۱۱ نتیجه برای Ti-۶al-۴v
حسین امیرآبادی، ابوالفضل فورگی نژاد، میلاد احمدی مجاوری،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
فرآیند برش جت آب همراه با ذرات ساینده، شکاف برشی با لبه‌های زاویه دار و هندسه‌ای خاص بر روی قطعه کار تحت برش ایجاد می‌نماید. این موضوع باعث بروز محدودیت‌هایی در کاربردهای برش جت آب شده و یا نیاز به ماشینکاری لبه‌ها را در برخی موارد به وجود می‌آورد. در این مقاله نتایج تحقیقات انجام شده بر روی هندسه شکاف برش آلیاژ تیتانیوم Ti-۶Al-۴V در فرآیند برش جت آب همراه با ذرات ساینده ارائه گردیده است. بدین منظور از روش ترکیبی تاگوچی و تجزیه و تحلیل مولفه‌های اصلی برای بهینه سازی همزمان مشخصه‌های هندسه شکاف برش در فرآیند برش آلیاژ تیتانیوم Ti-۶Al-۴V با جت آب همراه با ذرات ساینده که فرآیندی چند متغیره غیر خطی است، استفاده گردید. پارامترهای ورودی فرآیند برش جت آب همراه با ذرات ساینده، بر روی نرخ براده‌برداری و خصوصیات سطح برشکاری شده تاثیر می‌گذارند. پارامترهای ورودی فرآیند شامل فشار جت آب، سرعت پیشروی، نرخ ریزش ذرات ساینده و فاصله نازل تا سطح قطعه کار پارامترهای مورد مطالعه این تحقیق می‌باشند. انتخاب مناسب پارامترهای ورودی این فرآیند منجر به حداقل نمودن مشخصه‌های پهنای بالای شکاف برش، شیب شکاف برش و انحراف شکاف برش می‌شود لذا انتخاب مناسب پارامترهای ورودی از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. نتایج به دست آمده از این روش نشان می‌دهد که روش ترکیبی تاگوچی و تجزیه و تحلیل مولفه‌های اصلی یک راه حل مناسب برای بهینه‌سازی فرآیند جت آب همراه با ذرات ساینده است.
مهدی تاجداری، علی عبدالهی خانگاهی، حمید عربی،
دوره ۱۵، شماره ۱۲ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
ننرم افزار المان محدود سه‌بعدی "دفرم" برای توصیف رفتار تغییرشکل پلاستیک قطعه‌کار Ti-۶Al-۴V در طی فرآیند اکستروژن پیش‌فرم پره استفاده شده است. تحت شرایط اکستروژن مختلف، بررسی آنالیز عددی پارامتر نیروی فرآیند در طی فرآیند اکستروژن ارائه شده است. اثرات نسبی دمای بیلت، ضریب اصطکاک و دمای قالب روی نیروی فرآیند مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین ضریب اصطکاک فرآیند، آزمون فشار حلقه روی آلیاژ Ti-۶Al-۴V با روانکاری شیشه انجام پذیرفت. همچنین آزمایش تجربی برای تولید پیش‌فرم پره Ti-۶Al-۴V توسط فرآیند اکستروژن با موفقیت انجام پذیرفت. مشاهده شد که درجه حرارت اولیه بیلت تاثیر زیادی در نیروی فرآیند اکستروژن پیش‌فرم پره آلیاژ Ti-۶Al-۴V دارد. تاثیر دمای قالب در مقایسه با تاثیر دمای بیلت در نیروی فرآیند کمتر می‌باشد. با افزایش دمای قالب، نیروی فرآیند کاهش می‌یابد. در آزمون‌های تجربی مشاهده شد که فرآیند انتقال بیلت از کوره به قالب تاثیر بسزایی در انجام یا عدم انجام فرآیند اکستروژن دارد زیرا فرآیند انتقال بیلت از کوره به قالب مستقیما باعث تغییر دمای اولیه بیلت درست قبل از فرآیند اکستروژن می‌شود. با کاهش زمان انتقال و جاگذاری بیلت از کوره به قالب، دمای بیلت در اثر مجاورت بیلت با هوای محیط، کاهش کمتری داشته و در نتیجه شکل‌دهی آن آسان‌تر می‌شود. همچنین با افزایش ضریب اصطکاک، نیروی لازم جهت اکستروژن پیش‌فرم پره آلیاژ Ti-۶Al-۴V نیز افزایش می‌یابد.
