-
هدف از انجام تحقیق حاضر، بررسی تاثیر بهسازی شیمیایی توسط تیتانیم و فرایند فورج چند جهته (MDF)، بر ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت SiP/ZA22 حاوی 4 و 8 درصد وزنی سیلیسیم است. فرآیند فورج در دمای 100 درجه سانتیگراد انجام شد و نمونه ها در معرض دو و پنج پاس MDF قرار گرفتند. بر اساس نتایج، بهسازی کامپوزیت توسط تیتانیم موجب ظریف شدن شبکه دندریتی درشت اولیه، کاهش ابعاد ذرات سیلیسیم اولیه (SiP) و کاهش اندازه دانه آن می شود. فرایند MDF نیز ضمن حذف تدریجی ساختار دندریتی، موجب کاهش ابعاد و توزیع ظریف ذرات SiP و تخلخل ها در ریزساختار می شود. بر اساس نتایج آنالیز تصویری، در کامپوزیت های حاوی 4 و 8 درصد وزنی سیلیسیم، اندازه متوسط ذرات SiP پس از 5 پاس فورج، از حدود 25 و 30 میکرومتر به ترتیب به حدود 6 و 7 میکرومتر می رسد. نتایج حاصل از خواص مکانیکی نیز حاکی از کار نرمی کامپوزیت ها طی MDF است به گونه ای که سختی و استحکام کششی کامپوزیت پایه پس از 2 پاس MDF به ترتیب حدود 30 و 25 درصد کاهش یافته و درصد ازدیاد طول و چقرمگی آن به ترتیب حدود 120 و 325 درصد افزایش می یابند. حضور ذرات سیلیسیم به حفظ سختی و استحکام کامپوزیت پس از MDF کمک می کند به گونه ای که پس 2 پاس MDF، میزان افت سختی و استحکام کششی کامپوزیت بهسازی شده حاوی 4 درصد وزنی سیلیسیم، به ترتیب حدود 18 و 2 درصد است اما درصد ازدیاد طول و چقرمگی آن به ترتیب حدود 25 و 175 درصد بهبود می یابند.
کلید واژگان: آلیاژ Zn-22Al, کامپوزیت, سیلیسیم, تیتانیم, فورج چند جهته, خواص مکانیکی, تغییر شکل پلاستیک شدیدIn this study, the effect of multidirectional forging (MDF) was studied on the microstructure and mechanical properties of Ti-modified SiP/ZA22 composite containing 4 and 8 wt. % Si. The forging process was performed at 100 °C by two and five passes. Based on the obtained results, Ti modification refined the coarse primary dendrites, and reduced the size of primary Si (SiP) particle as well as grains. Applying MDF also gradually eliminated the dendritic structure, promoted fine distribution of SiP particles, second phases, and porosities in the microstructure. According to the image analysis results, the average size of SiP particles in as-cast composite reduced from 25 and 30 μm to about 6 and 7 μm, respectively in 5-pass MDFed composites containing 4 and 8 wt. % Si. The mechanical properties results also showed work softening during the MDF where after two-pass MDF the hardness and tensile strength of the base sample reduced by 30 and 25%, while its elongation and toughness improved by 120 and 325%, respectively. In MDFed composites, the presence of SiP particles maintains the hardness and strength. According to the results, in the case of 2-pass MDFed composite containing 4 wt. % Si the hardness and tensile strength reduced by 18 and 2%, respectively, but the elongation and toughness increased by 25 and 175%, respectively.
Keywords: Zn-22Al alloy, Composite, Silicon, Titanium, Multidirectional forging, Mechanical properties, Severe plastic deformation -
مجله مهندسی متالورژی، پیاپی 82 (تابستان 1400)، صص 122 -132
دستیابی به خواص مکانیکی مورد نظر در کامپوزیت های درجا، نیازمند بهسازی مورفولوژی، کاهش ابعاد و بهبود شرایط توزیع ذرات تقویت کننده ای است که هنگام انجماد به صورت درجا در زمینه تشکیل می شوند. هدف از انجام تحقیق حاضر بررسی تاثیر افزودن تیتانیم و فرایند فورج چند جهته (MDF)، به عنوان یک فرایند قابل اجرا در مقیاس صنعتی، بر ریزساختار و خواص مکانیکی برشی کامپوزیت ریختگی ZA22-4Si است. نتایج به دست آمده نشان داد که بهسازی شیمیایی کامپوزیت توسط افزودن 2/0 درصد تیتانیم موجب تبدیل دانه های دندریتی و بزرگ اولیه به دانه های ریز و هم محور، کاهش ابعاد ذرات سیلیسیم اولیه (SiP) و تخلخل ها و توزیع یکنواخت آن ها در ساختار می شود. بر اساس نتایج آنالیز تصویری، اندازه متوسط دانه ها و ذرات SiP از حدود 750 و 25 میکرومتر به ترتیب به حدود 135 و 15 میکرومتر رسید. انجام فرآیند فورج در دمای 100 درجه سانتیگراد در تعداد پاس های مختلف روی نمونه ها، علاوه بر درهم آمیختن ساختار دندریتی اولیه، موجب کاهش ابعاد و توزیع یکنواخت تر ذرات SiP در زمینه شد. بر اساس نتایج آنالیز تصویری، به ازای 2 و 5 پاس فورج، اندازه ذرات سیلیسیم اولیه به ترتیب به حدود 8 و 6 میکرومتر رسید. همچنین بر اساس نتایج آزمایش پانچ برشی، پس از MDF و افزودن تیتانیم، استحکام تسلیم برشی و استحکام برشی نهایی کامپوزیت ریختگی 5 پاس MDF شده از حدود 135 و 164 مگاپاسکال به ترتیب به حدود 92 و 130 مگاپاسکال کاهش و میزان جابجایی نرمال آن از 52/0 به حدود 72/0 افزایش یافت.
کلید واژگان: آلیاژ Zn-22Al, سیلیسیم, تیتانیم, فورج چند جهته, خواص مکانیکی برشیJournal of Iranian Metallurgical and Materials Engineering Society, Volume:24 Issue: 82, 2022, PP 122 -132Achieving the desired mechanical properties in in-situ composites is governed by morphological modification, refinement, and even distribution of reinforcement particles which are formed during their solidification. This study was aimed to investigate the effect of Ti addition and multidirectional forging (MDF), as an industrially practical process, on microstructure and shear mechanical properties of cast ZA22-4Si composite. The obtained results showed that chemical modification of composite through 0.2 wt. % Ti addition converted the coarse primary grains to the well-refined equiaxed grains and reduced the size of primary Si particle (SiP), and porosities and improved their distribution within the matrix. The image analysis results also indicated that the average size of grains and SiP particles reduced from 750 and 25 mm to about 135 and 15 mm, respectively. Applying MDF at 100 ° C at the different passes breaks the primary dendrite network, decreased the average size of SiP particles, and promoted their even distribution within the matrix. According to the image analysis results in 2- and 5-pass MDFed composite the average size of SiP particles reached to about 8 and 6 μm, respectively. The shear punch tests also indicated that the combined effect of MDF and Ti addition reduced the strength whilst improved the ductility of as-cast composite where the yield and tensile shear strength of 5-pass MDFed sample reduced from 135 and 164 MPa to about 92 and 130 MPa, respectively, and its normal displacement value improved from 0.52 to about 0.72.
Keywords: Zn-22Al alloy, Silicon, titanium, Multidirectional forging, Shear mechanical properties -
تاثیر فرآیند تغییر شکل پلاستیک شدید بر روی خواص مکانیکی فولاد 1.7225
فولاد 1.7225 یکی از فولاد هایی است که در فرایند ماشینکاری کاربرد زیادی دارد. یکی از استفاده های ان نگهدارنده تیغچه برش در تراشکاری است. خواص مکانیکی و ارتعاشی آن تاثیر زیادی بر کیفیت سطح قطعه کار دارد. از این رو بهبود خواص مکانیکی آن باید مورد توجه قرار گیرد. در پژوهش حاضر فولاد 1.7225، با استفاده از فورج چند جهته تحت تغییر شکل پلاستیک شدید (SPD) قرار گرفت و خواص مکانیکی از قبیل استحکام نهایی ، استحکام تسلیم ، سختی و مشخصه ارتعاشی مورد بررسی قرار گرفت. استفاده از تغییر شکل شدید پلاستیک باعث ریز شده دانه بندی شده و هدف از آن بهبود خواص مکانیکی و ارتعاشی این فولاد است. فولاد 1.7225 در ماشینکاری بعنوان نگهدارنده ابزار برش استفاده میشود. در ابتدا با استفاده از روش المان محدود نیروی لازم برای پاس اول، جابه جایی و کرنش المان ها بعد از پاس اول و تاثیر نیروها بر قالب (برای انتخاب جنس قالب) مورد بررسی قرار گرفتند. با اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید روی فولاد مورد نظر و بررسی خواص مکانیکی و ارتعاشی قطعه مشخص شد استحکام تسلیم و نهایی و سختی به ترتیب MPa441 ، MPa540 و HRC18 افزایش پیدا کرده اند، اما فرآیند SPD نتوانسته بر خواص ارتعاشی مانند میرایی تاثیر چندانی داشته باشد.
کلید واژگان: تغییر شکل پلاستیک شدید, خواص مکانیکی, فولاد 1.7225, خواص ارتعاشیEffect of severe plastic deformation process on mechanical properties of 1.7225 SteelIn this paper, 1.7225 steel subjected to severe plastic deformation by using a multi-directional forging method, and mechanical properties such as ultimate tensile strength, yield strength, hardness and, vibration properties were investigated. The use of SPD ( severe plastic deformation ) for changing the size of metals grain to enhance the mechanical properties of the metals were examined. The 1.7225 steel is used for machine tools with appropriate mechanical properties as a tool holder. First Evaluation of load needed for plastic deformation was conducted by using finite elements computer software. By using the results of the software first guess for applied load and stresses on the die for successful results were known. The results of this study showed that the yield and ultimate tensile strength increased 441Mpa and 540Mpa and hardness increased 18HRC. After 2 passes of severe plastic deformation, mechanical vibrations characteristics result no significance change in damping properties.
Keywords: Severe plastic deformation, mechanical properties, 1.7225 steel, vibrational properties -
تیتانیم خالص تجاری (CP) بدلیل زیست سازگاری عالی، کاربرد های زیادی در بایومواد و نیز ایمپلنت ها دارد. مهم ترین نقطه ضعف تیتانیم خالص تجاری استحکام پایین آن در مقایسه با دیگر آلیاژهای تیتانیم می باشد. یکی از روش هایی که به وسیله آن می توان استحکام تیتانیم را به مقدار قابل توجهی افزایش داد روش های تغییر شکل پلاستیک شدید از قبیل فرآیند فورج چندگانه (MDF) می باشند. لذا هدف پژوهش حاضر، بهبود استحکام تیتانیم CP از طریق ریزدانه سازی آن به وسیله فرآیند MDF است. بدین منظور قطعات تیتانیم CP پس از 1 ساعت فرآیند آنیل در دمای 800°C، تا 6 پاس تحت فرآیند MDF در دمای محیط قرار گرفتند. بررسی های ریزساختاری بوسیله میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به EBSD انجام گرفت. خواص مکانیکی نیز توسط آزمون های میکروسختی و کشش مطالعه شد. همچنین شبیه-سازی اجزای محدود با استفاده از نرم افزار آباکوس جهت پیش بینی توزیع کرنش فرآیند MDF انجام گرفت. نتایج بررسی ریزساختار نشان داد که میانگین اندازه دانه پس از اعمال فرآیند MDF کاهش قابل توجهی می یابد و افزایش پاس های MDF باعث افزایش ریزدانه سازی حین فرآیند MDF می گردد. پس از 6 پاس فرآیند MDF میانگین اندازه دانه از 45 میکرون به 390 نانومتر کاهش می یابد. نتایج خواص مکانیکی نشان داد که استحکام و سختی نمونه ها با انجام فرآیند MDF و افزایش تعداد پاس های آن افزایش می یابند. سختی و استحکام تیتانیم CP پس از 6 پاس MDF حدود 2 برابر مقادیر متناظر آنها در نمونه آنیل شده بدست می آید. همچنین نتایج توزیع کرنش حاصل از شبیه سازی و توزیع میکروسختی نمونه های MDF شده نیز مطابقت خوبی نشان می دهند.کلید واژگان: فورج چند جهته, تیتانیم خالص تجاری, آنالیز المان محدود, خواص مکانیکی, بررسی ریزساختاریCommercial pure (CP) titanium has many applications in biomaterials especially in implants due to its excellent biocompatibility. The major weakness of CP titanium is low strength compared to that of other titanium alloys. One of the methods can be used to increase the strength of CP titanium are severe plastic deformation methods such as multi directional forging (MDF). Therefore, the aim of this research is the improvement of CP titanium strength by grain refinement in MDF process. For this purpose, after one hour annealing at 800°C, the CP titanium was forged by MDF process up to six passes at ambient temperature. Microstructural studies were performed by optical microscope and scanning electron microscope equipped with EBSD. Mechanical properties were also studied by Vickers microhardness and tensile tests. The finite element simulation by Abaqus software was also applied to predict the strain distribution during MDF process. The results of microstructural analysis showed that the average grain size decreased significantly after the MDF process and increasing the pass numbers of MDF led to an increase in grain refinement. After six passes of the MDF process, the average grain size decreased from 45 microns to 390 nm. Mechanical properties results showed that the strength and hardness of specimens increased with MDF process and increasing the number of passes. The hardness and strength of six passes MDFed specimen was about 2 times greater than those of annealed specimen. The strain distribution results obtained from the simulation showed good agreement with experimental results of microhardness distribution.
-
در این پژوهش 1/5% حجمی از نانوذرات SiC از طریق روش ریخته گری گردابی به آلیاژ منیزیم AZ31 افزوده شد. سپس شمش های ریختگی در دمای °C400 با نسبت اکستروژن 3/78 اکسترود شدند. پس از اکستروژن، مواد برای 2، 4، 6 و 8 عبور در معرض فرآیند فورج چندجهته در دمای °C320 قرار گرفتند. به منظور ارزیابی خواص مکانیکی مواد اکسترود و MDFشده، از آزمون های سنبه برشی (SPT) و میکروسختی ویکرز استفاده شد. نتایج به دست آمده از این آزمون ها نشان دادند که نانوذرات سرامیکی سخت باعث بهبود استحکام برشی و سختی آلیاژ زمینه شده اند. مقادیر استحکام برشی تسلیم، استحکام برشی نهایی و سختی آلیاژ اکسترودشده به ترتیب MPa86/70، MPa119/43 و HV52/55 به دست آمدند، در حالی که در نانوکامپوزیت AZ31/SiCp اکسترودشده این مقادیر به ترتیب 9/91%، 5/48% و 13/99% افزایش یافتند. همچنین ملاحظه شد که نانوکامپوزیت های فرآوری شده با فرآیند فورج چندجهته خواص مکانیکی بهتری نسبت به مواد MDFنشده ارایه می دهند. نتایج مشخص کردند که پس از دو عبور اول، بهبود قابل توجهی در خواص مکانیکی نانوکامپوزیت پدید آمده است، به طوری که استحکام برشی تسلیم، استحکام برشی نهایی و سختی نسبت به حالت اکسترودشده به ترتیب 27/12%، 17/95% و 16/03% افزایش یافته اند. خواص مکانیکی طی عبورهای بعدی به صورت تناوبی با کاهش و افزایش همراه بودند. مشاهدات ریزساختاری نیز نشان دادند که روند تغییرات متوسط اندازه دانه، طی افزایش عبورهای MDF تناوبی بوده است. پس از عبور دوم دانه ها نسبت به حالت اکسترود ریزتر شدند و در دو عبور بعدی اندازه آنها افزایش یافت. از عبور چهارم تا عبور ششم اندازه دانه ها کاهش پیدا کرد و کمترین اندازه دانه در این حالت به دست آمد، در حالی که در دو عبور آخر دانه ها کمی رشد کردند. با وجود ساختار ریزتر و همگن تری که در عبورهای ششم و هشتم ایجاد شد اما بهترین خواص مکانیکی در عبور دوم حاصل شد و این یعنی افزون بر تغییرات ریزساختاری تحولات ایجادشده در بافت ماده طی فرآیند MDF نیز خواص مکانیکی را تحت تاثیر قرار داده است.