قوی) نشان داده شده‌است. نقطه هم‌ارزی بین پی‌اچ ۸-۱۰ اتفاق می‌افتد، این موضوع نشان می‌دهد که حلال در نقطه هم‌ارزی خاصیت باز را دارد و نشان‌گر مورد نظر فنول فتالئیناست. منحنی تیتراسیون برای یک اسد قوی و باز ضعیف نیز این چنین است و حلال خاصیت اسیدی گرفته و باید از شاخص‌های متیل اورانژ و برموتیمول آبی استفاده شود. گذار فاز
خواص مکانیکی و سایر مشخصه‌های بسیاری از مواد به ریزساختار آن‌ها بستگی دارد که اغلب در اثر استحاله فازها ایجاد می‌شود. فولاد تندبر
نیتروژن به صورت کلی در فولاهای ذوب شده در مجاورت هوا در غلظت‌هایی در حدود ۰٫۰۲ تا ۰٫۰۳٪ موجود است. این درصد در برخی فولادهای تندبر عمداً تا ۰٫۰۴ یا ۰٫۰۵٪ افزایش داده می‌شود. این افزایش درصد نیتروژن اگر با افزایش درصد سیلیسیم همراه شود می‌تواند باعث افزایش ماکسیمم سختی تمپر شده شود و می‌تواند بر روی مورفولوژی کاربیدها نیز تأثیر بگذارد. نوار برشی
که در آن تانسور سازنده از مرتبه چهارم است. پارامتر "formula_3" به یعنی تنش فعلی، فشار فعلی و احتمالاً سایر پارامترهای مواد تشکیل دهنده بستگی دارد (به عنوان مثال، متغیرهای سخت‌کننده برای فلزات یا تراکم برای مواد دانه ای). مواد خودترمیم
پلیمرهای شکننده و کامپوزیتهای ساختاری که از آن‌ها تشکیل می‌شود وقتی در معرض بارگذاری ترمومکانیکی پی در پی قرار می‌گیرد، مستعد ایجاد میکرو ترک‌ها است. برای کامپوزیتهای ساختاری، این میکرو ترک‌های زمینه به هم می‌پیوندد و باعث سایر خرابی‌ها مثل جدا شدن فیبر از زمینه و لایه لایه ای شدن آن می‌شود. تشخیص و در مرحله بعد ترمیم این آسیب‌ها، اغلب مشکل است زیرا اغلب این آسیب‌ها، در عمق سازه رخ می‌دهد و با پیشروی این آسیب‌ها، درنهایت یک پارچگی سازه به خطر می‌افتد. خوردگی تنشی
بنابراین، معیار اصلی تنش‌هایی که موجب ترک خوردگی تنشی (scc) می‌گردند، این است که کششی بوده و از یک حدی بالاتر باشند. این تنش‌ها می‌توانند هر نوعی اعم از تنش اعمال شده، پس ماند، حرارتی یا در اثر جوشکاری باشند. موارد زیادی وجود دارد که scc بدون وجود تنش خارجی اتفاق افتاده‌است. فولادهای جوشکاری شده دارای تنش‌های پس مانده نزدیک نقطه تسلیم می‌باشند. سازه فولادی
مهمترین مشخصه مکانیکی فولاد نمودار تنش _ کرنش آن می‌باشد که از روی آن تنش تسلیم یا تنش جاری شدن بدست می‌آید. موم‌سانی
بر مومسانی توانایی مواد پلی کریستالی، جهت ازدیاد طول بسیار زیاد تا قبل از شکست در دماهای بالا می‌باشد(T>0.5Tm). علاقه‌مندی به تغییر شکل ابر مومسان، به علت مشاهده این پدیده در بسیاری از مواد که تغییر شکل آنها بوسیله روش‌های معمولی شکل‌دادن مشکل می‌باشد، افزایش یافته‌است. ویژگی تغییر شکل ابرمومسانی ازدیاد طول‌های بیشتر از ۲۰۰٪ می‌باشد که به وسیله آن تولید قطعات پیچیده‌ای مانند اتصالالت لوله‌ها و شیرها با استفاده از هزینه کم، ممکن می‌شود. در مواد ابرمومسان، ازدیاد طول، به تنش سیلان و به مقدار زیاد به اندازه دانه وابسته است، بطوری که هرچه دانه‌های اولیه ریزتر باشند، ازدیاد طول بیشتر است. در نتیجه جهت ریز کردن دانه‌های این مواد استفاده از فرآیندهای ترمومکانیکی بهترین روش می‌باشد. در همین راستا گیبسون و میهارا از فرآیندهای ترمومکانیکی جهت ریز کردن ساختار فولادهای زنگ نزن دو فازی استفاده کرده و به اندازه دانه‌های یک الی دو میکرومتر دست یافتند. معمولاً در حین فرایند ابر مومسانی، حفره دار شدن نیز مشاهده می‌شود که این امر به دلیل ایجاد تمرکز تنش در نقاط سه‌گانه و لبه‌های مرز دانه‌ها، و ناشی از سر خوردن این مرزها و آزاد نشدن این تنش‌ها بطور کامل می‌باشد، که منجر به تشکیل، رشد و به هم پیوستن حفره‌ها شده و هنگامی که نمونه تحت کشش قرار می‌گیرد به دلیل بوجود آمدن این حفره‌ها می‌شکند. ترک خوردگی استرس محیطی
پلیمرهای نیمه بلورین مانند پلی اتیلن در صورت قرار گرفتن در معرض عوامل ترک خوردگی در برابر فشار، شکستگی شکننده نشان می‌دهند. در چنین پلیمرهایی، کریستالیت‌ها توسط مولکول‌های کراوات از طریق فاز آمورف متصل می‌شوند. مولکول‌های کراوات از طریق انتقال بار نقش مهمی در خصوصیات مکانیکی پلیمر دارند. عوامل ترکش در برابر فشار، مانند مواد شوینده، برای کاهش نیروهای منسجمی که مولکولهای کراوات را در بلورها حفظ می‌کنند، عمل می‌کنند، بنابراین «بیرون کشیدن» و جدا شدن از لانه‌ها را تسهیل می‌کند. در نتیجه، ترک خوردگی در مقادیر تنش کمتر از سطح تنش بحرانی ماده آغاز می‌شود. فولاد ابزاری
ریزساختار سختکاری شده یک فولاد ابزاری متداول، شامل زمینه ای از مارتنزیت تمپرشده حاوی پراکندگی‌های مختلفی از آهن و کاربیدهای آلیاژی است. وجود درصد بالایی از کربن یا عناصر آلیاژی در این فولادها، امکان سختکاری یا تشکیل مارتنزیت در هنگام خنک کاری را فراهم کرده‌است. هر چه درصد کربن یا عناصر آلیاژی در مارتنزیت در حالت فوق اشباع بیشتر باشد، که از آستنیت مادر به ارث می‌برد، درصد کاربیدهای شکل گرفته در حین تمپرینگ بیشتر خواهد بود. هر چه درصد عناصر تشکیل دهنده کاربیدهای قوی بیشتر باشد، چگالی کاربیدهای پایدار در آستنیت در هنگام کار در حالت گرم و آستنیتی کردن بیشتر خواهد بود. این کاربیدها علاوه بر آنهایی که در حین تمپرینگ در مارتنزیت شکل گرفته‌اند، به عنوان اجزایی از میکروساختار باقی خواهند ماند. هر چه درصد کربن مارتنزیت و چگالی کاربیدها بیشتر باشد، مقاومت به سایش فولاد افزایش خواهد یافت، اما از طرفی چقرمگی آن کاهش می‌یابد. ریخته‌گری
انقباض بیش از حد، فراتر از حد تحمل، می‌تواند ناشی از عوامل زیر باشد. رابطه انقباض با چندین پارامتر پردازش و ضخامت قطعه به صورت شماتیک در شکل ۲ ترسیم شده‌است. مکانیک شکست
به‌طور کلی، شروع و تداوم رشد ترک بستگی به عوامل مختلفی دارد، از جمله خصوصیات فیزیکی مواد، هندسه بدن، هندسه ترک، توزیع بار، میزان بارگیری، بزرگی بار، شرایط محیطی، اثرات زمانی (مانند ویسکوالاستیک یا ویسکوپلاستیسیته)، و ریزساختار. در این بخش، ترک‌هایی را که مستقیماً از کاربرد یک بار در نتیجه یک حالت شکست رشد می‌کنند، در نظر گرفته می‌شود. تغییرشکل مومسان شدید
تحقیق‌های زیادی در SPD برای ریزدانه کردن مواد صورت گرفته‌است که این ریز شدن دانه‌ها با توجه به رابطه Hall-Petch استحکام بالایی در قطعه کار ایجاد می‌کند. اندازه دانه‌ای که در فرایندهای مرسوم صنعتی بر روی فلزات به وجود می‌آید در رنج ۱۰۰–۱۰ میکرومتر می‌باشد کاهش اندازه دانه‌ها تا ۱۰–۱ میکرومتر استحکام تسلیم را تا بالاتر از۱۰۰٪ می‌تواند افزایش دهد. روش‌هایی که برای بالک مواد استفاده می‌شود مثل ECAE می‌تواند یک راه نسبتاً ارزان و قابل اعتماد برای تولید مواد با ساختار UFG در مقایسه با روش‌های انجماد سریع مثل چرخ‌های انجماد سریع فراهم کند. از اثرات دیگر SPD تغییر تکسچر می‌باشد که کاربردهای بالقوه صنعتی مثل تغییر در ضریب لنکفورد (یک پارامتر مهم در کشش عمیق) یا خواص مغناطیسی فولادهای الکتریکی ایجاد می‌کند. فرایندهایی مانند ECAE و HPT برای استحکام بخشیدن به پودر فلزات و کامپوزیت‌ها بدون استفاده از دماهای بالا استفاده می‌شوند (در صورتی که برای استحکام بخشیدن به پودر فلزات و کامپوزیت‌ها با فرایندهای معمولی مثل کوره‌های ایزو استاتیک و داغ (HIP) نیاز به دمای بالایی می‌باشد) اجازه می‌دهند که خواص مطلوب مثل نانو ساختارها یا ساختار آمورف حفظ شود. از دیگر کاربردهای تجاری شناخته شده از فرایندهای SPD ساخت اهداف فرایند کندوپاش (Sputtering) و تولید تیتانیم با ساختار UFG برای ایمپلنت‌های پزشکی می‌توان نام برد. مواد کامپوزیت سلولی مونتاژشده برگشت‌پذیر
رفتار الاستیک غیرخطی، از یک ناپایداری الاستیک چند محوری شبکه، و یک کمانش الاستیک هماهنگ پیچیده از اعضای تیر ناشی می‌شود. هندسه حاصل، شبیه اعوجاج جان_تلر از یک مجموعه هشت وجهی با توجه به جهت‌گیری مراکز آن است. چین‌خوردگی یا تاخوردگی الاستیک می‌تواند در سه بعد اتفاق بیوفتد، احتمالاً یک پاسخ تنش پیچشی نامتقارن هماهنگ یا تغییر شکل پلاستیک. آبدهی (مکانیک)
به‌طور معمول این میزان استحکام به دلیل چقرمگی پایین موجود مورد استفاده قرار نمی‌گیرد و برای قابل استفاده شدن فولادهای کونچ شده از فرایند تمپر یا بازگشت استفاده می‌نمایند تا خواص مکانیکی مطلوب به‌طور کامل حاصل شود.بهترین روش برای توصیف درست یک فرایند پیچیده آبدهی استفاده کردن از نمودارهای غیر تعادلی آن آلیاژ است که تحت شرایط کنترل شده تهیه شده‌است. نمودارهای غیر تعادلی تأثیرپذیری بالایی از پارامترهایی که در بالا عنوان شد دارند. این نمودارها با تهیه نمونه‌های مشابه از آلیاژ مد نظر و تحت دماهای تعیین شده تهیه می‌شوند. به کمک یک ثبت‌کننده با سرعت بالا و ترموکوپلها، دمای نمونه‌ها که تحت شرایط مخلف سرد می‌شوند ثبت و در نهایت یک نمودار دما-زمان تهیه می‌شود. به‌طور کلی دو نوع نمودار غیر تعادلی برای آلیاژها در نظر گرفته می‌شود. یکی نمودار غیر تعادلی در شرایط هم دما می‌باشد که تحت عنوان نمودار TTT شناخته شده و دیگری نمودار تعادلی با سرد شدن پیوسته می‌باشد که تحت عنوان نمودار CCT شناخته می‌شود. غالباً از نمودارهای CCT در فرآیندهای آبدهی به جهت عدم نیاز به کنترل و نگه داشتن دما، استفاده می‌شود. به کمک این نمودارها و با دانستن سرعت سرد شدن آلیاژ مد نظر در محیط آبدهی، مدت زمان عملیات آبدهی و دمای شروع عملیات می‌توان فاز نهایی تشکیل شده در آلیاژ جامد شده را تعیین نمود. لازم است ذکر شود علاوه بر موارد ذکر شده در بخش پارامترهای مؤثر در فرایند آبدهی مواردی از قبیل اضافه کردن عناصر خارجی به آلیاژ و تغییر نسبت حجمی عناصر سازنده آلیاژ نیز در نمودارهای غیر تعادلی مؤثر است و باعث حرکت و جابه‌جایی این نمودارها می‌شود. آلیاژسازی مکانیکی
