در اختراع حاضر، روش مرسوم اكستروژن در كانال‎هاي هم‎مطقع زاويه‎دار (ECAE) بصورت نوين و موثرتري اصلاح شده است، به گونه‎اي كه كانال خروجي از حالت متدوال، به جمع‎شونده تغيير يافته است. بر اين اساس نمونه فلزي استوانه‌اي شكل در كانال خروجي با شيب بسيار كمي تحت فرآيند اكستروژن قرار مي‎گيرد. به عبارت ديگر نمونه حين عبور از منطقه تغيير شكل، تحت كرتش برشي ساده قرار گرفته و پس از خروج از منطقه تغييرشكل و ورود به كانال خروجي، بصورت يكنواخت و تدريجي با شيب كم اكسترود مي‏گردد. اين امر سبب مي‎شود تا بتوان قطعه را تا تعداد پاس بسيار بيشتري تا قبل از شكست تحت تغيير شكل قرار داد. به اين ترتيب كانال خروجي قالب حاضر در مقايسه با كانال خروجي قالب‎هاي متدوال سبب مي‎شود تا سطح نمونه تحت تنش فشاري قرار گيرد كه در نهايت سبب كاهش احتمال بوجود آمدن ترك‎هاي سطحي مي‎شود كه امكان تكرار فرآيند بر روي نمونه تغيير شكل داده شده به ازاي سيكل‎هاي بعدي نيز فراهم مي‎شود، لذا با ادامه فرآيند مي‎توان تا مقادير بالايي كرنش در ماده انباشته نمود. در اين روش امكان كاهش اندازه دانه‎ها تا مقياس نانومتري (با تكرار فرآيند به ازاي چند پاس)، اصلاح ريزساختار، دستيابي به نسبت استحكام به وزن بالا و بهبود خواص مكانيكي در نمونه‎هاي آلياژ آلومينيومي وجود دارد. لذا روش ابداعي اكستروژن در كانال‎هاي هم‎مقطع زاويه‎دار اصلاح شده (MECAE) مي‎تواند در كنار ساير روش‎هاي تغيير شكل پلاستيك شديد، فرآيندي كارآمد جهت توليد مواد نانوساختار باشد. جهت ارزيابي و بررسي تجربي اختراع پيشنهاد شده از مقايسه خواص آلياژ آلومينيوم 6063 در حالت آنيل و پس از يك تا چند مرحله فرآيند MECAE استفاده شده است. نتايج حاصل نشان مي‎دهد كه كارپذيري آلياژ آلومينيوم 6063 به طور قابل توجهي افزايش مي‎يابد به گونه‎اي كه تعداد پاس تغيير شكل تا قبل از ايجاد ترك‎هاي سطحي از 10 پاس در فرآيند متداول ECAE به 19 پاس در فرآيند MECAE افزايش يافته است كه در نهايت سبب افزايش خواص مكانيكي نمونه مي‏شود.

