การขึ้นรูปวัสดุเชิงประกอบอะลูมินา-ไททาเนียมคาร์ไบด์ โดยการอัดขึ้นรูปด้วยความดันที่เท่ากันทุกทิศทางภายใต้อุณหภูมิสูง

Abstract

ศึกษาตัวแปรสำคัญที่มีผลต่อสมบัติเชิงกลของชิ้นงาน ได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน และเวลา ในการวิจัยนี้ได้เลือกใช้อัตราส่วนระหว่างอะลูมินา และไททาเนียมคาร์ไบด์ ในปริมาณร้อยละ 70 และร้อยละ 26 ตามลำดับ เป็นสารตั้งต้น ใช้เซอร์โคเนียมออกไซด์ร้อยละ 4 เป็นสารปรับปรุงสมบัติเชิงกล เผาผนึกชิ้นงานที่อุณหภูมิ 1900 องศาเซลเซียส เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่มีความหนาแน่นมากกว่าร้อยละ 95 ของความหนาแน่นทางทฤษฎี สามารถนำไปอัดขึ้นรูปด้วยกระบวน Hot Isostatic Pressing (HIP) แบบไม่ต้องใช้แคปซูล เพื่อเพิ่มความหนาแน่นและปรับปรุงสมบัติเชิงกลให้ดีขึ้น ผลการทดลองพบว่า การ HIP ชิ้นงานที่อุณหภูมิ 1650 องศาเซลเซียส ความดัน 1600 กิโลกรัม/ตารางเซนติเมตร (160 เมกกะปาสคาล) เวลา 60 นาที ซึ่งเป็นภาวะที่เหมาะสมสามารถทำให้ชิ้นงานมีความหนาแน่นมากกว่าร้อยละ 99 ของความหนาแน่นทางทฤษฎี มีค่าความทนต่อการดัดโค้งเท่ากับ 450.303 เมกกะปาสคาล ค่าโมดูลัสของยังเท่ากับ 454.613 จิกะปาสคาล ค่าความแข็งเท่ากับ 23.732 จิกะปาสคาล และค่าความเหนียวเท่ากับ 4.3 เมกกะปาสคาล.เมตร 1/2