انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
12
2022
03
16
ارایه معادلات ساختاری، مدل اصلاح شده دینامیکی مواد و نقشه ضریب حساسیت به نرخ کرنش برای بررسی ناپایداری کار داغ و گرم فولاد زنگ نزن دوفازی 2205
1
10
FA
علی
سنبلی
گروه مهندسی و علم مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران
a-sonboli@araku.ac.ir
فردین
نعمت زاده
گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه اراک
f-nematzadeh@araku.ac.ir
علی
مژگانی
گروه مهندسی و علم مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران
alimojgani1@yahoo.com
علیرضا
نوری
مدیر امور مهندسی بخش متالورژی، شرکت ماشین سازی اراک، اراک، ایران
a.nouri@msa.ir
فولاد زنگنزن دوفازی 2205 به دلیل مقاومت به خوردگی عالی همراه با خواص مکانیکی فوقالعاده و کاربرد فراوان آن در صنایع مختلف در گسترهی دمایی متفاوت، بسیار مورد توجه است و میتواند جایگزین مناسبی برای فولادهای زنگنزن آستنیتی یا فریتی باشد. در پژوهش حاضر، آزمایش فشار داغ جهت شناخت رفتار کار داغ و گرم آلیاژ 2205 و تأثیر پارامترهای دما، نرخ کرنش و کرنش بر تنش سیلان آن انجام گرفت. نمونههای استوانهای شکل به قطر mm8 و ارتفاع mm12 در دماهای 600، 700، 800، 900، 1000، ˚C1100 و نرخ کرنشهای 3/0، 1/0، 01/0، 1-s 001/0 تا کرنش 6/0 تغییر شکل داده شدند. از معادلات ساختاری در جهت پیشبینی رفتار مکانیکی و آنالیز تنش سیلان این فولاد به کار گرفته شد و در نهایت از مدل اصلاح شده دینامیکی مواد و نقشههای ضریب حساسیت به نرخ کرنش(m) برای نشان دادن محدودهی دما و نرخ کرنش ایدهآل برای کار داغ و گرم این آلیاژ مورد استفاده قرارگرفت. نقشههای ضریب حساسیت به نرخ کرنش(m) نشان داد پایداری کار داغ و گرم فولاد زنگ نزن دوفازی ۲۲۰۵ در سه ناحیه با دمای ˚C800 و نرخ کرنش 1-s 3/0، دمای ˚C1050 و نرخ کرنش 1-s 001/0 و دمای ˚C1050 و نرخ کرنش 1-s 3/0 است.
فولاد زنگنزن دوفازی 2205,معادلات ساختاری,مدل اصلاح شده دینامیکی مواد,نقشه ضریب حساسیت به نرخ کرنش,کار داغ و گرم
https://www.iranjme.ir/article_146750.html
https://www.iranjme.ir/article_146750_74340e1e30b9e1dad110cfcb39226775.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
12
2022
03
16
تاثیر عملیات حرارتی پیرسختی H900 و H1150 بر قابلیت ماشینکاری فولاد زنگ نزن 15-5PH
11
20
FA
مصطفی
الیاسی
گروه مهندسی مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
elyasi.afc@gmail.com
حمید
سلیمانی مهر
0000-0001-8931-5698
عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک
، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
soleimanimehr@srbiau.ac.ir
عادل
مقصودپور
گروه مکانیک، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
admp100@yahoo.com
علی
اخوان فرید
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، مواد و ساخت، دانشگاه ناتینگهام، سمنیه، مالزی
ali.farid@nottingham.edu.my
