بررسی فرآیند تولید فوم ترکیبی بر پایه آلومینیوم با افزونه سبک دانه پومیس

فوم های ترکیبی فلزی به دلیل ترکیب ویژگی هایی همچون چگالی پایین و ظرفیت بالای جذب انرژی جایگاه ویژه ای در صنایع پیشرفته یافته اند. در این پژوهش فوم ترکیبی بر پایه آلومینیوم با استفاده از آلیاژ سری ۶۰۰۰ و افزونه پومیس به روش مشابه ریخته گری نفوذی تولید شد. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر اندازه ذرات تقویت کننده بر رفتار مکانیکی فشاری و مکانیزم شکست فوم تولید شده است. بدین منظور دو نمونه با چگالی تقریبی یکسان (۱.۹۷ g/cm۳) اما با اندازه ذرات متفاوت ریزدانه بین mm ۲.۳۶ تا mm ۴.۷۵ و درشت دانه بین ۴.۷۵ mm تا mm ۶.۳۵ ساخته شدند. نتایج حاصل از تست فشار نشان داد که با وجود چگالی برابر، کاهش اندازه ذرات پومیس منجر به بهبود چشمگیر خواص مکانیکی فشاری می شود. نمونه دارای ذرات ریزتر با دستیابی به تنش بیشینه حدود ۶۲ مگاپاسکال تا کرنش ۰.۲ عملکردی تقریبا دو برابر بهتر نسبت به نمونه با ذرات درشت تر (۳۴.۵ مگاپاسکال) از خود نشان داد، همچنین نمونه ریزدانه رفتار کرنش سختی پیوسته تر و ظرفیت جذب انرژی بالاتری (حدود ۷.۶) را به ثبت رساند. بررسی ها نشان داد که ذرات درشت تر به دلیل عیوب داخلی، بیشتر دچار شکست زودرس شده و باعث افت خواص فوم می گردند در حالی که ذرات ریزتر توزیع تنش یکنواخت تر و انسجام ساختاری بهتری فراهم می کنند.

کلیدواژه ها:

فوم ترکیبی ، آلومینیوم ، پومیس ، ریخته گری نفوذی ، جذب انرژی ، اثر اندازه ذرات