مشخصه‌يابي و بررسي تاثير عمليات حرارتي بر خواص فولاد زنگ نزن رسوب‌سختي 4-17 ساخته‌شده به روش ذوب گزينشي با ليزر

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد و متالورژي

كارشناسي ارشد

فولاد PH17-4 يك فولاد زنگ‌نزن رسوب سخت شونده است و به دليل كاربردهاي فراواني كه دارد بسيار موردتوجه قرارگرفته است. اين آلياژ در كاربردهايي كه نياز به مقاومت به خوردگي در كنار استحكام بالا دارند، توجه بيشتري را به خود جلب كرده و در صنايعي همچون هوافضا، دريايي، هسته¬اي و شيميايي از آن استفاده مي‌شود. ذوب گزينشي با ليزر به‌عنوان يك روش ساخت افزودني، براي ساخت قطعات فلزي به‌طور مستقيم از پودر فلز، به روش لايه به لايه است كه با بهره‌گيري از يك طراحي رايانه‌اي به ايجاد يك قطعه سه‌بعدي مي‌پردازد. در اين پژوهش به بررسي ريزساختار، خواص مكانيكي و خواص خوردگي فولاد PH17-4 ساخته‌شده به روش ذوب گزينشي با ليزر پرداخته‌شده است و هدف اصلاح ريزساختاري و بهبود خواص مكانيكي و خواص خوردگي اين فولاد به‌وسيله عمليات حرارتي است. عمليات حرارتي اين فولاد به‌طوركلي شامل دو بخش آنيل انحلالي و پيرسختي مي‌باشد. در اين پژوهش تلاش شد با طراحي سيكل‌هاي عمليات حرارتي مختلف و بررسي تاثير هر يك از پارامترهاي عمليات حرارتي در هر بخش از آن، خواص يادشده بهبود يابد. مشاهدات ريزساختاري، داده‌هاي EBSD و ارزيابي تركيب شيميايي پودر مورداستفاده نشان داد ذوب گزينشي با ليزر منجر به دست‌يابي به ريزساختار فريت دلتا شده است. عمليات آنيل انحلالي به‌منظور محلول‌سازي، اصلاح ريزساختار و كاهش تنش‌هاي حاصل از فرآيند ذوب گزينشي با ليزر و همچنين عمليات پيرسختي به‌منظور تشكيل رسوبات غني از مس براي تقويت استحكام زمينه مارتنزيتي صورت گرفت. بررسي‌هاي ريزساختاري پس از عمليات حرارتي، از بين رفتن دانه‌هاي كشيده و ستوني فريت دلتا كه پس از ذوب گزينشي تشكيل‌شده بود را نشان داد. همچنين تشكيل كاربيدهاي كروم و نيوبيم در مرز دانه‌ها مشاهده شد. فازيابي نمونه‌هاي مختلف پس از عمليات حرارتي تحت سيكل‌هاي مختلف، دست‌يابي به تركيب‌هاي متفاوت از مارتنزيت و آستنيت را نشان داد. نتايج حاصل از آزمون فشار افزايش 95 درصدي استحكام فولاد PH17-4 ساخته شده به روش ذوب گزينشي با ليزر، تحت عمليات حرارتي آنيل انحلالي در دماي 1050 درجه سانتي‌گراد به مدت يك ساعت و به دنبال آن سرد كردن سريع در آب و پس‌ازآن عمليات پيرسختي در دماي 480 درجه سانتي‌گراد به مدت يك ساعت را نشان داد. همچنين نتايج آزمون ريز سختي سنجي افزايش 58 درصدي سختي را پس از همين سيكل دمايي نشان داد. نتايج آزمون پلاريزاسيون پتاسيوديناميك در محيط 3.5 درصد سديم كلريد بيانگر اين موضوع بود كه نمونه پس از ساخت داراي رفتار خوردگي بهتري نسبت به نمونه‌هاي آنيل‌ انحلالي و پيرسخت شده بود.

225415

شناسايي و انتخاب مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان