در این پژوهش فرآیند اصطکاکی اغتشاشی به عنوان روشی برای روکش کاری بکار گرفته شد. با استفاده از پاس های متقاطع در سه جهت روکش های آلیاژ Al2024 و کامپوزیت Al2024/ZrB_2 بر روی آلیاژ Al1050 ایجاد گردید. برای تولید روکش ها کامپوزیتی از پودر دی بوراید زیرکنیم با اندازه ذرات کوچک‌تر از 20 میکرون استفاده شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (FE-SEM) ریزساختار مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. استحکام کششی و سختی نمونه ها با آزمون های ریز سختی و کشش اندازه‌گیری شد. به منظور بررسی خواص تریبولوژیکی، در بارهای 3 و 6 نیوتن، آزمون سایش پین (ساینده) روی دیسک و زبری سنجی انجام شد. این بررسی ها نشان داد که با افزایش تعداد پاس های متقاطع فرآیند اصطکاکی اغتشاشی ریزساختار نمونه ها همگن تر و توزیع ذرات تقویت‌کننده در زمینه یکنواخت تر شده است. همچنین مشاهده شد که بیشترین مقدار ریزسختی و استحکام کششی، در روکش های حاصل از سه پاس متقاطع فرآیند اصطکاکی اغتشاشی بدست آمده است. مقدار سختی روکش های آلیاژی و کامپوزیتی به ترتیب (HV) 100 و (HV) 140 و استحکام کششی (MPa) 291 و (MPa) 317 به دست آمد. خواص سایشی تمامی روکش ها بهبود قابل توجهی نسبت به فلز پایه داشت و بهترین خواص سایشی برای روکش کامپوزیتی حاصل از سه پاس متقاطع فرآیند اصطکاکی اغتشاشی به دست آمد.

: کامپوزیت های زمینه آلومینیوم حاوی ذرات TiB2 با استفاده از فرآیند اتصال نورد تجمعی(ARB) تا هفت چرخه تولید شدند. پودرهای تقویت کننده در سه شرایط متفاوت شامل پودر TiB2 اولیه، پودر مخلوط Al-TiB2 آسیا کاری شده و پودر ترکیب درجای Al-TiB2آلیاژسازی مکانیکی شده آماده و استفاده شدند. پودر مخلوط Al-TiB2با آسیا کاری پودرهای Al و TiB2 و پودر درجای Al-TiB2 با آلیاژسازی مکانیکی مخلوط Al، B و Ti حاوی 70، 80 و 90 درصد وزنی TiB2تهیه شد. ترکیب درجای Al-80%TiB2 به عنوان ترکیب بهینه برای فرآیند ARB انتخاب شد. برای بررسی توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه، نحوه اتصال و تخلخل ها در کامپوزیت های نورد شده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و برای مشاهده و ارزیابی اندازه دانه های زمینه آلومینیومی (ورق) از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) استفاده شد. کامپوزیت تهیه شده با پودر درجای Al-TiB2 توزیع یکنواخت تر و استحکام کششی بالاتری(171 مگاپاسکال) در مقایسه با کامپوزیت های تقویت شده با پودر TiB2 اولیه (156 مگاپاسکال) و پودر مخلوط آسیا شده Al-TiB2 (160 مگاپاسکال) نشان داد. در این کامپوزیت بعد از هفت چرخه فرآیند ARB ساختار فوق ریز دانه با متوسط اندازه دانه 300 نانومتر بدست آمد. مورفولوژی حفره ها در سطح شکست کششی بیانگر نوعی شکست نرم در کامپوزیت تقویت شده با پودر آلیاژسازی مکانیکی شده می باشد.

