|
چکیده
|
خستگی سایشی یکی از دلایل گسیختگی قطعات صنعتی میباشد که همزمان در معرض بارهای متناوب و حرکات لغزشی نسبت به هم هستند. در خستگی سایشی بسته به این که چه مادهای تحت اثر این پدیده قرار گرفته است عمر مفید قطعه از 50% تا 70 % و گاه بیشتر کاهش پیدا میکند. از موارد این گونه گسیختگی میتوان به کابلهای فولادی، زنجیرها، سازههای پیچ و پرچ یاتاقانهای بوشی و توربینهای بخار اشاره نمود. از آنجایی که گسیختگی قطعات صنعتی هزینههای زیادی در پی دارد در سالهای اخیر پژوهشگران روشهایی برای بهبود عمر قطعات در معرض خستگی سایشی ارائه دادهاند. از جمله این روشها بهکارگیری مهندسی سطح یا بهکارگیری روشهای عملیات بهبود سطحی میباشد. اساس این روشها ایجاد لایه تنش پسماند فشاری در قطعات و بستن دهانه ترکهای سطحی و به تعویق انداختن رشد ترکهای سطحی میباشد. در این پژوهش نشان داده شده است که عمر خستگی سایشی 95% نسبت به حالت خستگی معمولی کاهش یافته است. برای بهبود عمر خستگی سایشی در این تحقیق از روش غلتکزنی عمیق بهره گرفته شده است. براین اساس ابتدا غلتکزنی عمیق بر روی نمونههای AL7075 انجام گرفت. سپس آزمایشهای خستگی سایشی در خمش دورانی به منظور تعیین عمر، با استفاده از دستگاه مور در فرکانس Hz 30 و نیروی فشاری ثابت N1300 انجام شد. در این پژوهش همچنین اثر پارامترهای مهم و تأثیر گذار در روش غلتکزنی عمیق بر عمر خستگی سایشی مورد ارزیابی قرار گرفت. از جمله این پارامترها میتوان به قطر ساچمه غلتک، میزان نفوذ غلتک (بار)، سرعت دورانی نمونه، گام پیشروی غلتک و تعداد عبور اشاره نمود. برای دستیابی به مقدار و توزیع تنش پسماند ناشی از این روش، مدلسازی در نرم افزار ABAQUS انجام شد. در شبیه سازی این فرآیند به منظور اعمال رفتار واقعی ماده، اثر باشینگر و رفتار سختشوندگی چرخهای ماده، از مدل سختشوندگی غیر خطی چابوچه استفاده شد. همچنین برای بررسی خواص مکانیکی در سطح نمونهها ، سختی سنجی به صورت تجربی در دو مرحله قبل و بعد از عملیات اندازه گیری و مورد مقایسه قرار گرفت. برای توجیه برخی پدیدهها، سطوح شکست با استفاده از میکروسکوپ نوری بررسی شدند.
|