توليد فوم فلزي آهني با ساختار لايه اي به روش ريخته گري انجمادي و بررسي ريز ساختار و خواص مكانيكي آن

فلز آهن با توجه به فراواني، قيمت مقرون به صرفه و خواص مكانيكي مناسب، از پركاربردترين فلزات در صنايع مختلف مانند باتري ها، بيومواد و... است. علاوه بر اين، فلز آهن با ساختار متخلخل به دليل وزن سبك، چقرمگي بالا و جذب انرژي بالا اخيرا توجه محققان زيادي را به خود جلب نموده است. در اين مقاله به توليد فوم فلزي از جنس آهن به روش ريخته گري انجمادي و با استفاده از ماده اوليه اكسيد آهن، پرداخته شده است. ريزساختار و خواص مكانيكي اين ساختار متخلخل، پس از فرايند احيا و پخت مورد برسي قرار گرفته است. ميزان تخلخل حاصل از دوغاب با ۱۰ درصد حجمي پودر اكسيد آهن و سرعت انجماد 2 درجه سانتي گراد بر دقيقه، ۸۲ درصد و ريزساختار حاصل از اين عمليات، لايه اي متخلخل و موازي تعيين شد. ضخامت لايه ها در ريزساختار از ۱۶ تا ۲۲ ميكرومتر و پهناي حفرات در حد فاصل لايه ها، در محدوده ۲۵ تا ۳۵ ميكرومتر داراي بيشترين درصد فراواني برآورد شد. آناليز نتايج آزمون فشار نشان داد كه تنش فشاري حداكثري اين ساختار MPa ۳۴/۴، و تنش ميانگين در ناحيه دوم نمودار تنش كرنش (ناحيه پايا) كه در آن جذب انرژي رخ ميدهد، معادل MPa ۵۳/۴ و كمي بيشتر از حداكثر تنش فشاري مي باشد.