بررسی تأثیر ارتعاشات فراصوت بر خواص مکانیکی ورق دو لایه فولاد کم کربن-تیتانیوم خالص در فرآیند شکل دهی افزایشی

Abstract

    شکل دهی افزایشی ورق، یکی از فرایندهای تولید قطعات فلزی ورقی بدون استفاده از قالب است که به منظور نمونه سازی سریع، کاهش زمان و هزینه­های ساخت قطعات گسترش یافته است. در این فرآیند نیز همانند دیگر فرآیندهای شکل­دهی کاهش نیروی شکل­دهی و بهبود خواص مکانیکی قطعه حاصل مدنظر می­باشد که برای این منظور روش­های مختلفی گسترش یافته است. یکی از این روش­ها، استفاده از ارتعاشات فراصوت و اعمال آن بر روی فرآیند می­باشد. در این مطالعه به منظور بهبود خواص مکانیکی قطعه ساخته شده در فرآیند شکل­دهی نموی از اعمال ارتعاشات فراصوت بر روی ابزار استفاده شده است. هدف از انجام این مطالعه، بررسی تأثیر ارتعاشات فراصوت بر خواص مکانیکی قطعات ساخته شده در فرآیند شکل­دهی نموی است. برای این منظور تجهیزات مناسب برای انجام این فرآیند طراحی و ساخته شد. سپس نمونه­های هرمی شکل تحت شرایط مختلفی از سرعت­های پیشروی افقی و عمودی تحت تأثیر ارتعاشات فراصوت تولید شد و آزمون­های سختی و کشش بر روی نمونه­های تولید شده انجام پذیرفت. نتایج به­دست آمده نشان داد که تحت تأثیر ارتعاشات فراصوت، سختی 50 درصد و استحکام کششی 30 درصد افزایش یافته است. مطالعات ریزساختاری بر روی نمونه­ها نشان داد که به دلیل افزایش دمای نمونه­ها در نتیجه تبدیل ارتعاشات فراصوت به گرما فرآیند تبلور مجدد پیوسته در ساختار میکروسکوپی نمونه­ها به وقوع پیوسته است که این فرآیند، منجر به ریز شدن دانه­ها و در نتیجه بهبود خواص مکانیکی شده است.