حسین رستمی، سلمان نوروزی، حامد جمشیدی اول،
دوره ۱۶، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۵ )
چکیده
روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی مزایای بسیار زیادی در اتصالات غیر همجنس فلزات و آلیاژها نسبت به روشهای جوشکاری ذوبی دارا است. در این مقاله اتصال لب به لب ورق آلیاژ آلومینیم ۵۰۵۲ به آلیاژ تیتانیم Ti–۶Al–۴V توسط جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی مورد مطاله قرار گرفته است. جوشکاری با استفاده از ابزار با پین هرم ناقص انجام شد. تاثیر سرعت چرخشی و خطی بر خواص مکانیکی اتصال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می‌دهد که انتخاب مناسب پارامترهای جوشکاری باعث بوجود آمدن اتصال با خواص متالورژیکی و مکانیکی مناسب می‌شود. بیشترین استحکام کششی به میزان ۲۶۰ مگاپاسکال در سرعت چرخشی ۵۰۰ دور در دقیقه و سرعت خطی ۴۰ میلیمتر بر دقیقه بدست آمد که این مقدار حدود ۹۴ درصد استحکام کششی آلیاژ آلومینیم است. با افزایش سرعت چرخشی از ۵۰۰ به ۱۰۰۰ دور در دقیقه به دلیل افزایش بیش از حرارت ورودی باعث ایجاد ترک در محل اتصال شد. با اقزایش سرعت خطی از ۴۰ به ۶۰ میلیمتر بر دقیقه و در سرعت چرخشی ۱۰۰۰ دور در دقیقه اتصال سالم با استحکام کششی ۱۹۲ مگاپاسکال حاصل شد که دلیل کاهش استحکام می تواند ناشی از تشکیل ترکیبات بین فلزی مانند TiAl۳ در مقطع اتصال دو آلیاژ باشد.
سعید شاخصی، یاسین نظری، احمد حاتمی، محمد نوقابی،
دوره ۱۶، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۵ )
چکیده
ایجاد تنشهای پسماند و اعوجاج از مهمترین معایب فرایند جوشکاری می‌باشد که تعیین مقادیر و توزیع آنها اهمیت زیادی در طراحی سازه‌ها به خصوص در صنایع فضایی دارد. در این تحقیق، از روش المان محدود برای تحلیل رفتار حرارتی- مکانیکی ناشی از جوشکاری تیگ در یک پوسته کروی استفاده شده است. پوسته کروی مورد مطالعه از جنس آلیاژ تیتانیوم(Ti-۶Al-۴V) و با ضخامت ۲ میلیمتر بوده است. مدلسازی فرایند جوشکاری، بصورت کوپل غیر مستقیم حرارتی- مکانیکی صورت گرفت. جوشکاری تیگ بر اساس تغییرات مشخصه‌های شدت جریان و سرعت پیشروی جوش و در شش حالت مختلف بررسی شد و مقدار ولتاژ در همه حالت‌ها برابر با ۱۲ ولت در نظر گرفته شد. توزیع دما، تنشهای پسماند و اعوجاج ناشی از جوشکاری تیگ پوسته کروی تیتانیومی برای شش حالت مختلف جوشکاری استخراج و با یکدیگر مقایسه گردید. تاثیر مشخصه‌های شدت جریان و سرعت جوشکاری بر اعوجاج و تنشهای پسماند جوشی بررسی گردید. نتایج نشان داد که افزایش شدت جریان و کاهش سرعت پیشروی بیشترین تاثیر را روی تنش پسماند محیطی طولی دارد که میزان افزایش این تنش حداکثر به %۴۴ برای کاهش سرعت پیشروی گردید. اعوجاج ناشی از جوشکاری نیز با افزایش شدت جریان و کاهش سرعت پیشروی حداکثر مقدار %۱۳۲ افزایش را نشان داد.
