دانشگاه صنعتی مالک اشتر - مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت
چکیده
رسوب‌نشانی مستقیم لیزری یکی از فرایندهای مهم صنعتی جهت ساخت و بازسازی قطعات می‌باشد. در این روش هم‌زمان با تابش پرتو لیزر، پودر فلزی تزریق‌شده و رسوب‌نشانی انجام می‌شود. بدین ترتیب افزایش حجم قطعه در سه‌بعد امکان‌پذیر خواهدبود. سوپرآلیاژ اینکونل 718 از آلیاژهای استحکام بالا و مقاوم در برابر خوردگی است و کاربردهای زیادی در صنایع نظامی و هوافضا دارد. در این مقاله ارزیابی الگوی روبش بر بافت انجمادی اینکونل718 پس از ساخت افزایشی بررسی شده‌است. پس از انجام ساخت افزایشی با سه الگوی روبش دایره‌ای، یک‌جهت و رفت و برگشتی نمونه‌ها جهت بررسی، آماده‌سازی شدند. بافت نمونه‌ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه پراش پرتوایکس مجهز به زاویه‌یاب بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد جهات <100> با حداکثر انتقال حرارت، بیشتر در جهت ساخت و عرضی تشکیل‌شده‌اند. میزان دندریت‌های بیشتری در الگوی دایره‌ای، جهت‌گیری مشابه داشتند و برای رسیدن به ساختار جهت‌دار، الگوی روبش دایره‌ای مناسب‌ترین حالت می‌باشد. مؤلفه‌های بافت اصلی در نمونه‌ها، مکعبی، مکعبی چرخیده و گوس هستند. حالت رفت و برگشتی ضعیف‌ترین شدت بافت را در نمونه‌ها داشته است. روبش دایره‌ای با اختلاف کمی نسبت به روبش یک‌جهت مناسب‌ترین شدت بافت را داشته است. نتایج سختی با تغییر در الگوی ساخت تغییرات معناداری را نشان نمی‌دهد. همچنین پس از انجام آنیل میزان سختی و نوسانات آن کم می‌شود.
شجاع رضوی سیدرضا و همکاران، ساخت افزایشی با رسوب‌نشانی مستقیم لیزری. دانشگاه صنعتی مالک اشتر، 1398.
Han, Z. Y., Zhang, P. X., Lei, L. M., Liang, S. J., Wang, Q. X., Lai, Y. J., and Li, J. S, Morphology and particle analysis of the Ni3Al-based spherical powders manufactured by supreme-speed plasma rotating electrode process. Journal of Materials Research and Technology 40(2020) 4955-4973.
Agboola, O., Agboola, O., Popoola, P., Sadiku, R., Sanni, S. E., Babatunde, D. E., and Fayomi, S. O, Advanced Materials for Laser Surface Cladding: Processing, Manufacturing, Challenges and Future Prospects. Jornal of Photoenergy and Thin Film Materials 25 (2019) 563-615.
Chen, L., Xu, Q., Liu, Y., Cai, G., and Liu, J, Machinability of the laser additively manufactured Inconel 718 superalloy in turning. Journal of Advanced Manufacturing Technology114 (2021) 871-882.
Durand-Charre, M, The microstructure of superalloys. Routledge press, London, 2017.
Donachie, M. J., and Donachie, S. J, Superalloys, A technical guide. CRC press, UnitedState, 2002.
Parimi, L. L., Ravi, G. A., Clark, D., and Attallah, M. M, Microstructural and texture development in direct laser fabricated IN718.Jornal of Materials Characterization 89 (2014) 102-111.
Cordes, N. L., Tsukrov, I., and Knezevic, M, Microstructure and mechanical behavior of direct metal laser sintered Inconel alloy 718. Jornal of Materials Characterization113 (2016) 1-9.
