توليد گوي هاي توخالي فولادي توسط پودرهاي آهن تجاري و بررسي رفتار مكانيكي و ريزساختاري آن ها

در اين پژوهش، گوي هاي توخالي فولادي توسط روشي مبتني بر متالورژي پودر و با استفاده از پودرهاي آهن تجاري توليد شدند. بدين منظور، ابتدا پودرهاي آهن، مس (10 درصد وزني) و كربن (5/0 درصد وزني) مخلوط شدند و سپس توسط سيليكات سديم (10 درصد وزني) به عنوان چسب يك سوسپانسيون همگن ايجاد كردند. سپس، سوسپانسيون تهيه شده بر روي دانه هاي پلي استيرن توسط دستگاه پوشش دهي پاشيده شد. پس از خشك شدن گوي ها، دو عمليات حرارتي متفاوت بر روي آن ها انجام گرديد كه شامل حرارت دهي به منظور ذوب و تجزيه حرارتي پلي استيرن و تف جوشي به منظور توليد پوسته مستحكم مي باشند. براي بررسي ريزساختار گوي هاي توخالي فولادي از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي و براي بررسي رفتار مكانيكي آن ها از آزمون فشار استفاده شد. نتايج حاكي از آن است كه ديواره گوي هاي توليدي از چهار ناحيه متفاوت تشكيل شده است كه شامل ناحيه پودرهاي آهن تف جوشي شده، ناحيه پودرهاي مس توسعه يافته در بين پودرهاي آهن، ناحيه سيليكات سديم باقيمانده و ناحيه تخلخل ها مي باشد. نتايج به دست آمده از آزمون فشار بيانگر آن است كه منحني هاي نيرو- جابجايي در گوي ها با قطرهاي متفاوت تفاوت چنداني ندارد. شكست گوي ها در اعمال نيروهاي فشاري بر اثر وجود ريزترك ها در ديواره گوي ها و رشد آن ها صورت مي گيرد.