15667

15667

طراحي و ارائه ي متد اندازه گيري تنش پسماند به منظور ارزيابي عمليات حرارتي انجام شده بر روي فلزات آهني، قبل و پس از تمپرينگ با استفاده از متد NDT

كارشناسي ارشد

ساخت و توليد

اسفندماه1394

اسفندماه1394

دكتر محمّد رياحي

مكانيك

چكيده قطعات فولادي در صنعت اغلب به صورت سخت¬كاري شده مورد استفاده قرار مي¬گيرند. به دليل تشكيل فازهاي مارتنزيت و آستنيت باقيمانده و همچنين ايجاد گراديان شديد دمايي بين سطح و مركز قطعه حين اين عمليات تنش¬هاي پسماند در سطح ايجاد مي-شوند كه با استفاده از عمليات تمپر كردن، مي¬توان اين تنش¬ها را تا حد قابل قبولي كاهش داده و يا حذف نمود. هدف از اين پژوهش، امكان¬سنجي استفاده از روش¬هاي غيرمخرب براي اندازه¬گيري تنش¬هاي پسماند در قطعات كوئنچ و تمپر شده براي ارزيابي عمليات تمپر كردن است. با انجام طراحي آزمايش و در راستاي پژوهش¬هاي تجربي،چهار نمونه از جنس فولاد ساده¬ي كربنيAISI 1045 در ابعاد mm15×30Ø در دماي℃850 و مدت 30 دقيقه آستنيته شده و پس از آن سه نمونه در آب كوئنچ و نمونه¬ي ديگر در كوره آنيل شدند. دو نمونه از قطعات كوئنچ شده در دو دماي℃200 و ℃600 تمپر شده و نمونه¬ي دگر در حالت كوئنچ شده باقي ماند. ريزساختار نمونه¬ها با استفاده از آزمون متالوگرافي و سختي¬سنجي ارزيابي شد. از آزمون جريانگردابي به عنوان روش غيرمخرب استفاده و پارامترهاي صفحه¬ي امپدانس شامل رئوكتانس القايي نرمال شده، مقاومت نرمال شده، امپدانس نرمال شده و زاويه¬يفاز امپدانس در فركانس¬هاي مختلف در بازه¬ي 100 تا 500 كيلوهرتز استخراج گرديدند. از آزمون¬هاي تست فشار و پراش اشعه¬ي ايكس جهت اعتبارسنجي نتايج استفاده شده و در نهايت پارامتر امپدانس نرمال شده در فركانس KHz400 به عنوان مناسب-ترين پارامتر و فركانس كه بيشترين همبستگي را با تغييرات تنش¬هاي پسماند در قطعات كوئنچ و تمپر شده دارند انتخاب شد. تكنولوژي معرفي شده در اين پژوهش مي¬تواند در مورد كنترل قطعات كوئنچ و تمپر شده مانند ميل¬لنگ¬ها، شاتون¬ها، ميل-محورها، پره¬هاي توربين و ... كه تحت بارخستگي قرار مي¬گيرند استفاده شود. استفاده از اين روش برخلاف هزينه¬ي اوليه مربوط به تهيه و راه¬اندازي تجهيزات، داراي مزاياي قابل توجهي است كه باعث مي¬شود در مدت كوتاهي برگشت سرمايه اتفاق بيافتد. واژه‌هاي كليدي:عمليات حرارتي، تمپر كردن، تنش پسماند، غيرمخرب، جريان گردابي.