کلید واژگان: ریخته گری, گردابی, نانوذرات, SiC فورج چند جهته, خواص مکانیکی, اندازه دانهIn this study, 1.5vol.% of SiC nanoparticles was added to AZ31 magnesium alloy via a stir-casting method. Next, the as-cast ingots were extruded at 400°C with the ratio of 3.78. After extruding, the materials were subjected to multidirectional forging (MDF) at 320°C for 2, 4, 6, and 8 passes. In order to evaluate the mechanical properties of extruded and MDFed materials, shear punch (SPT) and Vickers microhardness tests were applied. The results of these tests showed that hard ceramic nanoparticles improved the shear strength and hardness of the matrix alloy. The shear yield strength, ultimate shear strength, and hardness of extruded alloy were 86.70 MPa, 119.43 MPa, and 52.55 HV, respectively, while in extruded AZ31/SiCp nanocomposite, these values increased by 9.91%, 5.48%, and 13.99%, respectively. It was also observed that nanocomposites processed with multi-directional forging offer better mechanical properties than non-MDFed materials. The results indicated that after the first two passes, there was a significant improvement in the mechanical properties of the nanocomposites, such that the shear yield strength, ultimate shear strength, and hardness were improved in contrast with the extruded state by 27.12%, 17.95%, and 16.03%, respectively. Mechanical properties during the next passes were periodically reduced and increased. Microstructural observations also showed that the average grain size variations were periodic during the increase of MDF passes. After the second pass, the grains were finer than the extruded state, and their size increased in the next two passes. From 4th to 6th pass, the grain size decreased and the smallest grains were obtained in this case, while in the last two passes, the grains grew slightly. Despite the smaller and homogeneous structure created by the 6th and 8th passes, the best mechanical properties were obtained in the second pass, which means, in addition to the microstructural changes, also modifications in the material texture during the MDF process had an impact on mechanical properties.Keywords: Stir-Casting, SiC Nanoparticles, Multidirectional Forging, Mechanical Properties, Grain Size
-
در این پژوهش به کمک روش تیوری و روش اجزاء محدود به تحلیل و محاسبه نیروی لازم برای فورج هم دما قطعه دیسکی آلیاژ آلومینیوم 7075 پرداخته شد. در شبیه سازی فرآیند فورج هم دما در نرم افزار دیفرم، دمای 400 درجه سلسیوس، سرعت کفه بالای قالب 1/0 میلی متر بر ثانیه و ضریب اصطکاک برشی برابر 075/0 به عنوان پارامترهای فرآیند انتخاب گردید. با تحلیل نتایج شبیه سازی به روش اجزاء محدود به کمک نرم افزار دیفرم، نیروی لازم شکل دهی فورج هم دما با کورس حرکتی 18/6 میلی متر برابر با 80 تن برای قطعه دیسکی به دست آمد. از روش میدان خطوط لغزش متقارن محوری برای برآورد نیروی شکل دهی فورج هم دما قطعه دیسکی پیش از پر شدن قالب استفاده گردید که نیروی 54/23 تن بدست آمد. مقایسه نیروی شکل دهی فورج هم دما قطعه دیسکی به روش تیوری، با نتایج حاصل از شبیه سازی اجزاء محدود، نشان داد که نیروی شکل دهی با دقت بسیار خوبی با نمودار نیرو - جابه جایی منطبق می باشد. با فرض حجم ثابت در تغییر شکل پلاستیک، نقشه ماده خام، قالب های نهایی بالا و پایین و نقشه مونتاژی فرآیند فورج هم دما قطعه دیسکی آلیاژ آلومینیوم 7075 ارایه گردید.
