بررسی اثر تعداد پاس و طراحی ابزار در فرآیند اصطکاکی اغتشاشی بر اندازه دانه، سختی و مقاومت سایشی فولاد Ck45

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

2 استادیار، گروه مکانیک، دانشکده فنی مهندسی باهنر شیراز، دانشگاه فنی و حرفه‌ای، شیراز، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران

4 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

doi
10.22034/ijme.2022.163350
چکیده

فرایند اصطکاک-اغتشاشی برای اصلاح ساختار وخواص آلیاژهای آلومینیوم، مس، منیزیم وفولادها بکار گرفته شده است ولی میزان تحقیقات مرتبط با فولاد در این مورد بسیار کمتر است. با توجه به این که فولادها علاوه بر آلیاژهای آلومینیم، مس و منیزیم دارای خواص مهندسی خوب و کاربردهای بسیار فراوان در صنعت هستند، نیاز به بررسی بیشتر انواع فولاد با فرآیند اصطکاکی اغتشاشی احساس می‌شود. در این رابطه، تحقیق حاضر به بررسی تاثیر فرآیند اصطکاکی اغتشاشی بر اندازه دانه، سختی و مقاومت سایشی  فولاد Ck45 در اثر تغییر تعداد پاس و طراحی ابزار می­‌پردازد. در این تحقیق نشان داده شد که روش اصطکاکی اغتشاشی روش مؤثری برای افزایش سختی و مقاومت سایشی در این فولاد می­‌تواند باشد به گونه­‌ای که افزایش تعداد پاس باعث تولید حرارت بیشتر بر واحد طول شده و همچنین باعث تأثیر­گذاری بر اندازه دانه­‌ها، سختی و احتمالاً نفوذ اتمی می­‌گردد. بطور کلی در فرایند اصطکاکی-اغتشاشی با افزایش تعداد پاس، اندازه دانه‌­ها در ناحیه اغتشاشی بزرگتر می­‌شود در حالی‌که سختی نهایی و مقاومت سایشی تحت تأثیرات مشترک اندازه دانه و سختی تعیین می­‌گردد.  نتایج حاکی از آن است که سختی تا 42 درصد افزایش و میزان سایش تا 85 درصد نسبت به نمونه اولیه توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی کاهش یافته است.