تاثير نرخ سرمايش بر ريزساختار و مورفولوژي گرافيت‌ها در فوم‌هاي تركيبي چدن نشكن متشكل از گوي‌هاي توخالي فولادي

در اين پژوهش، فوم‌هاي تركيبي يا كامپوزيتي چدن نشكن متشكل از گوي‌هاي توخالي فولادي به روش ريخته‌گري ماسه‌اي توليد شدند. بدين منظور، گوي‌هاي توخالي فولادي توسط محفظه تعليق و با استفاده از پودرهاي آهن تجاري بر روي دانه‌هاي پلي‌استيرن پوشش‌دهي شدند. پس از پوشش‌دهي، عمليات تجزيه حرارتي و تف‌جوشي منجر به توليد گوي‌هاي توخالي با قطر 4، 6 و mm 8 گرديد. سپس، گوي‌هاي توخالي فولادي به صورت رندوم درون حفره‌هاي قالب ماسه‌اي قرار داده شدند و پس از ريخته‌گري مذاب چدن نشكن، فضاي خالي ميان گوي‌ها پُر شد و فوم‌هاي تركيبي يا كامپوزيتي چدن نشكن متشكل از گوي‌هاي توخالي فولادي با قطرهاي مختلف توليد شدند. ارزيابي‌هاي ريزساختاري توسط ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و اسپكتروسكوپي اشعه ايكس توليد شده توسط پرتو الكتروني (EDS) صورت گرفت. سپس، نرخ سرمايش در فوم‌هاي توليدي با قطر گوي‌هاي مختلف محاسبه شد و تاثير آن بر مورفولوژي گرافيت‌ها و ريزساختار مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاكي از آن است كه كاهش اندازه قطر گوي‌ها موجب افزايش نرخ سرمايش مي‌شود. علاوه بر اين، افزايش نرخ سرمايش موجب كاهش كسر سطحي گرافيت‌ها و ميزان كرويت گرافيت‌ها و افزايش كسر سطحي كاربيد آهن و تعداد ندول‌هاي گرافيت مي‌شود.