بررسي رفتار اكسيداسيون آلياژ 316L توليد شده به روش ساخت افزايشي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

چكيده: در در اين تحقيق مقاومت اكسيداسيون آلياژ 316L در حالت ساخت افزايشي و كار شده مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور يك نمونه آلياژ با روش ذوب ليزر انتخابي چاپ سه بعدي شده و با قطعه اي از فولاد متداول 316L كار شده مقايسه گرديد. پس از بررسي‌هاي ريز ساختاري و فازي تركيبي بر روي نمونه هاي اوليه، آزمون اكسيداسيون غير هم دما با روش DSC-TG و آزمون اكسيداسيون هم دما در سه دماي 600، 800 و 900 درجه سانتيگراد انجام شد. بر روي سطح اكسيد شده بررسي ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آناليز هاي فازي با XRD و روش Grazzing انجام گرديد. نتايج بدست آمده نشان داد، در آزمون غير همدما، نمونه كار شده مقاومت اكسيداسيون كمتري دارد. علت اين امر در ريز دانه تر بودن آلياژ كار شده نسبت به آلياژ ساخت افزايشي تفسير شد كه در آن مرز دانه‌ها بيشتر در ريز ساختار به عنوان مسير هاي نفوذ اكسيژن عمل كرده و مقاومت اكسيداسيون را كاهش مي دهند. در آزمونهاي همدما در دماهاي كم در حد 600 درجه سانتيگراد تفاوت خيلي محسوس نيست اما با افزايش دما به 800 درجه سانتيگراد مشاهده مي‌شود كه پس از گذشت زمانهاي اوليه، آلياژ ساخت افزايشي مقاومت اكسيداسيون كمتري دارد. در بررسي‌هاي ريز ساختاري لاية اكسيدي و همچنين آناليز فازي گريزينگ مشخص شد كه در آلياژ كارشده اگر چه در زمانهاي اوليه اكسيداسيون به دليل مسيرهاي نفوذ مرزدانه، اكسيداسيون بيشتر است، اما اين امر همزمان منجر مي‌شود به اين كه در لاية اكسيدي، ميزان كروم بيشتري از زير لايه بوجود بيايد. افزايش ميزان كروم در لايه اكسيدي در آلياژ كارشده باعث مي‌شود در زمان هاي طولاني‌تر، مقاومت اكسيداسيون بهتري نسبت به آلياژ ساخت افزايشي داشته باشد. نتيجه آناليز فازي گريزينگ اين موضوع را تأييد كرد و نشان داد قبل از رسيدن به زمان هاي حدود 40 ساعت، سرعت اكسيداسيون نمونه ساخت افزايشي بيشتر مي‌شود. لايه اكسيدي آلياژ ساخت افزايشي فاقد كروم به ميزان قابل توجه است در حالي كه در لايه اكسيدي نمونه كارشده به وضوح فاز اكسيد كروم وجود دارد. با افزايش دما به 900 درجه سانتيگراد و با شدت گرفتن سينتيك اكسيداسيون، تفاوت بين دو نمونه ساخت افزايشي و كار شده كه در 800 درجه سانتيگراد كاملا مشهود شده بود از بين مي رود و تقريبا هر دو نمونه رفتار يكساني نشان مي دهند. علت اين امر افزايش شدت اكسيداسيون در دماي بالاتر در هر دو نمونه و حضور كروم در لايه اكسيدي هر دو نمونه است كه باعث مي‌شود رفتار اكسيداسيون آلياژ در دو حالت تقريبا يكسان باشد.

222647

شناسايي و انتخاب مواد

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان