کاربرد روش غیرمخرب جریان های گردابی در تعیین درصد حجمی نمک موجود در فوم خام آلومینیومی
چکیده
امروزه در صنعت متالورژی پودر فوم های خام در تولید فوم های فلزی بسیار حائز اهمیت می باشد. فوم های فلزی سلولی در دسته بندی مواد جدید قرار می گیرند. زیرا خواص آنها منحصر بفرد بوده و از جمله آن خواص می توان به: نسبت استحکام به وزن بالا، خاصیت جذب انرژی و مقاومت به ضربه، خاصیت جذب صدا (عایق صوتی)، الکتریکی اشاره کرد، می توان با تغییر دادن در خواص فیزیکی مثل تخلخل (دانسیته نسبی)، هندسه حفرات (شکل، جهتگیری و اندازه حفرات) و توپولوژی سلول (باز یا بسته بودن سلولها) به این مهم دست یافت. بنابراین فوم های فلزی در کاربردهای مختلف که از جمله آنها می توان به: صنعت حمل و نقل و اتومبیل سازی، صنایع نظامی و نگهدارنده مواد کاتالیستی اشاره کرد، مورد استفاده قرار گیرند. روشهای متعددی برای تولید فوم وجود دارد، که شامل فوم سازی به کمک عامل فوم ساز، تزریق گاز در مذاب، عامل فوم ساز در مذاب، عامل فوم ساز در پودر و فلز خورانی تحت فشار اشاره کرد. در این تحقیق از روش متالورژی پودر استفاده شده است. لازم به توضیح می باشد که در متالورژی پودر به فوم های قبل از زینتر شدن فوم های خام اطلاق می شود. در این پژوهش برای تولید فوم های خام از روش عامل ایجاد کننده فضای خالی (پودر نمک) در پودر استفاده شده است. یکی از مباحث مورد مطالعه برای فوم های خام هادی ایجاد ارتباط بین درصد حجمی ذرات نمک و اندازه آگلومره های نمک با خروجی های جریان گردابی می باشد. جریان گردابی یکی از روشهای آزمون غیر مخرب بشمار می آید. روش جریان گردابی برای ارزیابی و بازرسی غیر مخرب ترکها، مشخصات عیوب و حفرات، برای اندازه گیری هدایت الکتریکی، نفوذپذیری مغناطیسی فلزات و آلیاژها به کار می رود. روش جریان گردابی در عین حالی که یکی از قدیمی ترین شیوه های آزمون غیرمخرب می باشد، ولی جدیدترین کاربرد آن در شناسایی و بررسی درصد حجمی ذرات نمک و اندازه آگلومره های نمک موجود در فوم های خام آلومینیومی است. به کمک این آزمون می توان تمامی فوم های خام فلزی را در خط تولید، به طور صد در صد و در کم ترین زمان ممکن مورد بررسی قرار داد. اساس این آزمون بر مبنای القای جریان های گردابی درون قطعه استوار است و همان گونه که از نام آن مشخص است این جریان ها درون قطعه ی مورد آزمون الگویی گردابی شکل دارند. بدین منظور از آلومینیوم خالص با 5/99 %خلوص برای تولید فوم های خام آلومینیومی استفاده گردید. فوم های خام آلومینیومی با درصدهای حجمی نمک و نیز اندازه آگلومره های نمک متفاوت تولید شدند. تغییرات درصد حجمی ذرات نمک و اندازه آگلومره های نمک می تواند پاسخ ماده ی مورد آزمایش را نسبت به آزمون جریان گردابی تحت تأثیر قرار دهد. درصدهای بالاتر حجمی نمک تراوایی یا نفوذ پذیری مغناطیسی فوم های خام آلومینیومی را افزایش می دهد. این افزایش نفوذ پذیری منجر به افزایش در خروجی های آزمون جریان گردابی خواهد شد. در نهایت برای یافتن فرکانس بهینه و بدست آوردن دقیق ترین خروجی از آنالیز رگراسیون استفاده شد. همچنین از این آزمون غیر مخرب به منظور پیش بینی خواص الکتریکی فوم های خام آلومینیومی استفاده شد. نتایج بررسی ها نشان داد که آزمون جریان گردابی دقت بسیار بالایی در تعیین درصد حجمی ذرات نمک و اندازه آگلومره های نمک فوم های خام آلومینیومی دارد.