جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای مهدی انصاری)
موضوع: ساخت و مشخصه‌یابی قطعات ساخته شده از فولاد ضد زنگ 4-17 به روش ذوب انتخابی به کمک لیزر
ارائه دهنده: مهدی انصاری
استادان راهنما: دکتر احسان فروزمهر، دکتر محسن بدرسمای
استادان مشاور: دکتر علی مالکی
استادان داور: دکتر عباس قائی، دکتر امین‌اله محمدی
چکیده
ساخت افزودنی شامل فرآیند تولید یک قطعه به وسیله اضافه‌کردن مواد به‌صورت لایه‌به‌لایه است. ذوب گزینشی با لیزر یکی از روشهای ساخت افزودنی است که با استفاده از پودر فلز، می‌تواند قطعات فلزی با تخلخل کم و هندسه‌های پیچیده ایجاد کند. در سال‌های اخیر، فولاد زنگ نزن 4-17 رسوب سخت شونده به دلیل خواصی از جمله استحکام بالا، مقاومت به خوردگی و قابلیت عملیات حرارتی، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. یکی از روشهای جدید فراوری این آلیاژ، ذوب گزینشی با لیزر است. چگالی انرژی پارامتری مهم در این فرآیند است که تاثیر چند عامل را همزمان نشان می‌دهد اما پارامترهای مستقل مانند توان لیزر و سرعت حرکت لیزر نیز می‌توانند بر خواص قطعات تاثیر بگذارند. هدف از این پژوهش، ساخت و مشخصه‌یابی قطعاتی با کمترین میزان تخلخل، بدون عیب و با خواص قابل رقابت با روشهای سنتی ساخت، از فولاد زنگ نزن 4-17 به روش ذوب گزینشی با لیزر و بررسی تاثیر چگالی انرژی و سایر پارامترهای مستقل بر چگالی نسبی و سایر خواص قطعات ساخته شده است. همچنین تاثیر عملیات حرارتی بر خواص قطعات ساخته شده نیز مورد بررسی قرار گرفت. روش طراحی عاملی کامل به منظور انتخاب پارامترها و طراحی آزمایش استفاده شد. چگالی نسبی، سختی، ریزساختار و فازها، خواص فشاری و خواص کششی قطعات مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در محدوده پارامترهای مورد بررسی، توان لیزر تاثیر زیادی بر چگالی نسبی نمونه‌ها دارد؛ به‌گونه ای که حتی در چگالی انرژی یکسان، قطعات ساخته شده با توان لیزر بالاتر، چگالی نسبی بالاتری دارند و تاثیر فاصله خطوط اسکن بر چگالی نسبی، نسبت به تاثیر سایر پارامترها کمتر است. در نمونه‌ها مقدار کمی آستنیت (حدود دو تا شش درصد) وجود داشت؛ اما این مقدار چنان زیاد نیست که تاثیر محسوسی روی خواص بگذارد. رسوب سختی و بهبود دانهبندی بعد از عملیات حرارتی اتفاق میافتد و استحکام، سختی و شکل‌پذیری قطعات افزایش می‌یابد، اما عملیات حرارتی انجام شده، توانایی از بین بردن بافت موجود در قطعات را ندارد و تبلور مجدد نقش زیادی در تغییر ساختار ندارد. درنهایت با استفاده از مجموعه پارامترهای بهینه حاصل از این پژوهش، پس از عملیات حرارتی می‌توان قطعاتی با چگالی نسبی 99/9 درصد، استحکام تسلیم 1200 مگاپاسکال، استحکام کششی نهایی 1360 مگاپاسکال و ازدیاد طول 10/8 درصد را ساخت که با قطعات تولید شده به روشهای سنتی ساخت، قابل رقابت است.
کلمات کليدی: ساخت افزودنی، ذوب گزینشی با لیزر، فولاد 4-17رسوب سخت شونده، چگالی نسبی، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی