ارزیابی تأثیر الگوی روبش بر بافت انجمادی اینکونل 625 در فرایند رسوب نشانی مستقیم لیزری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگر

2 عضو هیات علمی/دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

3 دانشگاه صنعتی مالک اشتر - مجتمع مکانیک و فناوری های ساخت

4 گروه آموزشی مواد، دانشکده مواد و صنایع، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

تیغه‌های توربین به همراه بافت کنترل‌شده مانند سازه‌های کریستالی جهت‌دار و تک کریستال قابلیت انعطاف‌پذیری و عمر طولانی‌تر و خستگی حرارتی را بهبود می‌بخشد. هدف از انجام این پروژه بررسی بافت نمونه اینکونل 625 تولیدشده توسط روش رسوب‌نشانی مستقیم لیزری با الگوهای مختلف حرکتی می‌باشد. در این پژوهش بافت کریستالی نمونه تولید شده با استفاده از سه الگوی یک‌جهت، رفت و برگشتی و دایره‌ای روی زیرلایه هم‌جنس انجام شده‌است. برای بررسی بافت نمونه از تصاویر قطبی و تابع توزیع جهت‌گیری استفاده‌شد. نتایج نشان می‌دهد مولفه اصلی بافت در الگوی رفت و برگشتی مولفه‌ی گوس و برنج، در الگوی یک جهت مولفه‌ی گوس و در الگوی دایره‌ای مولفه‌ی گوس چرخیده و مکعبی چرخیده می‌باشد. توزیع عدم تطابق مرزدانه‌ها برای هر سه الگوی حرکتی عمدتاً بالای 30 درجه می‌باشد. شدت بافت جهت > 100< در الگوهای یک‌جهت و دایره‌ای نسبت به سایر جهات بالاتر می‌باشد و این اختلاف در الگوی دایره‌ای افزایش می‌یابد. با توجه به تصاویر قطبی شدت بافت به ترتیب 5/1برابر، 4/1برابر و 3/1برابر راندوم برای الگوهای دایره‌ای، یک‌جهت و رفت و برگشتی می‌باشد؛ در نتیجه الگوی دایره‌ای بیشترین شدت بافت در بین نمونه‌ها را دارا می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


  1. Liu, Xudong, et al. High-temperature tensile and creep behaviour of Inconel 625 superalloy sheet and its associated deformation-failure micromechanisms, Materials Science and Engineering: A 829 (2022): 142152.
  2. Shankar, Vani, K. Bhanu Sankara Rao, and S. L. Mannan. Microstructure and mechanical properties of Inconel 625 superalloy, Journal of nuclear materials 288.2-3 (2001): 222-232.
  3. شجاع رضوی، س.ر.، «روکش‌کاری لیزری»، انتشارات دانشگاه صنعتی مالک اشتر، 1395.
  4. شجاع رضوی، س.ر. و همکاران.،«ساخت افزایشی با رسوب‌نشانی مستقیم لیزری»، انتشارات دانشگاه صنعتی مالک اشتر 1398.
  5. Amine, Tarak, Joseph W. Newkirk, and Frank Liou. An investigation of the effect of direct metal deposition parameters on the characteristics of the deposited layers, Case Studies in Thermal Engineering 3 (2014): 21-34.‏
  6. Yuan, L., et al. Columnar-to-equiaxed transition in a laser scan for metal additive manufacturing, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 861. No. 1. IOP Publishing, 2020.‏
  7. Dinda, G. P., A. K. Dasgupta, and J. Mazumder. Texture control during laser deposition of nickel-based superalloy, Scripta Materialia 67.5 (2012): 503-506.‏

8 Abioye, T. E., J. Folkes, and A. T. Clare. A parametric study of Inconel 625 wire laser deposition, Journal of Materials Processing Technology 213.12 (2013): 2145-2151.‏

  1. Ma, Dong, et al, Crystallographic texture in an additively manufactured nickel-base superalloy, Materials Science and Engineering: A 684 (2017): 47-53.‏
  2. Choi, J., B. Dutta, and J. Mazumder. Spatial control of crystal texture by laser DMD process, MICHIGAN UNIV ANN ARBOR, 2009.‏
  3. Zhao, Rijie, et al., In situ and ex situ studies of anomalous eutectic formation in undercooled Ni–Sn alloys, Acta Materialia 197 (2020): 198-211.‏
  4. Ma, Dong, et al., Crystallographic texture in an additively manufactured nickel-base superalloy, Materials Science and Engineering: A 684 (2017): 47-53.‏
  5. Wang, Xingcheng, et al., Microstructure Evolution and Mechanical Behavior of Inconel 625 Produced Using Direct Laser Metal Deposition, Physics of Metals and Metallography 122.9 (2021): 896-907.‏
  6. Rashkovets, Mariia, et al., Microstructure and phase composition of Ni-based alloy obtained by high-speed direct laser deposition, Journal of Materials Engineering and Performance 27.12 (2018): 6398-6406.‏
  7. Ferreira, André A., et al., Mechanical and microstructural characterisation of Inconel 625-AISI 431 steel bulk produced by direct laser deposition, Journal of Materials Processing Technology 306 (2022): 117603.‏
  8. Smith, Derek H., et al., Microstructure and mechanical behavior of direct metal laser sintered Inconel alloy 718, Materials Characterization 113 (2016): 1-9.‏
  9. Jamaati, R., et al., Development of texture during ARB in metal matrix composite, Materials Science and Technology 28.4 (2012): 406-410.‏
  10. Jamaati, Roohollah, and Mohammad Reza Toroghinejad. Effect of stacking fault energy on deformation texture development of nanostructured materials produced by the ARB process., Materials Science and Engineering: A 598 (2014): 263-276.‏
  11. Dinda, G. P., A. K. Dasgupta, and J. Mazumder. Texture control during laser deposition of nickel-based superalloy, Scripta Materialia 67.5 (2012): 503-506.‏