فولاد 15-5 PH فولادی زنگ نزن با زمینه مارتنزیتی است که با فرآیند پیرسختی، سختی و استحکام آن افزایش مییابد. سختی بالا و ضریب هدایت حرارتی پایین این فولاد سبب سایش شدید ابزار و بالا بودن نیروی تراش و افزایش زبری سطح قطعه کار میشوند. روش متداول در تولید قطعات از این جنس، ماشینکاری در حالت محلول جامد (انحلال) با حداکثر سختی 35HRC میباشد. سپس به منظور افزایش استحکام از عملیات سختکاری استفاده میگردد. در این مقاله به منظور تحلیل تاثیر عملیات حرارتی پیرسختی بر قابلیت ماشینکاری این فولاد، دو عملیات حرارتی متداول H900 و H1150 بر روی فولاد مذکور انجام شد و نتایج تراشکاری در هر عملیات انجام شده با نتایج تراشکاری در حالت محلول جامد مقایسه گردید. نیروی تراش در حین فرآیند بهکمک دستگاه دینامومتر و زبری سطح قطعات پس از تراشکاری اندازهگیری شدند. نتایج نشان داد بهترین شرایط از نقطه نظر کاهش نیروی تراش و زبری سطح در حالت H1150 حاصل میشود. مقایسه بین تراشکاری در حالات H900 و محلول جامد نیز نشان میدهد اگرچه میانگین نیروی تراش در وضعیت H900 تقریبا 22درصد بیشتر از حالت محلول جامد میباشد، اما متوسط زبری سطح، در حالت H900، 17درصد بیشتر از حالت محلول جامد است. به علاوه انجام تراشکاری در حالت H900 سبب میشود که عیوبی مانند «لغزش جانبی» سطح قطعه کار و «شخم زنی» توسط ابزار، در مقایسه با تراشکاری در حالت محلول جامد کاهش یابد.
فولاد 15-5 PH,پیرسخت کردن,نیروی تراش,زبری سطح
https://www.iranjme.ir/article_146752.html
https://www.iranjme.ir/article_146752_1d99ef80b37a4e29d56bff9c7e818f50.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
12
2022
03
16
طراحی و ساخت فلومتر الکترومغناطیسی آرایهای جهت اندازهگیری پروفیل سرعت در کانال با مقطع مستطیلی
21
33
FA
پیمان
هاشمی
دانشگاه تربیت مدرس
sp.hashemi@modares.ac.ir
محمد رضا
کرفی
0000-0002-2459-7169
هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس
karafi@modares.ac.ir
محمد حسین
صادقی
استاد دانشگاه تربیت مدرس
sadeghim@modares.ac.ir
وحید
رضایی
دانشگاه تربیت مدرس
vahid.rezaee@modares.ac.ir
در این مقاله یک ساختار جدید از فلومتر الکترومغناطیسی با قابلیت اندازهگیری پروفیل سرعت در عرض یک کانال مستطیلی، ارائه شده است. فلومترهای الکترومغناطیسی موجود میانگین سرعت را اندازهگیری کرده و قابلیت تشخیص پروفیل سرعت در مقطع کانال را ندارند. جهت سنجش پروفیل سرعت از یک الکترومغناطیس آرایهای با توانایی کنترل میدان مغناطیسی در عرض کانال استفاده شده است. ابعاد کانال مستطیلی 6×150 میلیمتر مربع میباشد و میدان مغناطیسی توسط پنج عدد کویل با هسته از جنس آهن کم کربن و با قطر سیم 0.3 میلیمتر ایجاد میگردد. از محلول 20 درصد وزنی آب و نمک NaOH با رسانایی S/m 4 بهعنوان سیال عبوری از فلومتر استفاده شده است. فلومتر الکترومغناطیسی آرایهای ساخته شده و بهصورت تجربی در یک مسیر بسته آزمایش شده است. شبیهسازی سهبعدی فلومتر شامل میدان مغناطیسی، سرعت سیال و جریان القایی در الکترودها در نرمافزار المان محدود کامسول صورت گرفته است. بهصورت تجربی و عددی فلومتر الکترومغناطیس آرایهای یکبار در حالتی که میدان مغناطیسی یکنواخت و یکسان بوده و همچنین در حالتی که آرایهها بهصورت جداگانه فعال شدهاند مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین پروفیل دبی ورودی پارابولیک و خطی، با تغییرات سرعت از 0 تا 10 لیتر بر دقیقه، در ورودی اعمال شده و سیگنال خروجی فلومتر ثبت شده است. نتایج تجربی و شبیهسازی تطبیق مناسبی داشته (میانگین خطا 16 درصد) و نشان دهنده عملکرد موفق فلومتر آرایهای در سنجش پروفیل سرعت مقطع کانال میباشند.
