多孔钢研究


              Porous Steel
Fabrication and Mechanical  Properties

 

 

** outline**

Porous metals

Fabrication method

Mechanical properties

Future research

 

 

** Applications of Porous Metals **

Heat exchangers

Diesel particulate filters 

Gas and liquid filters

Sound absorbers 

Energy absorbers 

Capillary pumping systems

 

 

** Existing Methods for Making Porous Metals **

Porous metals are currently produced using a range of techniques: 

Melt-gas injection

Powder foaming

Melt infiltration

Investment casting 

Metal deposition 

Sintering hollow metal spheres

 

 

** Lost Carbonate Sintering (LCS) process for manufacturing porous metals **

Mixing steel + carbonate powders

Moisturising with ethanol

Cold pressing

Sintering at  850℃ for 4 hrs

Dissolving carbonate in water or decomposing carbonate at high temperatures

Drying

 

 

** Characteristics of LCS **

Suitable for metals with high melting points.

Open cells

Controllable pore size and shape

Controllable density and porosity

Low cost

 

 

** Process Conditions **

Percentage of Steel Powder (%)

25, 30, 35, 40, 45

Carbonate Particle Size (μm)

      <250, 250~410, 410~710, 710~1000,1000~1500

Compacting Pressure (MPa)

    100, 150, 200, 250, 300.

Sintering Time is 4 hours at 850℃ for normal melting and  4hours at 850℃ plus 0.5hour at 950℃ for decomposing.

 

 

 

** Investigation of Mechanical Properties **

Rockwell Test

Compressive Test

Tensile Test

Three Point Bending Test

 

 

** Rockwell Test **

 

 

 

** Compressive Tests **

Porous steel

Porous steel with pipe (sintered together)

Mild steel pipe only

Porous steel with mild steel pipe

 

 

 

** Stress and Strain Static Compression **

 

 

 

** Three Point Bending Test **

Sintered solid steel

Porous steel only

Porous Steel with Two Steel Sheets

 

 

 

** Comparing sandwich porous steel with solid steel sintered by powder **

 

 

 

** Three Point Bending Test **

Fe 25% -- 45%  K2CO3 710~1000 With Two Steel Sheets

 

 

 

** Future Research Areas **

Effect of compact pressure on mechanical properties

Investigate impact properties

Improvement for sintering process

 

 

 

** Thank You **

 [email protected]

 

Supervisor

Dr. Yuyuan Zhao

Dr. G Schleyer