پديد آورنده :
محمدي، اشكان
عنوان :
بررسي تاثير عمليات حرارتي بر ساختار و خواص مكانيكي قطعات توليدي به روش ذوب با پرتوي الكتروني از آلياژ Ti-6Al-4v
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 100ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
بهزاد نيرومند
استاد مشاور :
عبدالله صبوري
توصيفگر ها :
ساخت افزايشي , ذوب با پرتو الكتروني , Ti-6Al-4V , عمليات حرارتي , خواص مكانيكي , ريزساختار
استاد داور :
مسعود عطاپور، علي اشرفي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/07/19
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/07/19
چكيده فارسي :
دستيابي به خواص مكانيكي مناسب از قطعات ساخته شده از آلياژ Ti-6Al-4V به¬روش ذوب با پرتو الكتروني براي عملكردهايي چون در بدن انسان يا هوا-فضا، نيازمند بهينه¬سازي فرايند توليد و اصلاح ريزساختارهاي حاصله با فرايندهايي مانند عمليات حرارتي مناسب است. در اين پژوهش پس از بررسي ريزساختار و خواص مكانيكي حاصل از قطعات ساخته شده از آلياژ Ti-6Al-4V به¬روش ذوب با پرتو الكتروني، 12 سيكل عمليات¬حرارتي در سه بازه‌ي دمايي 950، 990 و 1040 درجه سانتي‌گراد و چهار بازه‌ي زماني 45 دقيقه، 3، 5 و 7 ساعت در محيط خلا بر روي نمونه¬ها انجام شده و چگالي، ريزساختار، خواص مكانيكي، تنش پسماند و ضريب انتقال حرارت نمونه¬هاي حاصل با استفاده از آزمون¬هاي مربوطه بررسي شدند. نتايج به دست آمده نشان داد كه ريزساختار حاصل از عمليات حرارتي در دماي 950 درجه سانتي‌گراد به¬صورت سبدبافت و ويدمن¬اشتاتن بود كه با افزايش زمان نگهداري منجر به درشت شدن فاز α شده و استحكام برشي و سختي نمونه¬ها را كاهش داد. عمليات حرارتي در دماي 1040 درجه سانتي‌گراد ريزساختار را از حالت ستوني به هم‌محور تغيير داده كه منجر به افزايش انعطاف‌پذيري نمونه¬ها شد. بيشترين استحكام مربوط به عمليات حرارتي در دماي 990 درجه سانتي‌گراد بوده كه به دليل ريزساختار مخلوط لايه‌اي و كلني‌هاي α مي‌باشد. چگالي نمونه‌ها تغييرات محسوسي نداشت. با افزايش زمان نگهداري در هر بازه دمايي عمليات حرارتي، ضريب هدايت حرارتي افزايش يافت. عمليات حرارتي بر روي نمونه‌‌ي با بيشترين استحكام منجر به كاهش حدود 41 درصدي تنش پسماند در نمونه شد.
چكيده انگليسي :
Additive manufacturing is a new process for producing parts using layer-by-layer manufacturing based on a three-dimensional model of the desired part. Electron beam melting is one of the main methods of additive manufacturing for metal parts. One of the most important alloys used in electron beam melting is Ti-6Al-4V alloy. Achieving suitable mechanical properties for functions such as in the human body or air-space requires optimization of the production process and modification of the resulting microstructures with processes such as suitable heat treatment. In this research, after examining the microstructure and mechanical properties of the parts made of Ti-6Al-4V alloy by electron beam melting, 12 thermal treatment cycles in three temperature ranges of 950°C, 990°C and 1040°C and four time intervalsof 45 minutes and 3, 5 and 7 hours were carried out on the samples and the density, microstructure, mechanical properties, residual stress and heat transfer coefficient of the resulting samples were tested. The obtained results showed that the microstructure resulting from the heat treatment at 950°C was in the form of basket weave and Wiedmann-Statten, which led to the coarsening of the α phase and reduced the shear strength and hardness of the samples. Heat treatment at a temperature of 1040°C changed the microstructure from columnar to coaxial, which led to an increase in the flexibility of the samples. The highest strength is related to heat treatment at 990°C, which is due to the microstructure of layered mixture and α colonies. Density changes were not noticeable for all samples. Increase of holding time in each temperature range, increased the coefficient of thermal conductivity. The residual stress between the non-heat treated sample and the heat treated sample with the highest strength has led to a decrease of about 41%.
استاد راهنما :
بهزاد نيرومند
استاد مشاور :
عبدالله صبوري
استاد داور :
مسعود عطاپور، علي اشرفي
