Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Creep behavior of the Inconel 718 samples produced by seletive laser melting with different process parameters

Daniel Igor Puzon

Abstract

Inconel 718 is an alloy designed for service mainly at elevated temperatures with simultaneously applied load and under described conditions creep may occur. Unfortunately the properties of mentioned material are making it difficult for processing with the usage of conventional shaping methods. Selective laser melting (SLM) technique allows the production of objects with even very complex geometries through the laser melting of powdered building material layer by layer. Mechanical parameters of processed objects are strongly dependent on the process parameters. The aim of the research carried out during this work was to investigate the creep behavior of the Inconel 718 samples produced by selective laser melting with different process parameters. Accelerated constant load creep test was conducted along with the microstructural observation with the usage of light microscopy and fractography observation with the usage of scanning microscopy. Accelerated creep test have shown that creep strength is closely connected with the building direction of sample produced by selective laser melting. Most promising results were obtained for the samples which building directions were 45° and 45°x45°, on the other hand samples produced with the usage of 0° building direction showed shortest time to rupture. The 90° sample building direction was connected with biggest elongation at rupture. The microstructural observation revealed the presence of small precipitations in SLM produced samples. Size of the precipitations was of a few micrometers. It is assumed, that observed precipitations are made of low ductility phase (most probably carbides). This assumption is confirmed by the appearance of ductile fracture observed during fractography of SLM produced samples. Size of observed dimples is corresponding with the size of precipitations observed with the usage of light microscopy. Metallography and fractography have also shown the presence of flaws such as pores and non-melted powder grains, in the microstructures of samples produced by selective laser melting.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Daniel Igor Puzon (FMSE) Daniel Igor Puzon,, Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Title in Polish
Wpływ parametrów wytwarzania na pełzanie stopu Inconel 718 wytwarzanego metodą selektywnego topienia laserowego
Supervisor
Zbigniew Pakieła (FMSE/DMD) Zbigniew Pakieła,, Division of Materials Design (FMSE/DMD)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Certifying unit
Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Affiliation unit
Division of Materials Design (FMSE/DMD)
Study subject / specialization
, Inżynieria Materiałowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
15-02-2016
Issue date (year)
2016
Internal identifier
IM-D.002006
Reviewers
Wojciech Święszkowski (FMSE/DMD) Wojciech Święszkowski,, Division of Materials Design (FMSE/DMD)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Keywords in Polish
Inconel 718, metalurgia proszków, selektywne topienie laserowe, mikrostruktura, właściwości mechaniczne, pełzanie
Keywords in English
Inconel 718, powder metallurgy, selective laser melting, microstructure, mechanical properties, creep
Abstract in Polish
Stop Inconel 718 jest materiałem przeznaczonym do pracy głównie w podwyższonych temperaturach, w których przy obecności naprężeń może zachodzić pełzanie. Niestety właściwości tego stopu powodują, że jest on bardzo wymagający przy kształtowaniu wyrobów z wykorzystaniem tradycyjnych technik. Metoda selektywnego topienia laserem (ang. selective laser melting, SLM) pozwala na wykonywanie nawet bardzo złożonych kształtów poprzez przetapianie sproszkowanego materiału warstwa po warstwie, ale właściwości mechaniczne wyrobów bardzo silnie zależą od zastosowanych parametrów procesu. W trakcie niniejszej pracy dyplomowej wykonano badania procesu pełzania próbek stopu Inconel 718 wykonanych metodą selektywnego topienia laserem z różnymi parametrami wytwarzania. Przeprowadzona została przyspieszona próba pełzania przy stałym obciążeniu, obserwacje mikrostruktury przy użyciu mikroskopii świetlnej oraz badanie fraktograficzne z zastosowaniem mikroskopii skaningowej. Przeprowadzona przyspieszona próba pełzania wykazała wyraźną zależność wytrzymałości na pełzanie od kierunku budowania próbek metodą SLM. Próbki wykonane w orientacjach 45° oraz 45°x45° wykazały najbardziej obiecujące rezultaty, z drugiej strony dla próbek wykonanych w kierunku 0° zanotowano najkrótsze czasy do zerwania, a dla próbek wykonanych w kierunku 90° największe wydłużenia. Badania mikroskopowe ujawniły obecność drobnych wydzieleń o wymiarach rzędu pojedynczych mikrometrów w mikrostrukturze stopów wytworzonych techniką SLM. Zaobserwowane wydzielenia to najprawdopodobniej faza o niskiej plastyczności (najprawdopodobniej węglikowa), co potwierdza wygląd przełomów próbek wytworzonych wspomnianą techniką przyrostową. Badania fraktograficzne i metalograficzne wykazały obecność wad, takich jak pory i nieprzetopione ziarna w materiale wytworzonym metodą SLM.
File
  • File: 1
    Daniel Puzon - Praca inżynierska - wpływ parametrów wytwarzania na pełzanie stopu Inconel 718 wytwarzanego metodą selektywnego topienia laserowego.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 8057

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTb7e4aa9cbb8e4f45a7e20a1291733155/
URN
urn:pw-repo:WUTb7e4aa9cbb8e4f45a7e20a1291733155

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page