 پودر ترکیب بین فلزی NiAl با استفاده از فرآیند آلیاژسازی مکانیکی مخلوط پودرهای نیکل و آلومینیوم خالص تولید شد. با رویکردهای متفاوت افزودن نانولوله های کربنی (CNT) حین آلیاژسازی مکانیکی، پودرهای کامپوزیت NiAl-CNT تولید شدند. فرآیند تف‌جوشی پلاسمایی جرقه‌ای برای تف‌جوشی پودرهای کامپوزیتی حاصل از آلیاژسازی مکانیکی مورد استفاده قرار گرفت. به منظور شناسایی فازهای موجود از پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. مورفولوژی و ریزساختار ذرات پودر و قطعات تف جوشی شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) بررسی گردید. آزمون ریزسختی سنجی ویکرز بر روی قطعات تف جوشی شده صورت گرفت. چقرمگی شکست نانوکامپوزیت ها در دمای اتاق با استفاده از روش دندانه گذاری توسط فرورونده ریزسختی سنج ویکرز ارزیابی شد. نتایج نشان داد که حضور نانولوله های کربنی و زمان افزودن آنها می‌تواند بر روی سرعت واکنش نیکل و آلومینیم، ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌ها تاثیرگذار باشد. در رویکرد اول آلیاژسازی مکانیکی، مشاهده شد که افزودن نانولوله ها به زمینه NiAl بعداز 45 ساعت آلیاژسازی مکانیکی نیکل و آلومینیم، باعث کاهش چگالی و افت خواص مکانیکی گردید. در رویکرد دوم آلیاژسازی مکانیکی، افزودن 5/. درصد وزنی نانولوله های کربنی پس از 15 ساعت آلیاژسازی مکانیکی مخلوط پودر نیکل و آلومینیم باعث تسریع واکنش بدون تغییر در ترکیب شیمیایی زمینه شد و نانولوله ها به خوبی در زمینه توزیع شدند. خواص مکانیکی نانوکامپوزیت NiAl-0.5wt%CNT حاصل از 20 ساعت آلیاژسازی مکانیکی پس از تف جوشی در مقایسه با نمونه خالص بهبود یافت و سپس با افزایش مقدار کربن به 1 درصد وزنی تضعیف شد. پل زدن نانولوله ها و بیرون زدگی آنها به عنوان مکانیزم های غالب برای چقرمگی کامپوزیت شناسایی شد.

هدف از این پژوهش تولید و ارزیابی پودر دی¬اکسید¬تیتانیم پوشش داده شده بر سطح ذرات آلیاژی نیکل-مولیبدن (NiMo) با ساختار آمورف بوده است. ابتدا پودر آلیاژی نیکل¬مولیبدن به روش آلیاژسازی مکانیکی تولید شد. برای دستیابی به ترکیب مناسب پودر عنصری اولیه و تعیین پارامترهای بهینه آسیاکاری، فرایند آلیاژسازی مکانیکی با دوترکیب اولیه Ni80Mo20 و Ni65Mo35 و با دوسرعت 400 و 600 دور بردقیقه و با دو اندازه گوی مختلف انجام شد. نهایتا آسیاکاری پودر با ترکیب اسمی Ni65Mo35 با سرعت 600 دور بر دقیقه و به مدت 60 ساعت منجر به تولید پودری با ساختار دوفازی شامل زمینه آمورف نیکل¬مولیبدن حاوی نانو کریستالهای مولیبدن شد. پودر تیتانیای خالص¬و پودرهای حاوی درصدهای وزنی مختلف ذرات آلیاژی نیکل- مولیبدن (5 ، 10 ،20 درصد وزنی) به روش سل¬ژل و با اضافه کردن مقدار کافی از پودر آلیاژی به محلول سل¬ژل تولید شدند. مورفولوژی پودرهای تولید شده به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی و خواص فازی و ریزساختاری آنها به کمک آنالیز پراش پرتو ایکس بررسی شد. همچنین اکتیویته فوتوکاتالیستی پودرهای تولید شده از طریق آزمایش تخریب رنگ متیل نارنجی تعیین گردید. نتایج نشان داد که مقدار تخریب رنگ از 33 % برای پودر تیتانیای خالص به ترتیب به (0،15،29)درصد برای پودرهای تیتانیای حاوی (20،10،5) درصد وزنی پودر آلیاژی نیکل مولیبدن کاهش یافت.در نتیجه اضافه کردن پودر آلیاژی نیکل¬مولیبدن به پودر تیتانیا باعث کاهش بازده و اکتیویته فوتوکاتالیستی آن ¬گردیده است.