سهیل نخودچی، محمدامین پورمیر، مجید صادقی غریب دوستی،
دوره ۱۸، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۷ )
چکیده
ایجاد تنش پسماند فشاری در قطعاتی که در تحت بارگذاری خستگی قراردارند، راه حلی اقتصادی جهت افزایش استحکام می باشد که در واقع تمام و یا قسمتی از تنش های کششی اعمال شده به قطعه خنثی می گردد. این در حالی است که تنشهای پسماند در دمای بالا عموما کاهش یافته و یا کلا از بین می روند. لذا همواره نقش این تنش های پسماند در عملکرد قطعات در دمای بالا مورد سئوال بوده است. لذا ابتدا میدان تنش ناشی از روش کوبش لیزری چندگانه مدلسازی شده و سپس تاثیر دمای کاری قطعه که منجر به پدیده ی آزادسازی دمایی این میدان تنش می گردد، بررسی شده است. ماده ی مورد استفاده آلیاژ Ti-۶Al-۴V بوده و جهت اعمال اثر رفتار غیر خطی ماده در نرخ کرنش های بالا از مدل ماده ی جانسون-کوک استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که میدان تنش پسماند ناشی از این فرآیند به مراتب عمیق تر از روش های مشابه مانند ساچمه زنی بوده و با اعمال کوبش لیزری چندگانه به یک نقطه می توان از حداکثر تنش فشاری ۶۴۰ مگاپاسکال در یک سیکل کوبش لیزری به ۸۳۴ مگاپاسکال در دو سیکل و ۸۸۹ مگاپاسکال در سه سیکل دست یافت. با اعمال دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد به قطعه نیز مشاهد شد تنش پسماند آزاد شده حرارتی در سطح نمونه ی تحت کوبش لیزی یگانه، دوگانه و سه گانه به ترتیب ۲۸,۱۳%، ۴۱.۳۷% و ۴۳.۸۷% مقدار اولیه تنش پسماند قبل از اعمال حرارت می باشد.
محمدرضا شبگرد، حامد توانایی، بهنام خسروزاده،
دوره ۱۸، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۷ )
چکیده
آلیاژ Ti-۶Al-۴V به دلیل داشتن خواص مکانیکی عالی، عمدتاً در صنایع هوافضا، خودروسازی، بیوپزشکی استفاده می شود. از فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM)در سطح وسیعی برای ماشینکاری این آلیاژ استفده می‌گردد. با توجه به ماهیت ترموالکتریکی این فرآیند تغییرات نامطلوبی مانند ایجاد تنشهای پسماند و تغییر مقاومت خوردگی سطح ماشین کاری شده ایجاد می‌گردد. هدف این پژوهش بررسی تجربی تأثیر پارامترهای ورودی) شدت جریان و زمان روشنی پالس( دراین فرآیند بر روی مقدار و نحوه توزیع تنش های پسماند و تغییرات مقاومت خوردگی سطح ماشینکاری شده‌ی آلیاژ Ti-۶Al-۴V می باشد. برای این منظور ابتدا نمونه های تهیه شده از آلیاژ Ti-۶Al-۴V توسط فرایند EDM ، ماشینکاری شدند و سپس تنش های پسماند در سطح ماشینکاری شده در شرایط ماشینکاری متفاوت به روش نانوایندنتیشن اندازه گیری شد و برای ارزیابی سلامتی سطوح ماشینکاری شده، تصاویر SEM از سطوح تهیه گردید؛ برای ارزیابی مقاومت خوردگی نمونه‌ها از روش اندازه‌گیری پلاریزاسیون تافلی استفاده شد. نتایج نشان می دهد در سطوح قطعات ماشینکاری شده به روش EDM تنش پسماند کششی ایجاد می‌شود و مقدار آن با افزایش عمق ابتدا افزایش یافته و بعد از رسیدن به یک مقدار بیشینه، سیر نزولی پیدا کرده و در نهایت به تنش های فشاری تبدیل می شود. با افزایش جریان و زمان روشنی پالس حداکثر مقدار تنش پسماند افزایش اندکی دارد و حداکثر مقدار آن نزدیک به استحکام نهایی قطعه می‌باشد. مقایسه نتایج خوردگی نشان می‌دهند که در کل نمونه‌های ماشینکاری شده به روش EDM نسبت به نمونه‌ی بدون ماشینکاری مقاومت به خوردگی کمتری دارند.
