انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
3
2021
05
22
بررسی خواص سطحی آلومینیوم در فرآیند بهبود خواص سطحی به روش تخلیه الکتریکی
1
8
FA
هادی
عیوضی باقری
0009-0000-2912-9113
پژوهشگر پسا دکترا
hadibageri@yahoo.com
حمید
گرجی
0000-0003-2446-7839
دانشگاه نوشیروانی بابل
hamidgorji@nit.ac.ir
محمد
بخشی
0009-0008-1264-6796
دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
bakhshi@nit.ac.ir
با توجه به ماهیت ترموالکتریکی فرآیند تخلیه الکتریکی، بررسی خواص سطحی قطعاتی که با این روش آلیاژسازی سطحی می شوند، حائز اهمیت می باشد. لذا در این پژوهش تأثیر فرآیند آلیاژسازی سطحی آلومینیوم خالص با استفاده از الکترود مونل 400 به روش تخلیه الکتریکی بر روی خواص مکانیکی سطح مورد بررسی قرار گرفته است. برای طراحی آزمایش ها پارامترهای زمان روشنی پالس و شدت جریان به عنوان پارامترهای ورودی و پارامترهای تنش های پسماند سطحی و عمق فرورونده ویکرز به عنوان پارامتر خروجی در نظر گرفته شدند. علاوه براین وضعیت جذب امواج الکترومغناطیس لایه آلیاژسازی شده سطحی با استفاده از نرم افزار کامسول تعیین شد. براساس نتایج بدست آمده، مقدار عمق فرورونده ویکرز کمترین مقدار را در سطح داشته و با افزایش فاصله از سطح، میزان عمق فرورونده افزایش می یابد. از طرفی دیگر، با افزایش پارامترهای ورودی زمان روشنی پالس و شدت جریان، به دلیل افزایش میزان ورود عناصر آلیاژی (مس و نیکل) به سطح آلومینیوم و در نتیجه بهبود خواص مکانیکی، عمق فرورونده کاهش می یابد. همچنین با بررسی وضعیت جذب امواج الکترومغناطیس در لایه سطحی ایجاد شده با استفاده از شبیه سازی مشخص شد بیشترین مقدار جذب لایه ایجاد شده در محدوده 5/10 -11 گیگاهرتز می باشد.
آلیاژسازی سطح,تخلیه الکتریکی,فرورونده ویکرز,تنش پسماند
https://www.iranjme.ir/article_133591.html
https://www.iranjme.ir/article_133591_66ba036ecfa1d2ba3d4812ae00586ad6.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
3
2021
05
22
شناسایی غیرمخرب تغییرات ریزساختاری ناشی از سوختگی سنگزنی با بهرهگیری از کاوشگرهای الکترومغناطیسی
9
19
FA
حسین
نوروزی صحرائی
مرکز بررسیهای غیرمخرب، دانشگاه صنعتی سجاد، مشهد، ایران
noroozi.hosein94@gmail.com
کیان
کرمینژاد
0009-0009-4138-8308
مرکز بررسیهای غیرمخرب، دانشگاه صنعتی سجاد، مشهد، ایران
kian.km94@gmail.com
سعید
کهربائی
0000-0001-7379-8058
عضو هیئت علمی، دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، دانشگاه صنعتی سجاد، مشهد، ایران
kahrobaee@sadjad.ac.ir
مهرداد
کاشفی
گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
m-kashefi@um.ac.ir
ایمان
احدی اخلاقی
دانشکده مهندسی پزشکی و برق، دانشگاه صنعتی سجاد، مشهد، ایران
i_a_akhlaghi@sadjad.ac.ir
احسان
احدی اخلاقی
دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، ایران
e.a.akhlaghi@iasbs.ac.ir
یکی از مهمترین مشکلات فرآیند سنگزنی در شرایط عدم کنترل صحیح پارامترهای آن، وقوع سوختگی سنگزنی میباشد که منجر به افت خواص مکانیکی و کارایی قطعه میشود. پژوهش حاضر با هدف شناسایی غیرمخرب پدیده سوختگی سنگزنی در قطعات فولادی انجام شده است. برای این منظور، با تغییر پارامترهای سنگزنی، میزان متفاوتی از سوختگی در سطح قطعات فولاد ساده کربنی ایجاد شده است. نتایج حاصل از مشاهدات میکروسکوپی و آزمون ریزسختیسنجی، وقوع دو نوع سوختگی نرمشدگی حرارتی (بازپخت سطحی) و سختشدگی مجدد (تشکیل لایه سفید سخت در سطح) را نشان میدهد. در بیشترین شدت میزان سوختگی، سختی در سطح از 600 ویکرز به بیش از 900 ویکرز افزایش و در لایههای زیرین نیز در اثر وقوع سوختگی نرمشدگی حرارتی تا حدود 450 ویکرز کاهش یافته است. در این پژوهش، به بررسی قابلیت دو نوع پروب اندازهگیری نفوذپذیری مغناطیسی و نشت شار مغناطیسی در تشخیص سوختگی سنگزنی پرداخته شده است. نتایج نشان میدهند که خروجیهای هر دو پروب متأثر از تغییرات ریزساختاری ناشی از سنگزنی میباشند. در اثر وقوع سوختگی نرمشدگی حرارتی، افزایش در نفوذپذیری و کاهش در میزان شار نشتی متناسب با ضخامت لایه نرمشده رخ میدهد. همچنین، برای نمونههای دارای سوختگی سختشدگی مجدد، اثرات غیرهمسوی ناشی از سخت شدن در سطح و نرم شدن در لایههای زیرین، بر هر دو پارامتر مغناطیسی مشاهده و تحلیل شده است. این پژوهش نشان میدهد که با استفاده از پروبهای غیرمخرب طراحی شده امکان شناسایی سوختگی ناشی از سنگزنی، به ویژه تشخیص نرمشدگی حرارتی که در صنعت بیشتر رخ میدهد، فراهم میباشد.
سوختگی سنگزنی,آزمون غیرمخرب,روش نشت شار مغناطیسی,نفوذپذیری مغناطیسی
https://www.iranjme.ir/article_133592.html
https://www.iranjme.ir/article_133592_0176894b52d891a86404cdde70a04103.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
3
2021
05
22
ارزیابی رفتار سایشی بر ریزساختار و مشخصات مکانیکی یاتاقان کشویی هیدرودینامیکی
20
34
FA
محسن
قدیانی
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاداسلامی واحد یادگارامام (ره) شهرری، تهران
m.ghadyani@srbiau.ac.ir
ولی
انجیل الی
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکاترونیک، دانشگاه آزاداسلامی واحد کرج، کرج، ایران
vali.enjilela@kiau.ac.ir
این یک واقعیت است که شکل تابع شکاف یاتاقان یکی از اجزای مهم طراحی است. از سوی دیگر، بررسیهای تجربی حاکی از آن است که یاتاقانهای با صفحات ناهموار و یا دارای انحناء، عملکرد هیدرودینامیکی بهتری دارند. بنابراین در مقاله حاضر اثرات عملکرد تابع شکاف نمایی به عنوان شکاف یاتاقان کشویی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. ابتدا فرمولبندی جدیدی از یک یاتاقان کشویی با تابع شکاف خطی تحلیل شدهاست و سپس با توجه به سایش در سطح یاتاقان و تغییر هندسی سطح به سطحی انحنادار، یک یاتاقان با سطح سایش یافته، مورد تحلیل قرار گرفتهاست. معادلات حاکم با استفاده از روش اجزای محدود حل شده و نتایج مربوطه حاصل شدهاند. همچنین ذرات آزاد شده از سایش یاتاقان به صورت افزودن نانوذره به سیال روغن در نظر گرفته شده و مورد تحلیل قرار گرفته است. دادههای تحلیل حاضر نشان می دهد بدون در نظر گرفتن نانو ذرات جامد، نیروی ظرفیت تحمل بار در یاتاقان کشویی با تابع شکاف نمایی 3/1 درصد نسبت به شکاف خطی بهینه افزایش نشان می دهد. همچنین تحلیل نقش نانوذرات نشان داده است که ظرفیت تحمل بار یاتاقان کشویی اگر درصد حجمی نانوذرات به %2 برسد در مقایسه با نتایج عملکرد شکاف خطی بهینه تا 13/1 درصد افزایش را نشان میدهد.