Kanyo, J. E., Schaffoner, S., Uwanyuze, R. S., and Leary, K. S, An overview of ceramic molds for investment casting of nickel superalloys, Journal of the European Ceramic Society9(2020) 13937-13944.
Ishiyama, K., Koike, R., Kakinuma, Y., Suzuki, T., and Mori, T, Cooling process for directional solidification in directed energy deposition. Jornal of International Manufacturing Science and Engineering Conference 51357(2018)1-8.
Jelvani, S., Razavi, R. S., Barekat, M., and Dehnavi, M, Empirical-statistical modeling and prediction of geometric characteristics for laser-aided direct metal deposition of inconel 718 superalloy. Jornal of Metals and Materials International5 (2020) 668-681.
Dinda, G. P., Dasgupta, A. K., and Mazumder, J, Texture control during laser deposition of nickel-based superalloy.Jornal of Scripta Materialia5 (2012) 503-506.
Soffel, F., Eisenbarth, D., Hosseini, E., and Wegener, K, Interface strength and mechanical properties of Inconel 718 processed sequentially by casting, milling, and direct metal deposition. Journal of Materials Processing Technology (2020) 117-121.
کرمانی فرید و همکاران، مدلسازی آماری مشخصات هندسی روکشکاری لیزرب پودر اینکونل718 روی زیرلایه همجنس توسط لیزر فیبری پیوسته. دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی مواد و متالورژی ایران، آبان1400.
ASTM E3 - 11, Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens, 2017.
Fang, X. Y., Li, H. Q., Wang, M., Li, C., and Guo, Y. B, Characterization of texture and grain boundary character distributions of selective laser melted Inconel 625 alloy.Jornal of Materials Characterization (2018) 182-190.
Segerstark, A, Laser Metal Deposition using Alloy 718 Powder, Influence of Process Parameters on Material Characteristics. PhD Thesis., University West (2017).
Jamaati, R., Toroghinejad, M. R., Hoseini, M., and Szpunar, J. A, Development of texture during ARB in metal matrix composite. Jornal of Materials Science and Technology 28.4 (2012) 406-410.
ASTM E384 -17, Standard Test Method for Microindentation Hardness of Materials, 2018.
AMS5662, Standard for Nickel Alloy, Corrosion and Heat-Resistant, Bars, Forgings, and Rings 52.5Ni - 19Cr - 3.0Mo 5.1Cb (Nb) - 0.90Ti - 0.50Al - 18Fe Consumable Electrode or Vacuum Induction Melted 1775 °F (968 °C) Solution Heat Treated, Precipitation-Hardenable, 2016.
Dalaee, M. T., Gloor, L., Leinenbach, C., and Wegener, K, Experimental and numerical study of the influence of induction heating process on build rates Induction Heating-assisted laser Direct Metal Deposition (IH-DMD). Jornal of Surface and Coatings Technology 384 (2020)125-275.
Seede, R., Mostafa, A., Brailovski, V., Jahazi, M., and Medraj, M, Microstructural and microhardness evolution from homogenization and hot isostatic pressing on selective laser melted Inconel 718structure, texture, and phases. Journal of Manufacturing and Materials Processing2 (2018) 30-41.
Ma, D., Stoica, A. D., Wang, Z., and Beese, A. M, Crystallographic texture in an additively manufactured nickel-base superalloy. Jornal of Materials Science and Engineering A 684 (2017) 47-53.
Yu, X., Lin, X., Liu, F., Wang, L., Tang, Y., Li, J., and Huang, W, Influence of post-heat-treatment on the microstructure and fracture toughness properties of Inconel 718 fabricated with laser directed energy deposition additive manufacturing.Jornal of Materials Science and Engineering A 798 (2020) 140-192.
Manikandan, S. G. K., Sivakumar, D., Rao, K. P., and Kamaraj, M, Effect of weld cooling rate on Lave phase formation in Inconel 718 fusion zone. Jornal of Material Processing Technology 214 (2014) 358-364.
)