ترکیبات بین فلزی با وجود تمام مزایای خوب دارای قابلیت تغییر شکل کم در دمای محیط و همچنین کم بودن تافنس شکست نیز می‌باشند که این معایب کاربردهای این مواد را محدود می‌کند. تلاش‌های زیادی به منظور حل این مشکل در سالهای اخیر صورت گرفته‌است. فرایند آلیاژسازی مکانیکی می‌تواند برای تولید این مواد و بهینه - سازی رفتار آنها مورداستفاده گیرد. همان گونه که در تحلیل تولید فازهای شیشه ای در هنگام آلیاژسازی مکانیکی عنوان شد، تشکیل ترکیبات بین فلزی نیز در اثر افزایش قابلیت واکنش پودرهای عنصری با پودرهای کامپوزیتی دیگر است که در هنگام آسیابکردن تولید می‌شوند. در این حالت با زیاد شدن قابلیت نفوذ، ترکیبات می‌توانند در دمای پایین جوانه زده و رشد کنند. در اینجا فرض بر این است که افزایش قابلیت نفوذ به دلیل زیاد شدن مرزدانه‌ها و عیب‌های ساختاری دیگر است. اینکه تنش‌های مکانیکی نقش اساسی در افزایش قابلیت نفوذ دارند یا نه، چندان مشخص نیست؛ اما روشن است که مرزها نقش مهمی در کاهش دمای واکنش دارند، با کاهش ضخامت لایه‌ها و افزایش مساحت مرزها واکنش آسان‌تر انجام می‌شود پلیمر تقویت شده با الیاف کربن
با وجود مقادیر اولویت بالا نسبت به وزن، محدودیت طراحی CFRP، عدم وجود یک حد استقامتی قابل تعریف است. این به این معناست که به لحاظ نظری، شکست چرخه تنش را نمی‌توان رد کرد. در حالی که فولاد و بسیاری دیگر از فلزات ساختاری و آلیاژها دارای محدودیت‌های استقامتی قابل برآورد هستند، حالت شکست پیچیده کامپوزیت‌ها به این معنی است که ویژگی‌های شکست خستگی CFRP برای پیش‌بینی و طراحی آن دشوار است. در نتیجه، هنگام استفاده از CFRP برای برنامه‌های کاربردی بارگیری بحرانی، مهندسان ممکن است نیاز به طراحی در حاشیه‌های امنیتی قابل توجهی برای ارائه قابلیت اطمینان قطعات مناسب در طول عمر مفید خود داشته باشند. ساختمان
خواص ارتجاعی: به علت همگن بودن فولاد، خواص ارتجاعی محاسباتی آن با تقریب بسیار خوبی مصداق عملی دارد. به عنوان مثال، ممان اینرسی یک مقطع فولادی را می‌توان با اطمینان در محاسبات وارد نمود. حال اینکه در مورد بتن این ارقام خیلی معین و قابل اطمینان نیستند. تابش نوترون
آبشار برخورد، جاهای خالی و بینابینی‌ بیشتری را در ماده ایجاد می‌کند تا تعادل برای یک دمای معین و در نتیجه نفوذ در مواد به طور چشمگیری افزایش یابد. این منجر به اثری به نام انتشار افزایش یافته تابش می شود که منجر به تکامل ریزساختاری ماده در طول زمان می شود. مکانیسم‌هایی که منجر به تکامل ریزساختار می‌شوند، بسیارند و ممکن است با دما، شار و سیار متفاوت باشند و موضوع گسترده‌‌ای برای مطالعه هستند. اثرات مکانیکی این مکانیسم‌ها، شامل سخت شدن تابش، شکنندگی، خزش و ترک خوردگی محیطی می‌باشد. خوشه‌های معیوب، حلقه‌های دررفتگی، حفره‌ها، حباب‌ها و رسوبات تولید شده در نتیجه تابش در یک ماده، همگی به شکنندگی (از دست دادن شکل‌پذیری) در مواد کمک می‌کنند. تردی برای موادی که مخزن تحت فشار رآکتور را تشکیل می دهند، حائز اهمیت است، زیرا انرژی مورد نیاز برای شکستن مخزن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. بازیابی شکل‌پذیری با بازپخت کردن عیوب امکان‌پذیر است و بیشتر طول عمر رآکتورهای هسته‌ای به توانایی ایمن انجام این کار بستگی دارد. خزش همچنین در مواد پرتودهی شده بسیار تسریع می‌شود، البته نه به دلیل افزایش نفوذ، بلکه در نتیجه برهمکنش بین تنش شبکه و ریزساختار در حال توسعه. ترک خوردگی محیطی یا به طور خاص‌تر، ترک خوردگی تنشی به کمک تابش (IASCC) به ویژه در آلیاژهای در معرض تابش نوترون و در تماس با آب مشاهده می شود، ناشی از جذب هیدروژن در نوک ترک ناشی از تجزیه رادیویی آب است که منجر به کاهش انرژی مورد نیاز برای انتشار ترک می شود. ریزساختار
