مطالعه تجربی توزیع تنش های پسماند به روش نانو ایندنتیشن در فرایندهای ایجاد سوراخ

در این پژوهش، تغییرات توزیع تنش های پسماند در سه فرایند ایجاد سوراخ شامل؛ سوراخ کاری معمولی، چندمرحله ای و فرزکاری مارپیچ مورد مطالعه قرار گرفت. تنش های پسماند توسط روش نانوایندنتیشن برای ۱۲ نمونه سوراخ کاری شده از جنس فولاد ۴۳۴۰AISI  و با سختی ۴۵ راکول سی اندازه گیری شدند. نتایج حاکی از ایجاد بیشترین تنش پسماند فشاری نزدیک به سطح، در فرایند سوراخ کاری چندمرحله ای (تا ۵/۳۷۳ مگاپاسکال) بود. همچنین در فرایند سوراخ کاری معمولی، به واسطه تغییر فاز سطحی، اثر کار پلاستیک از بین رفته و تنش های پسماند کششی تا بیشینه مقدار ۷/۱۱۴ مگاپاسکال اندازه گیری شد. از سوی دیگر، کاهش سرعت برشی و افزایش نرخ پیشروی موجب افزایش تنش های فشاری سطحی گردید. استثنا این روند، تشکیل لایه سفید در فرایند سوراخ کاری معمولی بود. مقایسه تنش های اندازه گیری شده روی نمونه مبنا نیز، بیانگر اختلافی در حدود ۶/۲۸% میان دو روش XRD و نانوایندنتیشن بود که تکرارپذیری مناسب اندازه گیری توسط روش نانوایندنتیشن را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

Drilling Process ، Residual Stresses ، Nanoindentation Method ، XRD Method ، فرایند سوراخ کاری ، تنش های پسماند ، روش نانوایندنتیشن ، روش XRD