Skip to main content
SUPERVISOR
Fatallah Karimzadeh
فتح اله کريم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Reihane Nafar Dehsorkhi
ريحانه نفرده سرخي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
In the present study, an ultrafine grained 304L stainless steel with the average grain size of 300 nm was produced by a combination of cold rolling and annealing. 93% cold rolling and nnealing was performed at 700?C for 2h. Weldability of the UFG sample was studied by Nd: YAG laser welding under different welding conditions. Taguchi experimental design was used to optimize the effect of frequency, welding time, laser current and laser pulse duration on the resultant microstructure and mechanical properties. X-ray Diffraction (XRD), Optical Microscope (OM), Scanning Electron Microscope (SEM), Transmission Electron Microscope (TEM) and microhardness measurement were used to characterize the sample after thermomechanical processing and laser welding. The results showed that the ultrafine grained steel had yield strength of 1000 Mpa and total elongation 48%, which is almost three times higher than coarse grained sample strength. The microstructure of the weld zone was found as a mixture of austenite and delta ferrite. The optimized parameter was selected frequency 55Hz, current 160A, weld time 30s and pulse duration 4 ms. The microhardness of the optimized welded sample (315 HV 0.5 ) was found to be close to the UFG base metal (350 HV) and was not seen any defect. Then parameters were modelling with neural network. Relation of parameters of welding, mechanical and tribologycal properties was investigated with neural network. Keywords : Ultrafine grained stainless steel, Laser welding, Nd: YAG laser welding, Taguchi experimental design, neural network.
چکيده فولادهاي زنگ نزن آستنيتي گروه مهمي از فولادهاي زنگ نزن هستند که به دليل مقاومت به خوردگي عالي، جوش پذيري و انعطاف پذيري مناسب نقش مهمي را در جهان امروز ايفا مي کنند. استحکام نسبتاً پايين اين فولادها در حالت آنيل، باعث شده تلاش هاي زيادي در جهت افزايش استحکام اين فولادها صورت گيرد. در دهه اخير توليد فولاد فوق ريزدانه به‌ منظور دست يابي هم زمان استحکام و چقرمگي بالا، بسيار موردتوجه قرارگرفته است. در اين پژوهش جهت بهبود استحکام و چقرمگي از فرايند مکانيکي-حرارتي مارتنزيت، شامل نورد سرد شديد و آنيل استفاده گرديد. فولاد فوق ريزدانه تحت 93% نورد سرد شديد و آنيل در دماي 700درجه سانتي گراد به مدت 2 ساعت، با ميانگين اندازه دانه ي 300 نانومتر توليد گرديد. جهت تعيين فازهاي ايجاد شده در حين نورد و آنيل از آناليز پراش پرتوايکس و فريتسکوپي استفاده شد. با استفاده از اين روش اگرچه استحکام حدود سه برابر فلز اوليه (MPa1000) و چقرمگي 48% حاصل گرديده، اما جهت کاربردهاي صنعتي بررسي رفتار جوش پذيري از اهميت ويژه اي برخوردار است. رشددانه در ناحيه متأثر از حرارت و منطقه جوش از اصلي ترين معضلات جوشکاري ذوبي مواد فوق ريزدانه است. جهت رفع اين مشکل جوشکاري ذوبي پرانرژي با ليزر انتخاب گرديد. فرکانس، جريان، زمان جوشکاري و پهناي پالس به عنوان پارمترهاي جوشکاري انتخاب گرديد. 9 آزمايش بر اساس الگوي تاگوچي طراحي شد. بررسي ريزساختارها با استفاده از دو ميکروسکوپ نوري و الکتروني روبشي صورت پذيرفت. بهينه سازي تاگوچي با استفاده از نسبت S/N صورت گرفت. نمونه آزمايش شماره 3 با فرکانس Hz55، جريان A160، زمان جوشکاري S30 و پهناي پالسms4 به عنوان پارامتر بهينه انتخاب شد. در اين نمونه هيچ گونه عيبي مشاهده نشد و نفوذ کامل صورت گرفته بود. سختي منطقه جوش Hv315 حاصل گرديد که نزديک به ميانگين سختي فلز پايه (Hv350) مي باشد. در پايان به مدل سازي پارامترهاي جوشکاري پرداخته شد و رابطه بين پارامترهاي جوشکاري، فرکانس و جريان با خواص مکانيکي و خوردگي با استفاد از شبکه عصبي مصنوعي بررسي گرديد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی