جلسه دفاع پیشنهادیه رساله دکتری (آقای امیر آقابابائی)

موضوع:  بررسی تاثیر پارامترهای ساخت و سیکل‌های عملیات حرارتی مختلف بر رفتار مکانیکی آلیاژ Ti-6Al-4V ساخته شده به روش ذوب گزینشی با لیزر

ارائه دهنده: امیر آقابابائی

استادان راهنما: دکتر علی مالکی - دکتر عباس قائی

استاد مشاور: دکتر محسن بدرسمای

استادان داور: دکتر محمدرضا فروزان، دکتر احمد رضائیان، دکتر مهدی کاظمی

چکیده:

در این پژوهش، تأثیر پارامترهای ساخت و سیکل‌های عملیات حرارتی مختلف بر رفتار مکانیکی آلیاژ Ti-6Al-4V ساخته‌شده به روش ذوب گزینشی با لیزر بررسی خواهد شد. پارامترهای فرآیند نظیر توان لیزر، سرعت اسکن و ضخامت لایه در این روش ساخت، نقش کلیدی در تعیین چگالی، ویژگی‌های ریزساختاری و در نهایت خواص مکانیکی قطعه دارند. از سوی دیگر، اعمال سیکل‌های مختلف عملیات حرارتی پس از ساخت می‌تواند نسبت فازهای α و β را تغییر داده و موجب تغییر در مکانیزم‌های حاکم بر تغییر شکل گردد. در سال‌های اخیر، فناوری ساخت افزودنی، به‌ویژه روش ذوب گزینشی با لیزر، به‌عنوان روشی پیشرفته در ساخت قطعات مهندسی با دقت بالا و ریزساختار کنترل‌شده مطرح شده است. آلیاژ Ti-6Al-4V نیز به دلیل خواص مکانیکی مطلوب، زیست‌سازگاری و مقاومت به خوردگی بالا کاربرد گسترده‌ای در صنایعی نظیر هوافضا، پزشکی و خودروسازی دارد. لذا ساخت این آلیاژ به روش ذوب گزینشی با لیزر، امکان ساخت قطعات با هندسه‌های پیچیده و عملکرد مکانیکی بالا را فراهم می‌کند. با این حال، ریزساختار حاصل از این فرآیند به دلیل نرخ سرد شدن بالا، عمدتاً از فازهای ناپایدار تشکیل می‌شود و این موضوع می‌تواند عملکرد ماده را در شرایط بارگذاری پیچیده، به‌ویژه دینامیکی، دستخوش تغییرات جدی نماید. رفتار مکانیکی مواد در نرخ‌های کرنش بالا با رفتار آن‌ها در آزمون‌های شبه‌استاتیک متفاوت است؛ چرا که در این شرایط، ماده تحت تغییر شکل سریع و انتقال حرارت محدود قرار می‌گیرد، که می‌تواند منجر به پدیده‌هایی مانند سخت‌شدگی موقت، دمای موضعی بالا و تشکیل نوارهای برشی آدیاباتیک شود. از این رو، تحلیل دقیق رفتار ماده در این ناحیه برای کاربردهای مهندسی پیشرفته، بسیار حائز اهمیت است. در این راستا، نمونه‌های مورد مطالعه ابتدا با پارامترهای ساخت متفاوت، به‌منظور دستیابی به چگالی بالا به روش ذوب گزینشی با لیزر ساخته می‌شوند. سپس این نمونه‌ها تحت سیکل‌های مختلف عملیات حرارتی قرار گرفته و در ادامه، تحت آزمون‌های مکانیکی در نرخ‌های کرنش متفاوت بررسی خواهند شد. با تحلیل نتایج این آزمون‌ها، رابطه‌ی بین نسبت فازهای ریزساختاری و پاسخ دینامیکی ماده تبیین خواهد شد و نقش مکانیزم‌های تغییر شکل در کنترل رفتار ماده شناسایی می‌شود. هدف نهایی آن است که با تحلیل نتایج، به ترکیبی بهینه از پارامترهای ساخت و عملیات حرارتی دست یافت که خواص مکانیکی مطلوب را در بارگذاری‌های شدید فراهم آورد.

کلمات کلیدی: آلیاژ Ti-6Al-4V، ذوب گزینشی با لیزر، پارامترهای ساخت، عملیات حرارتی، نرخ کرنش، رفتار مکانیکی