محمد کی منش - دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه فنی و مهندسی گلپایگان
حامد رضوی - دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه فنی و مهندسی گلپایگان

فرآیند نورد سطحی به­همراه ارتعاشات فراصوت (UASR)، یکی از برجسته­ترین روش­های تغییر­شکل پلاستیک شدید و ایجاد ساختار ریزدانه    می­باشد. هدف از این مقاله این­ است که تاثیر ارتعاشات فراصوت در فرآیند نورد سطحی، به­طور تجربی مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا، هورن مورد­­نظر جهت ارتعاش مود طولی طراحی و ساخته شد که در آن هورن (ابزار) می­تواند با اعمال فشار استاتیک و همچنین ضربات دینامیکی، در خواص مکانیکی سطح فلز، تغییر ایجاد کند. آزمون تجربی برای سه نمونه CK15، CK45 و CK60 (کم کربن، متوسط کربن و پرکربن) با حضور و بدون حضور ارتعاشات فراصوت انجام گردید. میکرو سختی سطحی نمونه­ها بعد از انجام فرآیند UASR، نسبت به حالت معمولی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد هرچه فشار استاتیک بالاتر باشد، میکرو سختی سطحی نمونه­ها افزایش بیشتری می­یابد، ضمن این­که اعمال ارتعاشات فراصوت در فرآیند UASR نیز می­تواند میکرو سختی سطحی را با افزایش قابل توجهی مواجه نماید. از طرفی مشاهدات تجربی نشان داد که اثر­گذاری ارتعاشات فراصوت بر فرآیند نورد سطحی، در نمونه­های پرکربن بیشتر است. سپس طی مقایسه­ای نسبی، عمر خستگی برای سه­­جنس ذکرشده، با دامنه­های ارتعاشی مختلف بررسی شد که بهبود عمر نسبی خستگی در فرآیند UASR خصوصا در دامنه­های ارتعاشی بالاتر نشان داده شده است.

فرآیند نورد سطحی به همراه ارتعاشات فراصوت, UASR, ریزسختی سطحی, عمر نسبی خستگی