مهندسی ساخت و تولید ایران

مهندسی ساخت و تولید ایران

بررسی تجربی تأثیر پارامترهای ماشینکاری تخلیه الکتریکی بر کیفیت سطح و نرخ برداشت ماده آلیاژ آنتروپی بالای CrCoNiFeMn

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
2 هیات علمی دانشگاه سمنان
3 هییت علمی دانشگاه سمنان
4 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گالگوتیاس، نویدا،
10.22034/ijme.2026.588172.2200
چکیده
چکیده

آلیاژهای آنتروپی بالا [ High entropy alloys]به ‌عنوان دسته ‌ای نوین از مواد با خواص مکانیکی و حرارتی برجسته شناخته می ‌شوند که آن ‌ها را برای کاربردهای مهندسی پیشرفته بسیار مناسب می ‌سازد. در این پژوهش، قابلیت ماشینکاری آلیاژ آنتروپی بالای CrCoNiFeMn با استفاده از فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی[ Electrical discharge machining] مورد بررسی قرار گرفت. تمرکز اصلی مطالعه بر تأثیر پارامترهای کلیدی فرآیند شامل ولتاژ، زمان روشنی پالس، جریان تخلیه و همچنین دمای زینترینگ به ‌عنوان متغیر ساختاری مؤثر بر رفتار ماده می باشد. نمونه ‌ها به روش متالورژی پودر ساخته شده و تحت فشار 40 مگاپاسکال در دماهای 800 و 1000 درجه سانتی‌گراد زینتر شدند. برای تحلیل سیستماتیک اثر پارامترها بر نرخ برداشت ماده، سایش ابزار و زبری سطح، از طراحی آزمایش فاکتوریل کامل استفاده شد.نتایج نشان داد، زمان روشنی پالس رابطه مستقیمی با تمامی پاسخ ‌های خروجی دارد و سبب افزایش نرخ براده برداری، سایش ابزار و زبری سطح گردید. جریان تخلیه تأثیر قابل ‌توجهی بر سایش ابزار دارد، به ‌طوری ‌که افزایش جریان موجب تشدید سایش الکترود شد. زبری سطح نیز به ‌طور محسوسی تحت تأثیر زمان روشنی پالس و ولتاژ قرار گرفت. همچنین مشخص شد که دمای زینترینگ عمدتاً بر سایش ابزار اثرگذار است و نمونه ‌های زینترشده در دمای 1000 درجه سانتی‌گراد سایش کمتری نشان دادند. تحلیل کمی نتایج نشان داد که جریان تخلیه بیشترین تأثیر را بر نرخ برداشت ماده و نرخ سایش ابزار دارد، درحالی‌که زمان روشنی پالس بیشترین اثر را بر زبری سطح اعمال می‌کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Experimental Investigation on the Influence of Electrical Discharge Machining Parameters on Surface Integrity and Material Removal Rate of CrCoNiFeMn High Entropy Alloy

نویسندگان English

saeed jafari varjoshani 1
Alireza Hajialimohammadi 2
masoud mahmoodi 3
rashi tyagi 4
1 Faculty of Mechanical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
2 Semnan university
3 semnan university
4 Department of Mechanical Engineering, Galgotias University, Greater Noida, India
چکیده English

Abstract

High-entropy alloys (HEAs) have emerged as a novel class of materials exhibiting outstanding mechanical and thermal properties, making them attractive for advanced engineering applications. In this study, the machinability of the equiatomic CrCoNiFeMn HEA was investigated using Electrical Discharge Machining (EDM), with a particular focus on the effects of critical process parameters voltage, pulse-on time, discharge current and sintering temperature, the latter considered as a fabrication variable influencing material behavior. Specimens were synthesized via powder metallurgy and sintered at pressures of 40 MPa and temperatures of 800 °C and 1000 °C, respectively. A full factorial experimental design was employed to systematically analyze the influence of these parameters on material removal rate (MRR), tool wear, and surface roughness. Results indicated that Pulse-on time exhibited a direct correlation with all output metrics, leading to increased MRR, tool wear, and surface roughness. Discharge current significantly affected tool wear, with higher currents intensifying electrode degradation. Surface roughness was notably influenced by both pulse-on time and voltage. Interestingly, sintering temperature primarily affected tool wear, with samples sintered at 1000 °C demonstrating reduced wear.Quantitative analysis showed that discharge current was the most influential parameter on both material removal rate (MRR) and tool wear rate (TWR), while pulse-on time predominantly affected surface roughness.

کلیدواژه‌ها English

High-entropy alloys
Electrical Discharge Machining
material removal rate
tool wear
surface roughness

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 26 مهر 1405