مطالعه ی خواص مکانیکی نانو سخت فلزهای گرادیانی WC-Co ساخته شده به روش تف جوشی پلاسمای جرقه ای

سخت فلزهای گرادیانی برای کاربردهای خاص ساخته می شوند و در بسیاری از موارد دارای ترکیب منحصر به فردی از چند خاصیت مختلف هستند که نمی توان در کامپوزیت های معمولی به آنها دست یافت. در این تحقیق نانوسخت فلزهای گرادیانی WC-Co با تعداد لایه های مختلف و میزان نانوکاربید تنگستن مشخص در تمامی لایه ها، توسط روش تف جوشی پلاسمای جرقه ای (SPS) ساخته شدند. به منظور بررسی خواص مکانیکی این نانو سخت فلزها آزمون سختی سنجی از تمامی لایه های آنها و نیز آزمون خمش روی این نمونه ها انجام گرفت. به علت ابعاد کوچک نمونه های ساخته شده، فیکسچر خاصی جهت انجام آزمون خمش طراحی و ساخته شد. نتایج بررسی ها نشان داد که استفاده از ذرات نانوکاربید تنگستن، تا یک میزان مشخص در تمامی لایه های این نانو سخت فلز گرادیانی، باعث افزایش چشمگیر استحکام خمشی در نمونه ها می شود. استفاده ی بیشتر از میزان بهینه ی نانو ذرات کاربید تنگستن، افت استحکام خمشی را در پی داشت. سختی نمونه ها در لایه هایی که دارای میزان کبالت کمتر بودند بیشتر از لایه هایی بود که دارای کبالت بیشتری بودند که این باعث ایجاد یک گرادیان سختی در این نانو سخت فلزها شد. همچنین مشخص شد که استفاده از نانو ذرات کاربید تنگستن تا یک میزان مشخص در لایه های مختلف این سخت فلز منجر به افزایش سختی در نمونه ها می شود.