EFFECT OF 3D PRINTING PROCESS PARAMETERS ON THE MECHANICAL, TRIBOLOGICAL AND CORROSION RESISTANCE PROPERTIES OF 316L STAINLESS STEEL. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF M.Yousif Thesis 2024.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 29 July 2025. Download (4MB)

Arabic Abstract

ركزت هذه الرسالة على تأثير متغيرات عملية الاندماج الانتقائي بالليزر على الخصائص الميكانيكية، التآكل، ومقاومة التآكل لقطع المقاوم للصدأ الفولاذ.وتهدف الدراسة إلى فهم واستكشاف تأثير اتجاه البناء وحجم العينة على الخصائص الميكانيكية، البلى، وخصائص مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ المصنّع بتقنية الاندماج الانتقائي بالليزر، بهدف تعزيز قابلية وإمكانيات تقنية الاندماج الانتقائي بالليزر. تم إختبار العينات المطبوعة لتحديد تطور التركيب المجهري، توزيع الجسيمات ومورفولوجيا الحبوب باستخدام تقنيات التوصيف مثل XRD، SEM، EDS، والمجهر الضوئي. كما خضعت العينات لإختبارات الصلادة المجهرية واختبارات الشد لتحديد تأثير حجم العينة واتجاه البناء على الخصائص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ . بالإضافة إلى ذلك، أجريت اختبارات البلى واختبارات التآكل للكشف عن سلوك المواد في بيئات محددة. أظهرت نتائج هذا العمل أن اتجاه البناء الصغير (0 درجة) وحجم العينة الأكبر يحسنان مورفولوجيا الحبوب بشكل كبير ويحسنان بشكل ملحوظ صلادة، معامل المرونة، وقوة الشد للعينات. ومع ذلك، تأثرت الإستطالة سلبًا. ظهرت المسامية في جميع العينات المطبوعة التي أثرت بشكل كبير على خصائصها. وقد أظهرت العينات ذات الزاوية 0° أيضا مقاومة تآكل وبلى وتكوين حفر متفوقة. كما أبرزت النتائج أهمية الأخذ بعين الاعتبار حجم العينة والكثافة في عمليات الإندماج الانتقائي بالليزر لتحسين الخصائص الميكانيكية، ومقاومة البلى، وخصائص مقاومة التآكل.

English Abstract

This thesis focused on the effect of laser powder bed fusion process parameters on the mechanical, tribological and corrosion resistance properties of 316L stainless steel parts. The study aims to study and understand the effect of build orientation and sample size on the mechanical, wear and corrosion properties of LPBF 316L stainless steel parts, with the objective of enhancing the adaptability and capabilities of LPBF technology. The printed samples were characterized to determine the microstructural evolution, particle distribution and grain morphology using characterization techniques such as XRD, SEM, EDS, and optical microscope. The samples were also subjected to microhardness, tensile tests to determine the effect of sample size and build orientation on the mechanical properties of LPBF 316L stainless steel parts. Wear and corrosion tests were also conducted to reveal the material behavior in specific environments. The findings of this work showed that 0° samples and bigger sample size have finer grain morphology and significantly higher hardness, elastic modulus, and tensile strength of the samples. However, the ductility was adversely affected. Porosity appeared in all the printed samples which significantly influenced their properties. The 0° samples showed superior wear resistance as well as corrosion and pitting resistance. The findings also highlighted the importance of considering sample size and density in LPBF processes for optimizing mechanical, wear, and corrosion properties.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Engineering Mechanical
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor:	Al Athel, Khaled S.
Committee Members:	Akhtar, Syed Sohail and Ali, Usman
Depositing User:	MOHAMMED YOUSIF (g202113710)
Date Deposited:	31 Jul 2024 10:28
Last Modified:	31 Jul 2024 10:28
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143013