عنوان
تاثير عمليات‌حرارتي بر ريزساختار و خواص آلياژ Ti6242 ساخته‌شده به‌روش ذوب بستر پودر با پرتوي الكتروني
نويسنده اصلي
امامي قلعه‌قاسمي، اميرحسين
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مواد
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
آلياژ Ti6242 يك آلياژ تيتانيوم شبه آلفا با كاربرد گسترده در صنايع زيست‌پزشكي، خودرو و حمل و نقل هوايي است كه نسبت به آلياژ شناخته شده‌تر Ti64 مقاومت حرارتي بالاتري دارد و به همين دليل امكان فراوري آن از طريق فرايندهاي معمول چالش‌برانگيز است. از اين‌رو، اخيرا از فرايندهاي ساخت افزايشي، و خصوصا روش‌هاي ذوب بستر پودر، در توليد قطعات اين آلياژ استفاده شده است. روش‌هاي ذوب بستر پودر، كه در آن پرتوي ليزر يا پرتوي الكتروني قسمت‌هاي مشخص از يك بستر پودر از پيش آماده شده را ذوب مي‌كند، از روش‌هاي اصلي ساخت افزايشي قطعات فلزي هستند. دستيابي به خواص مناسب از قطعات ساخته شده از آلياژ Ti6242 به روش‌هاي ذوب بستر پودر براي كاربردهاي گفته شده، نيازمند بهينه‌سازي فرايند توليد و اصلاح ريزساختارهاي حاصله با فرايندهاي تكميلي مناسب مانند عمليات‌حرارتي است. با توجه به مطالعات اندك انجام شده در اين زمينه، اين پژوهش به بررسي تاثير عمليات‌حرارتي بازپخت بر ريزساختار و خواص آلياژ Ti6242 ساخته‌شده به‌روش ذوب بستر پودر با پرتوي الكتروني پرداخته است. بررسي نمونه‌هاي ساخته شده نشان داد كه ميزان تخلخل در نمونه‌ها در بازه‌ي قابل قبول براي فرايندهاي ذوب بستر پودر است و ريزساختار انجمادي نمونه در حالت پس از ساخت شامل دانه‌هاي ستوني β اوليه حاوي فازهاي لايه‌اي β+α با ريخت ويدمن‌اشتاتن و سبدبافت بود. عمليات‌حرارتي بازپخت در سه دماي ℃950، ℃1005 و ℃1050 به‌مدت زمان‌هاي 1، 3، 5 و 7 ساعت بر روي نمونه‌ها انجام و ريزساختار، نوع فازها و خواص مكانيكي آن‌ها ارزيابي و مقايسه شد. دماهاي انتخاب شده به ترتيب در منطقه دمايي پايين، نزديك و بالاي دماي استحاله‌ي فازي α به β آلياژ هستند. نتايج نشان داد كه ريزساختار حاصل از عمليات‌حرارتي در دماي ℃950، مشابه با نمونه در حالت پس از ساخت اما با اجزاء ريزساختاري درشت‌تر بود و افزايش مدت زمان عمليات‌حرارتي منجر به افزايش بيشتر ابعاد اجزاء ريزساختاري شد. عمليات‌حرارتي در دماهاي ℃1005 و ℃1050 ريزساختار را از حالت ستوني به هم‌محور تغيير داد. دانه‌هاي هم‌محور β در اين دو دما حاوي كلني‌هاي بزرگ α بودند. نمودارهاي ويليام‌سون-هال به‌دست آمده از الگوهاي پراش پرتوي ايكس، ريزكرنش بالاتر شبكه در نمونه‌هاي عمليات‌حرارتي شده نسبت به نمونه در حالت پس از ساخت را نشان دادند. پس از انجام عمليات‌حرارتي، درصد فاز β در دماهاي ℃950 و ℃1050 افزايش و در ℃ 1005 كاهش يافت. سختي نمونه‌ها پس از عمليات‌حرارتي در محدوده HV 350-365 قرار گرفت كه كمتر از نمونه در حالت پس از ساخت و مشابه قطعات توليدي به روش‌هاي سنتي (HV 340-360) بود. استحكام برشي نهايي نمونه‌ها پس از عمليات‌حرارتي در دماهاي ℃950 و ℃1050 نسبت به نمونه در حالت پس از ساخت كاهش اما انعطاف‌پذيري آن‌ها افزايش يافت. كاهش استحكام برشي نهايي و انعطاف‌پذيري پس از عمليات‌حرارتي در دماي ℃ 1005 نسبت به ديگر نمونه‌ها به كاهش بيش از حد فاز β نسبت داده شد.
شماره ركورد
232864
گرايش رشته تحصيلي
جوشكاري
دانشكده
مهندسي مواد
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان