تحليل و بررسي تجربي تأثير عمليات حرارتي هاي مختلف بر روي عملكرد ارتعاشي هورن هاي آلتراسونيك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پژوهش، با هدف بهينه‌سازي خواص آكوستيكي هورن‌هاي اولتراسونيك، تأثير انواع عمليات حرارتي بر دو فولاد آلياژي 36CrNiMo4 و 42CrMo4 مورد بررسي قرار گرفته است. اين دو فولاد از نظر تركيب شيميايي شباهت بالايي با هم دارند و تفاوت عمده آن‌ها در حضور عنصر نيكل در فولاد 36CrNiMo4 است. عمليات‌هايي شامل آنيلينگ، نرماله، سخت‌كاري در روغن و سخت‌كاري در آب روي نمونه‌ها اعمال شد و پارامترهايي همچون سختي راكول C، ضريب دمپينگ، سرعت انتشار صوت، فركانس طبيعي و رفتار حرارتي در شرايط عملكردي ارزيابي گرديد. نتايج حاصل نشان داد كه بيشترين سختي مربوط به نمونه‌ي سخت‌كاري‌شده در آب و كمترين آن در نمونه‌ي آنيل‌شده مشاهده گرديد. از سوي ديگر، عمليات سخت‌كاري در روغن در دماي 840 درجه سانتي‌گراد به مدت 100 دقيقه، منجر به دستيابي به كمترين ضريب دمپينگ (0٫1698) و بيشترين سرعت صوت (5097 متر بر ثانيه) شد. در اين شرايط، فولاد 42CrMo4 عملكرد بهتري نسبت به فولاد 36CrNiMo4 از خود نشان داد و به‌عنوان مناسب‌ترين گزينه براي ساخت هورن‌هاي اولتراسونيك مي توان در نظر گرفت. در نقطه‌ي مقابل، نمونه‌ي آنيل‌شده از فولاد 36CrNiMo4 با دارا بودن بيشترين ضريب دمپينگ (0٫9606) و كمترين سرعت صوت (1442 متر بر ثانيه)، ضعيف‌ترين عملكرد آكوستيكي را ارائه داد. نتايج تست عملياتي يك‌ساعته نيز نشان داد كه كمترين افزايش دما مربوط به شرايط كوئنچ در روغن و بيشترين نرخ افزايش دما مربوط به نمونه‌هاي آنيل‌شده بوده است. بررسي ريزساختاري نمونه‌ها بيانگر حضور گسترده‌ي فريت و پرليت در نمونه‌ي آنيل‌شده است كه سبب افزايش جذب ارتعاشات و كاهش سرعت صوت مي‌گردد. در مقابل، نمونه‌ي سخت‌كاري‌شده در روغن عمدتاً داراي ساختار مارتنزيت سوزني همراه با مقادير اندكي آستنيت باقي‌مانده است كه ضمن ايجاد سختي مناسب و شكنندگي پايين، خواص ديناميكي و آكوستيكي مطلوبي را براي ساخت هورن‌هاي اولتراسونيك فراهم مي‌آورد.

233331

طراحي كاربردي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان