• شماره ركورد
    30401
  • پديد آورنده

    زهرا عباسي

  • عنوان
    بررسي رفتار تغيير شكل گرم و تحولات ريزساختاري فولاد زنگ نزن 316 كم كربن توليد شده به روش ذوب ليزري انتخابي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مواد و متالورژي
  • سال تحصيل
    1400
  • تاريخ دفاع
    1402/10/24
  • استاد راهنما
    حميد رضا عابدي - محمد تقي صالحي
  • دانشكده
    مواد و متالورژي
  • چكيده
    روشهاي ساخت افزايشي بستر پودري از قابليت بالايي جهت ساخت محصولات با هندسه پيچيده و نزديك به شكل نهايي با خواص مكانيكي مطلوب برخوردار هستند. اين روشها تا كنون براي توليد انواع قطعات از جنس فولاد و سوپرآلياژها براي كاربرد و سرويس دهي در دماي بالا مورد استفاده قرار گرفته اند. لذا ارزيابي خواص مكانيكي دماي بالا و پايداري حرارتي قطعات ساخته شده به روش هاي ساخت افزايشي از اهميت بالايي برخوردار است. در همين راستا در اين پژوهش قطعات فولاد زنگ نزن 316L توليد شده به روش ذوب ليزري انتخابي در دماهاي 700، 800 ، 900 و ℃1000 و نرخ كرنش هاي 0.1، 0.01، و s-1001/0 تا كرنش 0.6 تحت آزمايش فشار گرم قرار گرفتند. بررسي نمودارهاي سيلان گرم از طريق ترسيم نمودارهاي سخت شوندگي-نرم شوندگي جوناس-پولياك حاكي از وقوع تبلور مجدد ديناميكي در تمامي شرايط ترمومكانيكي مورد بررسي است. مشاهده پيك گسترده تنشي همراه با كسر پايين نرم شوندگي به فعاليت مكانيزم تبلور مجدد ديناميكي پيوسته نسبت داده شده است. كسر دانه هاي با اندازه كمتر از μm10 ناشي از تبلور مجدد از 2 درصد در ساختار چاپ شده به ترتيب به 16.8% و 24% در ساختارهاي تغييرشكل يافته در دماهاي ℃700 و ℃1000 افزايش مي يابد. ميانگين اندازه دانه از μm73 در ساختار چاپ شده به μm45 در ساختار تغييرشكل يافته در دماي ℃700 كاهش مي يابد. روند مشابهي در خصوص ساختارهاي تغييرشكل يافته در دماهاي ℃800 و ℃900 و ℃1000 قابل رديابي است اما در مقايسه با دماي ℃700 متوسط اندازه دانه افزايش مي يابد به نحوي كه در دماي ℃1000 متوسط اندازه دانه به μm72 مي¬رسد. بر اساس تحولات شبكه مرزهاي فرعي و ساختار زيردانه ها، مكانيزم تبلور مجدد ديناميكي پيوسته به عنوان مكانيزم اصلي ترميم در حين تغييرشكل گرم اين فولاد معرفي شده است. گستردگي تبلور مجدد ديناميك پيوسته به حضور زيرساختار سلولي در نمونه اوليه چاپ شده پس از ذوب ليزري گزينشي و قبل از تغييرشكل نسبت داده شده است. زيردانه هاي از قبل موجود به عنوان هسته اوليه براي جوانه زني تبلور مجدد ديناميكي عمل كرده و در نتيجه فرايند تبديل مرزهاي كوچك زاويه به بزرگ زاويه تسهيل شده و نرخ و گستردگي تبلور مجدد افزايش مي يابد. همچنين تاول زدن مرزدانه اي و تشكيل ساختار گردنبندي به عنوان تاييدي بر فعاليت مكانيزم تبلور مجدد ناپيوسته و تضرس مرزدانه ها و درهم فرورفتن آنها به عنوان نشانه اي مبني بر فعاليت تبلور مجدد هندسي در ساختارهاي تغييرشكل يافته شناسايي شده است. بررسي تحولات بافت نيز حاكي از تشكيل يك بافت ترجيحي با جهت گيري <111> در ساختار هاي تغييرشكل يافته در دماهاي ℃700، ℃800 و ℃900 است، اما با افزايش دما به ℃1000 ساختار مجددا بافت ترجيحي خود را از دست مي دهد. تحولات ريزساختاري و بافت مشاهده شده در ارتباط با رفتارسيلان و رفتار نرم شوندگي ماده تفسير مي شود.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1402/11/07
  • عنوان به انگليسي
    An investigation into the high temperature deformation behavior and correlated microstructure evolution of 316L stainless steel manufactured by selective laser melting
  • تاريخ بهره برداري
    1/13/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    زهرا عباسي

