تحلیل اثر ناهمسانگردی ناشی از جهت‌گیری دانه‌ها بر رفتار خستگی سیکلی آلیاژهای پایه‌نیکل تولیدشده با ذوب لیزری انتخابی و مقایسه با نمونه‌های ماشین‌کاری متداول

چکیده

در سال‌های اخیر، ساخت افزایشی به‌ویژه روش ذوب لیزری انتخابی (SLM) به‌عنوان یکی از فناوری‌های کلیدی در تولید قطعات مهندسی پیچیده مطرح شده است. یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در این فناوری، ناهمسانگردی خواص مکانیکی ناشی از جهت‌گیری دانه‌ها و میکروساختار حاصل از فرآیند ذوب و انجماد سریع است. هدف این پژوهش، تحلیل اثر این ناهمسانگردی بر رفتار خستگی سیکلی آلیاژ پایه‌نیکل Inconel 718 است که به روش SLM ساخته شده و با نمونه‌های ماشین‌کاری‌شده متداول مقایسه می‌شود. برای این منظور، آزمون‌های خستگی کنترل‌شده تحت بارگذاری کششی–فشاری متناوب انجام شد و نتایج با استفاده از تصاویر میکروسکوپی الکترونی (SEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) تحلیل گردید. همچنین اثر زاویه ساخت (۰، ۴۵ و ۹۰ درجه نسبت به محور بارگذاری) بر عمر خستگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که قطعات SLM دارای ناهمسانگردی آشکاری در رفتار خستگی هستند و نمونه‌های با جهت‌گیری ۹۰ درجه، کمترین دوام خستگی را نشان می‌دهند. در مقابل، نمونه‌های ماشین‌کاری‌شده رفتار نسبتاً همسانگردی داشتند. تحلیل شکست نشان داد که محل جوانه‌زنی ترک‌ها در مرز دانه‌ها و عیوب انجمادی متمرکز است. در مجموع، یافته‌ها بیانگر ضرورت کنترل جهت‌گیری لایه‌ها و بهینه‌سازی پارامترهای SLM برای کاهش ناهمسانگردی و افزایش دوام قطعات مهندسی است.