بررسی اثر اعمال ارتعاشات اولتراسونیک بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد کربنی در فرآیند سوراخ کاری اصطکاکی

فرآیند سوراخ کاری اصطکاکی یک فرآیند جدید برای تولید سوراخ های استوانه ای است و در این فرآیند از یک ابزار مخروطی با جنس کاربید تنگستن استفاده می گردد و پس از سوراخ کاری، یک بوش نیز همراه با سوراخ در پشت قطعه ایجاد می شود. از مزایای این فرآیند جدید می توان به کاهش زمان سوراخ کاری و عدم تولید براده اشاره کرد. در این مقاله، فرآیند سوراخ کاری اصطکاکی با تلفیق ارتعاشات اولتراسونیک انجام شده است. برای انجام فرآیند فوق، یک هورن اولتراسونیک مناسب طراحی شد و همچنین ابزار مخروطی شکل از جنس کاربید تنگستن با زوایای بهینه برای سوراخ کاری استفاده گردید و جنس قطعه کار انتخاب شده فولاد St۳۷ بوده است. برای بررسی اثرات ارتعاشات اولتراسونیک در فرآیند سوراخ کاری اصطکاکی، از آزمون های میکرو سختی، آزمون صافی سطح، آزمون خوردگی، و تصاویر میکروسکوپ نوری و تصاویر SEM استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که، تلفیق ارتعاشات اولتراسونیک با فرآیند سوراخ کاری اصطکاکی سبب بالا رفتن مقدار میکرو سختی به مقدار متوسط ۱۳ درصد در سرعت های دورانی و شدت های ارتعاشاتی معینی می گردد. همچنین مقاومت به خوردگی قطعه کار در حالتی که ارتعاشاتی با شدت W/cm۲۹۶ اعمال شد، به مقدار ۵۷ درصد بیشتر شد. با توجه به تصاویر میکروسکوپی مشاهده شد که اندازه دانه و مقدار مک های قطعه کار در اثر اعمال ارتعاشات اولتراسونیک کاهش می یابد که این اثر به صورت کیفی و مقایسه ای بیان شده است.

Keywords:

سوراخ کاری اصطکاکی , ماشین کاری , ارتعاشات اولتراسونیک , مقاومت به خوردگی