سعید اسکوئیان، وحید عابدینی، علیرضا حاجی‌علی‌محمدی،
دوره ۲۰، شماره ۶ - ( ۳-۱۳۹۹ )
چکیده
در این پژوهش، اثر استفاده از دو نانوذره اکسید آلومینیوم و اکسید سیلیسیم به‌صورت همزمان با دی‌الکتریک در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی آلیاژ تیتانیوم Ti-۶Al-۴V بررسی شد. پس از بررسی پارامترهای تاثیرگذار در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی به کمک نانوذرات، ۴ پارامتر شدت جریان، غلظت، زمان روشنی پالس و ترکیب نسبی ذرات به‌عنوان پارامترهای ورودی در نظر گرفته شدند. اثر هر یک از این پارامترها در سه سطح بر نرخ براده‌برداری، سایش نسبی ابزار و صافی سطح نهایی قطعه بررسی شد. با توجه به پیشرفت صنعت در زمینه مصرف دی‌الکتریک‌های زیست‌محیطی، در این مطالعه آب دیونیزه‌شده، دی‌الکتریک ماشینکاری تخلیه الکتریکی بود. همچنین برای طراحی آزمون‌ها، تحلیل نتایج و بهینه‌سازی پارامترها از نرم‌افزار Design Expert استفاده شد. نتایج نشان داد، بهترین کیفیت سطح ماشینکاری، با افزودن نانوذرات در ترکیب نسبی ۵۰% به‌دست می‌آید. در این درصد از ترکیب، سطح دارای کمترین ترک و لایه ذوب‌شده مجدد است. همچنین در شرایط شدت جریان ۱۲آمپر، زمان روشنی پالس ۱۰۰میکروثانیه و ترکیب ۷۵% از نانوذرات بیشترین میزان نرخ براده‌برداری و حداقل سایش ابزار حاصل می‌شود.
علیرضا فلاحی آرزودار، مصطفی آسمانی،
دوره ۲۰، شماره ۸ - ( ۵-۱۳۹۹ )
چکیده
در مطالعه حاضر، تأثیر سه پارامتر ریزساختاری ازجمله کسر حجمی فاز α (A)، ضخامت لایه α (B) و نسبت ابعادی فاز α اولیه (C) بر روی استحکام تسلیم و ازدیاد طول در آلیاژ Ti-۶Al-۴V با استفاده از روش رویه پاسخ با طرح مرکب مرکزی مورد بررسی قرار گرفت. داده‌های مورد نیاز برای طراحی آزمایش و تحلیل واریانس از طریق شبکه عصبی مصنوعی، پیش‌بینی شدند. به این منظور ابتدا با استفاده از داده‌های تجربی سایر محققین شبکه عصبی مصنوعی با دو لایه پنهان توسط الگوریتم پس انتشار خطا تعلیم داده شد. هدف اصلی این مطالعه مقایسه قابلیت پیش‌بینی دو شبکه پیش‌خور و پس‌خور و همچنین بررسی چگونگی تأثیر ویژگی‌های ریزساختاری بر خواص مکانیکی آلیاژ Ti-۶Al-۴V است. نتایج نشان داد که شبکه عصبی پس‌خور نسبت به شبکه پیش‌خور به‌ازای پارامترهای ورودی توانایی پیش‌بینی مناسب و دقیق‌تری از مقادیر استحکام تسلیم و ازدیاد طول آلیاژ Ti-۶Al-۴V دارد. همچنین از تحلیل واریانس و تکنیک رویه پاسخ مشخص شد، عناصر مرتبه اول و دوم C، B۲، AB۲ و A۲C به‌علاوه عناصر A، C، B۲، BC و A۲B به ترتیب از موثرترین فاکتورهای تأثیرگذار بر تعریف رفتار استحکام تسلیم و ازدیاد طول آلیاژ Ti-۶Al-۴V هستند.
