مطالعه تجربی تأثیر زبری سطح اولیه بر نیروهای فرایند کوبش سطح و حد دوام قطعات فولاد سخت‌کاری شده 4130

Abstract

ماشین‌کاری قطعات ساخته شده از فولادهای سخت‌کاری شده، که سختی آنها عمدتاً بالاتر از 45 راکول سی است، سخت‌تراشی نامیده می‌شود. این قطعات که عمدتاً در شرایط بارگذاری خستگی کار می‌کنند، نیازمند مقادیر پایین زبری سطح (در حد 15/0 میکرومتر Ra) هستند که در حالت عادی با فرایند سخت‌تراشی و کوبش بعد از آن، قابل حصول نمی‌باشد. فرایند سنگ‌زنی، با وجود بهبود در صافی سطح قطعات، از یک سو منجر به افزایش تنش‌های پسماند کششی شده و از سوی دیگر به دلیل شوک‌های حرارتی شدید، نواحی جوانی زنی ترک را ، افزایش می‌دهد و بنابراین ممکن است استحکام خستگی را کاهش دهد. در این مقاله، تأثیر افزوده شدن یک فرایند سنگ‌زنی قبل از فرایند کوبش بر صافی سطح و نیروهای فرایند مطالعه شده و با هدف در نظر گرفتن تأثیرات فرایند سنگ‌زنی بر استحکام خستگی، تنش‌های پسماند و حد دوام قطعات تولید شده توسط طرح فرایند ساخت سخت‌تراشی، سنگ‌زنی و کوبش ساچمه‌ای فولاد سخت‌کاری شده 4130، مورد مطالعه تجربی قرار گرفته است. بر اساس نتایج حاصل، در نمونه‌هایی که قبل از فرایند کوبش، سنگ‌زنی شده باشند، زبری سطح به طور متوسط 56/91 درصد بهبود یافته و نیروهای فرایند کوبش به طور متوسط 52/39 درصد کاهش یافته و در عین حال، تنش‌های پسماند سطحی فشاری هستند. در نتیجه این عوامل، حد دوام قطعات تولیدی به طور متوسط 95/10 درصد نسبت به نمونه سخت‌تراشی افزایش یافته است.