ارزیابی رفتار فشاری فوم‌های فولادی تولیدشده به‌روش متالورژی پودر

فوم‌های فلزی و فلزات سلولی دسته‌ای از مواد مهندسی نوظهور هستند که به‌دلیل داشتن رفتار و ویژگی‌های منحصربه‌فرد می‌توانند در بسیاری از کاربردهای صنعتی به‌صورت موفقیت‌آمیز استفاده شوند. در این پژوهش، فوم‌های فولادی به‌روش متالورژی پودر و با استفاده از اوره به‌عنوان پرکنندۀ فضا یا فضاساز تولید شدند و درصد تخلخل، ریزساختار و رفتار فشاری آن‌ها مطالعه شد. علاوه‌براین، رفتار فشاری فوم‌های تولیدی به کمک روش اجزای محدود و برپایه مدل گارسون-تورگارد-نیدلمن شبیه‌سازی و اثر پارامترهای مؤثر در مدل یادشده برای پیش‌بینی بهتر رفتار فوم‌های فولادی بررسی شد. نتایج حاکی از آن است که میانگین میزان تخلخل در فوم‌های فولادی برابر 3/79درصد است که شامل سلول‌های تشکیل‌شده در اثر انحلال دانه‌های اوره و حفرات باقی‌مانده در بین ذرات آهن تف‌جوشی‌شده است. منحنی‌های‌ تنش-کرنش فشاری فوم‌های فولادی تولیدشده بیانگر رفتار مرسوم فوم‌های فلزی است و دارای نواحی تغییر شکل کشسان و پلاتو دندانه اره‌ای نسبتاً طولانی و درنهایت، نقطه شکست است. نتایج شبیه‌سازی پیش‌بینی می‌کند که اندازۀ مش، fn، q1 و q2 بر روی منحنی‌های تنش-کرنش فشاری مؤثرند، اما q1 بیشترین تأثیر و fn کمترین تأثیر را دارند.