بررسي امكان توليد فوم فلزي از پودر آهن به روش SPS

Investigating the feasibility of producing metallic foam using iron powder by SPS process

فرايند SPS يكي از روش هاي نوين در تف جوشي قطعات متالورژي پودر مي باشد. در اين روش در مدت زماني كوتاه با تخليه پالس هاي الكتريكي به توده پودر، امكان تف جوشي و چگالش قطعات با ايجاد گرماي ژول وجود دارد. در اين مقاله توليد فوم فلزي از پودر آهن خالص با فرايند SPS مورد مطالعه قرار گرفت. براي بررسي اثر چگالي جريان بر تخلخل، 4 نمونه در چگالي جريان هاي 2/7 و 3/2 و 3/6 و 4 آمپر بر ميليمتر مربع توليد گرديد. فرايند توليد نمونه ها در زماني كمتر از 6 دقيقه به پايان رسيد. ميزان تخلخل نمونه هاي حاصل، توسط نرم افزار پردازش تصوير MIP در محدوده 10 تا 65 درصد حجمي اندازه گيري گرديد. بررسي هاي انجام شده نشان داد كه در زمان ثابت، افزايش چگالي جريان پالس هاي اعمالي به توده پودر از 2/7 تا 4 آمپر بر ميلي متر مربع موجب افزايش ميزان حرارت توليدي و در نتيجه كاهش تخلخل مي گردد.

Spark plasma sintering (sps) process is a new method that makes possible consolidating powders in a short period of time by applying pulsed electric current. This article reports the study carried out on the feasibility of using the sps process for manufacturing metallic foam using pure iron powder. The effect of current density variation on the porosity was investigated by producing samples in 2.7, 3.2, 3.6 and 4 A/mm2. Fabrication of the foam in time duration shorter than 6 minutes was completed. Porosity was measured in the range of 10% to 65% by using MIP image analyzer software. It was found that increasing of current density would result in decrease of porosity at a constant sintering time.