9332

9332

شبيه سازي عددي و بررسي تجربي سخت كاري سطحي ليزري(LSHفولادX10CrNiMoV12-2-

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد- شناسايي و انتخاب مواد فلزي

1390

1390

دكتر محمدرضا ابوطالبي- دكتر سيدحسين سيدين

آقاي محمدجواد تركمني

چكيده در بسياري از كاربردهاي صنعتي نياز به قطعاتي است كه داراي سطحي سخت بوده و در عين حال از چقرمگي خوبي برخوردار باشند. به اين منظور از فرآيندهاي عمليات حرارتي سطحي براي رسيدن به اين هدف استفاده ميشود. سختكاري سطحي عملياتي است كه در مرحله پاياني ساخت قطعه و پس از انجام تمام مراحل مربوط به شكلدهي نظير ماشينكاري انجام ميشود. سخت كاري سطحي ليزري، يكي از روشهايي است كه از آن به اين منظور استفاده ميشود. از مزاياي اين روش، ميتوان به امكان كنترل دقيق عمق نفوذ سختي و عدم ايجاد اعوجاج در قطعه اشاره نمود. مد لسازي سخ تكاري سطحي ليزري م يتواند در پي شبيني ابعاد ناحيه سخت شده، مطالعات پارامتري اين فرآيند و بدست آوردن شرايط بهينه نقش مهمي ايفا كند. در پژوهش حاضر يك مدل عددي جهت حل معادلات حاكم بر اين فرآيند توسعه يافته است. معادلات حاكم با استفاده از روش حجم محدود گسستهسازي و مجموعه معادلات جبري حاصله به روش تكرار و حل شده است. نتايج محاسبات به صورت پروفي لهاي سه بعدي TDMA با استفاده از الگوريتم توزيع حرارت در قطعه ارائه شده و بر اساس آن ها ناحيه سخت شده مشخص شده است. پس از تأييد صحت نتايج محاسباتي، با استفاده از نتايج آزمايش بر روي نمون ههاي از جنس فولاد زنگ پالسي، اثر پارامترهاي تأثير گذار Nd:YAG بوسيله ليزر ،X10CrNiMoV12-2- نزن مارتنزيتي 2 بر ابعاد ناحيه سخت شده مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج پي شبيني شده در اين پژوهش 32/ نشان م يدهد كه با كاهش فاصله نازل ليزر از 16 تا 14 ميليمتر، عمق ناحيه سخت شده 6 1/ 4 درصد افزايش پيدا ميكند. با كاهش سرعت حركت نمونه از 4 تا 3 / درصد و عرض آن 2 7 درصد افزاش م ييابد. با / 34 درصد و عرض آن 6 / ميليمتر بر ثانيه، عمق ناحيه سخت شده 2 26 درصد و عرض آن 6 / افزايش توان متوسط ليزر از 198 تا 224 وات عمق ناحيه سخت شده 3 درصد افزايش مي يابد. پيك توان تأثيري بر ابعاد ناحيه سخت شده ندارد. كلمات و عبارات كليدي: سخت كاري سطحي ليزري، مد لسازي عددي، فولاد زنگ نزن پالسي. Nd:YAG مارتنزيتي، توزيع حرارت، ليزر