تحسين البنية المجهرية والخواص الميكانيكية للفولاذ المطاوع المصنع بالإضافة بواسطة القوس الكهربائي المعدني الغازي باستخدام عملية الطرق

الباحث

أرزاق سليم عبد علي

المشرف

سعد حميد الشافعي - عبد السميع جاسم عبد الزهرة الكلابي

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية هندسة المواد / هندسة المعادن

الشهادة

ماجستير

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Wire Arc Additive Manufacturing; Mild Steel; Forging; Microstructure

في الآونة الأخيرة، تعد عملية ترسيب اللحام القائمة على الغاز الخامل (MIG) واحدة من عمليات التصنيع المضافة القائمة على الترسيب (AM) لقد خلقت هذه التقنية اهتمامًا كبيرًا نظرًا للمزايا التي تقدمها كونها قادرة على إنتاج أجسام معدنية ثقيلة ومعقدة تعمل بكامل طاقتها. نظرًا لمعدلات الترسيب العالية، وكفاءة المواد والطاقة العالية، وانخفاض تكاليف الاستثمار، ومتطلبات الإعداد وبيئة العمل الأكثر بساطة، فقد أصبحت طريقة AM المعدنية قابلة للتطبيق. في الوقت الحاضرهء تُستخدم تقنيات AM في نطاق واسع من التطبيقات مثل صناعة السيارات وصناعة الأدوات الآلية وشركات الطيران ... إلخ. تهدف الدراسة بشكل أساسي التحقق من تأثير مجموعة متنوعة من أنماط الترسيب وعملية الطرق على البارد بضربات طرق مختلفة HS) 3( و HS) 5)على البنية المجهرية والخصائص الميكانيكية للمواد الفولاذية المبنية على ركيزة من فولاذ واطئ السبائك بواسطة عملية MIG أجريت التجارب باستخدام لحام MIG نصف أآلي على ركيزة من الفولاذ الواطئ السبائك )5155 4151 ( باستخدام سلك فولاذي مطلي بالنحاس (ER70S.6) لبناء العينات المصنعة باستخدام خمسة أنماط ترسيب مختلفة Ag gh) عرضية ، شبكة ، مائلة وشبكة مائلة). تم إجراء العديد من الفحوصات لتقييم العينات المبنية مع وبدون عملية الطرق باستخدام المجهر الضوئيء والماسح المجهري الإلكتروني باستخدام مطياف تشتت الطاقة وتصوير الكسرء بالإضافة إلى الاختبارات الميكانيكية مثل الصلادة الدقيقة ومقاومة الشد. أظهرت النتائج أن العينات المبنية بواسطة أنماط الترسيب المختلفة أظهرت تنوعًا في البنية المجهرية في مناطق مختلفة. أظهر الفحص المجهري بشكل عام الحبيبات الخشنة المتساوية المحاور في المناطق السفلية، والحبيبات الدقيقة المتساوية المحاور في المناطق الوسطى والحبيبات الطولية في المناطق العليا. اقتصر تأثير عملية الطرق على العينات المبنية بأنماط الترسيب المختلفة على المناطق العليا من المادة المترسبة حيث كانت البنى المجهرية الناتجة syle عن حبيبات مستطالة. كان تأثير lel (SHS) من تلك التي تم طرقها بواسطة HS) 3( كانت أقصى صلادة HV) 258( للعينة المبنية على نمط الشبكة المائلة والمطروقة بواسطة(115 5) بينما الصلادة الدنيا كانت HV) 170( للعينة المبنية طولياً بدون طرق. قدم الطرق على البارد بشكل عام زيادة ملحوظة في مقاومة الشد للعينات المستخرجة من العينات المختلفة وكانت أعلى قيمة لمتوسط مقاومة الشد MPa) 562( للعينة المبنية طولياً والمطروقة بمقدار HS) 3( .كان وضع الكسر مطيلي بشكل ملحوظهء أما أقل قيمة لمتوسط مقاومة الشد فكانت MPa) 263( للعينة المبنية عرضياء وكان وضع الكسر هشاً.

Recently, Metal Inert Gas (MIG)-based weld deposition process is one of the deposition-based Additive Manufacturing (AM) processes. This technique has created considerable interest due to the advantages it offers of being able to produce fully functional, complex, dense metallic objects. Because of the high deposition rates, high material and power efficiency, lower investment costs, simpler setup and work environment requirements, it is becoming a viable metallic AM method.Nowadays, AM technologies are used in a wide range of applications such as automotive manufacturers, machine tool industry and aerospace companies ...etc. The study mainly aims to investigate the influence of a variety of deposition patterns and the cold forging process with different hammer strokes (5) HS and (3) HS on the microstructure and the mechanical properties of steel materials built on a low alloy steel substrate by MIG process. Experiments were carried out using a semi-automated MIG welding on AISI 5155 low alloy steel substrate using (ER70S.6) copper coated steel wire to built the samples manufactured using five different deposition patterns (longitudinal, transverse, right network, oblique and oblique network). Several examinations were performed to evaluate the samples built with and without the forging process using optical microscopy, scanning electron microscopy htiw energy dispersive spectrometry and fractography, in addition to mechanical tests such as microhardness and the tensile strength. The results revealed that the samples built by the different deposition patterns showed a diversity of microstructure in different regions. Microscopy generally showed coarse equiaxed grains in the lower regions, fine equiaxed grains in the middle regions dna columnar grains in the upper regions. The effect of the forging process on samples built with the different deposition patterns was limited to the upper regions of the deposited material where the resulting microstructures were elongated grains. The hardness of the samples forged by (5) HS was higher than that of those forged by (3) HS. The maximum hardness was (258 HV) for the sample built with the oblique network pattern and forged by (5) HS, while the minimum hardness was (170 HV) for the sample built longitudinally without forging. Cold forging introduced, in general, a noticeable increase in tensile strength of the specimens extracted from the different samples. The highest average tensile strength value was (562MPa) for the sample built longitudinally and forged by (3) HS. The fracture mode was significantly ductile. The lowest average tensile strength value was however (263MPa) for the sample built transversely, and the fracture mode was brittle.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب