ساخت و مشخصهيابي نانوكامپوزيت فولاد زنگ نزن L316 با تقويت‌كننده نانو سيليكا به روش ذوب گزينشي با ليزر

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

فولاد زنگ نزن L316 يك فولاد آستنيتي است، كه به فولاد زنگ نزن دريايي نيز معروف است. اين فولاد به دليل شكلپذيري بالا و مقاومت خوب در برابر خوردگي در محيطهايي با خورندگي شديد مثل آب دريا، محيطهاي اسيدي و قليايي به طور گسترده در صنايعدريايي، پتروشيمي، شيميايي، خودروسازي و تجهيزات پزشكي مورد استفاده قرار مي‌گيرد ولي استفاده از آن به دليل استحكام و سختي كم، مقاومت در برابر سايش پايين محدوديتهايي دارد. براي غلبه بر اين محدوديتها از كامپوزيت زمينه فلزي استفاده مي‌شود. در اين پژوهش هدف ساخت و مشخصه‌يابي كامپوزيت زمينه فولاد زنگ نزن L316 با تقويت‌كننده نانو سيليكا به روش ذوب گزينشي با ليزر است. براي فراوري پودر از يك روش تركيبي شامل آسياب‌كاري گلوله¬‌اي سياره‌اي و اختلاط مستقيم استفاده شد. در روش آسياب‌كاري گلوله‌اي سياره‌اي برهمكنش بين ذرات نسبت به اختلاط مستقيم بيشتر و مورفولوژي پودر تغيير مي‌كند. به اين منظور 80 درصد پودر فولاد زنگ نزن L316 با 20 درصد پودر نانو سيليكا آسياب‌كاري شدند. سپس براي حفظ جريان‌پذيري و مورفولوژي كروي پودر، 5 درصد پودركامپوزيت فراوري شده به روش آسياب‌كاري با 95 درصد پودر فولاد زنگ نزن L316 اختلاط مستقيم شدند. نمونه‌ها با پودر كامپوزيت فراوري شده به روش ذوب گزينشي با ليزر ساخته شدند، پس از مشخصه‌يابي ، درصد تخلخل تمامي نمونه‌ها زير يك درصد بود. آزمون سختي‌سجي و كشش روي نمونه‌ها صورت گرفت كه استحكام كششي و سختي نمونه كامپوزيتي نسبت به نمونه شاهد به ترتيب 18 و 30 درصد بهبود يافت و درصد ازدياد طول تغييري نكرد. كاهش اندازه دانه باعث افزايش استحكام كششي و سختي بدون كاهش درصد ازدياد طول بود. استفاده از اين روش تركيبي باعث شد تا كامپوزيت فراوري شده نسبت به روش‌هاي ديگر فراوري پودر، بهبود خواص مكانيكي بيشتري با حفظ مورفولوژي كروي و جريان‌پذيري داشته باشد. با توجه به نتايج اين پژوهش مي‌توان با افزودن تقويت‌كننده به درصد كمي از فلز زمينه خواص مكانيكي را با حداقل هزينه افزايش داد.

224740

ساخت و توليد

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان