شماره ركورد
34357
پديد آورنده
علي وكيلي پيهاني
عنوان
بررسي رفتار تغيير شكل گرم آلياژ Ti-6Al-4V توليد شده به روش ذوب ليزري انتخابي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژي
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1404/07/01
استاد راهنما
حميد رضا عابدي
استاد مشاور
ندارد
دانشكده
مهندس مواد و متالورژي
چكيده
در اين پژوهش، رفتار تغيير شكل گرم آلياژ Ti-6Al-4V توليدشده به روش ساخت افزايشي ذوب ليزري انتخابي در دماها و نرخهاي كرنش مختلف با هدف شناسايي مكانيزمهاي نرمشوندگي، تحولات ريزساختاري و تحليل پايداري مكانيكي در حين فرآيند فشار گرم مورد بررسي قرار گرفت. در همين راستا آزمايش هاي فشار گرم در دماهاي 700، 800، 900 و 1000 درجه سانتي گراد و در سه نرخ كرنش 001/0، 01/0 و s-11/0 انجام پذيرفت. نتايج نشان داد كه با افزايش دما و كاهش نرخ كرنش، نمودارهاي تنش-كرنش از حالت ناپايدار به سمت جريان پايدار ميل ميكنند. در دماي 1000 درجه سانتي گراد و نرخ كرنش پايين، رفتار سيلان پايدار، تنش پيك پايين و نرخ سختشوندگي نزديك به صفر مشاهده شد. اين رفتار با تحول ريزساختار از فاز مارتنزيتي α′ به ساختار همگن α + β و فعال شدن گسترده تبلور مجدد ديناميكي تطابق دارد. بررسي هاي ريزساختاري نشان داد كه در دماهاي پايين، ساختار غالب شامل α′ سوزني و دانههاي ستوني با چگالي بالاي نابجايي است. در مقابل، در دماهاي بالاتر، تركيب همزمان استحاله برگشتي α′ → α + β و تبلور مجدد ديناميكي منجر به تشكيل دانههاي كروي، هممحور و يكنواخت شد. در نرخهاي بالاتر كرنش، بهدليل محدوديت زماني، تنها بازيابي ديناميكي فعال است و تحول ساختاري ناقص باقي مي ماند؛ در حاليكه در نرخهاي پايين، فرصت كافي براي بازآرايي ساختار فراهم شده و تبلور مجدد ديناميكي به صورت كامل به وقوع مي پيوندد. رفتار نرمشوندگي در اين آلياژ، حاصل برهمكنش چندگانهي مكانيزمهاي فازي و بلوري است و پايداري فرآيند شكلدهي بهطور مستقيم از آن تأثير ميپذيرد. در نهايت، نتايج حاصل بيانگر آن است كه ساختار غيرتعادلي حاصل از فرايند ساخت افزايشي ذوب ليزري انتخابي، عليرغم سختي بالا، قابليت اصلاح و تبديل به ساختاري پايدار را از طريق اعمال شرايط ترمومكانيكي مناسب دارد.. اگرچه در توليد قطعات نهايي ساخت افزايشي معمولاً تغيير شكل هندسي مدنظر نيست، اما اين مطالعه نشان ميدهد كه در شرايط خاص يا براي كاربردهاي حساس، ميتوان از تغيير شكل گرم بهعنوان روشي براي اصلاح خواص مكانيكي و بهينهسازي عملكرد ساختاري استفاده كرد
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/23
عنوان به انگليسي
An Investigation into the hot deformation behavior of Ti-6Al-4V Alloy Fabricated through selective Laser Melting
تاريخ بهره برداري
9/23/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
علي وكيلي پيهاني
چكيده به لاتين
In this study, the hot deformation behavior of Ti-6Al-4V alloy produced via selective Laser Melting (SLM) was investigated under various temperatures and strain rates, with the aim of identifying softening mechanisms, microstructural evolutions, and evaluating mechanical stability during hot compression. To this end, hot compression tests were conducted at 700, 800, 900, and 1000 °C and at three strain rates of 0.1, 0.01, and 0.001 s⁻¹. The results showed that increasing the temperature and decreasing the strain rate shifted the stress–strain curves from unstable flow toward steady-state behavior. At 1000 °C and low strain rate, a stable flow, reduced peak stress, and near-zero strain hardening rate were observed. This behavior correlated with the microstructural transformation from martensitic α′ to a homogeneous α + β structure and the widespread activation of dynamic recrystallization (DRX). Microstructural analysis revealed that at lower temperatures, the dominant structure consisted of needle-like α′ and columnar grains with high dislocation density. In contrast, at higher temperatures, the simultaneous occurrence of α′ → α + β reverse transformation and DRX led to the formation of equiaxed, spheroidized grains with a uniform distribution. At high strain rates, due to limited time for structural rearrangement, only dynamic recovery (DRV) was activated and the microstructure remained partially transformed. At lower strain rates, sufficient time allowed for complete DRX and structural homogenization. The softening behavior in this alloy results from the complex interaction between phase transformations and crystallographic mechanisms, directly influencing the stability of the hot deformation process. Ultimately, the findings indicate that despite the high initial strength and metastable structure of SLM-fabricated Ti-6Al-4V, the microstructure can be effectively modified into a stable and homogeneous form through appropriate thermomechanical treatment. Although hot deformation is not typically intended for shape modification of near-net-shape additive-manufactured parts, this study demonstrates that, under specific conditions or for critical applications, it can be a viable route for improving mechanical properties and optimizing structural performance.
كليدواژه هاي فارسي
ساخت افزايشي , ذوب ليزري انتخابي , تغيير شكل گرم , تبلور مجدد ديناميكي
كليدواژه هاي لاتين
Additive manufacturing , selective Laser Melting , Dynamic recrystallization , Hot deformation
Author
Ali Vakili Peyhani
SuperVisor
Hamid Reza Abedi