بررسي خواص مكانيكي و ريز ساختاري آلياژ AlSi10Mg ساخته شده به روش ساخت افزايشي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

چكيده امروزه ساخت قطعات از آلياژهاي متنوع و با اشكال مختلف به روش ساخت افزايشي مورد توجه قرارگرفته است. در اين پژوهش قطعات آلياژ آلومينيوم AlSi10Mg از پودر آن و از طريق افزايش لايه به ‌لايه ذوب ‌‌ليزر بدست آمدند.‌ قطعات با ابعاد 50×10×10 ميلي‌متر جهت بررسي خواص‌فيزيكي و مكانيكي ساخته شدند. همچنين نمونه شمش ريختگي نيز جهت بررسي و مقايسه خواص آلياژ AlSi10Mg با نمونه ساخت ‌افزايشي توليد شدند. جهت بررسي خواص مكانيكي ابتدا نمونه‌هاي ساخت افزايشي و ريختگي به ابعاد 1×1×7/0 سانتي‌متر برش داده شد و از طريق آزمون پانچ برشي در دماهاي 25 ، 100، 200 ،250 ، 300 ، 350 و 400 درجه سانتي‌گراد، نمودار تنش برشي قطعات ساخت افزايشي و ريخته‌گري ترسيم و مقايسه شدند. براي تحليل نتايج خواص مكانيكي ريزساختار آلياژ ساخت افزايشي، آلياژ ريختگي در شرايط اوليه و در شرايط عمليات حرارتي شده به كمك ميكروسكوپ الكتروني روبشي، ميكروسكوپ الكتروني عبوري و دستگاه پراش اشعه ايكس بررسي شد. نتايج بدست آمده نشان داد خواص مكانيكي آلياژ توليد شده به روش ساخت افزايشي تا 40% بالاتر از آلياژ ريختگي است. بررسي‌هاي ريزساختاري نشان داد بهبود خواص مكانيكي ناشي از ساختار فوق اشباع آلياژ ساخت افزايشي، رسوبات ريز در ساختار و ريزدانه‌هاي موجود در داخل حوضچه‌هاي ذوب است. اين در حالي است كه ساختار ريختگي موفولوژي فاز دوم درشتي دارد. همچنين آزمون اكسيداسيون و آناليزحرارتي احتراقي (DSC-TG) روي نمونه‌ها انجام شد. آزمون اكسيداسيون نمونه‌هاي ساخت افزايشي و ريختگي در دماهاي 400 و 300 درجه سانتيگراد به مدت 8 و10 ساعت انجام شد. نتايج نشان دهنده تشكيل لايه اكسيدي در هر 2 نمونه است. معادله خط نتايج اكسيداسيون بدست آمد و مشخص شد سرعت اكسيداسيون نمونه ساخت افزايشي در زمان‌هاي طولاني در دماي 400 درجه سانتيگراد تا 10% از نمونه ريختگي بيشتر است. همچنين سرعت اكسيداسيون نمونه ريختگي در دماي 300 درجه درمقايسه با دماي 400 درجه سانتيگراد حدودا 5% بالاتر از نمونه ساخت افزايشي است.

218110

شناسايي و انتخاب مواد

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان