ارزيابي رفتار مكانيكي فوم‌ هاي فولاد زنگ ‌نزن توليد شده به روش انحلال دانه‌هاي كروي اوره به عنوان فضاساز

فوم‌ هاي فلزي يا فلزات سلولي خانواده‌اي از مواد نو و پيشرفته به شمار مي‌آيند كه با توجه به ويژگي ‌هاي منحصر به فردشان، امكان زيادي براي توسعه در سال‌هاي آينده خواهند داشت. پژوهش حاضر به ساخت فوم‌هاي فلزي از جنس فولاد زنگ‌نزن L316 كه كاربردهاي نسبتاً وسيعي در صنايع پزشكي (به ويژه ساخت ايمپلنت‌ها) دارد، مي‌پردازد. براي اين منظور، از روش متالورژي پودر و انحلال دانه‌هاي كروي اوره در آب به عنوان فضا نگه‌دارنده استفاده شد. اندازه‌گيري تخلخل، ارزيابي ديواره سلول‌ها توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آزمون فشار روي نمونه‌هاي فولادي انجام شد. اثر ميزان تخلخل و فشار اعمالي در طي فرآيند توليد روي رفتار مكانيكي فوم‌هاي توليدي مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر اين، براي اولين بار، آزمون فشار توسط مدل‌ صريح المان محدود فوم فولادي با 30 درصد تخلخل شبيه‌سازي شد. نتايج حاكي از آن است كه بيشترين استحكام تسليم، استحكام نهايي و ناحيه پلاتو در فوم فولاد زنگ‌نزن با 30 درصد وزني اوره و فشار اعمالي برابر با 250 مگاپاسكال رخ داده است. تصاوير ميكروسكوپي بيانگر آن است كه اتصال ذرات آهن به خوبي صورت گرفته است و سلول‌ها مطابق با هندسه دانه‌هاي اوره، كاملاً كروي‌شكل هستند. علاوه بر اين، مكانيزم تخريب نمونه‌هاي آزمايشگاهي و نمونه‌هاي شبيه‌سازي شده تقريباً شبيه يكديگر رخ مي‌دهد.