مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه تغییرات میکروسختی در فرایندهای ایجاد سوراخ روی فولاد 4340

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
2 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
3 استاد دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
در این پژوهش، تغییرات میکروسختی لایه زیرسطحی در راهبردهای مختلف ایجاد سوراخ روی قطعه‌ای از جنس فولاد AISI4340 به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظور، چهار روش فرزکاری مارپیچ، فرزکاری پروفایل و سوراخ‌کاری معمولی با و بدون پیش‌مته به‌کارگرفته شدند. طراحی آزمایش‌ها به روش فاکتوریل کامل صورت گرفت و دو پارامتر اصلی برش شامل؛ سرعت برشی (Vc) و نرخ پیشروی (fz) در سه سطح تغییر داده شدند. 9 آزمایش برای هر راهبرد انجام گردید و تغییرات میکروسختی لایه زیرسطحی در راستای محوری و شعاعی سوراخ در هر آزمایش بررسی شد (216 نقطه سنجش). نتایج نشان داد که فارغ از شرایط برشی، سختی در تمامی آزمایش‌ها بالاتر از سختی اولیه ماده است. بیشترین مقدار آن نیز در سطوح بالای پارامترهای برش روش‌ سوراخ‌کاری معمولی مشاهده گردید (729 ویکرز). همچنین در تمامی راهبردها، به‌واسطه افزایش دمای قطعه و کارسختی با طولانی‌تر شدن فرایند، بیشترین مقدار سختی در دهانه خروجی سوراخ به‌وجود آمد. کمترین تغییرات میکروسختی میانگین نیز در فرآیند سوراخ‌کاری معمولی با پیش‌مته مشاهده شد که بیانگر برتری فرایندهای سوراخ‌کاری منقطع، چند مرحله‌ای یا همراه با پیش‌‌مته در تولید سوراخ‌هایی با خواص یکنواخت‌تر است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Study of microhardness variations in hole making processes on 4340 steel

نویسندگان English

Amir Rasti 1
Sina Sabbaghi Farshi 2
Mohammad Hossein Sadeghi 3
Hadi Imani 2
چکیده English

In this research, microhardness variations of subsurface in hole making on a AISI4340 steel workpiece was studied experimentally. For this purpose, four hole making methods were used including; helical milling, profile milling, drilling with and without predrilling. The design of experiments utilized full factorial method in which two main cutting parameters including cutting speed (Vc) and feed rate (fz) were changed in three levels. Nine experiments were performed for each process and Hardness variations of substrate layer along the hole radial and axial distances were investigated (216 hardness measurements points). Results showed that the measured hardness in all of the experiments were higher than bulk material hardness, regardless of cutting conditions and the maximum hardness value was found in the upper levels of cutting parameters of traditional drilling method (729 Vickers). In addition, due to workpiece temperature and work hardening increasing with prolongation of the process time, the maximum hardness value was obtained on the exit surface of hole in all processes. Also, least microhardness variations was found when using traditional drilling with predrill which represents superiority of non-continues, multistage hole making processes and conventional drilling using predrill in creation of holes with more uniform properties.

کلیدواژه‌ها English

Microhardness
Conventional Drilling
Helical Milling
Profile Milling
AISI4340 Steel