تاثیر اندازه سلول ها بر ریزساختار و رفتار مکانیکی فوم های ترکیبی چدن نشکن متشکل از گوی های توخالی آلومینایی

فلزات سلولی و فوم های فلزی که به عنوان دسته ای از مواد مهندسی جدید شناخته می شوند، دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند و در نتیجه، می توانند در بسیاری از کاربردهای صنعتی به صورت موفقیت آمیز مورد استفاده قرار گیرند. در این پژوهش، گوی های توخالی آلومینایی به منظور ایجاد سلول ها در چدن نشکن به کار گرفته شدند. فرآیند تولید گوی های توخالی آلومینایی شامل پوشش دهی دانه های پلی استیرن به عنوان زیرلایه توسط مخلوطی از پودرهای آلومینا و سیلیکات سدیم و استفاده از عملیات حرارتی به منظور خروج پلی استیرن می باشد. سپس، به منظور تولید فوم های ترکیبی چدنی از روش ریخته گری ماسه ای استفاده گردید. بعد از تهیه قالب ، گوی های توخالی آلومینایی درون حفرات قالب جای داده شدند و در نهایت، مذاب ریزی انجام شد. نمونه های ریختگی سنگ زنی شدند و مطالعات میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون فشار بر روی آن ها صورت گرفت. نتایج نشان می دهد که کاهش اندازه سلول ها منجر به بهبود رفتار فشاری فوم های چدنی می گردد. ریزساختار نمونه های تولیدی شامل پرلیت به همراه گرافیت های کروی احاطه شده با فریت است. در نمونه هایی که حاوی گوی های آلومینایی کوچک تر هستند، ضخامت دیواره سلول ها کاهش و بنابراین، سرعت سرد شدن افزایش می یابد. در نتیجه، سریع سرد شدن دیواره سلول ها در این نمونه ها موجب ایجاد فاز کاربید در ریزساختار می شود.