بررسی اثر فرایند صیقل‌کاری با پلاستیسیته کم بر روی عمر خستگی شفت ناچ‌دار چرخان

Abstract

یکی از مناسب­ترین روش­ها برای ایجاد تنش پسماند فشاری در سطح قطعات، فرایند صیقل‌کاری با پلاستیسیته کم است که می­تواند رفتار خستگی مناسبی برای قطعات فلزی فراهم کند. این فرایند می­تواند بدون نیاز به بهینه‌سازی محیط ، مواد و یا طراحی اجزاء، تنش­های کششی سطح را کاهش دهد یا به‌طور کامل حذف کند. در این فرایند یک ساچمه غلتش آزاد با یک نیروی عمودی مناسب در سطح قطعه کار حرکت می­کند و با تغییر شکل پلاستیک سطح، تنش‌های پسماند فشاری مناسبی در عمق قطعه فراهم می­کند. در این پژوهش، مدل اجزاء محدود این فرایند در دو حالت یک و دو ساچمه­ای بر روی یک شفت از جنس آلیاژ آلومینیم 6T-7075 ارائه‌شده و تأثیرات آن بر روی تنش‌های پسماند مطالعه و با استفاده از رهیافت مبتنی بر کرنش، عمر خستگی قطعه بررسی‌شده است. نتایج نشان می­دهند که استفاده از دو ساچمه به‌جای یک ساچمه در این فرایند، می­تواند تنش­های پسماند فشاری در راستای محوری و شعاعی قطعه را 5_/1برابر افزایش دهد. عمق تأثیرگذاری تنش­ها نیز در حالت دو ساچمه بیشتر از یک ساچمه است. همچنین، حد استحکام خستگی در نمونه موردنظر با فرایند صیقل­کاری با پلاستیسیته کم دو ساچمه­ای، نسبت به نمونه بدون فرایند مذکور و یک ساچمه­ای به ترتیب حدود 3 و 2 برابر افزایش می­یابد.