یک مشکل طولانی در تحقیقات علم مواد، فقدان مدل‌سازی مناسب برای پیش‌بینی ساختار ریزساختار مواد پس از پردازش است. رابطه بین ریزساختار و خواص فیزیکی زمانی بهتر درک می‌شود که به فهمید قدرت، خواص و خواص الکترومغناطیسی مواد به شدت وابسته به ریزساختار مانند اندازه دانه، مرفولوژی مرز دانه و توزیع جهت بافت است. به همین دلیل یک درک پایه‌ای از توسعه ریزساختار به منظور تسهیل توسعه نسل‌های آینده مهندسی مواد اهمیت زیادی دارد. به‌طور کلی، پیشرفت‌های جدید در درک و مدل‌سازی ریزساختار به‌طور مستقیم از ظهور تکنیک‌های تجربی پیروی می‌کند. تحولات جدید در میکروسکوپ نوری منجر به اولین تأیید لغزش در امتداد خطوط کریستالوگرافی به عنوان مکانیسم تغییر شکل پلاستیک شد. پیشرفتهای بیشتر با وجود میکروسکوپ الکترونی صورت گرفت. برای اولین بار ریزساختار از دانه به سطح جابجایی مشاهده شد. نتیجه این تکنیک‌های تجربی جدید، کار نظری روی پویایی حرکت جابجایی و جنبشی هسته‌ای و رشد دانه بود. اگر چه این تکنیک‌ها مواد علمی را از هنر سیاه به رشته‌ای علمی آورده‌است، اما هنوزمشکلاتی هم درتکنیک‌های توصیفی که در حال حاضر موجود هستند، مانع پیشرفت بعدی در مدل‌سازی ریز ساختارها شده‌اند وجود دارد. معایب اصلی روش‌های میکروسکوپی سنتی (نوری، SEM، TEM و غیره) این است که آن‌ها عمدتاً ویژگی‌های سطح را اندازه‌گیری می‌کنند و قادر به بررسی عمیق ریز ساختارها نیستند. مواد کامپوزیت سلولی مونتاژشده برگشت‌پذیر
کامپوزیت‌های الیاف معمولی هسته‌های خرپایی و قاب‌های سازه ای را با مونتاژ پیوندی زیرسازه‌ها یا سیم پیچی الیاف پیوسته می‌سازند. نمونه‌هایی از چنین هسته‌های خرپایی با تقارن هندسی دو بعدی و مقیاس‌گذاری مدول‌های خاص تقریباً ایده‌آل اما بسیار ناهمسان گرد گزارش شده‌اند. مواد شبکهٔ سلول باز سه بعدی، در سیستم‌های طبیعی و مهندسی شده یافت می‌شوند که مقیاس‌های طولی زیادی را شامل می‌شوند. خاصیت‌های مکانیکی آن‌ها، با توجه به هندسه با چگالی نسبی مقیاس می‌شود. آنها رفتار ریزساختاری تحت تأثیر پرتوهای کششی یا عرضی را بر اساس مدل‌های مکانیکی دوره ای نشان می‌دهند. برای مدول یانگ E، پوسته پوسته شدن ایده‌آل تحت سلطه کشش با چگالی ρ، از قانون تناسبی E∝ρ پیروی می‌کند، در حالی که فوم‌های تصادفی رایج، از قانون درجه دوم E∝ρ۲ پیروی می‌کنند، در غیر این صورت با رفتار خمشی پرتوی عرضی در ارتباط است. در چگالی‌های فوق سبک، کاهش بیشتر قانون پوسته پوسته شدن مکعب E∝ρ۳ رایج است، مانند آئروژل‌ها و کامپوزیت‌های آئروژل. ماشین کاری هیبریدی
کامپوزیت‌های پایه فلزی نقش اساسی در علم مواد نوین، در تمامی شاخه‌های مهندسی ایفا می‌کنند. تلاش مداوم برای بهبود روش‌های تولید و پیدا کردن مواد جایگزین، بهترین راه حل برای یافتن التزام وجود این مواد در صنایع هوافضا، دریانوردی، سیستم‌های دفاعی، اتومبیل و زمینه‌های پزشکی است. کامپوزیت‌های پایه آلومینیومی به خاطر خواص ویژه و مزایای کاربردی فراوانی که دارند، به خصوص با دارا بودن مدول‌های ویژه بالا نظیر مدول در واحد وزن و استحکام ویژه آن (استحکام در واحد وزن) استفاده از آن‌ها را برای کاربردهای ویژه مناسب می‌سازد. تقویت کننده‌های سرامیکی زیادی برای این گونه کامپوزیت‌ها معرفی شده‌است، اما کاربید تیتانیوم توجه ویژه ای را به خود جلب کرده‌است. این ماده به خاطر سختی بالا، استحکام ویژه بالا، مقاومت سایشی و ثبات ابعادی مورد توجه واقع شده‌است .کامپوزیت‌ها با روش‌های گوناگون ساخت معمولاً نزدیک به اندازه نهایی تولید می‌شوند ولی در اکثر کاربردهای مهندسی، برای رسیدن به ابعاد نهایی نیاز به ماشین‌کاری وجود دارد و این مرحله قابل حذف نیست. وجود ذرات سخت در پایه فلزی نرم، خواص مکانیکی کامپوزیت‌های پایه فلزی را بالا می‌برد و بر قابلیت ماشین کاری با روش‌های سنتی همچون تراشکاری، فرزکاری، سوراخ کاری و اره کاری اثر می‌گذارد. ماشین‌کاری کامپوزیت‌های آلومینیومی تقویت شده با ذرات ناپیوسته کاربید تیتانیوم چالش‌های فراوانی را به خاطرِ سایش بالای ذرات تقویت کننده و ساختار ناهمسانگرد و ناهمگن آنها برای صنایع ایجاد کرده‌است. شکست زودهنگام ابزار یکی از مشکلات مهم ماشین‌کاری این نوع کامپوزیت‌های پایه فلزی است. این کار باعث ایجاد اصطکاک بین سطوح تماس قطعه-ابزار-براده می‌شود که باعث بالا رفتن دما خواهد شد. این موضوع موجب تولید سطحی با زبری نامناسب، نیروهای برشی بالاتر و تشکیل براده با لبه انباشته، بر روی لبه ابزار خواهد شد. کاشت میکرو تراشه در انسان
