مطالعه تجربی و عددی اثر سرعت ذره و زاویه برخورد بر فرسایش آلیاژ Ti-6Al-4V از طریق روش هیدرودینامیک ذرات هموارتاثیر

در مقاله حاضر، فرسایش ذرات جامد آلیاژ Ti-6Al-4V تحت برخورد ذرات فرساینده کروی آلومینا به قطر 85 میکرون، با استفاده از مطالعات تجربی و مدل سازی به روش هیدرودینامیک ذرات هموار بررسی می گردد. رفتار فرسایشی این آلیاژ به صورت ضربه در مقیاس مایکرو و مبتنی بر معادلات ساختاری جانسون کوک شبیه سازی شده است. در این پژوهش، بر روی اثر سرعت ذرات فرساینده و زاویه برخوردی بر نرخ فرسایش، به عنوان مهم ترین عوامل موثر بر فرسایش، تمرکز شده است. هم چنین نتایج حاصل از مدل حاضر با نتایج تجربی حاصل از آزمایش در شرایط مورد نظر صحت سنجی می گردد. در انتهای مقاله، یک معادله به منظور پیش بینی نرخ فرسایش بر اساس خواص آلیاژ، سرعت ذرات فرساینده و زاویه برخورد برای بازه سرعت و زاویه تحت بررسی ارایه شده که با توجه به گستردگی بازه مورد بررسی، معادله مذکور بسیار ارزشمند می باشد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که بین سرعت ذرات و نرخ فرسایش یک رابطه توانی برقرار بوده که توان این رابطه مستقل از زاویه برخورد ذرات می باشد. هم چنین در تمام بازه های سرعت و زاویه تحت بررسی، زاویه برخوردی 45 درجه، بیشترین میزان نرخ فرسایش را از خود نشان داد. بنابراین زاویه بحرانی در فرسایش نیز مستقل از سرعت برخورد ذرات می باشد.