فولاد AISI‌ D2 از نوع فولاد ابزار سرد کار پرکربن و پرکرم می‌باشد. از جمله خواص مکانیکی این فولاد می‌توان به استحکام فشاری بالا و سختی‌پذیری خوب آن اشاره نمود. علی‌رغم این مزایا، چقرمگی شکست این فولاد چندان زیاد نمی‌باشد. هدف از این پژوهش، تعیین چقرمگی شکست فولاد AISI D2 با شبیه‌سازی المان محدود و روش نشرآوایی می‌باشد. به منظور تعیین چقرمگی شکست فولاد، از نمونه‌های استاندارد CT ساخته شده از فولاد AISI D2 که در دماهای مختلف بازپخت شده، استفاده گردید. با مدل‌سازی نمونه‌ها در نرم‌افزار تجاری المان محدود آباکوس، مقدار چقرمگی شکست با روش المان محدود محاسبه گردید. در روش نشرآوایی برای تعیین چقرمگی شکست از پارامترهای مختلفی همچون نرخ انرژی سیگنال‌های نشرآوایی، نرخ تولید سیگنال‌های نشرآوایی و انتگرال تابع سنتری استفاده شد. در انتها، نتایج بدست آمده از روش‌ نشرآوایی، شبیه-سازی المان محدود و روش استاندارد ASTM E399 با یکدیگر مقایسه شدند. مقادیر چقرمگی شکست بدست آمده از روش‌های نرخ تولید سیگنال‌های نشرآوایی و انتگرال تابع سنتری حد پایین چقرمگی شکست را ارائه داده و روش المان محدود حد بالای مقادیر چقرمگی شکست را ارائه می‌دهد. مقادیر چقرمگی شکست بدست آمده با روش نرخ انرژی سیگنال‌های نشرآوایی بیشترین تطابق را با مقادیر بدست آمده از روش استاندارد ASTM E399 دارد. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که روش نشرآوایی می‌تواند به عنوان روشی کارآمد به منظور تعیین چقرمگی شکست مواد مهندسی استفاده شود.

واژه‌های کلیدی: فولاد AISI D2، چقرمگی شکست، المان محدود، نشر آوایی

متن کامل [PDF 809 kb]   (9940 دریافت)