بهینه سازی سیکل عملیات‌حرارتی سخت‌گردانی سیلندر دستگاه روغن‌کشی ساخته شده از فولاد زنگ‌نزن مارتنزیتی

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 21 آبان 1402   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2023.84186.1200

نویسندگان

فرزاد احمدی خطیر^{* 1}؛ محمد حسین صادقی²؛ پریسا فلاحی³

¹استادیار دانشکده مهندسی مکانیک ساخت و تولید، دانشگاه سمنان، ایران

²عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

³دانش آموخته دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

عملیات حرارتی سخت‏گردانی یکی از مهم‌ترین فرآیند‌هایی است که در ساخت قطعه سیلندر دستگاه روغن‌کشی انجام می‌شود. در طول عملیات حرارتی‏دهی، تنش‌های حرارتی ایجاد شده که در حین فرآیند روغن‌کشی در اثر فشار ناشی از دوران ماردون باعث ایجاد عیوب داخلی در قطعه می‏گردد که عمر مجموعه را به شدت کاهش داده و منجر به شکست آن می‏گردد. این پژوهش به مطالعه تجربی و شبیه‏سازی سیکل‌های عملیات حراتی سخت‏گردانی سیلندر دستگاه روغن‏کشی ساخته شده از فولاد زنگ نزن مارتنزیتی 420 پرداخته است. از آنجایی که علت اصلی شکست قطعه سیلندر، وجود تنش‏های باقیمانده است، لذا سیکلی که در آن تنش پسماند قطعه کمترین مقدار است، به عنوان حالت بهینه انتخاب شده است. برای اطمینان از صحت نتایج شبیه‌سازی، نمونه‌‏های آزمایشگاهی با ابعاد مشخص از همان جنس تهیه شده‌ و سیکل‌های مختلفی به روش تاگوچی طراحی شد. در ادامه نمونه‌های استاندارد تست کشش از نمونه‌های آزمایشگاهی سخت شده تهیه شده و رفتار مکانیکی نمونه‌ها باهم مقایسه شده است. در نهایت بهترین سیکل سخت‏گردانی با پیشگرم مرحله اول در دمای 790 درجه سانتی‏گراد به مدت 30 دقیقه، پیشگرم مرحله دوم در دمای 900 درجه سانتی‏گراد به مدت 30 دقیقه، آستنیته کردن در دمای 1065 درجه سانتی‏گراد به مدت 30 دقیقه، کوئنچ در روغن 80 درجه سانتی‏گراد به مدت 10 ثانیه، تمپر مرحله اول در دمای 370 درجه سانتی‏گراد به مدت 90 دقیقه و تمپر مرحله دوم در دمای 370 درجه سانتی‏گراد به مدت 90 دقیقه بدست آمده است.

کلیدواژه‌ها

عملیات حرارتی؛ فولاد زنگ نزن مارتنزیتی 420؛ نرم افزار دفرم؛ دستگاه روغن&rlm؛ کشی پرس سرد

مراجع