ایمپلنت‌ها اغلب دارای مقدار قابل توجهی از عناصر فلزی از نظر حجم هستند و آهن یک عنصر مشترک کاشت به راحتی توسط عناصر مشترک مانند اکسیژن و آب خورده می‌شود. خوردگی ایمپلنت زمانی اتفاق می‌افتد که این عناصر در حین فرایند کپسوله سازی در داخل محصور شوند، که می‌تواند باعث اثر کند خورنده شود، یا کپسول بندی از کار بیفتد و به عناصر خورنده در تماس با آهن‌ربا اجازه دهد. خرابی‌های کپسول سازی فاجعه بار معمولاً واضح است که منجر به حساسیت، تغییر رنگ پوست و پاسخ التهابی جزئی می‌شود. خرابی‌های کوچک ممکن است مدت بیشتری طول بکشد تا آشکار شود، در نتیجه یک تخریب آهسته قدرت میدان بدون بسیاری از علائم خارجی وجود دارد که نشان می‌دهد چیزی به آرامی با آهنربا اتفاق می‌افتد. فولاد
عنصرهای آلیاژ شده با فولاد، به فولاد خاصیت‌های گوناگون می‌دهند، این خواص می‌توانند فیزیکی، شیمیایی یا مکانیکی باشند. اثر عناصر مختلف بر روی فولاد به صورت زیر است: فولادهای بینابینی(IF Steels)
عناصر ترمپ مطالعاتی بر روی تأثیر مس، نیکل، قلع و کروم بر متغیرهای r، کشش و استحکام کششی انجام شده‌است. بر این اساس مقادیر پیشنهادی(۰٫۰۸) مس کمترین تأثیر را بر روی هر کدام از این پارامترها دارد. در مقادیر بالاتر(۰٫۱–۰٫۲۲)، کشش و r کاهش می‌یابند اما استحکام کششی افزایش می‌یابد. برای مطالعه تأثیر سایر عناصر به شکل¬۵ توجه کنید: تردی فولادها
این نظریه‌ها کاهش چقرمگی ضربه را عمدتاً ناشی از تشکیل یک فاز ثانویه نظیر سفیدها یا افزایش غلظت ناخالصی‌ها به صورت نوار باریک وپیوسته‌ای در مرز دانه‌های آستنیت اولیه می‌دانند. به کمک طیف‌سنج الکترونیکی اوژه ترکیب شیمیایی لایه سطحی سطوح شکست فولادهای ترد شده از این طریق بررسی شده و مشخص شده‌است که کاهش چقرمگی به‌طور مستقیم با افزایش غلظت ناخالصی‌ها در حوالی مرز دانه‌های آستنیت اولیه ارتباط دارد. سازوکارهای استحکام‌بخشی مواد
در آمورف‌ها از جمله، پلی مرها، شیشه و فلزهای آمورفی، عدم وجود نظم دوربرد باعث تسلیم شدن ماده و شکست ترد، ترک برداشتن و تغییر شکل برشی می‌شود. در این سیستم‌ها، مکانیزم‌های استحکام بخشی شامل نابجایی‌ها نمی‌شوند بلکه شامل تغییر در ساختار شیمیایی و پردازش ماده تشکیل دهنده می‌شوند. استحکام مواد را نمی‌توان بی‌نهایت افزایش داد. هر یک از مکانیزم‌هایی که در ذیل توضیح داده شده شامل برخی مبادله‌ها هستند که خواص مواد در طول پروسه استحکام بخشی توسط آن‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرد. جوشکاری هم‌زن اصطکاکی
به‌طور کلی زاویه انحراف ابزار می‌تواند از صفر تا ۴ درجه برای مواد مختلف تغییر کند ولی برای بیشتر مواد بهترین محدود ۲٫۵ تا ۳٫۵ درجه می‌باشد. وجود این زاویه باعث می‌شود که موادی که در هنگام نفوذ و حرکت ابزار در زیر قسمت مقعر شانه به دام افتاده و پلاستیک شده‌اند، با استفاده از نیروی فورج پشت ابزار با فشار زیاد به داخل قطعه بازگردند؛ بنابراین اثرات این زاویه به صورت بالا رفتن استحکام و ایجاد ریز ساختار همگن و یکنواخت خواهد بود. یکی از پارامترهای دیگری که در کیفیت جوش تأثیرگذار می‌باشد، میزان نیروی محوری وارد شده به قطعه از طرف دستگاه جوشکاری هم‌زن اصطکاکی می‌باشد. یک میزان بهینه برای نیروی محوری وجود دارد. اگر نیروی محوری کمتر از این میزان باشد، جریان عمودی ماده به خوبی صورت نمی‌گیرد و عیوب ترک و تونل در جوش ایجاد می‌شود. در صورتی که میزان این نیرو از مقدار بهینه بیشتر باشد، موجب نازک شدن مقطع جوش و پاشش بیش از حد در اطراف جوش می‌شود. جوشکاری هم‌زن اصطکاکی
جوشکاری هم‌زن اصطکاکی شامل حرکت پیچیده مواد و تغییر شکل پلاستیک می‌باشد. پارامترهای جوشکاری، هندسه ابزار و طراحی اتصال تأثیرات مهمی را روی الگوی جریان مواد، توزیع حرارت و در نهایت بر روی تکامل ساختاری مواد می‌گذارد. در حالت کلی متغییرهای فرایند جوشکاری هم‌زن اصطکاکی عبارتند از: جوشکاری انفجاری
در فرایند جوشکاری انفجاری پارامترهای دخیل را می‌توان به سه پارامتر:سرعت ضربه(Vp)، سرعت نقطهٔ برخورد یا سرعت جوشکاری(Vw)، زاویهٔ برخورد دینامیکی(β) خلاصه کرد. متغیرهایی که روی این پارامترها تأثیر می‌گذارند عبارتند از:۱-سرعت انفجار مواد منفجره ۲- نیروی حاصل از مواد منفجره ۳- فاصلهٔ اولیهٔ بین صفحات پرنده و ساکن ۴- زاویهٔ اولیهٔ بین صفحات. پدیده بازگشت فنری
