گزارش حاضر شرح تمهيدات اقدامات و نتايج بدست آمده از عمليات ترمومكانيكي و عمليات حرارتي آلياژ IC-221M و تدوين دانش فني اين آلياژ مي باشد. هدف از اين پژوهش بررسي امكان پذيري و طراحي روش بهينه براي عمليات ترمومكانيكي آلياژ IC-221M و همچنين عمليات حرارتي اين آلياژ به منظور حذف فاز بوتكتيك از ريز ساختار و تغيير ماهيت دندريتي زمينه مي باشد. يافته هاي اين پژوهش نشان داد عمليات فورج گرم آلياژ IC-221M با نرخ كرنش بالا در دماهاي نزديك به دماي فاز يوتكتيك Ni5Zr + و γ منجر به ايجاد ترك در نمونه هاي فورج شده مي گردد. اين در حالي است كه با كاهش نرخ بارگذاري به mm/min 300 امكان فورج آلياژ IC - 221M وجود دارد كه منجر به افزايش خواص مكانيكي فشاري دماي بالاي آلياژ مي گردد. همچنين نتايج اعمال فرايند پرس گرم و تبلور مجدد ديناميك با نرخ كرنش كم در شرايط متفاوت نشان مي دهد مي توان ضمن اعمال كار گرم ميزان مناطق يوتكنيك را در ريز ساختار كاهش داد. اين امر منجر به افزايش خواص مكانيكي دماي بالاي آلياژ مي گردد. همچنين نتايج اعمال فرآيند پرس گرم و تبلور مجدد ديناميك با نرخ كرنش كم در شرايط متفاوت نشان مي دهد مي توان ضمن اعمال كار گرم ميزان مناطق يوتكنيك را در ريز ساختار كاهش داد. اين امر منجر به افزايش خواص مكانيكي دماي بالاي آلياژ مي گردد. همچنين مشخص شده اعمال عمليات حرارتي در دماي 1100 درجه سانتي گراد و به مدت 20 ساعت مناطق يوتكتيكي حذف و يا به مقدار بسيار اندكي كاهش مي يابند و با ادامه عمليات تا 1260 درجه سانتي گراد و كوتنج مي توان ماهيت دندريتي ريز ساختار را تغيير داد. بررسي خواص مكانيكي نمونه هاي آنيل شده در 1100 درجه سانتي گراد نيز نشان داد در دماي پايين تر از 500 درجه سانتي گراد تا حدودي خواص مكانيكي كاهش مي يابد اما در دماهاي بالاتر از 800 درجه سانتي گراد نمونه آنيل شده خواص مكانيكي بالاتري از آلياژ ريختگي دارد.

يكي از مهمترين و كاربردي ترين تركيبات بين فلزي آلو مينايد نيكل آلياژ IC-221M است كه داراي خواص متنوع و كاربرد گسترده مي باشد. در اين تحقيق تدوين دانش فني توليد اين آلياژ به روش متالورژي شمش مد نظر قرار گرفته است. در فرايند توليد از آميژانهاي Mo3Al8 و zrAl3 و NiAl استفاده شده و آلياژ در كوره قوس الكتريكي خلا تحت فشار 400mbar گاز آرگون و با دو مرحله ذوب توليد گرديد. نتايج آناليز عنصر نشان داد تركيب توليدي در محدوده قابل قبول استاندارد ASTM A1002-99 قرار دارد. بررسي تركيبي نيز نشان داد فاز غالب در ساختار Ni3Al مي باشد. همچنين در بررسي ريز ساختار مشخص شد در ريز ساختار ريختگي مناطق جدايش يافته۹ زير كونيم به صورت فاز Ni5Zr وجود دارد نهايتا خواص مكانيكي فشاري آلياژ مورد بررسي قرار گرفت و نشان داده شد كه خواص مكانيكي مورد انتظار براي اين تركيبات در نمونه هاي شمش توليدي ديده مي شود.

در اين طرح، روش جديدي براي تشخيص تشكيل يك ماده ي خاص (يك فاز خاص) در يك فرايند متالورژيكي در محدوده ي پارامترهاي تعريف شده ارائه شده است. بدين منظور از آناليز پراش اشعه ي ايكس محصول در بين يك بازه از شرايط فرايند و روش مدل سازي شبكه هاي عصبي به عنوان ابزاري جهت يافتن الگوي پراش اشعه ي ايكس محصولات در داخل آن بازه استفاده شده است. ويژگي ممتاز اين روش تعيين زمان بهينه، حداقل كردن فرايندها و هزينه هاي آزمايشگاهي، كاهش خطا و زمان با استفاده از روش هاي مدل سازي است. در اين روش محصولات بدست آمده در فواصل زماني معين تحت آناليز پراش اشعه ي ايكس قرار گرفته و نتايج حاصل، به عنوان داده هايي جهت آموزش شبكه ي عصبي مورد استفاده قرار خواهند گرفت. پس از مدل سازي فرايند متالورژيكي، شبكه ي عصبي طراحي شده توانايي ايجاد همه ي پيك هاي پراش اشعه ي ايكس در محدوده ي تعريف شده را دارا مي باشد. با مقايسه پيك هاي بدست آمده از شبكه ي عصبي با جدول كارت استاندارد JCPDS، فازهاي موجود قابل تشخيص بوده و همچنين زمان بهينه ي تشكيل فاز حاصل گرديد. براساس مدل طراحي شده و با توجه به زمان بهينه ي تشكيل فاز، تشكيل تركيب مورد نظر قابل پيش بيني مي باشد. در اين طرح تشكيل تركيب بين فلزي Ni3Al به وسيله ي فرايند آلياژسازي مكانيكي با استفاده از روش مزبور به عنوان مثال مورد بررسي قرار گرفت. چكيده در پژوهش حاضر براي اولين بار پيك هاي پراش اشعه ي ايكس با استفاده از شبكه ي عصبي، مدل سازي و پيش بيني شده است. براي اين منظور تركيب بين فلزي Ni3Al به روش آلياژسازي مكانيكي توليد و تحت آزمايش پراش اشعه ي ايكس قرار گرفته است. براي مدل سازي و پيش بيني رفتار كاملاَ غير خطي اين نمودارها از شبكه هاي عصبي RBF و MLP با آرايش هاي مختلف استفاده شده و نتايج با يكديگر مقايسه شده است. مشاهده مي شود كه شبكه هاي چند لايه با الگوريتم آموزشي پسخور بازگشتي بهترين توانايي را در پيش بيني و مدل سازي اين رفتارهاي غيرخطي دارند. نتايج پيش بيني شده توسط شبكه ي عصبي يا نتايج تجربي به نحو بسيار مطلوبي تطابق دارند. اين روش مي تواند براي مدل سازي و پيش بيني پيك هاي پراش اشعه ي ايكس تمام عناصر و تركيبات بكار رود.