فلومتر الکترومغناطیس,سنجش پروفیل سرعت,شبیهسازی عددی جریان سیال
https://www.iranjme.ir/article_146754.html
https://www.iranjme.ir/article_146754_84505c6121294667cff6d1a6b5a7dbe0.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
12
2022
03
16
پیش بینی رفتار تغییرشکل گرم فولاد ضدزنگ 304 با استفاده از معادله رفتاری جانسون-کوک
34
43
FA
حمیدرضا
رضایی آشتیانی
دانشگاه صنعتی اراک
hr_rezaei@arakut.ac.ir
میثم
محمدی
arak ave
kiasa.mohammadi@gmail.com
رفتار تغییر شکل گرم مواد به دلیل وابستگی به تغییرات کرنش، نرخ کرنش و دما دارای پیچیدگی قابل ملاحظهای است. بنابراین پیشبینی رفتار ماده در این شرایط پر اهمیت است. برای پیشبینی رفتار تغییر شکل مواد در دمای بالا، معادلات رفتاری مختلفی توسعه داده شده است که یکی از مهمترین آنها معادله رفتاری جانسون-کوک می-باشد. به منظور توسعه معادله رفتاری مناسب جهت پیشبینی دقیق رفتار ماده از آزمایشهای مختلفی همچون کشش، فشارگرم و همچنین پیچش دما بالا استفاده میشود. آزمایش پیچش به دلیل عدم محدودیت اصطکاکی، قابلیت اعمال تغییر شکل یا کرنشهای خیلی بالاتری را نسبت به آزمایشهای فشار و کشش داراست. لذا در این تحقیق به بررسی رفتار کارگرم فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 با استفاده از آزمایش پیچشگرم پرداخته شده و معادله رفتاری جانسون-کوک مناسب برای آن توسعه داده شده است. برای این منظور آزمایشات در محدوده دمایی 800-1000 درجه سانتیگراد و نرخ کرنش 001/0-1 برثانیه و در کرنشهای بالا تا حدود 3 انجام شد. بررسی نتایج نشان داد که با افزایش دما و کاهش نرخ کرنش تنش سیلان شارش بطور محسوسی کاهش مییابد. در مکان-هایی از قطعه که کرنش به اندازه کافی اعمال شده است و دمای تغییرشکل بالاست، تبلور مجدد دینامیکی در ریزساختار مشاهده میگردد، در حالیکه به دلیل اختلاف کرنش در طول شعاع نمونه، ریزساختار قطعه تغییرشکل داده شده در طول شعاع نایکنواخت میباشد. معادله جانسون-کوک توسعه یافته با نتایج تجربی مقایسه شد که ملاحظه شد از دقت قابل قبولی در پیشبینی رفتار تغییرشکل گرم فولاد مورد بررسی برخوردار است.
معادله رفتاری,پیچش گرم,جانسون-کوک,فولاد ضد زنگ 304,تنش سیلان
https://www.iranjme.ir/article_146755.html
https://www.iranjme.ir/article_146755_10c5745c93dede3d8e22e3c7a6caab08.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
12
2022
03
16
مطالعه تجربی تاثیر جریان الکتریکی فرعی براستحکام کششی-برشی اتّصالات نقطهجوش مقاومتی در ورقهای AA2219
44
50
FA
مهدی
جعفرپور
دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی مکانیک، اصفهان، ایران
mahdi.jafarpoor77@gmail.com
مهدی
جعفری
دانشکده مکانیک، دانشگاه فنی شهید مهاجر اصفهان
mehdijafari@alumni.ut.ac.ir
بهروز
شهریاری
0000-0001-6262-946X
دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی مکانیک، اصفهان، ایران
shahriari@mut-es.ac.ir