مهمترین محدودیت در شکل‌دهی مطلوب ورق‌های فلزی، پدیده بازیابی کشسان در طول باربرداری است که منجر به بازگشت فنری و انحنای دیواره جانبی می‌گردد؛ بنابراین پیش‌بینی بازگشت فنری و انحنای دیواره جانبی برای تولید محصولات دقیق ضروری است. بازگشت فنری یک فاکتور کلیدی می‌باشد که می‌تواند در کیفیت قطعات کشیده شده با روش کشش عمیق یا خم‌کاری نقش مهمی را ایفا کند. بنابر این برای بهینه کردن فرایند تولید و بالا بردن دقت ابعادی قطعات تولید شده، لازم است عوامل مؤثر در این پدیده شناخته شوند و فرایند کشش عمیق تحت کنترل کامل تولیدکننده در آید. پلیمر کوئوردیناسیونی
علاوه بر انتخاب فلز و لیگاند، عوامل زیاد دیگری نیز وجود دارد که بر ساختار پلیمر کوئوردیناسیونی تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، بیشتر مراکز فلزی یونهای دارای بار مثبت هستند که به عنوان نمک وجود دارند. counterion در نمک می‌تواند بر ساختار کلی تأثیر بگذارد. به عنوان مثال نمک‌های نقره مانند AgNO ، AgBF ، AgClO ، AgPF ، AgAsF و AgSbF همه با یک لیگاند متبلور می‌شوند، ساختارها از نظر محیط کوئوردیناسیونی فلز متفاوت هستند. درست مانند ابعاد کل پلیمر کوئوردیناسیونی. چقرمگی
یک فلز ممکن است تحت بار ایستا، چقرمگی رضایت بخشی داشته باشد اما زیر بار دینامیک یا ضربه، دچار شکست شود. به عنوان یک قانون، چکش خواری و در نتیجه چقرمگی، با افزایش نرخ بارگذاری کاهش می‌یابند. دما دومین متغیری است که تأثیر عمده ای بر چقرمگی دارد. هنگامی که دما کاهش می‌یابد، چکش خواری و چقرمگی نیز کاهش می‌یابند. متغیر سوم اثر شکاف است که با توزیع تنش در تنش در ارتباط است. یک ماده ممکن است هنگامی که تنش یک محوره به آن وارد می‌شود چقرمگی خوبی از خود نشان دهد، اما هنگامی که تنش چند محوره به واسطه حضور شکاف ایجاد شود، ماده ممکن است نتواند تحمل تغییر فرم الاستیک و پلاستیک هم‌زمان در جهت‌های مختلف را داشته باشد. گونه‌های استاندارد مختلفی از آزمون چقرمگی وجود دارد که برای شرایط بارگذاری یا طراحی اجزای مختلف، داده تولید می‌کنند. سه نوع از ویژگی‌های چقرمگی که با جزئیات بیشتر دربارهٔ آن‌ها صحبت خواهد شد عبارتند از فردین نعمت زاده
مطالعات ریزساختاری اتصالات پرتوی لیزر بین آلیاژ اینکونل ۷۱۸ و فولاد زنگ نزن دوفازی ۲۳۰۴ با هدف بهینه سازی پارامترهای فرایند و دستیابی به استحکام شکست بیشینه سال انتشار 1400 محل انتشار: فصلنامه مواد پیشرفته در مهندسی شماره 1، دوره 40 نویسندگان: رضا مرادی، محمد روشنایی، حسین مستعان، فردین نعمت زاده، مهدی صفری تعداد صفحات: 19 | زبان: فارسی _________________________________________________________________ روکش کاری فولاد کربنی A۵۱۶-G۶۰ با پوشش WC-NI با استفاده ازفرایند جوشکاری GTAW و بررسی خواص مکانیکی و ریز ساختار( سال انتشار 1400 محل انتشار: کنفرانس بین المللی پژوهشهای نوین علوم مهندسی و پایه در ایران نویسندگان: مهرداد حسینی مطلق، فردین نعمت زاده تعداد صفحات: 23 | زبان: فارسی ____ ____________________________________ص________________________ ارزیابی محاسباتی تاثیر پارامترهای هندسی بر عملکرد مکانیکی استنت‌های از جنس آلیاژهای حافظه دار برای کاربرد در سیستم‌های تنفسی سال انتشار 1400 محل انتشار: مجله مهندسی ساخت و تولید شماره 7، دوره 8 نویسندگان: فردین نعمت زاده، مهدی فراهانی تعداد صفحات: 14 | زبان: فارسی __________________________________________________________________ مطالعات فازی، ریزساختاری و رفتار شکست اتصال فاز مایع گذرا در آلیاژ نایمونیک ۷۵ در دماهای مختلف سال انتشار 1399 محل انتشار: مواد و فناوریهای پیشرفته شماره 3، دوره 9 نویسندگان: حسین مستعان، امیرحسن محبوبی، بهمن میرزاخانی، فردین نعمت زاده تعداد صفحات: 13 | زبان: فارسی ________________________________________________________________ ارزیابی ریزساختار و رفتار سایشی پوشش ترکیب آهن و تیتانیوم اعمالشده به روش HVOF سال انتشار 1399 محل انتشار: مواد و فناوریهای پیشرفته شماره 4، دوره 9 نویسندگان: امیره جلالی، مهدی رئوفی، فردین نعمت زاده تعداد صفحات: 9 | زبان: فارسی ________________________________________________________________ مطالعه ریزساختاری و خواص مکانیکی اتصالات لیزری غیرمشابه بین فولاد زنگنزن فریتی ۴۳۰ و فولاد زنگنزن دوفازی ۲۳۰۴ با هدف بهینهسازی نیروی شکست اتصالات سال انتشار 1399 محل انتشار: مجله مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها شماره 3، دوره 10 نویسندگان: رضا مرادی، فردین نعمت زاده، حسین مستعان، مهدی صفری، محمد روشنایی تعداد صفحات: 12 | زبان: فارسی ________________________________________________________________ مطالعه رفتار مکانیکی دو نوع خواص سیم اردتودنسی نایتینولی برای کاربرد در دندان بخش اول:تاثیر بارگذاری کششی سال انتشار 1398 محل انتشار: بیست و هفتمین کنفرانس سالانه بین المللی انجمن مهندسان مکانیک ایران نویسندگان: فردین نعمت زاده، ابوالفضل مجیدی تعداد صفحات: 5 | زبان: فارسی _______________________________________________________________ مطالعه رفتار مکانیکی دو نوع خواص سیم اردتودنسی نایتینولی برای کاربرد در دندان بخش دوم:تاثیر بارگذاری خمشی سه نقطه ای سال انتشار 1398 محل انتشار: بیست و هفتمین کنفرانس سالانه بین المللی انجمن مهندسان مکانیک ایران نویسندگان: فردین نعمت زاده، ابوالفضل مجیدی تعداد صفحات: 5 | زبان: فارسی _______________________________________________________________ مقاله کنفرانسی9.شبیه سازی تاثیر پارامترهای هندسی و دمای پایان آستنیتی بر رفتار استنت‌های نایتینولی برای کاربرد در نای سال انتشار 1398 محل انتشار: هشتمین کنفرانس و نمایشگاه بین‌المللی مهندسی مواد و متالورژی و سیزدهمین همایش ملی مشترک انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران و انجمن ریخته گری ایران نویسندگان: مهدی فراهانی، فردین نعمت زاده، یوسف پاینده، حسین مستعان تعداد صفحات: 23 | زبان: فارسی گالوانیزه گرم
معلوم شده‌است که ماهیت سازه‌های واقعی روکش گالوانیزه شده ممکن است بر طبق ماهیت واقعیت شیمایی فولادی که می‌بایست گالوانیزه شود اصلاح شده باشد، عناصر خاص یافت شده در فولادها معلوم شده‌است که دارای تأثیر بر روی ساختار روکش می‌باشد. عناصر کربن از ۲۵٪، فسفر بیش از ۰/۰۴ درصد یا منگنز بیش از ۱/۳ درصد باعث تولید روکش‌هایی می‌گردد که متفاوت از روکش‌های مشخص شده توسط شکل ۱ می‌باشد. فولادهای حاوی سیلیکوندر ۰/۰۴ یا ۰/۱۵ یا بالاتر از ۰/۲۲ درصد می‌تواند نرخ‌های رشد روکش گالوانیزه شده‌هایی تولید نمایند که بسیار بالاتر از نرخ آن فولادهایی است که سطح سیلیکون آن‌ها زیر ۰/۰۴ درصد و بین ۰/۱۵ درصد یا بالاتر از ۰/۲۲ درصد می‌باشد. جوشکاری هم‌زن اصطکاکی
در جوشکاری هم‌زن اصطکاکی، حرکت دورانی ابزار و اصطکاک آن با قطعه کار سبب تولید حرارت، افت استحکام و افزایش شکل‌پذیری مواد اطراف پین شده و حرکت انتقالی سبب جابجایی مواد از جلوی ابزار به پشت آن و اتصال دهی می‌شود؛ بنابراین حرارت در این فرایند نقش مهمی ایفا می‌کند و پارامترهایی نظیر سرعت دورانی، سرعت پیشروی ابزار، هندسه ابزار و متغییرهای دیگری از این دست، همگی به نحوی در کنترل میزان حرارت ورودی و به تبع آن نحوه اغتشاش و الگوی جریان ماده، تکامل ریزساختار و در نهایت کیفیت جوش حاصل، اثر بسزایی دارند. برگشت دادن
زمان و دما هر دو بر پخش شدن کربن و عناصر آلیاژی و در نتیجه میزان تشکیل و خواص کاربید و تمپرینگ تأثیر می‌گذارند. برای ثبات و وابستگی کمتر به تغییرات زمان، قطعات به‌طور کلی برای ۱ تا ۲ ساعت در کوره‌های گازی یا برقی تمپر می‌شوند. یک قانون کلی که توسط Thelning پیشنهاد شده‌است، و استاندارد AMS 2759 نیز آن را برای فولادهای کربنی و کم آلیاژ توصیه کرده‌است، ۱ ساعت به ازای هر ۲۵ میلیمتر (۱ اینچ) ضخامت مقطع است، پس از اینکه بار کوره به یک دمای از پیش تعیین شده برسد. اگر تمپرینگ با گرمایش القایی انجام شود، چرخه تمپرینگ هم به دما و هم به زمان ماندن در آن دما کاملاً حساس خواهد بود. جوشکاری
از آنجایی که ترکیب شیمیایی این ناحیه و فرایند ذوب و انجماد آن با باقی فلز مادر متفاوت است، نمی‌توان انتظار داشت که خواص آن با فلز اصلی یکسان باشد. در نتیجه برای دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب باید فیلر یا الکترودی انتخاب شود که خواص آن در حالت «پس از ذوب و انجماد» برابر یا بالاتر از فلز مادر باشد. به همین دلیل در بسیاری از موارد ترکیب شیمیایی الکترود یا فیلر کمی با فلز مادر متفاوت است. ساختار دانه‌ها در ناحیه ذوب شده می‌تواند ریز یا درشت، هم محور (equiaxed) یا ریشه درختی (dendritic)، باشد و این بستگی به نوع و حجم فلز جوشکاری و نرخ خنک کاری دارد، اما ترکیب شیمیایی اکثر الکترودها و سیم جوش‌ها تمایل دارند دانه‌هایی ریز و هم محور تولید کنند. برابری یا بالاتر بودن استحکام الکترودها و سیم جوش‌ها از فلز مادر در حالت پس از جوشکاری، مبنای بسیاری از استانداردها و مشخصات فنی تعیین شده توسط AWS (انجمن جوشکاری آمریکا) است. برگشت دادن
