بررسي چقرمگي شكست نانوكامپوزيت هاي B4C-TiB2 با روش آزمون فرورفتگي ويكرز در بارگذاريهاي مختلف

Study of Fracture Toughness in B4C-TiB2 Nanocomposites with Vickers Indentation Test Method at Different Loads

با توجه به گستردگي و كارايي روز افزون سراميكها در صنايع مختلف، نياز به شناسايي دقيق خواص مكانيكي آنها با حداقل صرف زمان و هزينه براي طراحي بهينه مهم است. در اين پژوهش با ساخت نمونه هاي نانوكامپوزيتB4C با ده درصد حجمي دي بوريد تيتانيوم، مقادير دانسيته، مدول الاستيسيته و سختي آنها تعيين شده و مقدار چقرمگي شكست آنها توسط روابط مختلف تعيين چقرمگي شكست به روش آزمون فرورفتگي ويكرز در بارگذاريهاي N100 و N150 بدست آمده و نتايج آن ها با يكديگر مقايسه شدند. نتايج حاصل دقت و كارايي معادله اصلاح شده تعيين چقرمگي شكست با استفاده از سطح اثر ترك در مقايسه با ديگر روابط را در پي داشت. همچنين مكانيزم رشد تركهاي ناشي از بارگذاريهاي مختلف در نتايج حاصل از معادلات چقرمگي شكست اثر گذار بود.

According to widespread and increasing efficiency of ceramics in different industries, identification their mechanical properties with minimum time and cost is important for the optimal design. Unique properties of boron carbide (B4C) such as high hardness, low density, and comprehensive area for notron attraction, have turned this material into a very suitable candidate for many industrial applications such as nuclear facilities and light armored plates. In this paper, B4C nanocomposite samples with a volume of 10% of TiB2 were prepared and the values of density, hardness and Elasticity modulus were determined and then the fracture toughness values were calculated by using various fracture toughness formula with Vickers indentation test method in loads of 100N and 150N and their results were compared to each other. The results show that the modified equation with using cracks leads high accuracy and efficiency compared to other relations. It also concluded that the growth mechanism due to different loads affects on the results of fracture toughness values.