  • چكيده به لاتين
    Additive manufacturing methods specially LPB-F has a high ability to manufacture Near net shape complex geometries with favorable mechanical properties. These methods have been used to produce all kinds of steel and superalloy parts for use and service at high temperatures. Therefore, eva‎luation of high temperature mechanical properties and thermal stability of parts made by additive manufacturing methods has great importance. in this research, 316L stainless steel parts produced by selective laser melting at temperatures of 700, 800, 900 and 1000 ℃ and strain rates of 0.1, 0.01, and 0.001s^(-1) up to a strain of 0.6 were got subjected to hot pressure testing. Jonas-Polyak hardening-softening curves based on flow stress curve indicates the occurrence of dynamic recrystallization in all thermomechanical conditions. The observation of a broad stress peak with a low softening fraction has been attributed to the activity of the continuous dynamic recrystallization mechanism. The fraction of grains with a size less than 10 μm due to recrystallization increases from 2% in the printed structure to 16.8% and 24% in the deformed structures at temperatures of 700℃ and 1000℃, respectively. The average grain size decreases from 73 μm in the printed structure to 45 μm in the deformed structure at 700℃. A similar trend regarding the deformed structures can be traced at temperatures of 800 ℃, 900 ℃, and 1000 ℃, but compared to the temperature of 700 ℃, the average grain size increases so that at 1000 ℃, the average grain size reaches 72 μm. Based on the evolution of the sub-boundary network and the structure of the sub-grains, the continuous dynamic recrystallization mechanism has been introduced as the main mechanism of recovery during the hot deformation of this steel. The extent of continuous dynamic recrystallization has been attributed to the presence of cellular substructure in the printed prototype after selective laser melting and before deformation. The average grain size decreases from 73 μm in the printed structure to 45 μm in the deformed structure at 700℃. A similar trend regarding the deformed structures can be traced at temperatures of 800 ℃, 900 ℃, and 1000 ℃, but compared to the temperature of 700 ℃, the average grain size increases that at 1000 ℃, the average grain size reaches 72 μm. Based on the evolution of the sub-boundary network and the structure of the sub-grains, the continuous dynamic recrystallization mechanism has been introduced as the main mechanism of recovery during the hot deformation of this steel. The extent of continuous dynamic recrystallization has been attributed to the presence of cellular substructure in the As-printed after selective laser melting and before deformation. The pre-existing sub-grains act as the primary nucleus for the nucleation of dynamic recrystallization, and as a result, the process of converting low-angle boundaries into large-angle ones is facilitated and the rate and extent of recrystallization increases. Also, grain boundary blistering and the formation of a necklace structure have been identified as a confirmation of the activity of the discontinuous recrystallization mechanism, and grain boundary deformation and their intertwining have been identified as a sign of geometric recrystallization activity in deformed structures. After deformation the texture changes also indicates the formation of a preferred texture with <111> orientation in the deformed structures at temperatures of 700℃, 800℃, and 900℃, but increasing temperature to 1000℃, the structure loses its preferred texture. The observed microstructural and texture changes and curves interpreted the softening behavior of the material.
  • كليدواژه هاي فارسي
    فولاد زنگ نزن , ذوب ليزر انتخابي , تبلورمجدد , نرم شوندگي , پايداري حرارتي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Stainless steel , selective laser melting , Recrystallization , Softening , Thermal stability
  • Author
    Zahra Abbasi
  • SuperVisor
    Dr. Hamid Reza Abedi - Dr. Mohmad Taghi Salehi