امیرسجاد خدامی، محمدعلی نصیری، بیژن محمدی،
دوره ۲۲، شماره ۸ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
در مقاله حاضر، فرسایش ذرات جامد آلیاژ Ti-۶Al-۴V تحت برخورد ذرات فرساینده کروی آلومینا به قطر ۸۵ میکرون، با استفاده از مطالعات تجربی و مدلسازی به روش هیدرودینامیک ذرات هموار بررسی می‌گردد. رفتار فرسایشی این آلیاژ به صورت ضربه در مقیاس مایکرو و مبتنی بر معادلات ساختاری جانسون ـ کوک شبیه‌سازی شده است. در این پژوهش، بر روی اثر سرعت ذرات فرساینده و زاویه برخوردی بر نرخ فرسایش، به عنوان مهمترین عوامل مؤثر بر فرسایش، تمرکز شده است. همچنین نتایج حاصل از مدل حاضر با نتایج تجربی حاصل از آزمایش در شرایط مورد نظر صحت‌سنجی می‌گردد. در انتهای مقاله، یک معادله به‌منظور پیش‌بینی نرخ فرسایش بر اساس خواص آلیاژ، سرعت ذرات فرساینده و زاویه برخورد برای بازه سرعت و زاویه تحت بررسی ارائه شده که با توجه به گستردگی بازه مورد بررسی، معادله مذکور بسیار ارزشمند می‌باشد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد که بین سرعت ذرات و نرخ فرسایش یک رابطه توانی برقرار بوده که توان این رابطه مستقل از زاویه برخورد ذرات می‌باشد. همچنین در تمام بازه‌های سرعت و زاویه تحت بررسی، زاویه برخوردی ۴۵ درجه، بیشترین میزان نرخ فرسایش را از خود نشان داد. بنابراین زاویه بحرانی در فرسایش نیز مستقل از سرعت برخورد ذرات می‌باشد.
مجید مفضلی، رضا نصوحی،
دوره ۲۲، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۱ )
چکیده
در فرآیندهای ماشینکاری به کمک التراسونیک، ارتعاشی با دامنه تقریبی ۴ تا ۲۰ میکرون و فرکانس تقریبی۲۰ kHz به ابزار یا قطعه‌کار اضافه می‌شود که سبب جدایش متناوب آنها از یکدیگر شده و موجب بهبود فیزیک فرآیند می‌گردد. در این تحقیق به بررسی تجربی تراشکاری و تراشکاری التراسونیک بر روی آلیاژ تیتانیوم Ti-۶Al-۴Vپرداخته شد. در ابتدا با بررسی پارامترهای مختلف، ۴ پارامتر به عنوان پارمترهای ورودی انتخاب شدند (سرعت برش، پیشروی، عمق برش و شرایط تراشکاری التراسونیک) و اثر این چهار پارامتر با انجام آزمایش‌های تجربی بر دو پارامتر خروجی یعنی سایش ابزار و زبری سطح مشخص گردید. پس از انجام آزمایش‌های تجربی، بر روی نتایج به دست آمده تحلیل آماری انجام گرفت و مدل شبکه عصبی برای برای پیش‌بینی سایش ابزار و زبری سطح پیشنهاد شد. بررسی میزان خطای مدل شبکه عصبی نشان داد که نتایج پیش-بینی شده توسط شبکه‌های عصبی درصد خطای کمی دارند. در تمامی آزمایش‌های انجام شده با استفاده از ارتعاشات التراسونیک، میزان سایش ابزار و زبری سطح نسبت به تراشکاری معمولی کاهش یافته است. علت کاهش سایش ابزار و زبری سطح در حالت التراسونیک، کاهش میانگین نیروهای وارد به ابزار و جدایش متناوب ابزار-قطعه کار و افزایش پایداری دینامیکی فرآیند است.