اثر شار فرعی در نقطهجوش مقاومتی (RSW) به واسطه جریان الکتریکی فرعی ایجادشده از طریق نقطهجوشهای قبلی بروز میکند. در ایجاد نقطه جوشهای متناوب، کیفیت نقطه جوشهای بعدی به واسطه تغییرات الکتریکی-حرارتی ایجادشده، تحت تأثیر جریان الکتریکی فرعی قرار میگیرد. این امر نشان میدهد که تحلیل اثر جریان فرعی برای دستیابی به شناختی در زمینه چگونگی تأثیر پارامترهای مختلف بر این فرایند دارای اهمیت است. بنابراین ابعاد دکمه جوش، ساختار متالورژیکی و استحکام مکانیکی نقطه جوشهای متأثر از اثر شار فرعی، تحت تاثیر تغییرات جریان الکتریکی و توزیع دمایی ناشی از این جریان قرار میگیرند. پارامترهای مؤثر شامل فاصله جوش و تعداد یا ابعاد نقطه جوش قبلی هستند. در این تحقیق، اثر جریان الکتریکی فرعی روی استحکام کششی-برشی نقطه جوشهای RSW، در ورقهای AA2219 و برای فواصل مختلف جوشکاری مورد بررسی قرار گرفته است. جریان، زمان و فاصله جوشکاری جهت طراحی آزمایشهایی مبتنی بر استحکام کششی-برشی، در داخل محدوده جوشپذیری، در نظر گرفته شدهاند. یک مدل رگرسیون نیز بر اساس نتایج تجربی بدست آمده است. اساسیترین فاکتور جریان فرعی (فاصله بینجوشی)، به همراه جریان جوشکاری و زمان، با انجام یک طراحی آزمایش سه عاملی (DOE) در داخل محدوده جوشپذیری، جهت دستیابی به یک مدل آماری مبتنی بر نتایج استحکام کششی-برشی مورد بررسی قرار گرفتهاند. یک مدل رگرسیون تجربی استخراج شد. نتایج نشان میدهند که افزایش جریان یا فاصله جوشکاری باعث افزایش استحکام کششی-برشی اتّصالات شده است.
جوشکاری نقطهای مقاومتی,اثر شار الکتریکی فرعی,استحکام کششی-برشی,مدل رگرسیون
https://www.iranjme.ir/article_146756.html
https://www.iranjme.ir/article_146756_57e604b6e9d94ee3aab7cb28a1566d87.pdf
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
8
12
2022
03
16
بررسی عددی رفتار خزش پره توربین از جنس سوپرآلیاژ اینکونل 939 با استفاده از مدل های مختلف خزش
51
59
FA
حجت الله
رخ گیره
0000-0001-7551-7424
گروه مهندسی مکانیک، مجتمع آموزش عالی لارستان، لار، ایران
rokhgireh@gmail.com
در این مقاله رفتار خزش پره توربین گازی ساخته شده از سوپرآلیاژ اینکونل 939 تحت اثر دوران و تنش های حرارتی بدست آمده از تحلیل ترموالاستیک بررسی شده است. چهار مدل لارسن- ملیر، اور- شربی- دورن، مانسون- هافرد، ام- سی- ام برای تحلیل خزش این سوپرآلیاژ استفاده و نتایج آنها با هم مقایسه شده است. در گام اول ثابت ها مادی این مدل ها با استفاده از برازش چهار مدل بر داده های آزمایشگاهی مختلف ارائه شده توسط کاست-50 تعیین شده اند. سپس با استفاده از این ثابت ها مادی وابسته به دما، مدل اجزای محدود مناسب ایجاد شده و تنش های ناشی از توزیع دما و دوران پره تعیین شده اند. محدوده دمایی بدست آمده برای پره در بازه 1050 کلوین تا 1200 کلوین بدست آمد. به دلیل اینکه تنش وان- میزز بدست آمده کمتر از تنش تسلیم اینکونل 939 در بازه دمایی فوق بوده، تحلیل خزش ویسکوالاستیک با زیر روال خزش در نرم افزار آباکوس انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که مدل لارسن- میلر و مدل ام- سی- ام نرخ کرنش خزش کمتر و نتایج دقیقتری را نسبت به دو مدل دیگر پیش بینی می کنند. همچنین نتایج تحلیل نشان داد خزش در نقاط با دمای بیشتر، اهمیت بیشتری دارد.
سوپرآلیاژ اینکونل 939,خزش,المان محدود,پره توربین گازی
https://www.iranjme.ir/article_146757.html
https://www.iranjme.ir/article_146757_1a4e2cf47ad081d764becb71d7d50a71.pdf