کلید واژگان: فورج هم دما, روش میدان خطوط لغزش, قطعه دیسکی آلیاژ آلومینیوم 7075, اجزاء محدودIn this Study, the necessary force of the isothermal forging process of disc piece of aluminum alloy AA7075 was analyzed and calculated by theoretical methods and finite elements method. In the simulation of the isothermal forging process in Deform software, were selected the temperature of 400 °C, the speed of top mold of 0.1 mm/s and the shear friction coefficient of 0.075 as process parameters. The necessary force of isothermal forging was obtained 80 tons in 6.18 mm Motion Course for disc piece by analyzing the simulation results of finite element method in DEFORM software. The axisymmetric slip line field method was used to estimate the forming force of the isothermal forging of the closed die before of the flash filling, which obtained 23.54 tons. The comparison forming force of isothermal forging of disc piece by theory method with the results obtained from finite element simulation showed that the forming force corresponds very well with the force-displacement diagram is compatible. The geometry of billet, the final top and bottom dies and assembly drawing of isothermal forging process of disc piece of aluminum 7075 dies were calculated by assuming a constant volume in plastic deformation.
Keywords: Isothermal Forging, Slip line field method, disc piece of Aluminum Alloy 7075, Finite Element -
در این مقاله، ابتدا با استفاده از روش قاچی که روشی مناسب برای حل تحلیلی مسائل شکل دهی می باشد، تاثیر در نظر گرفتن اثرات کارسختی در مدل تحلیلی فرآیند فورج قالب باز ورق سه لایه مورد بررسی قرار گرفته است. به عبارت دیگر، با فرض مدل اصطکاک کولمب و در دوحالت با در نظر گرفتن و بدون در نظر گرفتن اثرات کرنش سختی، فرآیند فورج قالب باز ورق سه لایه تحلیل و بررسی شده است. سپس این فرآیند در نرم افزار المان محدود آباکوس شبیه سازی و نتایج آن برای صحه گذاری نتایج تحلیل قاچی انجام شده، استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که با در نظر گرفتن رفتار کارسختی فلز، ضمن بدست آوردن نتایج دقیق تر، مقدار تنش و نیروی بیشتری برای شکل دهی حاصل می شود. علاوه بر مطالعات تحلیلی، برای بررسی امکان ساخت ورق چندلایه با روش فورج، آزمایش فورج قالب باز ورق دولایه انجام و یک ورق دولایه از جنس آلومینیوم و مس ساخته شده است. نتایج آزمایش ها نشان دهنده کیفیت مناسب اتصال دو ورق آلومینیم و مس به یکدیگر از طریق عملیات فورج می باشد. لذا می توان از این روش برای تولید ورق های چند لایه در صنایع مختلف استفاده نمود.کلید واژگان: فورج قالب باز, ورق چندلایه, روش قاچی, شبیه سازی المان محدود, کارسختیThe slab method can predict rapidly the rolling force and torque in metal forming processes and a large amount of CPU time can be saved. Up to now, the work hardening effect has not been considered in the slab analysis for forging process of double-layer clad sheet. Evaluation of considering or eliminating the work hardening effect of material behavior in the slab analysis of three layer clad sheet forging process and investigating the subsequent effects on the process outputs are a novel subject considered in this paper. The pressure distribution as well as the forging force are investigated for both conditions. In addition, three layer clad sheet forging process is simulated entirely using ABAQUS/Explicit software. The results have showed that considering the work hardening will result into having larger stresses and forces in the process. Moreover, the results of considering the work hardening have better agreements with those from simulation. Finally, some experiments were performed on forging process of two layer Al/Cu clad sheet to evaluate the bonding quality of sheets. Therefore, forging process can be used for producing multi-layer clad sheets in various industries.Keywords: Open die forging, Clad sheet, Slab method, FEM Simulation, Work hardening
-
فرایند فورج شعاعی از جمله فرایندهای فورج قالب باز است که برای افزایش استحکام و کاهش عیوب داخلی استفاده می شود. از این فرایند جهت کاهش قطر محور ها، محورهای پله دار و ساخت لوله هایی با پروفیل داخلی استفاده می گردد. هدف از این مقاله، شبیه سازی یک مدل ترمومکانیکی به صورت یک آنالیز کوپل دینامیک - حرارت جهت پیش بینی نیروی لازم انجام فرایند فورج اینکونل 718، تاثیر دمای اولیه بر نیروی مورد نیاز فورج، بررسی تغییرات دما در طول کل فرایند و به دست آوردن توزیع کرنش ذخیره شده در پاس های مختلف می باشد. دراین مقاله به دلیل شکل دهی داغ، آلیاژ اینکونل 718 به صورت یک ماده الاستو - ویسکوپلاستیک مدلسازی شده است. همچنین جهت تعیین تماس ها از یک ترکیب اصطکاک کولمب و تنش برشی محدودشونده استفاده شده است. در نهایت نتایج به دست آمده با نتایج آزمون تجربی مقایسه شده که تطابق خوبی میان نتایج شبیه سازی المان محدود با نتایج عملی دیده شده است. نتایج نشان می دهد که مقادیر کرنش اعمالی به سطح قطعه کار در فرایند فورج شعاعی به مراتب بیشتر از کرنشی است که به مرکز قطعه کار اعمال شده است. همچنین با افزایش دمای اولیه قطعه کار و افزایش تعداد مراحل فورج، نیروی لازم جهت انجام فرایند کاهش می یابد.
کلید واژگان: فورج شعاعی, اینکونل 718, توزیع کرنش, نیروی فورج, ترمومکانیکی, المان محدود -
اصطکاک یکی از مهم ترین پدیده های موثر بر فرآیند فورج می باشد، که تحلیل آن در این فرآیند ضروری است. علاوه بر رعایت یک سری اصول اساسی، انجام روانکاری صحیح بهترین روش کنترل اصطکاک و سایش در این فرآیند می باشد. به دلیل کم هزینه بودن عملیات روانکاری در مقایسه با کاهش هزینه ی آن در فرآیند تولید، ارزیابی روانکار ها یک اصل مهم در فرآیند فورج است. یکی از بهترین روش های ارزیابی روانکارها آزمون فشار حلقه می باشد، که در آن با استفاده از روش تحلیل اجزای محدود ضریب اصطکاک در فرآیند فورج محاسبه می شود. در این تحقیق با انجام آزمون فشار حلقه و شبیه سازی آن، اثر روانکار مخلوط گرافیت در آب در کاهش اصطکاک فرآیند فورج داغ بررسی شده است. اثر روانکار به وضوح در ابعاد قطعه ی نهایی و در نتیجه کاهش اصطکاک مشاهده شده است؛ به طوری که باعث تبدیل اصطکاک چسبنده به اصطکاک لغزنده شده است. ولی تغییر درصد گرافیت در آب تاثیر چندانی در کاهش ضریب اصطکاک نداشته است. همچنین پس از مشاهده ی اختلاف زیاد بین مقادیر ضریب اصطکاک به دست آمده توسط نرم افزار تحلیل اجزای محدود ABAQUS و منحنی های کالیبراسیون اصطکاکی این نتیجه به دست آمد که، شبیه سازی شرایط فورج داغ مجموعه ی همگانی از منحنی های کالیبراسیون فراهم نمی آورد.
