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

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استان فارس، شیراز ، بلوار جانبازان، نبش کوچه 21، پلاک 107

2 بخش مکانیک- دانشکده فنی و مهندسی باهنر شیراز- - شیراز – ایران.

3 مهندسی مکانیک، واحد مرودشت - دانشگاه آزاد اسلامی- مرودشت

4 گروه مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه آزاد اسلامی شیراز، شیراز، ایران

چکیده

فرآیند اصطکاکی اغتشاشی یک فن پالایش دانه بوده و برای تبدیل یک ریزساختار ناهمگن به ریزساختار همگن‌تراستفاده 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 می شود. 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 موثری 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 تاثیر‌گذاری 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 تاثیرات 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.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the Effect of the Number of Passes and Tool Design in the Friction-Stirring Process on the Grain Size, Hardness and Wear Resistance of Ck45 Steel.

نویسندگان [English]

  • Mohammad Javad Marzban 1
  • Seyed Ahmad behgozin 2
  • Maziar Janghorban 3
  • Ahmad Afsari 4
1 No. 107, Corner of 21 Alley, Janbazan Blvd., Shiraz, Fars Province
2 Department of Mechanical Engineering, Shiraz Bahonar Engineering College, Technical and Vocational University (TVU), Shiraz, Iran;
3 Department of Mechanical Engineering, Marvdasht Branch, Islamic Azad University, Marvdasht, Iran
4 Department of Mechanical Engineering, Islamic Azad University of Shiraz, Shiraz, Iran
چکیده [English]

Friction stir processing is widely used for improvement of properties and microstructure of Aluminum, Copper and Magnesium alloys but investigation on steels are limited. Due to the fact that steel alloys, in addition to aluminum, copper and magnesium alloys, have good engineering properties and vast applications in the industry, they need to be processed by friction-stirring process. In this regard, the present research examines the effect of frictional stirring process on grain size, hardness and wear resistance of Ck45 steel due to the number of passes and tool design. In this research, it was shown that the friction-stirring method can be an effective method to increase the hardness and wear resistance of this steel in such a way that increasing the number of passes causes more heat generation per unit length and also affects the grain size, hardness and probably atomic penetration. In general, with the increase in the number of passes, the size of the grains in the stirring area becomes larger, while the final hardness and wear resistance are determined under the joint effects of grain size and hardness. The results indicate that the hardness has increased by 42% and the amount of wear has decreased by 85% compared to the original sample by the frictional stirring process.
Keywords

کلیدواژه‌ها [English]

  • FSP. Ck45 steel
  • grain size
  • hardness
  • wear resistance