ارزیابی ریزساختار و رفتار فشاری فوم‌های Fe-1.5wt. %C-2wt. %Cu تولید شده به روش متالورژی پودر

در این پژوهش، گرانوله‌های اوره کروی‌شکل به عنوان پُرکننده فضا در تولید فوم‌های فولادی به روشی مبتنی بر متالورژی پودر به کار برده شدند. در این روش، گرانوله‌های اوره توسط مخلوطی از پودرهای آهن، کربن و مس پوشش‌دهی شدند. پس از فشردن گرانوله‌های پوشش‌دهی شده توسط یک پرس هیدرولیک درون یک قالب فلزی و با فشار MPa 200، تف‌جوشی درون یک کوره مخصوص متالورژی پودر در دمای ˚C 1120 صورت گرفت. مطالعات انجام شده بر روی نمونه‌های تولیدی شامل اندازه‌گیری درصد تخلخل، ارزیابی ریزساختار توسط میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی و تعیین رفتار فشاری است. میانگین میزان تخلخل نمونه‌های تولیدی برابر 5/74 درصد اندازه‌گیری شد. مطالعات میکروسکوپ نوری نشان داد که سلول‌ها دقیقاً منطبق با هندسه گرانوله‌های اوره تولید شده‌اند. علاوه بر این، هیچ‌گونه شکستی در دیواره سلول‌ها مشاهده نشد و بنابراین، هیچ‌گونه شکستی در گرانوله‌ها در اثر فشردن رخ نداده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان می‌دهد که اغلب سلول‌ها به یکدیگر اتصال یافته‌اند و مجموعه‌ای از سلول‌های باز و بسته ایجاد شده است. در منحنی‌های تنش-کرنش فشاری فوم‌های تولیدی، یک ناحیه پلاتو طولانی به صورت دندانه‌دار مشاهده می‌شود. میانگین تنش در ناحیه پلاتو برابر MPa 15، میانگین بیشترین مقدار تنش فشاری برابر MPa 25 و میانگین انرژی جذب شده برابر Nm 14 می‌باشد.