ساختارهای فوم فلزی نوین بر پایه کرههای توخالی مبتنی بر روش متالورژی پودر

فومهای فلزی دارای جذابیتهای قابل توجهی از نقطهنظر علمی و صنعتی میباشند. در سه دهه گذشته فرایندهای متعددی جهت تولید فومهای فلزی با اندازه و توزیع حفرات مختلف توسعه یافتهاند که عمدتا شامل روشهای ذوبی و یا مبتنی بر پودر فلز میباشد. ساختار کره های توخالیMHSS)گروه جدیدی از فلزات سلولی با مشخصه هندسی قابل بازتولید بوده و خواص مکانیکی و فیزیکی مناسبی را در بردارند. اگر چه فوم های فلزی در یک سری از زمینه ها کاربردهایمتنوعی دارند؛ عملکرد فوم های موجود به واسطه تغییرات زیاد در ساختار سلولی رضایت بخش نمی باشد. تغییر شکل پلاستیک در فوم های فلزی معمول تحتبارگذاری یکنواخت یا سیکلی در باندهای تغییر شکل یا باندهای فروپاشی اتفاق می افتد که به صورت ترجیحی در سلول های بزرگ ایجاد شده و در نهایت باعث چگالش می شوند. موضعی بودن تغییر فرم در سلول های بزرگ، به واسطه تغییرات شدید در ساختار فوم های فلزی عملکرد آن را تحت بارگذاری محدود می نماید. اغلب فلزات سلولی تجاری در دسترس به خواص پیش بینی شده از روابط موجود که رفتار مکانیکی فوم را به یک ماده بدون تخلخل نسبت می دهند دستنمی یابند. این امر می تواند به عیوب مورفولوژیکی در ساختار از قبیل عدم وجود دیواره های سلولی، تغییرات در دیواره سلولی و غیره نسبت داده شود. برایدستیابی به مزایای کامل مواد سبک، این عیوب باید حذف گردند. بکارگیری کره های توخالی پیش ساخته به جای دیواره های با اشکال بی قاعده برای غلبه برمشکل تغییر فرم غیر یکنواخت توسعه یافت. از آنجاکه کره های توخالی اندازه سلول، شکل سلول و ضخامت دیواره یکنواخت دارند بر ناهمگنی و آنیزوتروپی غلبه خواهند نمود. در این مطالعه ضمن معرفی فرایند تولید، مراحل و روشها و پارامترهای موثر در تولید کرههای توخالی و ساختارهای متخلخل حاصل از آن مبتنی بر روش متالورژی پودر، مقایسه کمی و کیفی با سایر فرایندها و محصولات نهایی صورت گرفته و ریزساختار، خواص فیزیکی و مکانیکی فومها به کمک معادلات سنجش و شبیهسازی مورد ارزیابی قرار میگیرد. بررسیها نشان میدهد ساختارهای فوم کره توخالی ایزوتروپ بوده و ضمن دارا بودن یکنواختی در ساختار، خواص قابل پیشبینی دارند

کلیدواژه ها:

کره های توخالی ، ساختارهای کره توخالی ، فوم فلزی ، ریزساختار ، خواص فیزیکی و مکانیکی