25061

توليد افزايشي به روش ذوب انتخابي با ليزر و عمليات سطحي فولاد 42CrMo4

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژي

1399-1400

1399/7/21

دكتر عليرضا خاوندي - دكتر عليرضا ذاكري

مهندسي مواد و متالورژي

در سال هاي اخير فرآيندهاي توليد افزايشي مواد نه تنها به عنوان يك روش نمونه سازي سريع بلكه به منظور كاربردهاي گسترده صنعتي، بسيار مورد توجه قرار گرفته اند. ذوب انتخابي با ليزر (SLM) يكي از متداول ترين روشهاي توليد افزايشي مواد فلزي و آلياژها است. عليرغم پيشرفتهاي اساسي در فرآيندهاي SLM ، كاستي هاي قابل توجه در كنترل پذيري و پيش بيني پذيري مانع از گسترش كاربردهاي صنعتي آنها شده است. در نتيجه ، مطالعه تحولات ريزساختاري در طي فرايند و بهينه سازي متغيرهاي فرايند به منظور توليد محصولات با كيفيت بالا ضروري است. هدف از پژوهش حاضر ، بررسي پارامترهاي توليد فولاد كم آلياژ با استحكام بالا 42CrMo4 در طي فرآيند SLM و بررسي و امكان سنجي اعمال پوشش هاي PVD متداول بر نمونه هاي SLM به دست آمده بوده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه توليد قطعات فولادي با چگالي نسبي كامل بدون اعمال پيش گرمايش، به دليل تنش هاي باقي مانده زياد و ايجاد تركها ناشي از استحاله هاي شديد مارتنزيتي، ناممكن خواهد بود، با اين حال ، آزمايش هاي پوشش PVD نشان دهنده خصوصيات مورفولوژي و اصطكاكي قابل مقايسه با قطعات معمولي هستند، چنانچه پوشش هاي تكلايه CrN و دولايه Cr/CrN بر نمونه هاي فولادي توليد افزايشي پوشش دهي شده اند .

1400/05/08

Additive manufacturing and PVD surface treatment of Steel 42CrMo4

1/1/1900 12:00:00 AM

Additive manufacturing processes have received much attention over the last two decades, not only as a rapid prototyping method but also to undertake widespread industrial applications. selective Laser Melting (SLM) is among the most commonly investigated types of additive manufacturing methods of metals and alloys. In spite of major advances in developing SLM processes, significant shortcomings in controllability and predictability have inhibited the broadening of their industrial applications. Consequently, studying microstructural evolutions during the SLM process and optimizing process variables are indispensable in order to produce high-quality SLM products. The objective of the present study was to investigate the printing parameters of the “42CrMo4” high-strength low-alloy steel during the SLM process and to examine the feasibility of conventional PVD coatings on the obtained SLM specimens. The results obtained indicate that it is almost impossible to produce full-density steel parts without preheating, due to the high intrinsic stresses and the formation of cracks resulting from severe martensitic transformations. However, the PVD coating experiments demonstrated almost the same morphology and friction properties in comparison to conventional parts, since CrN monolayer and Cr/CrN double-layer coatings were deposited on the AMed steel specimens.

ذوب انتخابي با ليزر , فولاد كم آلياژ 42CrMo4 , بهينه سازي پارامتر هاي فرايند , پوشش دهي فيزيكي فاز بخار , پوشش چندلايه Cr-CrN , تحولات ريزساختاري

selective laser melting , 42CrMo4 low-alloy steel , Process parameters , PVD coating , Cr-CrN multilayers , Microstructural evolutions