بررسی آزمایشگاهی و شبیه‌سازی تاثیر دما در فرآیند تیگزوفورجینگ، مطالعه موردی: تولید درپوش گیربکس حلزونی مدل 62

Abstract

برای تولید قطعاتی که دارای خواصی مناسب و در نزدیک­ترین حالت تولید به­شکل نهایی باشند می­توان از انواع فرآیند­های شکل­دهی نیمه­جامد استفاده نمود. تیگزوفورجینگ به مجموعه­ای از فرآیندهای نیمه­جامد گفته می­­شود که در آن عملیات شکل­دهی برای موادی با کسر جامد کمتر از 55% صورت بگیرد. هدف از این مقاله بررسی تاثیر دما (یعنی دمای قالب و قطعه خام) برای تولید قطعه­ای نسبتاً پیچیده است. خروجی­های مورد بررسی نیز ریزساختار و مشخصات مکانیکی قطعه تولیدی در نظر گرفته شده است. برای این منظور یک­سری آزمایشات عملی صورت گرفته است. همچنین داده­های حاصل در این آزمایشات با مقادیر استخراجی از شبیه­سازی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می­دهد که با افزایش دمای قالب، ریزساختار درشت­تر می­شود. همچنین در این حالت ساختار غیر همگنی به­وجود می­آید. نتیجه این اتفاق کاهش سختی به مقدار 5/12% است. البته نیروی شکل­دهی نیز کاهش یافته که مقدار 6/20% گزارش شده است. همچنین رشد دانه­ها با افزایش دمای قطعه و مدت زمان نگه­داری نشان داده شده است. می­توان گفت برای مدت زمان نگه­داری min5 دقیقه، چنانچه دما از ºC570 به ºC600 افزایش یابد، مقدار اندازه دانه 3/5% افزایش می­یابد. یا برای دمای ºC570 افزایش زمان نگه­داری از min5 به min30 موجب افزایش 9/73% در اندازه دانه می­گردد. در ادامه برای بهبود سختی نمونه­ها از عملیات T6 استفاده شده است. با استفاده از این عملیات، میزان سختی 3/17% افزایش یافت. دلیل این امر شکسته­شدن فاز یوتکتیک و تبدیل آن به ساختار همگن و کروی است.