تحضير وتوصيف الفولاذ المقاوم للصدأ SS309L المصنع بتقنية الإضافة باستخدام سبيكة ألمنيوم
Preparation and Characterization of Additively Manufactured SS309L Stainless Steel Using Aluminium Alloy
- الباحث
- رانيا علي حمودي عبد الكريم
- المشرف
- باسم محيسن الزبيدي
- الجامعة
- جامعة بابل
- الكلية / القسم
- كلية هندسة المواد / هندسة المعادن
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2023
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Additive manufacturing; SS309L stainless steel; Aluminium alloy; Microstructure
الملخص
ترسيب الأسلاك المزدوجة ذات التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CADDWDM) هناك ثلاث عينات داخلية من السبائتك الأساسية 55309 المصنعة بواسطة CADDWDM تم استخدام عملية 4 لترسيب هذه الجدران بنسب مختلفة من الألومنيوم المضاف (00.2.5؟9 و %5 من (AL على التوالي .(تم فحص هذه العينات (الجدران) بمختلف أنواعهاء وقياس ومقارنة بنيتها المجهرية وخواصها الميكانيكية. تنتج المعلمات المحددة لعملية تصنيع المواد المضافة ذات القوس المزدوج في هذه الدراسة مكونات ذات جدران رقيقة مع القليل من العيوب. أشارت الاختبارات إلى أن المكونات أظهرت درجة عالية من السماكة وبها عدد قليل من الشقوق أو المسامية بين الحبوب من ناحية أخرىء انخفض حجم الحبوب بشكل مطرد وأصبح أكثر توزيعا بشكل موحد مع زيادة محتوى الألومنيوم (من 22.5 إلى 5“ (AL أدت إضافة الألومنيوم إلى تعزيز الصلابة الدقيقة للجدار المترسب. ويعتقد أن الاختلاف في البنية المجهرية بين هذه المواقع الثلاثئة هو سبب اختلاف الصلابة. ومع ذلك، يتم تقليل التناقضات في الصلابة بين هذه المواقع عن طريق إضافة جزيئات الألومينا حتى تصبح مستويات الصلابة متطابقة تقريبًا. زادت قوة الشد للعينات بينما انخفضت الليونة بشكل ملحوظ. أدت إضافة الألومنيوم إلى 955309 إلى تحسين خصائص سطحه مثل مقاومة التآكل والأكسدة. آلة ترسيب الأسلاك المزدوجة ذات التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CADDWDM),. هناك ثلاث عينات داخلية من السبائك الأساسية 99309 المصنعة بواسطة CADDWDM. تم استخدام عملية CADDWDM لترسيب هذه الجدران بنسب مختلفة من الألومنيوم المضاف (00.2.5؟9 و %5 من (AL على التوالي . تم فحص هذه العينات (الجدران) بمختلف أنواعهاء وقياس ومقارنة بنيتها المجهرية وخواصها الميكانيكية. تنتج المعلمات المحددة لعملية تصنيع المواد المضافة ذات القوس المزدوج في هذه الدراسة مكونات ذات جدران رقيقة مع القليل من العيوب. أشارت الاختبارات إلى أن المكونات أظهرت درجة عالية من السماكة وبها عدد قليل من الشقوق أو المسامية بين الحبوب. يتميز 55309 المترسب بدون A بمنطقتين فريدتين من البنية المجهرية: الحبوب الخشنة كمصفوفة مع الحبوب الدقيقة الموضحة كجزر في البنية. Gal إضافة AT إلى تغيير كبير في البنية المجهرية للطبقة المودعة من خلال تعزيز انتقال الحبوب العمودية إلى البنية الأكثر lage عن طريق تحويل 55309 من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستيني إلى SY sill المقاوم للصدأ المزدوج. من ناحية أخرىء انخفض حجم الحبوب بشكل مطرد وأصبح أكثر توزيعا بشكل موحد مع زيادة محتوى الألومنيوم (من 22.5 إلى 75 (AL أدت إضافة الألومنيوم إلى تعزيز الصلابة الدقيقة للجدار المترسب. تم تحويل البنية المجهرية من بنية أحادية الطور (Austinit) إلى بنية ثنائية الطور ،(Austinit+Ferrite) ويعتقد أن الاختلاف في البنية المجهرية بين هذه المواقع الثلاثة هو سبب اختلاف الصلابة. ومع ذلك، يتم تقليل التناقضات في الصلابة بين هذه المواقع عن طريق إضافة جزيئات الألومينا حتى تصبح مستويات الصلابة متطابقة تقريبًا. زادت قوة الشد للعينات. أدت إضافة الألومنيوم إلى 59309 إلى تحسين خصائص سطحه مثل مقاومة التآكل والأكسدة , زادت نسبة الصلابة قبل المعالجة الحرارية حيث كانت نسبة الصلابة في الجدار الأول بدون إضافة الألومنيوم 237 وعند إضافة الألومنيوم بمعدل 9/05 أصبحت نسبة الصلابة 277 وبعد المعالجات الحرارية زادت نسبة الصلابة في الجدار الأول كان 221، وبعد إضافة الألمنيوم في الجدار الثالث أصبح معدل الصلابة 268. أدت إضافة سبيكة Al إلى 553091 إلى زيادة قوة all النهائية، على سبيل المثال، كانت قوة الشد النهائية حوالي 610 ميجا باسكال للعينات الرأسية دون أي إضافة للألمنيوم. إلا أنها أصبحت حوالي 4 ميجا باسكال ل SS309L مع إضافة 05 AL
Abstract
