حمید سازگاران - دانشگاه فناوری های نوین قوچان، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی صنایع
مسعود پور - استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه مهندسی فناوریهای نوین قوچان
میلاد حجتی - مدیر تولید شرکت متالورژی پودر مشهد، مشهد

در این پژوهش، گرانوله های اوره کروی شکل به عنوان پرکننده فضا در تولید فوم های فولادی به روشی مبتنی بر متالورژی پودر به کار برده شدند. در این روش، گرانوله های اوره توسط مخلوطی از پودرهای آهن، کربن و مس پوشش دهی شدند. پس از فشردن گرانوله های پوشش دهی شده توسط یک پرس هیدرولیک درون یک قالب فلزی و با فشار MPa ۲۰۰، تف جوشی درون یک کوره مخصوص متالورژی پودر در دمای ˚C ۱۱۲۰ صورت گرفت. مطالعات انجام شده بر روی نمونه های تولیدی شامل اندازه گیری درصد تخلخل، ارزیابی ریزساختار توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی و تعیین رفتار فشاری است. میانگین میزان تخلخل نمونه های تولیدی برابر ۵/۷۴ درصد اندازه گیری شد. مطالعات میکروسکوپ نوری نشان داد که سلول ها دقیقا منطبق با هندسه گرانوله های اوره تولید شده اند. علاوه بر این، هیچ گونه شکستی در دیواره سلول ها مشاهده نشد و بنابراین، هیچ گونه شکستی در گرانوله ها در اثر فشردن رخ نداده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان می دهد که اغلب سلول ها به یکدیگر اتصال یافته اند و مجموعه ای از سلول های باز و بسته ایجاد شده است. در منحنی های تنش-کرنش فشاری فوم های تولیدی، یک ناحیه پلاتو طولانی به صورت دندانه دار مشاهده می شود. میانگین تنش در ناحیه پلاتو برابر MPa ۱۵، میانگین بیشترین مقدار تنش فشاری برابر MPa ۲۵ و میانگین انرژی جذب شده برابر Nm ۱۴ می باشد.

فوم فولادی, گرانوله های اوره, درصد تخلخل, ریزساختار, رفتار فشاری