ارزیابی رفتار مکانیکی فوم های فولاد زنگ نزن تولید شده به روش انحلال دانه های کروی اوره به عنوان فضاساز

فوم های فلزی یا فلزات سلولی خانواده ای از مواد نو و پیشرفته به شمار می آیند که با توجه به ویژگی های منحصر به فردشان، امکان زیادی برای توسعه در سال های آینده خواهند داشت. پژوهش حاضر به ساخت فوم های فلزی از جنس فولاد زنگ نزن L۳۱۶ که کاربردهای نسبتا وسیعی در صنایع پزشکی (به ویژه ساخت ایمپلنت ها) دارد، می پردازد. برای این منظور، از روش متالورژی پودر و انحلال دانه های کروی اوره در آب به عنوان فضا نگه دارنده استفاده شد. اندازه گیری تخلخل، ارزیابی دیواره سلول ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون فشار روی نمونه های فولادی انجام شد. اثر میزان تخلخل و فشار اعمالی در طی فرآیند تولید روی رفتار مکانیکی فوم های تولیدی مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر این، برای اولین بار، آزمون فشار توسط مدل صریح المان محدود فوم فولادی با ۳۰ درصد تخلخل شبیه سازی شد. نتایج حاکی از آن است که بیشترین استحکام تسلیم، استحکام نهایی و ناحیه پلاتو در فوم فولاد زنگ نزن با ۳۰ درصد وزنی اوره و فشار اعمالی برابر با ۲۵۰ مگاپاسکال رخ داده است. تصاویر میکروسکوپی بیانگر آن است که اتصال ذرات آهن به خوبی صورت گرفته است و سلول ها مطابق با هندسه دانه های اوره، کاملا کروی شکل هستند. علاوه بر این، مکانیزم تخریب نمونه های آزمایشگاهی و نمونه های شبیه سازی شده تقریبا شبیه یکدیگر رخ می دهد.

Keywords:

فوم فولاد زنگ نزن , ذرات کروی اوره , فشار , فضاساز