28181

بررسي ريزساختار و رفتار شكل‌پذيري دما بالاي فولاد 316L توليد شده به روش ساخت افزايشيSLM

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژي- گراش شكل دادن فلزات

1399

1401/11/16

دكتر باقر محمد صادقي- دكتر سيدرضا علمي حسيني

مهندسي مواد و متالورژي

در اين تحقيق ريزساختار و رفتار شكل‌پذيري دما بالاي فولاد 316L ساخته شده به روش SLM بررسي شد. تغيير شكل پلاستيك فلزات با روش‌هاي مختلفي انجام مي‌شود. يكي از روش‌هاي تغيير شكل پلاستيك، تغيير شكل در دماهاي بالا است كه بسيار سريع‌تر و براي فلزات مختلف استفاده مي‌شود. ابتدا نمونه‌هاي فولاد316L در شرايط ساخت مشخص با حداكثر قدرت ليزر برابر با 300 وات، ضخامت هر لايه برابر با 30 ميكرومترو سرعت لايه نگاري برابر با 750 ميلي متر بر ثانيه به روش SLM ساخته شدند. پس از بررسي ريزساختار اوليه، حوضچه‌هاي مذاب مشاهده شد. نمونه‌ها در دماي 1050 درجه سانتي گراد به مدت نيم ساعت تحت عمليات محلول‌سازي قرار گرفتند. بعد از عمليات محلول‌سازي نمونه‌ها در دماهاي 800، 900، 1000 و 1100 درجه سانتي گراد و نرخ‌هاي كرنش 0.01، 0.001 و 0.1 برحسب معكوس زمان تحت تغيير شكل گرم قرار گرفتند. با رسم نمودارهاي تنش-كرنش حقيقي رفتار سيلان فولاد بررسي شد. با مشاهده نقطه پيك در منحني‌ها، پديده تبلور مجدد اثبات شد. نقشه‌ي بازده انرژي فولاد 316L و نقشه ناپايداري آن در كرنش 0/8 رسم شد. از تطابق اين دو نقشه، نقشه فرآيند فولاد 316L در كرنش 0/8 حاصل شد. مناطق پايدار و ناپايدار در نقشه فرآيند مشخص شدند و ريزساختار نمونه‌ها بررسي شد. با شبيه‌‌سازي المان محدود آزمايش فشار گرم براي فولاد316L در دماي مشخص 1000 درجه سانتي گراد پيش‌بيني شد كه آسيب به قطعه در دماي 1000 درجه سانتي گراد و نرخ كرنش 0.1 برحسب معكوس زمان وارد مي‌شود و همچنين عدم وارد شدن آسيب به قطعه نيز در اين دما و نرخ كرنش 0.001 پيش‌بيني شد كه با نتايج نقشه‌ي فرآيند و بررسي‌هاي ريزساختاري تطابق خوبي را دارد.

1402/02/08

Investigation of Microstructure and Hot Deformation behaviour of 316L stainless steel produced by SLM

2/5/2024 12:00:00 AM

In this research, the microstructure and hot formability of 316L stainless steel produced Through the SLM was investigated. Afterward the molten pools were observed by OM. The samples were subjected to solution annealing at the 1050 °C for 30 minutes to remove the residual stress caused by SLM process. The samples were subjected to hot deformation at the temperatures of 800 °C, 900 °C, 1000 °C, and 1100 °C and strain rates of 10-1 s-1,10-2 s-1, and 10-3s-1. After plotting the true stress-stain diagrams, the behavior of hot working of 316L steel was investigated. By observing the peak point of the curves, the phenomenon of recrystallization was proved. The power dissipation map as well as the instability map of steel at strain of 0.8 was drawn, the processs map of steel at the strain of 0.8 was obtained meanwhile the stable and unstable areas were identified and their microstructure was investigated. By simulating the hot pressure test for steel at the certain temperatrure of 1000°C, it was predicted that the damage would occure in the parts at the temperatrure of 1000 °C and strain rate of 10-1 s-1 while no damage would occure in the parts at this temperatrure and the strain rate of 10-3 s-1 this shows good a agreement with the results of process map and the microstructure investigation.

ساخت افزايشي SLM، فولاد316L ، تغيير شكل گرم، نقشه فرآيند، شبيه‌‌سازي المان محدود

SLM, Stainless steel 316L, Hot deformation, Processing map, Finite element simulation.

Laleh Esmailpoor

Dr. Bagher Mohammad Sadeghi-Dr. Seyed Reza Elmi Hosseini