پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 399 |
| تعداد مقالات | 5,389 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,287,992 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,882,737 |
تأثیر جهتگیری ساخت و اندازه در میزان نقص قطعات فولادی زنگ‌نزن L316 ساخته‌شده با فرآیند ذوب انتخابی لیزر | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 4، دوره 55، شماره 10، دی 1402، صفحه 1219-1232 اصل مقاله (1.51 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2024.22323.7630 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد رنجبرکهن1؛ امجد سازگار* 2؛ علی پورکمالی انارکی1 | ||
| 1دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران | ||
| 2پژوهشکده چرخه سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| انتخاب صحیح و بهینه پارامترهای فرآیند ذوب انتخابی لیزر از ایجاد نقص‌هایی چون تخلخل، سوراخ‌های همجوشی ناقص و ترک‌ها در فرآیند ساخت قطعات جلوگیری می‌کند. با وجود تمام مزایای روش فرآیند ذوب انتخابی لیزر، نقص‌های ایجادشده به‌طور مستقیم بر خواص مکانیکی و مقاومت به خستگی قطعات تأثیر منفی می‌گذارد. در این پژوهش، اثر زوایای ساخت صفر، 45 و90 درجه و اثر تغییر اندازه قطعات بر خواص مکانیکی ازجمله استحکام کششی و برشی، کرنش شکست و میزان نقص‌ها بررسی شد. قطعات ساخته‌شده تحت آزمون‌های کشش و برش قرار گرفته و محل شکست با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی و نقص‌های موجود شناسایی شد. نتایج آزمون کشش نشان داد نمونه‌های بزرگتر دارای استحکام کششی بیشتری نسبت به نمونه‌های کوچکتر هستند. همچنین، استحکام کششی بیشتر و کرنش شکست کمتر در نمونه‌های ساخته‌شده در جهت صفر درجه مشاهده شد. نتایج آزمون برش نیز نشان داد استحکام برشی برای نمونه‌های کوچک و بزرگ ساخته‌شده در همه جهات تقریباً یکسان است و بیشترین کرنش برشی شکست مربوط به نمونه‌های 45 درجۀ مستقل از ابعاد می‌باشد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز نشان داد که میزان و توزیع حفره‌های کروی و شکاف‌های همجوشی ناقص در نمونه‌های بزرگ ساخته‌شدۀ90 درجه بیشتر از نمونه‌های ساخته‌شده در جهت‌های دیگر است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| ذوب انتخابی لیزر؛ فولاد L316؛ جهت و اندازه ساخت؛ نقص و تخلخل | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Effect of Build Orientation and Size on the Defects Rate of Stainless Steel 316L Parts Produced by Selective Laser Melting Process | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammad Ranjbarkohan1؛ Amjad Sazgar2؛ ali Pourkamali anaraki1 | ||
| 1Shahid Rajaee Teacher Training University | ||
| 2nuclear fuel cycle research school, nuclear science and technology research institute (NSTRI) | ||
| چکیده [English] | ||
| The correct and optimal selection of selective laser melting process parameters prevents defects such as porosity, incomplete fusion holes, and cracks in the parts. This research focuses on the impact of zero, 45, and 90-degree build orientations, the effect of changing the size of the parts on mechanical properties such as tensile and shear strength, fracture strain, and the number of defects investigated. The built parts were subjected to tensile and shear tests. The fracture zone was investigated using Scanning Electron Microscopy, and existing defects were identified. Tensile test results indicated that larger samples have higher tensile strength than smaller ones. Moreover, samples produced in the zero-degree orientation exhibited higher tensile strength and lower fracture strain. Shear test results also showed that the shear stress strength for small and large samples produced in all orientations is almost the same, and the highest shear strain of failure is related to the samples produced at 45-degree orientation and independent of dimensions. Scanning Electron Microscopy results further demonstrated that the quantity and distribution of spherical holes and incomplete fusion holes in large samples at 90-degree are greater than the samples at other orientations. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Selective Laser Melting, stainless steel 316L, Build orientation and size effect, Defects and porosity | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] Z. Dong, X. Zhang, W. Shi, H. Zhou, H. Lei, J. Liang, Study of size effect on microstructure and mechanical properties of AlSi10Mg samples made by selective laser melting, Materials, 11 (2018) 2463. [2] P. Hartunian, M. Eshraghi, Effect of build orientation on the microstructure and mechanical properties of selective laser-melted Ti-6Al-4V alloy, Journal of Manufacturing and Materials Processing, 2 (2018) 69. [3] P. Lu, Z. Cheng-Lin, W. Liang, L. Tong, L. Xiao-Cheng, Research on mechanical properties and microstructure by selective laser melting of 316L stainless steel, Materials Research Express, 6 (2020) 1265h1267. [4] A. Röttger, J. Boes, W. Theisen, M. Thiele, C. Esen, A. Edelmann, R. Hellmann, Microstructure and mechanical properties of 316L austenitic stainless steel processed by different SLM devices, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 108 (2020) 769-783. [5] I.G. Ian Gibson, Additive manufacturing technologies 3D printing, rapid prototyping, and direct digital manufacturing, Springer, second edition, (2015). [6] H. Gong, K. Rafi, H. Gu, T. Starr, B. Stucker, Analysis of defect generation in Ti–6Al–4V parts made using powder bed fusion additive manufacturing processes, Additive Manufacturing, 1 (2014) 87-98. [7] ASTM Standard E8/E8M, Standard Test Methods For Tension Testing of Metallic Materials, USA, (2011) pp. 2. [8] ASTM B831 - 19: Standard test method for shear testing of thin aluminum alloy products., )2019). [9] W. Deng, H. Lu, Y. Xing, K. Luo, J. Lu, Effect of laser shock peening on tensile properties and microstructure of selective laser melted 316L stainless steel with different build directions, Materials Science and Engineering: A, 850 (2022) 143567. [10] I. Tolosa, F. Garciandía, F. Zubiri, F. Zapirain, A. Esnaola, Study of mechanical properties of AISI 316 stainless steel processed by “selective laser melting”, following different manufacturing strategies, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 51 (2010) 639-647. [11] H. Yang, B. Liu, P. Niu, Z. Fan, T. Yuan, Y. Wang, Y. Liu, R. Li, Effect of laser scanning angle on shear slip behavior along melt track of selective laser melted 316L stainless steel during tensile failure, Materials Characterization, 193 (2022) 112297. [12] J.M. Jeon, J.M. Park, J.-H. Yu, J.G. Kim, Y. Seong, S.H. Park, H.S. Kim, Effects of microstructure and internal defects on mechanical anisotropy and asymmetry of selective laser-melted 316L austenitic stainless steel, Materials Science and Engineering: A, 763 (2019) 138152. [13] V.-D. Le, E. Pessard, F. Morel, F. Edy, Interpretation of the fatigue anisotropy of additively manufactured TA6V alloys via a fracture mechanics approach, Engineering Fracture Mechanics, 214 (2019) 410-426. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 197 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 340 |
||
