ارزیابی اثر چگالی انرژی لیزر در فرایند ذوب گزینشی با لیزر بر چگالی نسبی، عیوب و سختی سوپرآلیاژ پایه نیکل هستلوی ایکس

امروزه تولید قطعات صنعتی از جنس سوپرآلیاژها و فلزاتی که دارای سختی بالا و همچنین ماده اولیه گران‌قیمت هستند، به علت دورریز ماده اولیه، سایش ابزار و ناتوانی در تولید هندسه‌های پیچیده با روش‌های ماشین‌کاری سنتی و مدرن از جمله مسائل مهم در صنعت بشمار می‌رود. فرایند ذوب گزینشی با لیزر از زیرشاخه‌های فناوری ساخت افزودنی می‌باشد که با تولید لایه‌لایه قطعات، امکان ایجاد هندسه‌های پیچیده از مواد پرکاربرد در صنعت را فراهم می‌سازد. از جمله سوپرآلیاژ‌های مهم در صنعت هوافضا و توربین‌های گازی می‌توان به سوپرآلیاژ هستلوی ایکس اشاره کرد. هدف از انجام این پژوهش تولید قطعاتی از جنس سوپر‌آلیاژ هستلوی ایکس به روش ذوب گزینشی با لیزر با عیوب کمینه و چگالی نسبی بالا است. به همین منظور سه نمونه در محدوده چگالی انرژی لیزر 50 تا 90 ژول بر میلی‌متر مکعب ساخته شد. تصاویر نمونه‌های ساخته شده پس از آماده‌سازی سطوح جانبی یکپارچه‌سازی و چگالی نسبی هر نمونه به روش ‌آنالیز تصویر محاسبه گشت. بررسی نشان داد که نمونه با چگالی انرژی حجمی 90 ژول بر میلی‌متر مکعب دارای کمترین عیوب، بالاترین سختی و چگالی نسبی بالای 99 درصد است.

evaluating effect of laser energy density on relative density, defects, and hardness of selective laser melted hastelloy x ni-based superalloy

nowadays, one of the most important problems in industry is the production of industrial parts from superalloys and metals with high hardness using traditional and modern machining methods, due to the waste of raw materials, wear of machining tools, and the inability to produce complex geometries.  selective laser melting is one of the sub-branch of additive manufacturing technology that provides the fabrication of complex geometries from widely-used metallic materials due to the layer-by-layer production of parts. hastelloy x superalloy is among the important superalloys in the aerospace industry and gas turbines. this research aims to fabricate hastelloy x parts by selective laser melting with minimal defects and high relative density. for this purpose, three samples were printed in the range of volumetric energy density of laser from 50 to 90 j/mm3. the structure and porosity of different specimens were evaluated by image analysis method. it was found that the sample fabricated with the volumetric energy density of 90 j/mm3 has the least defects, the highest hardness, and a relative density above 99 percent.