• شماره ركورد
    33101
  • پديد آورنده

    علي توكلي مهر

  • عنوان
    بررسي اثر افزودن جوانه‌زا بر ريزساختار و خواص مكانيكي سيم فولادي ER308LSi ساخته شده به روش WAAM
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مواد و متالورژي گرايش شناسايي و انتخاب مواد
  • سال تحصيل
    1400
  • تاريخ دفاع
    1403/6/28
  • استاد راهنما
    حسين رضوي
  • استاد مشاور
    روح اله عشيري
  • دانشكده
    مواد و متالورژي
  • چكيده
    در روش ساخت افزايشي به كمك قوس وسيم (WAAM)امكان ساخت قطعات بزرگ با هندسه پيچيده، كاهش مواد دورريز و كاهش هزينه‌هاي توليد فراهم مي‌شود. در اين تحقيق به بررسي برخي پارارمتر‌هاي موثر جهت بهبود خواص مكانيكي سيم فولادي ساخت‌افزايشي شده ER308LSi، پرداخته شد. در اين تحقيق تلاش شد تا با بهينه‌سازي پارامترهاي ساخت ديواره‌هاي فولادي، از جمله ولتاژ، سرعت تزريق سيم، جريان، هندسه لايه‌ها و دماي بين‌پاسي 250 درجه سانتي‌گراد، حرارت ورودي مناسب براي توليد و پيوند بين لايه‌ها تعيين شود. در مجموع، 5 ديوار با پارامترهاي مختلف جهت دستيابي به نمونه بهينه ساخته شد و يك نمونه ديگر با همان پارامترهاي بهينه، ولي حاوي جوانه‌زاي TiN براي ريزكردن دانه‌هاي ستوني و بهبود ريزساختار و خواص مكانيكي توليد شد.در اين مطالعه، ابتدا با استفاده از XRD آناليز فازي انجام شد و سپس ريزساختار نمونه‌ها با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي تحليل گرديد. همچنين، خواص مكانيكي نمونه‌ها از طريق آزمون كشش، ميكروسختي و بررسي سطح شكست مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با كاهش حرارت ورودي، سرعت انجماد افزايش يافته و ساختار دانه‌هاي ستوني ريزتر مي‌شوند، براي كاهش حرارت ورودي متغير‌هاي ولتاژ، جريان و سرعت تزريق سيم مورد بررسي قرار گرفت و مشاهده شد در آزمون‌هاي سختي همه نمونه‌ها سختي آن‌ها از پايين به بالا كاهش يافت و در بررسي آزمون‌هاي كشش مشخص شد همه نمونه‌ها شكست نرم را تجربه مي‌كنند و استحكام كششي همه آن‌ها بيشتر از 600MPa بدست آمد. نمونه بهينه با پارامترهايي شامل ولتاژ 21.5 ولت، ميانگين جريان 126 آمپر، جريان گاز محافظ 15 ليتر بر دقيقه و سرعت تزريق سيم 5 ميلي‌متر بر دقيقه انتخاب شد. همچنين، نمونه حاوي جوانه‌زا نشان داد كه دانه‌ها از قسمت پاييني تا مياني قطعه ريزتر شده‌اند، اما از ميانه تا بالاي قطعه، اثر جوانه‌زايي كاهش يافته و ساختار ناهمسانگرد و شد و درقسمتي كه جوانه‌زا تاثيرگذار بود ساختاردانه‌ريز و دندريت‌هاي ستوني شكسته شده بود.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/12/05
  • عنوان به انگليسي
    Investigating the effect of nucleating addition on microstructure and mechanical properties of ER308LSi steel wire made by WAAM method
  • تاريخ بهره برداري
    9/18/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    علي توكلي مهر

  • چكيده به لاتين
    In the Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) method, it is possible to produce large parts with complex geometry, reduce waste material, and lower production costs. This study investigates some of the key parameters affecting the mechanical properties of ER308LSi steel wire used in additive manufacturing. The aim of this research was to optimize the parameters for constructing steel walls, including voltage, wire feed speed, current, layer geometry, and an interpass temperature of 250°C, to determine the appropriate heat input for production and bonding between layers. In total, five walls were constructed with different parameters to achieve an optimized sample, and an additional sample was produced with the same optimized parameters but containing TiN inoculants to refine the columnar grains and improve the microstructure and mechanical properties.In this study, phase analysis was first performed using XRD, and then the microstructure of the samples was analyzed using optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). Additionally, the mechanical properties of the samples were eva‎luated through tensile testing, microhardness testing, and fracture surface analysis. The results showed that with a decrease in heat input, the solidification rate increased, leading to finer columnar grain structures. To reduce heat input, variables such as voltage, current, and wire feed speed were examined. It was observed that in hardness tests, the hardness of all samples decreased from bottom to top, and in tensile tests, it was found that all samples experienced ductile fracture with tensile strength exceeding 600 MPa. The optimized sample was selected with parameters including a voltage of 21.5V, an average current of 126A, a shielding gas flow rate of 15 liters per minute, and a wire feed speed of 5 mm per minute. Moreover, the sample containing the inoculant showed that the grain size became finer from the bottom to the middle of the part, but from the middle to the top, the inoculation effect diminished, resulting in an anisotropic structure. In the area where the inoculant was effective, the grain structure was finer, and the columnar dendrites were broken.
  • كليدواژه هاي فارسي
    حرارت ورودي , جوانه زايي
  • كليدواژه هاي لاتين
    heat input , germination
  • Author
    ali tavakoli mehr
  • SuperVisor
    Dr. hossein razavi