مطالعه ی خواص مکانیکی نانوسخت فلزهای گرادیانی wc-co ساخته شده به روش تف جوشی پلاسمای جرقه ای

سخت فلزهای گرادیانی برای کاربردهای خاص ساخته می شوند و در بسیاری از موارد دارای ترکیب منحصر به فردی از چند خاصیت مختلف هستند که نمی توان در کامپوزیت های معمولی به آن ها دست یافت. در این تحقیق نانوسخت فلزهای گرادیانی wc-co با تعداد لایه های مختلف و میزان نانوکاربید تنگستن مشخص در تمامی لایه ها، توسط روش تفجوشی پلاسمای جرقه ای (sps) ساخته شدند. به منظور بررسی خواص مکانیکی این نانوسخت فلزها آزمون سختی سنجی از تمامی لایه های آن ها و نیز آزمون خمش روی این نمونه ها انجام گرفت. به علت ابعاد کوچک نمونه های ساخته شده، فیکسچر خاصی جهت انجام آزمون خمش طراحی و ساخته شد. نتایج بررسی ها نشان داد که استفاده از ذرات نانوکاربید تنگستن، تا یک میزان مشخص در تمامی لایه های این نانوسخت فلز گرادیانی، باعث افزایش چشم گیر استحکام خمشی در نمونه ها می شود. استفاده ی بیش تر از میزان بهینه ی نانوذرات کاربید تنگستن، افت استحکام خمشی را در پی داشت. سختی نمونه ها در لایه هایی که دارای میزان کبالت کم تر بودند بیش تر از لایه هایی بود که دارای کبالت بیش تری بودند که این باعث ایجاد یک گرادیان سختی در این نانوسخت فلزها شد. هم چنین مشخص شد که استفاده از نانوذرات کاربید تنگستن تا یک میزان مشخص در لایه های مختلف این سخت فلز منجر به افزایش سختی در نمونه ها می شود.