Computer Aided Design Double Wire Deposition Machine (CADDWDM). There are three internal samples of SS309 base alloy manufactured by CADDWDM. The CADDWDM process was used to deposit these walls with different percentages of added aluminum (0, 2.5%, and 5% Al, respectively). These samples (walls) of various types were examined, and their microstructure and mechanical properties were measured and compared. The parameters selected for the double arc additive manufacturing process in this study produce thin-walled components with few defects. Tests indicated that the components showed a high degree of thickness and had few cracks or porosity between the grains. On the other hand, the grain size steadily decreased and became more uniformly distributed with increasing aluminum content (from 2.5% to 5% Al). The addition of aluminum enhanced the microhardness of the deposited wall. The difference in microstructure between these three sites is believed to be the reason for the difference in hardness. However, discrepancies in hardness between these sites are reduced by the addition of alumina particles until the hardness levels become nearly identical. The tensile strength of the samples increased while the ductility decreased significantly. Adding aluminum to SS309 improved its surface properties such as corrosion and oxidation resistance Computer Aided Design Double Wire Deposition Machine (CADDWDM). There are three internal samples of SS309 base alloy manufactured by CADDWDM. The CADDWDM process was used to deposit these walls with different percentages of added aluminum (0, 2.5%, and 5% Al, respectively). These samples (walls) of various types were examined, and their microstructure and mechanical properties were measured and compared. The parameters selected for the double arc additive manufacturing process in this study produce thin-walled components with few defects. Tests indicated that the components showed a high degree of thickness and had few cracks or porosity between the grains. SS309 deposited without Al is characterized by two unique regions of microstructure: coarse grains as a matrix with fine grains shown as islands in the structure. The addition of Al significantly changed the microstructure of the deposited layer by promoting the transition of columnar grains to the more complex structure by converting SS309 from austenitic stainless steel to duplex stainless steel. On the other hand, the grain size steadily decreased and became more uniformly distributed with increasing aluminum content (from 2.5% to 5% Al). The addition of aluminum enhanced the microhardness of the deposited wall. The microstructure transformed from single phase (Austinit) to double phase structure ( Austinit+Ferrite) ,The difference in microstructure between these three sites is believed to be the reason for the difference in hardness. However, discrepancies in hardness between these sites are reduced by the addition of alumina particles until the hardness levels become nearly identical. The tensile strength of the samples increased. Adding aluminum to SS309 improved its surface properties such as corrosion and oxidation resistance ,The hardness rate increased before the heat treatment, as the hardness rate in the first wall without adding aluminum was 237, and when aluminum was added at a rate of 5%, the hardness rate became 277, and after thermal treatments, the hardness rate in the first wall was 221, and after adding aluminum in the third wall, the hardness rate became 268. The addition of Al alloy to SS309L increased the ultimate tensile strength, for example, the ultimate tensile strength was about 610 MPa for the vertical specimens without any addition of aluminum. However, it became about 754 MPa for SS309L with the addition of 5% Al.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.