تحلیل تجربی تأثیر پارامترهای فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر استحکام، مدول الاستیک و سختی آلومینیوم 7075 با روش تاگوچی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2025.516987.2071
چکیده

آلومینیوم ۷۰۷۵ در صنایع با تکنولوژی بالا مثل ساخت بدنه و بال هواپیما مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله به بررسی تجربی و آماری تأثیر پارامترهای فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر خواص مکانیکی آلومینیوم 7075 پرداخته شده است. جهت کاهش تعداد آزمایش‌ها، از بین روش‌های مختلف طراحی آزمایش از روش تاگوچی استفاده گردید. برای تجزیه و تحلیل نتایج حاصل از آزمایش‌های تجربی از روش نسبت سیگنال به نویز و آنالیز واریانس کمک گرفته شده است. سرعت دورانی، پیشروی، شکل ابزار و تعداد پاس انجام فرایند به عنوان پارامترهای ورودی در نظر گرفته شده است. خواص مکانیکی آلومینیوم 7075 شامل سختی، استحکام و مدول الاستیک نیز به عنوان پارامترهای خروجی آزمایش‌های تجربی مورد بحث و بررسی قرار گرفتند. بنابر نتایج به دست آمده پارامترهای فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر میزان تغییر شکل پلاستیک و دمای ورودی مؤثر می‌باشند. افزایش پیشروی و کاهش سرعت دورانی به کاهش دمای ورودی منجر می‌شود. کاهش دما در فرایند اصطکاکی اغتشاشی جلوگیری از رشد اندازه دانه‌ها را به دنبال دارد. با افزایش اندازه دانه خواص مکانیکی مانند سختی تقلیل می‌یابد. پیشروی با میزان تأثیر 22/55 درصد مؤثرترین پارامتر بر میزان سختی آلومینیوم 7075 می‌باشد. افزایش پیشروی علاوه‌بر تاثیر مثبت بر افزایش سختی منجر به بهبود استحکام نیز می‌شود. کاهش سرعت دورانی و به دنبال آن کاهش دمای ورودی دلیل افزایش خواص مکانیکی آلومینیوم سری 7075 می‌باشد. پیشروی و سرعت دورانی به ترتیب با 75/32 و 89/9 درصد بیشترین و کمترین تأثیر را بر استحکام دارند.