کلید واژگان: فرآیند فورج, اصطکاک, روانکار, آزمون فشار حلقه, منحنی کالیبراسیون اصطکاکیSIMULATION AND INVESTIGATION OF RING COMPRESSION TEST FOR FRICTION MEASURMENT IN HOT FORGING PROCESSFriction is one of the most effective parameters in the forging process، which its analysis is needed. Efficient lubrication is best way in controlling friction and wear in this process. Because of the low cost of lubrication in comparison with the reductions that it creates in cost، testing the lubricants is important in forging. One of the best ways of testing the lubricant is the ring compression test، which with finite element method، the friction coefficient is calculated. In this research the effect of mixed graphite in water and also the effect of the amount of graphite in the lubricant in the reduction of friction was calculated using the ring test. Effect of the lubricant was easily recognized in the final dimensions of the specimens in result of the reduced friction; this was seen in the changing of sticking friction to sliding friction. Nevertheless، the changes in the amount of graphite in water did not have a great effect on the reduction of the friction coefficient. Furthermore، after viewing differences in the friction coefficients calculated by the means of finite element analysis ABAQUS software and the frictional calibration curves، it was concluded that the sole calibration curves could not be used for hot working conditions.Keywords: Hot Forging Process, Friction, Lubricant, Ring Compression Test, Simulation, ABAQUS Software, Frictional Calibration Curve -
در این مقاله تاثیر پارامترهای جوشکاری اصطکاکی (فشار فورج و زمان جوشکاری) بر شکل ظاهری و خواص مکانیکی اتصال فولاد HNV3 به سوپرآلیاژ Nimonic 80A را نشان می دهد. بدین منظور دو میله با قطرهای 20 میلیمتر از هر دو آلیاژ آماده شده و با پارامترهای مختلف (فشار فورج و زمان جوشکاری) با استفاده از روش جوشکاری اصطکاکی سربه سر به یکدیگر متصل شده اند. آزمون کشش برای مشخص شدن تاثیر پارامترهای جوشکاری بر روی نمونه ها انجام شده است و مشخص شده که با انتخاب درست پارامترهای جوشکاری، استحکام نهایی اتصال بین HNV3 و Nimonic 80A در مقایسه با مواد پایه افزایش یافته است.کلید واژگان: فولاد HNV3, سوپرآلیاژ Nimonic 80A, پارامترهای جوشکاری, جوشکاری اصطکاکیThis Paper presents the welding parameter''s effect (forging pressure¡ welding time) on macrostructure and mechanical properties of friction welding valve steel HNV3 to Nimonic 80A super alloy. For this purpose¡ two rods with 20 mm diameters are prepared and with using different parameters (Increase forging pressure and welding time) by friction welding method are welded together. Tensile Test carried out on samples for investigating the effect of a parameter. It was discovered that when the welding parameters used in connecting HNV3 and Nimonic 80A Superalloy couple through friction welding were selected correctly; strength of the connection would increase compared to the main material.Keywords: Nimonic 80A Superalloy, HNV3 Steel, Welding Parameters, Friction welding
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
- 285
- 8
-
علمی293
-
معتبرحذف فیلتر
نتایج را در یکی از موضوعات زیر محدود کنید.