روانکاری هیدرودینامیکی,تابع شکاف,نانوذرات,روش اجزای محدود
https://www.iranjme.ir/article_133593.html
https://www.iranjme.ir/article_133593_856d8a55e02274c4e89b6c83df6a1e85.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
3
2021
05
22
استفاده از نانو ذرات AL2O3 جهت بهبود خواص مکانیکی و متالورژیکی اتصال جوشی چندپاسه اصطکاکی اغتشاشی آلیاژ Al 2024
35
46
FA
مجید
فرهنگ
کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران
m_farhang@alumni.ut.ac.ir
محمدرضا
فراهانی
0000-0001-5515-4283
دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران
mrfarahani@ut.ac.ir
محمد
نظری
دانشجوی دکتر، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
mohammad_nazari@alumni.ut.ac.ir
هدف از این پژوهش بررسی خواص مکانیکی و متالورژیکی اثرات استفاده از نانو پودر AL2O3 و همچنین تعداد پاسها در جوشکاری آلیاژ AA2024 T6 است. بدین منظور با انتخاب سرعت چرخشی 1400 دور بر دقیقه و پیشروی 16میلیمتر بر دقیقه ، نه نمونه با حضور نانو ذرات آلومینا و یک نمونه بدون حضور نانو ذرات جوشکاری شدند. در نمونههایی که حاوی نانو ذرات بودند؛ ترکیبی از سه درصد حجمی 3%، 5% و 7% در سه حالت یک پاسه، دو پاسه و چهار پاسه بهطور پیوسته ساخته شدند. در نهایت ریزساختار اتصال، میکروسختی و استحکام کششی اتصال جوشی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش درصد حجمی ذرات از 3% به 7%، میانگین اندازهی دانه به طور متوسط 37% کاهش و میانگین استحکام کششی 10% افزایش مییابند. همچنین در همین شرایط با ثابت ماندن تعداد پاس جوشکاری در هر سه حالت یک، دو و چهار پاس، میانگین سختی در ناحیه تحت تأثیر شانه حدود 10% افزایش یافت. از میان اتصالات جوشی ایجاد شده نمونه 2 پاسه با 7 درصد حجمی نانو ذرات بهعنوان مطلوبترین اتصال به لحاظ خواص مکانیکی و متالورژیکی انتخاب شد. بهطوری که میزان میانگین اندازه دانه نسبت به نمونه تک پاسه بدون پودر 55% کاهش داشت. برای استحکام کششی و میانگین سختی این تغییرات به ترتیب حدود 11% و 48 % رشد داشتند.
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی,خواص استحکامی,خواص متالورژیکی,پاسهای جوشکاری,نانو ذرات Al2O3
https://www.iranjme.ir/article_133594.html
https://www.iranjme.ir/article_133594_3b5e43689a1a04aa6add8f3dda7ec8d6.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
3
2021
05
22
بررسی اثرات دما و افزودن نانو ذرات اکسید سیلیسیم بر خواص مکانیکی دما بالا برای آلیاژ آلومینیوم- سیلیسیم پیستون
47
58
FA
محمد
آزادی
0000-0001-8686-8705
دانشگاه سمنان
m_azadi@semnan.ac.ir
آرش
نادری
0000-0001-8686-8705
دانشگاه سمنان
m_azadi1@yahoo.com
عبدالحسین
فریدون
دانشگاه سمنان
m_azadi@ip-co.com
در این مقاله اثر افزودن نانو ذرات سیلیس بر خواص مکانیکی دما بالا و دما محیط آلیاژ آلومینیوم پیستون بررسی شده است. نمونههای آلیاژ آلومینیوم بصورت ریختهگری ثقلی در قالب چدنی تهیه شدند اما نمونههای نانو کامپوزیتی با روش ریختهگری گردابی و با اضافه کردن 1 درصد نانو ذرات اکسید سیلیسیم به مذاب، تولید شدند. به دلیل شرایط کاری پیستون موتور در دمای بالا، آزمونهای کشش در دماهای 25، 250، 275 و 300 درجه سانتیگراد و با نرخ 1 میلیمتر بر دقیقه انجام شد. پس از آزمون، تحلیل حساسیت با استفاده از نرمافزار Minitab روی نتایج آزمون انجام شد. نتایج آزمون نشان داد برای همه نمونهها، افزایش دما روی تنش تسلیم، استحکام نهایی کشش و کرنش شکست اثرگذار بوده است. در نمونههای آلیاژ آلومینیوم (بدون نانو ذرات سیلیس)، افزایش دما، تنش تسلیم و استحکام نهایی کشش را کاهش و کرنش شکست را افزایش داده است. برای نمونههای نانو کامپوزیتی نیز، افزایش دما سبب افزایش کرنش شکست و کاهش تنش تسلیم و استحکام نهایی کشش شد. بطور کلی، خواص مکانیکی نانو کامپوزیت نسبت به آلیاژ آلومینیوم (پایه)، بهبود داشته است. بر این اساس، مدول الاستیک در دمای 25 درجه سانتیگراد، 23 درصد افزایش و مقدار ازدیاد طول نیز در همین دما، 18 درصد کاهش یافته است. همین مقادیر بهبود یافته در دمای 300 درجه سانتیگراد، به ترتیب برابر با 58 درصد افزایش و 25 کاهش است. بهبود تنش تسلیم با اضافه شدن ذرات نانو به میزان 4 و 9 درصد به ترتیب در دماهای 25 و 300 درجه سانتیگراد بوده است.
آلیاژ آلومینیوم پیستون,نانو کامپوزیت,آزمون کشش دما بالا,تحلیل حساسیت
https://www.iranjme.ir/article_133595.html
https://www.iranjme.ir/article_133595_c8b735fd129cd70d03f562f67103867d.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
3
2021
05
22
بررسی تجربی و عددی اثر شوک دهی لیزری بر روی تنش پسماند و عمر خستگی در ورق سوراخدار
59
67
FA
مهنوش
علی نقیان
دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه کاشان
mahnoushalinaghian2020@gmail.com
سعید
گلابی
0000-0003-1781-023x
دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه کاشان
golabi-s@kashanu.ac.ir
محسن
ایرانی رهقی
دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان
irani@kashanu.ac.ir
فرایندی شوکدهی لیزری تکنولوژی جدیدی است که سبب افزایش عمر خستگی توسط ایجاد تنشهای پسماند فشاری در سطح و در راستای عمق میگردد. هدف از این تحقیق افزایش عمر خستگی دراثر اعمال این فرایند به منظور ایجاد تنش پسماند فشاری در ناحیه ی دارای تمرکز تنش است. هدف اصلی، بررسی تاثیر پارامترهای مشخص شوکدهی مانند الگوی مسیر و انرژی پالس لیزر بر بیشترین مقدار تنش پسماند فشاری و عمق تنش پسماند فشاری در اطراف سوراخ در ورق به ضخامت 5 میلی متر از طریق دو روش شبیه سازی سه بعدی و تجربی است. جنس نمونه از آلومینیوم 7075 است. این جنس به دلیل استحکام و مقاومت به خستگی بالا در صنایع هوافضا استفاده میشود. ازروش شیارزنی برای اندازه گیری تنش پسماند استفاده شده است و نتایج بدست آمده نشان دهنده ی این حقیقت است که از فرایند شوک دهی لیزری می توان در قطعات دارای تمرکز تنش به منظور افزایش عمر خستگی استفاده نمود.
شوکدهی لیزری,خستگی,شیارزنی,تنش پسماند,تست عملی
https://www.iranjme.ir/article_133596.html
https://www.iranjme.ir/article_133596_045faddf934ea16a6b2dd1646d4c2b0e.pdf