بررسي اثر پارامترهاي فرايند وايركات بر عمر خستگي قطعات فولادي

كارشناسي ارشد

مزيت‌‌هاي زياد فرايند وايركات يا تخليه الكتريكي سيمي، سبب افزايش كاربرد اين روش در توليدات صنعتي، قالبسازي، صنايع پزشكي و حمل و نقل شده است. با اين حال، به علت نواقصي كه پس از ماشينكاري در سطح قطعه ظاهر مي‌شود، كيفيت سطح به خطر مي‌افتد كه مي¬تواند اثرات چشمگيري بر عمر خستگي قطعات توليدي داشته باشد. در اين پايان¬نامه با تغيير پارامترهاي تاثيرگذار در فرايند وايركات از جمله زمان روشني پالس و فركانس جرقه، نمونه‌هايي از جنس فولاد 4340 ماشينكاري شده¬اند. صافي سطح و ضخامت لايه¬ي سطحي ايجاد شده در اين نمونه¬ها اساس ارزيابي كيفيت سطح آن‌ها قرار گرفته است. سپس آزمون خستگي كشش-فشار در رژيم پرچرخه انجام گرفته و منحني¬هاي تنش-عمر رسم شده است. همچنين تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي جهت بررسي لايه¬هاي سطحي و نيز مشاهده¬ي سطح شكست نمونه‌ها مورد استفاده قرار گرفته است. نتايج نشان دهنده¬ي آن است كه لايه¬هاي ناهموار سطحي تشكيل شده پس از عمليات وايركات محل مناسبي براي آغاز و رشد ترك¬هاي خستگي بوده و با افزايش ضخامت اين لايه¬ها و زبري سطح، عمر خستگي نمونه¬ها كاهش مي¬يابد. بهترين كيفيت سطح، حين وايركات با پارامترهاي زمان روشني پالسµs 8/0 و فركانس 75% ايجاد شد كه ضخامت لايه¬هاي سطحي و صافي سطح در آن به ترتيبµm 4/15 و µm 3/2 محاسبه شد. همچنين بدترين كيفيت سطح نيز مربوط به پارامترهاي زمان روشني پالسµs 0/1 و فركانس 100% بود كه ضخامت لايه¬هاي سطحي و صافي سطح در آن به ترتيب µm 0/29 و µm 3/3 محاسبه شد. عمر خستگي نمونه¬هاي وايركات شده با زمان روشني پالسµs 8/0 و فركانس 75%، تحت تنشMpa 450، حدود 30% كمتر از نمونه¬هاي سنگ¬زني شده بود. در صورتي كه از پارامترهاي زمان روشني پالسµs 0/1 و فركانس %100 استفاده شود، كاهش عمر خستگي به %50 مي¬رسد. در تنش¬هاي پايين¬تر (Mpa 350) اين اختلاف بيشتر شده و كاهش عمر خستگي در حدود 70% الي 95% را در پي دارد.

194454

دانشگاه علم و صنعت ايران

ساخت و توليد - شكل دهي فلزات

دكتر محمد صديقي