ساخت و بررسی خواص مکانیکی لوله های فولادی با مغزی فوم آلومینیوم

فوم های فلزی به دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی مناسب نظیر استحکام بالا همراه با چگالی پایین، جذب انرژی مکانیکی بالا، استهلاک صوت و لرزش های مکانیکی، هدایت حرارتی خوب و ... کاربرد گسترده ای یافته اند. در این میان آلومینیوم و آلیاژهای آن به دلیل دارا بودن چگالی پایین نسبت به سایر فلزات و دردسترس بودن و سهولت تبدیل به فوم، به عنوان پراستفاده ترین فلز در تولید فوم های فلزی مورد استفاده قرار می گیرند. امروزه فوم های فلزی به روش های مختلفی از قبیل روش دمیدن گاز به درون مذاب، روش متالورژی پودر و ... تولید می شوند. در کنار تحقیقاتی که جهت ابداع روش های جدید تولید فوم های فلزی صورت می پذیرد، ارزیابی خواص این نوع مواد نیز سهم عمده ای از تحقیقات علمی را به خود اختصاص داده است. در این تحقیق، لوله های فولادی با مغزی فوم آلومینیوم به وسیله روش متالورژی پودر و با استفاده از جوش سرد تولید شده اند. پودر آلومینیوم با 6/0 درصد وزنی پودر هیدرید تیتانیوم ترکیب شده و سپس در لوله فولادی فشرده گردیده است. لوله پرشده در دمایی نزدیک نقطه ذوب آلومینیوم حرارت داده شده تا آزادشدن گاز هیدورژن توسط ذرات هیدرید تیتانیوم شرایط را برای تولید فوم فراهم کند. با توجه به دانسیته، درصد تخلخل نمونه های تولیدشده و مورفولوژی حفرات فوم در شرایط مختلف، شرایط بهینه برای تولید نمونه ها در دمای 670 درجه سانتیگراد و زمان 15 دقیقه به دست آمده است. طبق تحقیقات، لوله فولادی با مغزی فوم آلومینیوم دارای قابلیت جذب انرژی بالاتری نسبت به مجموع جذب انرژی لوله فولادی و فوم آلومینیوم به تنهایی می باشد. در این میان میزان جذب انرژی ویژه(sae) برای لوله فولادی پرشده با فوم آلومینیوم تقریباً %10 بزرگتر از sae برای لوله فولادی خالی در شرایط یکسان می باشد.