بررسی تجربی و تحلیلی تراکم مخلوط پودرهای سرامیکی- فلزی تحت بارگذاری ضربه ای
Abstract
تراکم پودرهای فلزی با استفاده از بار ضربه ای و موج انفجار برای تولید انبوه قطعات کوچک که در آنها دانسیته و استحکام مکانیکی بالا ضروری می باشد، کاربرد وسیعی دارد. چرخ دنده ها و یاتاقانها دربسیاری از ماشین ها از این طریق تولید می شوند. اجزا و قطعات کوچک از موادی نظیر آلیاژهای آهن ، مس ، نیکل ،فولاد را می توان با نرخ 1500 عدد در ساعت تولید نمود. دانسیته این قطعات غالبا بیشتر از 95 درصد دانسیته تئوریک است . زمینه هایی وجود دارد که در آنها استفاده از روش ضربه ای و انفجاری تراکم پودر ها کاربرد داشته و روشهای متداول دیگر میسر نمی باشد، که عبارتند از: الف - مواردی که تعداد محدودی از قطعات باید تولید شود. ب - مواردی که قطعاتی با ابعاد بزرگ باید تولید شود. ج - مواردی که پودرهای سخت باید مورد استفاده قرار گیرند. زیر تراکم آنها به آسانی میسر نیست . د- مواردی که هندسه قطعات مناسب نیست . اگر نسبت طول به قطر (l/d) بزرگتر از 10 باشد. رابطه بین پارامترهای هر سامانه و نوع بارگذاری و پارامترهای سخت شوندگی پودرهای فلزی و میزان جذب انرژی آنها، از پیچیدگی های خاصی برخوردار است. ارائه مدلی بین پارامتر های مذکور، زمینه ای برای کنترل فرایند و افزایش کیفیت محصول بدست آمده، در این نوع فرایند خواهد شد زیرا شکل دهی قطعات توام با سخت شوندگی آنها از ایدآل ترین حالها در مباحث متالوژی ومکانیک مواد است. لذا دستیابی به این تکنولوژی با استفاده از تراکم پودرهای فلزی تحت بارگذاری با نرخ انرژی بالا میسر خواهد بود. کنترل و مهار انرژی حاصل از بارگذاری ضربه ای و انفجاری اثر مستقیمی بر انجام بهینه این فرایند و سخت شوندگی پودر های فلزی خواهد داشت. لذا ارائه مدلی برای پارامتر های بارگذاری و مشخصه های پودر، اهداف فوق را محقق خواهد کرد. در این رساله تحقیقات در دو بخش تجربی و نظری انجام می شود. در بخش آزمایشهای تجربی پودر سرامیک-فلزی با جنسهای مختلف توسط سیستم اعمال بار ضربه ای متراکم می شود.پس از مرحله ی تراکم ،انجام بررسی های میروسکوپی و تست های مکانیکی برای تعیین ساختار اتصال بین ذرات پودر و استحکام مکانیکی آن انجام می پذیرد . در این سری از آزمایشها میزان جذب انرژی و میزان سخت شوندگی توسط انواع مختلف پودر بررسی می شود.