مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی تاثیر پارامترهای فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی بر روی مقاومت به خستگی فولاد 16MnCr5

نویسندگان
1 دانشیار تبریز-دانشگاه تبریز- ریاست دانشکده فنی مهندسی مکانیک-گروه مهندسی ساخت و تولید- محمد رضا شبگرد
2 دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
چکیده
این مقاله تاثیر پارامترهای فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی را بر روی مقاومت به خستگی فولاد آلیاژی 16MnCr5 بصورت تجربی مورد بررسی قرار می دهد. فولاد 16MnCr5 در ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت سایشی بالایی دارند کاربرد دارد. به علت سختی بالای این فولاد یکی از فرآیندهای تولیدی که جهت شکل دهی این قطعات مورد استفاده قرار می گیرد، فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی می باشد. شدت جریان جرقه با مقادیر 8، 16 و 32آمپر و مدت زمان روشنی پالس با مقادیر 25، 100 و 400 میکروثانیه جهت انجام آزمایشها انتخاب شده است. آزمایشات به حالت عاملی کامل انجام پذیرفت و از تست خستگی مور جهت تعیین عمر خستگی استفاده گردید. نتایج نشان می دهد با افزایش شدت جریان جرقه و مدت زمان روشنی پالس مقاومت به خستگی کاهش می یابد. بیشترین مقاومت به خستگی در شدت جریان جرقه 8 آمپر و مدت زمان روشنی پالس 25 میکروثانیه و کمترین مقاومت به خستگی در شدت جریان جرقه 32 آمپر و مدت زمان روشنی پالس 400 میکروثانیه حاصل شد. مقاومت به خستگی نمونه ها به تراکم ترک های سطح و ضخامت منطقه متاثر از حرارت بستگی دارد. در قطعه کارهایی که مقاومت به خستگی پایین دارند، ترک ناشی از خستگی از چند نقطه مختلف از سطح مقطع قطعات آغاز می گردد. به نظر می رسد علت این پدیده زبری سطح بالا در نمونه ها باشد. همچنین مقاومت به خستگی نمونه ها با کمترین زبری سطح، حدود 3 تا 5 برابر بیشتر از مقاومت به خستگی نمونه با بیشترین زبری سطح بدست آمد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental study on the effects of electro-discharge machining process parameters on the fatigue strength of 16MnCr5 steels

نویسندگان English

Mohammad Reza Shabgard 1
Babak Roushangar Zineh 2
2 Phd student- University of Tabriz
چکیده English

This paper experimentally investigated the effects of electrical discharge machining processes parameters on fatigue resistance of 16MnCr5 alloy steel. 16MnCr5 alloy steels have good wear resistance. For this purpose, pulse current and pulse time have been considered as variables in the process. The selected EDM parameters were pulsed current (8, 16 and 32A) and pulse time (25, 100 and 400µs). Tests were conducted in full factorial mode and the R. R. Moore fatigue test machine was used to determine the fatigue life of components. The results show that by increasing the spark current and pulse duration 16MnCr5 alloy steel fatigue life is reduced. Respectively, the greatest resistance to fatigue achieved at current of 8A and pulse time of 25 microseconds and lowest resistance to fatigue achieved at pulse current of 32A and pulse time of 400 microseconds. Resistance to fatigue crack depends on cracks density on the surface of the workpiece and heat-affected zone, where the density of cracks increase resistance to fatigue will be reduced. Also in the specimens that have low resistance to fatigue, fatigue cracks are initiated from multiple points of the cross-section. It seems the reason for this phenomenon is the high surface roughness in the samples. EDM machining with high energy sparks can decrease the fatigue strength of 16MnCr5 by as much as factors of 3-5.

کلیدواژه‌ها English

Fatigue
Electrical discharge machining
Pulse time
Roughness