| dc.description.abstract | Denne oppgaven har som hovedmål å teste et 3D-printet material i duplex rustfritt stål. De mekaniske egenskapene til 3D-printet duplex stål kan variere etter hvilken 3D-printe metode som blir brukt. Stålet i denne oppgaven er printet ved bruk av den moderne metoden Laser Metal Deposition. Metallet ble printet i en gitterstruktur, hvor lagene ble lagt 90 grader på hverandre. Oppgaven tar for seg en materialkloss på 60x60x100mm. Undersøkelsene som blir gjort i denne oppgaven tester materialets strekkfasthet, hardhet og flere viktige mekaniske egenskaper. Materialets mikrostruktur blir også undersøkt.
Vickers hardhetstest ble utført på duplex-stålet. Her ble hardheten til materialet målt. De gjennomførte hardhetstestene viste ingen systematiske verdier, men mer tilfeldig spredte målinger av hardheten. Dette gjaldt på alle planene, og i alle retningene på klossen. Gjennomsnittsverdien for materialklossen ble regnet ut til å være 282.7 ± 11.1 HV. For å kunne måle duktilitet, strekkfasthet og seighet i materialet, ble det utført strekktester og skårslagsprøver. Det var viktig å teste materialet i både byggeretning og normalt på byggeretning. Det ble maskinert ut seks strekkprøver i byggeretning, og seks normalt på byggeretning. Og fire skårslagsprøver i hver retning. Prøvene fra både strekktestene og skårslagsprøvingen viste at materialet har en mye større duktilitet, og strekkfasthet normalt på byggeretning (840,3 MPa ± 8.5 MPa), sammenlignet med i byggeretning (807,0 MPa ± 58.3 MPa). Både strekktestene og skårslagsprøvingen viste sprøbrudd-karakter i materialet. Gjennomførte tester og undersøkelser viste at materialet hadde tydelige forskjeller på de mekaniske egenskapene i byggeretning og normalt på byggeretning.
Transmisjonselektronmikroskop ble brukt for å finne utfellinger i materialet og anslå den kjemiske sammensetningen i disse. De hadde, som forventet, en annen verdi enn pulveret. TEM-mikroskopet har visse begrensninger med analyse av kjemiske sammensetninger. Men på grunn av SEM-mikroskopet var defekt ble TEM-mikroskopet tatt i bruk. TEM mikroskopet ble også brukt for å verifisere fasene i materialet. Det ble bekreftet at stålets mikrostruktur var bygget opp av ferritt og austenitt. I tillegg ble det funnet ett forventet antall dislokasjoner i materialet.
Duplex-stålet får sine gode egenskaper ved en ideell fase-fordeling på 50 % ferritt, og 50 % austenitt. Mikrostrukturen ble ifølge denne oppgaven konkludert til å være 58.92 % ± 6.25 % ferritt og 41.08 % ± 6.25 % austenitt. Undersøkelsene viste at duplex-stålet ikke hadde optimal fasefordeling med 50 % ferritt og 50 % austenitt. Denne fasefordelingen ville trolig vært mer ideell om avkjølingshastigheten under 3D-printe prosessen hadde vært endret. | |
