تاثیر عملیات حرارتی بر ریزساختار، خواص مکانیکی و رفتار خوردگی قطعات فولاد زنگ نزن دو فازی 2209 تولید شده توسط روش تولید افزودنی مبتنی بر سیم و قوس الکتریک

در این پژوهش به ساخت دیواره فولاد زنگ نزن دوفازی توسط فرآیند تولید افزودنی مبتنی بر سیم و قوس و بررسی ساختار، ریزساختار، خواص مکانیکی و خوردگی آن پرداخته شده است. نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس وجود فازهای فریت و آستنیت در ساختار را نشان داد. بررسی های ریزساختاری نشان دهنده توزیع غیریکنواخت فازهای فریت و آستنیت در ریزساختار نمونه پس از تولید بود. جهت بررسی خواص مکانیکی دیواره از آزمون کشش و آزمون میکروسختی در مناطق مختلف دیواره استفاده شد. بر اساس نتایج این آزمون ها، مقدار میانگین استحکام تسلیم و استحکام کششی در راستای جوشکاری به ترتیب در حدود 2.7 و 5.5 درصد بیشتر و مقدار قابلیت تغییر طول در حدود 4.5 درصد کمتر از راستای رسوب گذاری بود. عملیات حرارتی پس از تولید در دمای 1000 درجه سلسیوس به مدت 30 دقیقه موجب ریز شدن دانه‌های فریت و آستنیت، هم محور شدن ساختار، افزایش درصد آستنیت و بهبود میزان سختی ویکرز از مقدار میانگین 318 به 376 شد. سطح شکست تمامی نمونه‌ها حاکی از مکانیزم شکست نرم بود. نتایج آزمون خوردگی نشان داد که عملیات حرارتی موجب افزایش مقاومت به خوردگی فولاد شد.

Effects of Heat Treatment on the Microstructure, Mechanical Properties and Corrosion Behavior of 2209 Duplex Stainless Steel Parts Manufactured By Wire Arc Additive Manufacturing Process

The present study deals with the fabrication and investigation of structure, microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of 2209 duplex stainless steel parts made by wire arc additive manufacturing method. The formation of ferrite and austenite phases was confirmed by XRD analysis. There was a nonuniform distribution of ferrite and austenite phases in the microstructure of the aswelded microstructure. The tensile and Vickers microhardness tests were employed to evaluate mechanical properties. The results showed that the mean values of yield and tensile strengths were respectively 2.7 and 5.5% higher and the elongation was 4.5% lower in the welding direction than the building direction. Postprocessing heat treatment at 1000 °C for 30 min led to the grain refinement of the alloy, the formation of equiaxed microstructure, increase in the austenite volume fraction, and increasing the mean hardness from 318 to 376 HV. The fractography of the tensile test specimens revealed the ductile fracture mode in all samples. Corrosion test results showed that the heat treatment improved the corrosion resistance of the alloy.