سعید امینی، مهدی جعفری وردنجانی،
دوره ۲۳، شماره ۱۲ - ( ۹-۱۴۰۲ )
چکیده
از آنجائی که بکارگیری ارتعاشات فراصوت (UV) منجر به بهینه سازی‌های قابل توجهی در فرآیندهای تولیدی شده است، در این مطالعه به بررسی اثر ارتعاشات فراصوت طولی بر عملکرد فرآیند شکل‌دهی تدریجی گرم الکتریکی (EHIF) ورق‌های Ti-۶Al-۴ V پرداخته شده‌است. در این روش، ارتعاشات فراصوت با فرکانس بالا و دامنه طولی کم با فرآیند EHIF ترکیب شده است. همچنین تجهیزات مورد نیاز برای انجام فرآیند EHIF و تجهیزات الحاقی اعمال ارتعاشات فراصوت به ابزار، طراحی ، ساخته و به کار برده شده‌اند. در این روش، ارتعاشات فراصوت به یک ابزار شکل‌دهی چرخشی که به ابزار گیر ماشین فرز کنترل عددی متصل است، منتقل می‌شود. برای یافتن تاثیر پارامترهای انتخاب شده بر فرآیند، هندسه هایپربولیکی انتخاب شده و تعدادی از آنها مطابق طراحی آزمایش ساخته شده‌اند. طراحی آزمایش و تحلیل واریانس (ANOVA) جهت شناسایی شرایط بهینه برای پارامترهای موثر استفاده شد. سپس این پارامترها با روش سطح پاسخ (RSM) بهینه شدند. در این مطالعه، با تغییر ورودی‌های مختلف در فرآیند EHIF از جمله نرخ پیشروی، گام عمودی و شدت جریان، ویژگی‌های مهم خروجی مانند کیفیت سطح، حداکثر زاویه شکل‌گیری در هر دو فرآیند EHIF معمولی و EHIF انجام شده به کمک امواج فراصوت بررسی شدند. نتایج این آزمایش‌ها نشان داد که ترکیب EHIF با امواج فراصوت منجر به بهبود کیفیت سطح و همچنین زاویه شکل‌گیری قطعات می‌شود. تجزیه و تحلیل فازی توسط پراش اشعه ایکس (XRD) بر روی قطعات ساخته شده نشان داد که تحریک مکانیکی با ارتعاش فراصوت موجب گرمایش بین‌دانه‌ای در آلیاژ Ti-۶Al-۴V شده و تغییر فاز α به β راحت‌تر و سریع‌تر انجام شده است. در واقع ارتعاشات فراصوت، ترکیب فازی حالت عادی آلیاژ شامل فاز آلفا و بتا ( α+β ) با درصد غالب فاز آلفا ( α ) و ساختار HCP را به ترکیبی با درصد بیشتری از فاز بتا ( β ) و ساختار BCC تغییر داده است،که این پدیده منجر به بهبود شکل‌پذیری و افزایش حداکثر زاویه شکل‌گیری در حدود ۲۵% تا ۳۰% می‌شود.
