تاثیر نرخ سرمایش بر ریزساختار و مورفولوژی گرافیت ها در فوم های ترکیبی چدن نشکن متشکل از گوی های توخالی فولادی

در این پژوهش، فوم های ترکیبی یا کامپوزیتی چدن نشکن متشکل از گوی های توخالی فولادی به روش ریخته گری ماسه ای تولید شدند. بدین منظور، گوی های توخالی فولادی توسط محفظه تعلیق و با استفاده از پودرهای آهن تجاری بر روی دانه های پلی استیرن پوشش دهی شدند. پس از پوشش دهی، عملیات تجزیه حرارتی و تف جوشی منجر به تولید گوی های توخالی با قطر 4، 6 و mm 8 گردید. سپس، گوی های توخالی فولادی به صورت رندوم درون حفره های قالب ماسه ای قرار داده شدند و پس از ریخته گری مذاب چدن نشکن، فضای خالی میان گوی ها پر شد و فوم های ترکیبی یا کامپوزیتی چدن نشکن متشکل از گوی های توخالی فولادی با قطرهای مختلف تولید شدند. ارزیابی های ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و اسپکتروسکوپی اشعه ایکس تولید شده توسط پرتو الکترونی (EDS) صورت گرفت. سپس، نرخ سرمایش در فوم های تولیدی با قطر گوی های مختلف محاسبه شد و تاثیر آن بر مورفولوژی گرافیت ها و ریزساختار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که کاهش اندازه قطر گوی ها موجب افزایش نرخ سرمایش می شود. علاوه بر این، افزایش نرخ سرمایش موجب کاهش کسر سطحی گرافیت ها و میزان کرویت گرافیت ها و افزایش کسر سطحی کاربید آهن و تعداد ندول های گرافیت می شود.