توصيفگر ها :
ALSi10Mg , ساخت افزايشي , پانچ برشي , ريز ساختار , اكسيداسيون
چكيده فارسي :
چكيده
امروزه ساخت قطعات از آلياژهاي متنوع و با اشكال مختلف به روش ساخت افزايشي مورد توجه قرارگرفته است. در اين پژوهش قطعات آلياژ آلومينيوم AlSi10Mg از پودر آن و از طريق افزايش لايه به لايه ذوب ليزر بدست آمدند. قطعات با ابعاد 50×10×10 ميلي‌متر جهت بررسي خواص‌فيزيكي و مكانيكي ساخته شدند. همچنين نمونه شمش ريختگي نيز جهت بررسي و مقايسه خواص آلياژ AlSi10Mg با نمونه ساخت افزايشي توليد شدند. جهت بررسي خواص مكانيكي ابتدا نمونه‌هاي ساخت افزايشي و ريختگي به ابعاد 1×1×7/0 سانتي‌متر برش داده شد و از طريق آزمون پانچ برشي در دماهاي 25 ، 100، 200 ،250 ، 300 ، 350 و 400 درجه سانتيگراد، نمودار تنش برشي قطعات ساخت افزايشي و ريخته‌گري ترسيم و مقايسه شدند. براي تحليل نتايج خواص مكانيكي ريزساختار آلياژ ساخت افزايشي، آلياژ ريختگي در شرايط اوليه و در شرايط عمليات حرارتي شده به كمك ميكروسكوپ الكتروني روبشي، ميكروسكوپ الكتروني عبوري و دستگاه پراش اشعه ايكس بررسي شد. نتايج بدست آمده نشان داد خواص مكانيكي آلياژ توليد شده به روش ساخت افزايشي تا 40% بالاتر از آلياژ ريختگي است. بررسي‌هاي ريزساختاري نشان داد بهبود خواص مكانيكي ناشي از ساختار فوق اشباع آلياژ ساخت افزايشي، رسوبات ريز در ساختار و ريزدانه‌هاي موجود در داخل حوضچه‌هاي ذوب است. اين در حالي است كه ساختار ريختگي موفولوژي فاز دوم درشتي دارد. همچنين آزمون اكسيداسيون و آناليزحرارتي احتراقي (DSC-TG) روي نمونه‌ها انجام شد. آزمون اكسيداسيون نمونه‌هاي ساخت افزايشي و ريختگي در دماهاي 400 و 300 درجه سانتيگراد به مدت 8 و10 ساعت انجام شد. نتايج نشان دهنده تشكيل لايه اكسيدي در هر 2 نمونه است. معادله خط نتايج اكسيداسيون بدست آمد و مشخص شد سرعت اكسيداسيون نمونه ساخت افزايشي در زمان‌هاي طولاني در دماي 400 درجه سانتيگراد تا 10% از نمونه ريختگي بيشتر است. همچنين سرعت اكسيداسيون نمونه ريختگي در دماي 300 درجه درمقايسه با دماي 400 درجه سانتيگراد حدودا 5% بالاتر از نمونه ساخت افزايشي است.
چكيده انگليسي :
Abstract
Nowadays, the production of parts from various alloys and with different shapes by additive manufacturing method has gained a lot of attention. In this research, parts were made by AlSi10Mg aluminum alloy powder and formed layers by layer lasing method. Also, a cast ingot sample was produced to compare the properties with the AlSi10Mg alloy obtained by additive manufacturing method. In order to obtain the mechanical properties, the additive manufactured and cast samples were cut in to dimensions of 0.7 x 1 x 1 cm and were subjected to shear punch test at temperatures of 25, 100, 200, 250, 300, 350 and 400°c. The shear stress diagram of additive manufactured and casting parts were compared with each other. In order to analyze the results of the mechanical properties, at the microstructure of the additive manufactured alloy and cast alloy were examined in the initial condition
and in the heat treated condition by the use of scanning electron microscope, transmission electron microscope and X-ray diffraction machine. The obtained results showed that the mechanical properties of the alloy produced by the additive manufacturing method are around 40% higher than the cast alloy. Microstructural studies showed that the improvement of mechanical properties was due to the supersaturated structure of the additive manufactured alloy, fine precepitates in the structure and fine grains inside the melting pools. Meanwhile, the casting structure was along with coarse second phase. Also, oxidation test and thermal analysis (DSC-TG) were performed on the samples. The oxidation test of the additive manufactured and cast samples was performed at temperatures of 400 and 300°c for 8 and 10 hours. The results showed the formation of oxide layer in both samples. The equation of the first line to the oxidation results was obtained and it was found that the oxidation rate of the additively manufactured sample in long times at 400 °c was relatively 10% more than that the cast sample. Also, the oxidation speed of the cast sample at 300 °c was relatively 5% more than the additively manufactured sample compared to the test at 400 °c.
