Published January 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
Effect of post-fabrication treatments on surface residual stresses of additive manufactured stainless steel 316L
- 1. Vellore Institute of Technology University
- 2. Campo Arqueologico de Mertola
Description
In this work, an investigation was made to analyze the surface residual stresses on additive manufactured stainless steel AISI 316L in as-built and post-treated conditions. Direct metal laser sintering was used to fabricate the metal blocks. X-ray residual stress analysis on the as-fabricated surface revealed the presence of an inhomogeneous and irregular distribution of residual stresses in the as-built condition ranging from - 30 MPa to 111 MPa. It was mainly due to the localized laser heat source that caused variations in stresses at a lattice level. Heat treatment was performed for providing relief to the residual stress from the as-built condition showed significant relief of residual stress, which was lesser than 50% compared to as-built condition. Beneficial compressive residual stress induced by shot peening and lapping resulted in high magnitude compressive stresses on the surface. Also, homogeneous distribution of residual stress was found on the peened and lapped surface layer with an average of - 531 MPa and - 554 MPa, respectively.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في هذا العمل، تم إجراء تحقيق لتحليل الضغوط السطحية المتبقية على الفولاذ المقاوم للصدأ المضاف المصنع إيسي 316L في ظروف البناء والمعالجة اللاحقة. تم استخدام التلبيد بالليزر المعدني المباشر لتصنيع الكتل المعدنية. كشف تحليل الإجهاد المتبقي بالأشعة السينية على السطح المصنع عن وجود توزيع غير متجانس وغير منتظم للإجهادات المتبقية في الحالة المبنية التي تتراوح من - 30 ميجا باسكال إلى 111 ميجا باسكال. ويرجع ذلك أساسًا إلى مصدر حرارة الليزر الموضعي الذي تسبب في اختلافات في الضغوط على مستوى شعري. تم إجراء المعالجة الحرارية لتوفير تخفيف للإجهاد المتبقي من الحالة المبنية فعليًا والتي أظهرت تخفيفًا كبيرًا للإجهاد المتبقي، والذي كان أقل من 50 ٪ مقارنة بالحالة المبنية فعليًا. أدى الإجهاد المتبقي الانضغاطي النافع الناجم عن الطلقة واللف إلى ضغوط انضغاطية عالية الحجم على السطح. كما تم العثور على توزيع متجانس للإجهاد المتبقي على الطبقة السطحية المسننة والملفوفة بمتوسط - 531 ميجا باسكال و - 554 ميجا باسكال على التوالي.Translated Description (French)
Dans ce travail, une enquête a été menée pour analyser les contraintes résiduelles de surface sur l'acier inoxydable AISI 316L fabriqué par fabrication additive dans des conditions de récolement et de post-traitement. Le frittage laser direct du métal a été utilisé pour fabriquer les blocs métalliques. L'analyse des contraintes résiduelles aux rayons X sur la surface brute de fabrication a révélé la présence d'une distribution inhomogène et irrégulière des contraintes résiduelles dans les conditions de construction allant de - 30 MPa à 111 MPa. C'était principalement dû à la source de chaleur laser localisée qui provoquait des variations de contraintes au niveau du réseau. Le traitement thermique a été effectué pour soulager la contrainte résiduelle de l'état tel que construit a montré un soulagement significatif de la contrainte résiduelle, qui était inférieure à 50 % par rapport à l'état tel que construit. Les contraintes résiduelles de compression bénéfiques induites par le grenaillage et le rodage ont entraîné des contraintes de compression de grande ampleur sur la surface. En outre, une distribution homogène de la contrainte résiduelle a été trouvée sur la couche de surface grenaillée et rodée avec une moyenne de - 531 MPa et - 554 MPa, respectivement.Translated Description (Spanish)
En este trabajo, se realizó una investigación para analizar las tensiones residuales superficiales en el acero inoxidable AISI 316L fabricado con aditivos en condiciones de construcción y postratamiento. Se utilizó la sinterización directa por láser de metal para fabricar los bloques metálicos. El análisis de tensión residual de rayos X en la superficie tal como se fabricó reveló la presencia de una distribución no homogénea e irregular de tensiones residuales en la condición tal como se construyó que varía de - 30 MPa a 111 MPa. Se debió principalmente a la fuente de calor láser localizada que causó variaciones en las tensiones a nivel de celosía. El tratamiento térmico se realizó para proporcionar alivio al estrés residual de la condición as-built mostró un alivio significativo del estrés residual, que fue inferior al 50% en comparación con la condición as-built. La tensión residual de compresión beneficiosa inducida por el granallado y el lapeado dio como resultado tensiones de compresión de alta magnitud en la superficie. Además, se encontró una distribución homogénea de la tensión residual en la capa superficial granallada y lapeada con un promedio de - 531 MPa y - 554 MPa, respectivamente.Files
1451-20922101087B.pdf.pdf
Files
(1.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:de129d90749aebfbfb50ea1370fa8409
|
1.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير معالجات ما بعد التصنيع على الضغوط السطحية المتبقية من الفولاذ المقاوم للصدأ المضاف المصنع 316L
- Translated title (French)
- Effet des traitements post-fabrication sur les contraintes résiduelles de surface de l'acier inoxydable 316L fabriqué par fabrication additive
- Translated title (Spanish)
- Efecto de los tratamientos posteriores a la fabricación sobre las tensiones residuales superficiales del acero inoxidable 316L fabricado con aditivos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3115665444
- DOI
- 10.5937/fme2101087b
References
- https://openalex.org/W1984852769
- https://openalex.org/W1990577025
- https://openalex.org/W1992248301
- https://openalex.org/W2023381719
- https://openalex.org/W2025138352
- https://openalex.org/W2029143771
- https://openalex.org/W2044384679
- https://openalex.org/W2073114006
- https://openalex.org/W2090802450
- https://openalex.org/W2200477759
- https://openalex.org/W2289730034
- https://openalex.org/W2346483974
- https://openalex.org/W2415791065
- https://openalex.org/W2562657650
- https://openalex.org/W2568514500
- https://openalex.org/W2601356813
- https://openalex.org/W2604624825
- https://openalex.org/W2737462640
- https://openalex.org/W2747666972
- https://openalex.org/W2748605106
- https://openalex.org/W2775724835
- https://openalex.org/W2802821712
- https://openalex.org/W2809282663
- https://openalex.org/W2897214406
- https://openalex.org/W2911369907
- https://openalex.org/W3021028107