مهندسی ساخت و تولید ایران

مهندسی ساخت و تولید ایران

بررسی اثر کوبش فراصوتی بر روی مقاومت به سایش آلیاژ آلومینیوم A356 در دمای بالا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک-دانشکده مهندسی دانشگاه بوعلی سینا
2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
10.22034/ijme.2026.599353.2234
چکیده
در سال‌های اخیر، روش‌های اصلاح سطح به‌عنوان راهکاری مؤثر برای بهبود عملکرد و افزایش کارایی قطعات، مورد توجه گسترده در تحقیقات علمی و صنایع پیشرفته قرار گرفته‌اند. یکی از فناوری‌های نوین در این حوزه، فرآیند کوبش فراصوتی است که با اعمال ضربات مکرر و با فرکانس بالا به سطح قطعه، منجر به بهبود خواص فیزیکی، مکانیکی و حتی شیمیایی مواد می‌گردد. در این پژوهش اثر عملیات کوبش فراصوتی بر رفتار سایشی آلیاژ آلومینیوم A356 در دماهای مختلف بررسی شد. آزمون پین روی دیسک در بازه دمایی دمای محیط تا 300 درجه سانتی‌گراد انجام گرفت. نتایج نشان داد که عملیات کوبش فراصوتی، برخلاف انتظار اولیه، موجب افزایش نرخ سایش در همه دماها شد؛ به‌طوری‌که در دمای محیط نرخ سایش نمونه‌های کوبش‌شده حدود 90٪ بیشتر از نمونه‌های بدون کوبش بود. این افزایش در دماهای 100، 200 و 300 درجه سانتی‌گراد نیز ادامه یافت و در 300 درجه سانتی‌گراد نرخ سایش حدود 62٪ افزایش نشان داد. همچنین ضریب اصطکاک نمونه‌های کوبش‌شده در تمامی شرایط بالاتر بود. افزایش سایش را می‌توان به ناهمگنی سطحی، تمرکز تنش و چگالی بالای نابجایی‌ها نسبت داده می‌شود؛ هرچند تأیید قطعی این مکانیسم نیازمند تحلیل‌های کریستالوگرافی است. به‌طور کلی، نتایج نشان می‌دهد که بهینه‌سازی پارامترهای کوبش فراصوتی برای دستیابی به بهبود واقعی مقاومت به سایش در آلیاژ A356 در دمای بالا ضروری است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Investigation of the Effect of Ultrasonic Peening on the High-Temperature Wear Resistance of A356 Aluminum Alloy

نویسندگان English

Abbas Pak 1
Mojtaba Hassannezhad 2
1 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
2 Faculty of Mechanical Engineering Department, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
چکیده English

In recent years, surface modification methods have gained significant attention in scientific research and advanced industries as an effective approach for improving component performance and efficiency. One of the novel technologies in this field is the Ultrasonic Peening (UP) process, which enhances the physical, mechanical, and even chemical properties of materials by applying repeated, high-frequency impacts to the component surface.This study investigated the effect of ultrasonic peening on the wear behavior of A356 aluminum alloy at various temperatures. Pin-on-disk tests were conducted over a temperature range from ambient to 300°C. The results indicated that, contrary to initial expectations, the ultrasonic peening treatment led to an increase in the wear rate across all temperatures. At room temperature, the wear rate of the peened samples was approximately 90% higher than that of the unpeened samples. This trend continued at elevated temperatures, with the wear rate showing an increase of about 62% at 300°C. Furthermore, the coefficient of friction was consistently higher for the peened samples under all test conditions. The increase in wear can be attributed to surface heterogeneity, stress concentration, and high dislocation density; however, definitive confirmation of this mechanism requires crystallographic analyses. In conclusion, the findings highlight the necessity of optimizing ultrasonic peening parameters to achieve a genuine improvement in the high-temperature wear resistance of A356 aluminum alloy.

کلیدواژه‌ها English

Ultrasonic Peening
Aluminum Alloy
Wear
High-Temperature

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 08 آبان 1405