27043

بررسي عددي و تجربي رفتار تغييرشكل گرم سوپر آلياژ IN-718 در قطعات توليد شده به روش ساخت افزايشي (AM)

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد- گرايش شكل دادن فلزات

1397

1400/11/27

حسين عربي - باقر محمدصادقي

بهمن ميرزاخاني

مهندسي مواد و متالورژي

در اين پژوهش نمونههاي توليد شيده از سيوپرآلياژ اينكونل 718 به روش ذوب گزينشيي ليزر تحت آزمايش فشيييار گرم در بازه دمايي ℃1050 - 095 و محدوده نرخ كرنشهاي 1-s1 - 001 / 0 قرار گرفتهاند. در كرنش ابت 6 / 0 انرژي فعال سازي تغيير شكل گرم آلياژ برابر با 1-mol .kJ 157 / 569 محا سبه شد، همچنين وابت ماده به عنوان تابعي از كرنش در قالب معادله چندجملهاي درجه پنج ا ست راج شدند. براي پيشبيني رفتار سيلان ماده از دو روش معادله آرنيوس و يادگيري ماشين استفاده شده است. در اين روش ضريب همبستگي ( R ( و ميانگين خطا مطلق نسبي ) AARE ( به ترتيب 99447 / 0 و 9695 / 2 % براي معادله آرنيوس و 9994 / 0 و 4390 / 0 % براي يادگيري ماشين براورد شده است، اين نتايج نشان داد كه يادگيري ماشين براي پيش بيني تنش سيييلان ماده قابل اعتماد تر اسييت و پيش بيني دقيقتري را ارائه ميدهد. علاوه بر اين، نقشييه فرايند سوپرآلياژ اينكونل 718 در كرنش ابت 6 / 0 ر سم شده، بازده بي شينه 35 % براي تغيير شكل گرم آلياژ در شرايط بهينه تغيير شكل در دماي ℃ 1000 و نرخ كرنش 1-s 001 / 0 براورد شد. مناطق ناپايداري آلياژ در م حدوده نرخ كرنش 1-s001 / 0 و د ما هاي ℃950 و ℃1050 ات فاق اف تاد ند. براي بررسيييي م كانيزم هاي تغيير شكل در اين مناطق، برر سيهاي متالوگرافي بر روي نمونههاي مربوط به اين شرايط تغيير شكل انجام گرفت. بر ا ساس برر سيهاي ريز ساختاري، در شرايط بهينه تغيير شكل تبلور مجدد ديناميكي به طور كامل انجام شده ا ست در حاليكه كه در شرايط ناپايداري ا ر كرنش مو ضعي به همراه دانههاي اوليه ك شيده شده ديده ميشود. واژههاي

1401/06/29

Numerical and experimental investigation of the hot deformation behavior of IN-718 superalloy manufactured by addititve manufacturing (AM)

2/16/2023 12:00:00 AM

In this study, samples produced from Inconel 718 superalloy by selective laser melting method were subjected to hot compression testing in the temperature range of 950℃ to 1050℃ and the strain rate range of 1-0.001 s-1. At a constant strain of 0.6, the effective activation energy for deformation was calculated to be 569/1157 kJ mol-1. The material constants were found as a function of strain in the form of a fifth-degree polynomial equation. The Arrhenius equation and machine learning were used to predict the flow behavior of the studied alloy. The correlation coefficient (R) and average relative absolute error (AARE) are estimated to be 0.99447 and 2.99595% for the Arrhenius equation and 0.9994 and 0.4390% for machine learning. Thus, one can say that the machine learning predicts the flow stress with higher accuracy. In addition, the Inconel 718 superalloy process map was plotted at a constant strain of 0.6, the maximum power dissipation efficiency was 35% for hot deformation of the alloy under optimal temperature conditions of 1000℃, and the strain rate of 0.001s-1 was estimated. Instability zones occurred near the strain rate of 0.001s-1 and temperatures of 950℃ and 1050℃. Microstructural studies were conducted on deformed specimens under different strain rates and temperature conditions. Therefore, under optimal deformation conditions where power dissipation efficiency was maximum, dynamic recrystallization took place which is known as a favorable deformation condition. In the flow instability regions, only partial recrystallization took place in boundaries of deformed elongated grains.

اينكونل 718 ، ساخت افزاي شي، تغيير شكل گرم، معادله آرنيوس، يادگيري ما شين، نقشه فرايند.

Inconel 718, Hot Deformation, Additive Manufacturing, Arrhenius equation, Machine Learning, Processing Map.

marzieh saremi

Dr. Hossein Arabi