بررسی تجربی و عددی آهنگری هم دمای دما پایین پره کمپرسور با استفاده از پیش فرم ریزدانه Ti-۶Al-۴V

پره های کمپرسور عمدتا به جهت پیشگیری از خوردگی داغ، خزش، عمر خستگی بالا و نسبت استحکام به وزن بالا از آلیاژهای تیتانیوم ساخته می شوند. روش اصلی ساخت پره آهنگری داغ یا آهنگری هم دما پیش فرم است. آهنگری هم دما در شمار پایین به دلیل ایجاد خواص مکانیکی همگن، سهم ماشین کاری و نیروی موردنیاز کم موردتوجه است. شکل دهی در دمای بالا، روانکار گران قیمت و مدت زمان طولانی فرآیند به دلیل نرخ کرنش کم ازجمله محدودیت های این روش است. ریزشدن اندازه دانه سبب افزابش سهم مکانیسم لغزش در مرزدانه شده و شکل دهی را آسان می کند. اندازه دانه پیشفرم آهنگری هم دمای این پژوهش توسط فرآیند ایکپ و اکسترود داغ کاهش یافته و در قسمت میله ای نمونه ۱ میکرون است. برای دستیابی به منحنی تنش-کرنش ماده ریزدانه، از تحلیل معکوس آزمون تنش-کرنش صفحه ای توسط الگوریتم ژنتیک با اتصال میان Matlab۱۶ و Abaqus۱۶ استفاده شد. جدول طراحی آزمایش RSM بر روی تحلیل اجزاء محدود اعمال شد. تحلیل اجزاء محدود با جایگذاری خواص دستیابی شده توسط نرم افزار Deform۳D V۱۱ انجام شد. دمای بهینه یابی شده توسط روش آر اس ام برای آهنگری پره، با ۲۰۸ درجه کاهش و نرخ کرنش با ۱۰۰ درصد افزایش نسبت به شرایط متداول همراه بود. دمای آهنگری هم دما ۷۱۲ درجه سانتی گراد و نرخ کرنش میانگین در تمامی نقاط قطعه مورد مطالعه ۰۲/۰ انتخاب شد. قطعه آهنگری شده به صورت کامل محفظه را پر کرد، همچنین این نمونه دارای مشکلات کشیدگی در سطح ایرفویل، عدم پرشدگی قالب و تاب گرفتگی در قسمت انتهای پره بود

Keywords:

آهنگری هم دما , پره کمپرسور , ایکپ , ریزدانه , تیتانیوم Ti-۶Al-۴V.