آلومينيم به دليل چگالي پايين، شكل پذيري و مقاومت به خوردگي و نيز قيمت مناسب بسيار مورد توجه صنايع مختلف از جمله خودروسازي و هواپيما سازي قرار دارد. با وجود ويژگي هاي مثبت ذكر شده، آلومينيم خالص سختي و استحكام كششي نسبتا پاييني داشته و استفاده از آن در كاربردهايي كه نياز به سختي و استحكام كششي بالا است محدود مي باشد. روش هاي مختلفي همچون ايجاد محلول جامد و يا استفاده از ذرات فاز ثانويه جهت افزايش استحكام اين فلز استفاده مي شود. روش نورد تجمعي (Accumulative Role Bonding: ARB) به علت سادگي و در دسترس بودن ابزار و قابليت ايجاد ورق هايي در ابعاد گوناگون، جهت استحكام بخشي آلومينيم و آلياژها و كامپوزيت هاي آن مورد توجه قرار گرفته است. روش نورد تجمعي از مجموعه روش هاي SPD (Sever Plastic Deformation) است. در روش نورد تجمعي كرنش هاي شديد اعمال شده به ماده طي نورد، به طور قابل توجهي سبب ريزدانگي و بهبود ساختار محصول شده و ويژگي هاي مكانيكي از جمله استحكام كششي و سختي را افزايش مي دهند. در كنار نورد تجمعي از ذرات ثانويه نيز جهت بهبود سختي و استحكام كششي استفاده مي كنند. با انجام نورد تجمعي و نيز در تمامي فرايند هاي SPD كارسختي بالايي در فلز ايجاد شده كه علاوه بر افزايش سختي و استحكام فلز، سبب كاهش درصد افزايش طول و قدرت شكل پذيري مي شود. اين كاهش شكل پذيري با افزودن ذرات فاز ثانويه شديدتر هم مي شود. در اين نوشته ايجاد نانوكامپوزيت هيبريدي آلومينيم/كاربيد بور/كاربيد سيليسيم با استفاده از روش نورد تجمعي جهت بهبود استحكام كششي و سختي و نيز حفظ نسبي شكل پذيري معرفي شده است. استفاده از نانوكامپوزيت كاربيد بور-كاربيد سيليسيم همگن در زمينه آلومينيم به دليل بر همكنش كاربيد بور و كاربيد سيليسيم سبب بهبود استحكام نسبت به استفاده از تركيبات تكي و يا كامپوزيت هاي غير همگن مي شود. همچنين استفاده از ذرات بسيار ريز كامپوزيت كاربيد بور-كاربيد سيليسيم سبب سيلان آسان تر و بهتر آلومينيم بين ذرات كامپوزيت شده و در نتيجه استحكام و شكل پذيري مناسب تري نسبت به استفاده از ذرات ميكرومتري به دست مي آيد.

فرايند نورد انباشتي سبب افزايش بيش از 5/2 برابري استحكام كششي ورق¬هاي آلومينيم مي¬شود. اما ورق¬هاي حاصل از نورد انباشتي، ساختار لايه¬اي دارند. بدين ترتيب، نورد انباشتي سبب كاهش مقاومت به سايش مي¬گردد. ورق آلياژ آلومينيم 1050، پركاربرد، در دسترس و ارزان است. به منظور بهبود هم¬زمان مقاومت به سايش و استحكام كششي در ورق آلومينيم 1050، ورق كامپوزيت هيبريدي AA1050-AA224/Al2O3 ايجاد شد. كامپوزيت ياد شده، با شش مرحله نورد انباشتي دو ورق AA1050 همراه با يك ورق AA2024 (ميان ورق¬هاي AA1050) و افزودن مقدار 005/0% حجمي نانوذرات آلومينا بين ورق¬هاي 1050 و 2024 ايجاد شد. برخي از كامپوزيت¬ها با استفاده از AA2024 پيرسازي شده تهيه شدند. پيرسازي در دماي °C190 به مدت 30 دقيقه انجام شد. با انجام شش مرحله نورد انباشتي، استحكام كششي، نانوكامپوزيت AA1050-AA224/Al2O3 دو و نيم برابر بيش از استحكام كششي AA1050 آنيل بود. با ايجاد نانوكامپوزيت AA1050-AA224/Al2O3، مقاومت به سايش 60% نسبت به AA1050 آنيل شده و بيش از 80% نسبت به AA1050 شش مرحله نورد انباشتي شده بهبود يافت. بدين ترتيب با استفاده هم¬زمان از نانوذرات آلومينا و آلياژ آلومينيم 2024، مقاومت به سايش بيش از ورق¬هاي كامپوزيتي ايجاد شده به روش نورد انباشتي به صورت لايه¬اي بين فلزات غير هم¬جنس و يا بين ذرات تقويت كننده و زمينه آلومينيمي به روش نورد انباشتي افزايش يافت.