در فولادهای کربنی ساده و فولادهای کم آلیاژ، آستنیت حفظ شده در تمپرینگ مرحله ۲ به باینیت یا فریت تبدیل می‌شود. این امر منجر به افزایش حجم می‌شود، زیرا آستنیت تراکم بیشتری نسبت به فریت و باینیت دارد. در هنگام تمپرینگ برخی از فولادهای آلیاژی خاص، مقداری از آستنیت حفظ شده در هنگام خنک سازی از دمای تمپرینگ ممکن است تبدیل به مارتنزیت شود. زمانیکه کاربیدهای آلیاژی در هنگام تمپرینگ رسوب می‌کنند، دمای شروع تبدیل آستنیت حفظ شده به مارتنزیت بالاتر رفته، و مقداری از آستنیت حفظ شده ممکن است تبدیل به مارتنزیت شود. کامپوزیت زمینه پلیمری
در پلیمرهای ترموپلاستیک هردو نوع تغییر شکل کشسان و دائم رخ می‌دهد. البته باید توجه داشت که سازوکار (mechanism) چنین تغییر شکل‌هایی با سازوکار تغییر شکل فلزات و سرامیک‌هامتفاوت است. معمولاً تغییر شکل پلیمرها نسبت به سرامیک‌ها و فلزات بیشتر است و به شدت وابسته به زمان می‌باشد. در اثر اعمال نیروی کششی زنجیره‌های پلیمری تحت تأثیر سازوکار زیر تغییر طول می‌دهند. تردی فولادها
نقش عناصر آلیاژی در ایجاد تردی بازپختی کمتر از ناخالصی‌ها نیست. در فولادهای کربنی ساده تجمع ناخالصی‌های مضر آنقدر کم است که منجر به تردی بازپختی نمی‌شود. در حالیکه در حضور عناصر آلیاژی نظیر کرم، منگنز، نیکل، سیلیسیم تجمع ناخالصی‌های فوق در مرز دانه‌ها به شدت افزایش می‌یابد. همچنین در حضور ناخالصی‌های مضر، عناصر آلیاژی محلول در مرز دانه‌های آستنیت تجمع خواهند کرد بنابراین چنین استنباط می‌شود که ناخالصی‌ها و عناصر آلیاژی محلول در فاز آلفا متقابلاً بر یکدیگر اثر گذاشته و تجمع یکدیگر را در مرز دانه‌های آستنیت تشدید می‌کند. توجیه دیگری در این رابطه می‌گوید که بعضی اتم‌های ناخالصی و عناصر آلیاژی به مراتب بیشتر از اتم‌های ناخالصی و آهنی یکدیگر را جذب می‌کنند؛ بنابراین حضور عناصر آلیاژی فوق در فولاد منجر به تشدید تجمع ناخالصی‌ها و اتم‌های عناصر آلیاژی در مرز دانه‌های آستنیت می‌شود. معمولاً وجود چند عنصر آلیاژی تجمع ناخالصی‌ها را بیشتر تشدید می‌کند به عنوان مثال تجمع آنتیموان در فولادهای آلیاژی نیکل-کرم را به مراتب بیشتر از تجمع آن در فولادهای کرم یا نیکل دار است. گزارش شده‌است، در صورتی که درصد منگنز کمتر از ۰٫۵ درصد باشد فولاد نسبت به تردی بازپختی حساس نیست همچنین مشخص شده‌است که اگر مولیبرن فولاد بین ۰٫۲ تا ۰٫۴ درصد باشد از ترد شدن بازپختی چلوگیری می‌کند. حضور بیشتر از ۰٫۴ درصد مولیبرن اثر معکوس دارد. نورد گرم منیزیم
کنترل اندازهٔ دانه و بافت بوسیلهٔ فرآیندهای ترمو مکانیکی دو راه مهم برای افزایش خواص مکانیکی آلیاژهای Mg است. در سال‌های اخیر نورد باسرعت متغیر به عنوان روشی کارآمد برای افزایش توامان استحکام و شکل پذیری در آلیاژهای Mg به کار گرفته شده‌است. در این روش غلطک‌های بالا و پایین با سرعت متفاوت دوران می‌کنند که این موضوع باعث به وجود آمدن کرنشی برشی می‌شود که این کرنش برشی باعث ریزدانه شدن و کاهش بافت قاعده‌ای نسبت به فرایند نورد با سرعت برابر می‌شود. در سال ۲۰۱۵ کاسیم و همکارانش تأثیر دمای تغییر شکل بر میکرو ساختار و خواص مکانیکی AZ31 تولیدی به وسیلهٔ نورد با سرعت متغیر را بررسی نمودند. در بررسی آنها، DSR بر روی نمونهٔ AZ31 در دماهای مختلف ۴۷۳ و ۵۲۳ و ۵۷۳ و ۶۲۳ درجه کلوین بوسیلهٔ نورد یک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای انجام شد. طبق تحقیق آن‌ها دمای نورد به عنوان یک پارامتر بسیار مهم در توسعه میکرو ساختار شناخته شد. بعد ازDSR در دمای 473K میکرو ساختاری همگن تر نسبت به حالتی که به وسیله نورد باسرعت برابر انجام شده بود تشکیل شد. ساختار کاملاً تبلور مجدد یافته توسط DSR در دمای 573K و 623K بدست آمد. به عنوان خواص مکانیکی استحکام تسلیم، استحکام نهایی کششی به‌طور یکنواخت با افزایش دمای نورد کاهش پیدا کردند و الانگیشن با افزایش دمای نورد افزایش یافت. بتن مسلح
تیر با تقویت زیر حد متعادل در منطقه کششی، تیری است که در آن ظرفیت کششی فولاد کششی کوچکتر از ظرفیت فشاری مجموعه بتن و فولاد فشاری ناحیه فشاری است. هنگامی که عضو بتن مسلح در معرض افزایش لنگر خمشی قرار می‌گیرد، قبل از این که بتن ناحیه فشاری به مرحله شکست نهایی برسد، فولاد در منطقه کششی به حد جاری شدن می‌رسد. در این مرحله همان‌طور که فولاد در منطقه کششی جاری شده و افزایش طول می‌یابد، یک " تیر با تقویت زیر حد متعادل " نیز به صورت شکل‌پذیر جاری می‌شود و تغییر شکل زیاد و هشدار قبل از شکست نهایی خود را نشان می‌دهد. در این حالت، حد جاری شدن فولاد بر طراحی حاکم شده‌است.