11001

10132

كارشناسي ارشد

مواد

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مواد

1394

سيزده،88ص.: مصور

فتح اله كريم زاده

احمد رضاييان، مسعود عطاپور

1394/12/04

مهندسي مواد

ID10132

چكيده فوالدهاي زنگ نزن آستنيتي گروه مهمي از فوالدهاي زنگ نزن هستند كه به دليل مقاومت به خوردگي عالي جوشپذيري و انعطافپذيري مناسب نقش مهمي را در جهان امروز ايفا ميكنند استحكام نسبتا پايين اين فوالدها در حالت آنيل باعث شده تالشهاي زيادي در جهت افزايش استحكام اين فوالدها صورت گيرد در دهه اخير توليد فوالد فوقريزدانه به منظور دستيابي همزمان استحكام و چقرمگي باال بسيار موردتوجه قرارگرفته است در اين پژوهش جهت بهبود استحكام و چقرمگي از فرايند مكانيكي حرارتي مارتنزيت شامل نورد سرد شديد و آنيل استفاده گرديد فوالد فوقريزدانه تحت 34 نورد سرد شديد و آنيل در دماي 117درجه سانتيگراد به مدت 6 ساعت با ميانگين اندازه دانهي 113 نانومتر توليد گرديد جهت تعيين فازهاي ايجاد شده در حين نورد و آنيل از آناليز پراش پرتوايكس و فريتسكوپي استفاده شد با استفاده از اين روش اگرچه استحكام حدود سه برابر فلز اوليه 0111MPa و چقرمگي 89 حاصل گرديده اما جهت كاربردهاي صنعتي بررسي رفتار جوشپذيري از اهميت ويژهاي برخوردار است رشددانه در ناحيه متأثر از حرارت و منطقه جوش از اصليترين معضالت جوشكاري ذوبي مواد فوقريزدانه است جهت رفع اين مشكل جوشكاري ذوبي پرانرژي با ليزر انتخاب گرديد فركانس جريان زمان جوشكاري و پهناي پالس به عنوان پارمترهاي جوشكاري انتخاب گرديد 4 آزمايش بر اساس الگوي تاگوچي طراحي شد بررسي ريزساختارها با استفاده از دو ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي صورت پذيرفت بهينهسازي تاگوچي با استفاده از نسبت S N صورت گرفت نمونه آزمايش شماره 3 با فركانس 55Hz جريان 021A زمان جوشكاري 31S و پهناي پالس 9ms به عنوان پارامتر بهينه انتخاب شد در اين نمونه هيچگونه عيبي مشاهده نشد و نفوذ كامل صورت گرفته بود سختي منطقه جوش 305Hv حاصل گرديد كه نزديك به ميانگين سختي فلز پايه 351Hv ميباشد در پايان به مدلسازي پارامترهاي جوشكاري پرداخته شد و رابطه بين پارامترهاي جوشكاري فركانس و جريان با خواص مكانيكي و خوردگي با استفاد از شبكه عصبي مصنوعي بررسي گرديد كلمات كليدي فرآيند مكانيكي حرارتي نورد سرد سنگين آنيل جوشكاري ليزر پارامترهاي جوشكاري نسبت S N مدلسازي شبكه عصبي مصنوعي

41Laser Beam Welding of AISI 304L stainless steel with Bimodal structure Nano ultrafine and evalution of weldment properties Reihane Nafar Dehsorkhi Email address R Nafar@ma iut ac ir Date January 16 2016 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language PersianSupervisor Fathallah Karimzadeh Professor Karimzadeh f@cc iut ac irAbstractIn the present study an ultrafine grained 304L stainless steel with the average grain size of300 nm was produced by a combination of cold rolling and annealing 93 cold rollingand nnealing was performed at 700 C for 2h Weldability of the UFG sample was studiedby Nd YAG laser welding under different welding conditions Taguchi experimentaldesign was used to optimize the effect of frequency welding time laser current and laserpulse duration on the resultant microstructure and mechanical properties X ray Diffraction XRD Optical Microscope OM Scanning Electron Microscope SEM TransmissionElectron Microscope TEM and microhardness measurement were used to characterizethe sample after thermomechanical processing and laser welding The results showed thatthe ultrafine grained steel had yield strength of 1000 Mpa and total elongation 48 whichis almost three times higher than coarse grained sample strength The microstructure of theweld zone was found as a mixture of austenite and delta ferrite The optimized parameterwas selected frequency 55Hz current 160A weld time 30s and pulse duration 4 ms Themicrohardness of the optimized welded sample 315 HV0 5 was found to be close to theUFG base metal 350 HV and was not seen any defect Then parameters were modellingwith neural network Relation of parameters of welding mechanical and tribologycalproperties was investigated with neural network Keywords Ultrafine grained stainless steel Laser welding Nd YAG laser welding Taguchi experimental design neural network

فتح اله كريم زاده

احمد رضاييان، مسعود عطاپور