مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی و تئوریک اثر اندازه‌دانه فولاد St52، بر پدیده نرم شدگی آکوستیکی.

نویسندگان
میرداوود حسینی 1
مقصود شلوندی 2
آیدین سلیمی اصل 3
1 دانشجوی ارشد
2 عضو هیأت علمی/دانشگاه تبریز
3 استادیار دانشگاه پیام نور تبریز
چکیده
هدف اصلی این مقاله آشکار سازی تاثیر حجمی ارتعاشات اولتراسونیک بر رفتار پلاستیکی نمونه های فولاد S355J2 با اندازه دانه های متفاوت بوده و مقدار کاهش استحکام تسلیم و نهایی این نمونه های فولادی بررسی می گردد. جهت این بررسی، نمونه هایی با اندازه دانه های 10، 35 و 60 میکرون توسط انجام سیکل های مختلف عملیات حرارتی نرمالیزاسیون و آنلینگ ایجاد گردید و یک سیستم آزمایشگاهی مناسب جهت انجام تست کشش همراه با اعمال ارتعاشات اولتراسونیک با توان های 390 و 195 وات طراحی و ساخته شد. تست کشش با سرعت 1 میلی متر بردقیقه در دمای اتاق انجام گردید و مشخص شد که با اعمال ارتعاشات با توان 390 وات، استحکام تسلیم نمونه های فولادی با اندازه دانه 10 ، 35 و 60 میکرون به ترتیب به اندازه 8% ، 18% و 27% کاهش می یابد. با توجه به این که طول مرزدانه ها در نمونه های ریزدانه بیشتر از نمونه های درشت دانه تر می باشد لذا انرژی صوتی در طول مرزدانه بیشتر پخش می شود بنابراین تاثیر اعمال ارتعاشات اولتراسونیک در نمونه های ریزدانه کمتر از نمونه های درشت دانه بوده و استحکام تسلیم و نهایی نمونه های ریزدانه کاهش کمتری از خود نشان دادند.
کلیدواژه‌ها
ارتعاشات اولتراسونیک
تست کشش
نرم شدگی آکوستیکی
ریزساختار

موضوعات

عنوان مقاله English

Experimental and theatrical evaluation of the Effect of Grain size of St52 on Acoustic Softening

نویسندگان English

Mirdavood Hoseini 1
Maghsoud Shalvandi 2
Aydin Salimiasl 3
1 Student
2 Manufacturing Department-Faculty of Mechanical Engineering - University of Tabriz
3 Mechanical engineering faculty of payame noor, tabriz
چکیده English

The main purpose of this paper is to reveal the volume effect of ultrasonic vibrations on the plastic behavior of S355J2 steel specimens with different grain sizes and investigate the decrease in the Yield strength and ultimate strength of these steel specimens. For this study, samples of grain size of 10, 35 and 60 microns were created by performing various cycles of normalization and annealing heat treatments. An experimental setup was designed and developed for the tensile test with ultrasonic vibration. The tensile test was carried out at a room temperature and constant speed of 1 mm /min and it was found that by applying 390 watts of vibrations, the yield strength reduction of steel specimens with a grain size of 10, 35 and 60 microns was 8%, 18% and 27%, respectively. . The grain boundary length in fine-grain specimens is greater than the largest-grain specimens, therefore, the sound energy is distributed over the boundary. Therefore, the effect of applying ultrasonic vibrations on fine-grain specimens is less than that of largest grains and the yield strength and ultimate strength of fine-grain specimens showed a lower reduction

کلیدواژه‌ها English

Ultrasonic Vibration
tensile test
Acoustic Softening
Grain size
1. B. Langenecker, Effects of Ultrasound on Deformation Characteristics of Metals. IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics, 13(1): pp 1-, 1966.
2. O.K. Izumi, Y. Oyama and Y. Suzuki, Effects of superimposed ultrasonic vibration on compressive deformation of metals. Transactions of the Japan institute of metals, 7(3): p. 162-16, 1966.
3. Y. Daud, M. Lucas, and Z. Huang, Modelling the effects of superimposed ultrasonic vibrations on tension and compression tests of aluminium. Journal of Materials Processing Technology, 186(1): pp 179-190, 2007.
4. T. Wen, et al, Effects of ultrasonic vibration on plastic deformation of AZ31 during the tensile process. International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials, 18(1): pp 70-76, 2011.
5. M. Shalvandi, et al, Influence of ultrasonic stress relief on stainless steel 316 specimens: A comparison with thermal stress relief, Materials & Design, 46: p. 713-723, 2013.
6. F. Ahmadi, M. Farzin, and M. Mandegari, Effect of grain size on ultrasonic softening of pure aluminum. Ultrasonics, 63: pp 111-117, 2015.
7. C.Wang, et al, Acoustic softening and stress superposition in ultrasonic vibration assisted uniaxial tension of copper foil: Experiments and modeling. Materials & Design, 112: pp 246-253, 2016.
8. G.F. Vander Voort, et al, ASM handbook. Metallography and microstructures, 9, 2004.
9. A. Standard, E8-04, Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials, Annual Book of ASTM Standards, 3, 2004.
10. A.Siddiq, and T. El Sayed, Acoustic softening in metals during ultrasonic assisted deformation via CP-FEM. Materials Letters, 65(2): p. 356-359, 2011.
مهندسی مکانیک مدرس
دوره 18، شماره 9
دی 1397
صفحه 40-45