بررسی فرآیند چکش‌کاری فراصوتی بر روی سختی سطحی فولاد کربنی a860

با توجه به کاربرد فولاد کربنی a860 در قطعات، لوله‌ها و اتصالات مختلف صنعتی، بررسی استفاده از فرآیند کوبش فراصوتی در بهبود خواص سطحی و مکانیکی این فولاد در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، صنایع ساختمانی، کشاورزی و غیره موردنیاز و توجه قرار گرفته است. هدف از این مقاله بررسی تجربی فرآیند چکش‌کاری فراصوتی بر روی سختی سطحی فولاد a860 است. فرآیند چکش‌کاری فراصوتی در شرایط مختلف شامل نیروی استاتیکی 60، 75 و 90 نیوتن، سرعت پیشروی 40، 100 و 160 میلی‌‌متر بر دقیقه و تعداد پاس 1، 2 و 3 پاس انجام شده است. به‌منظور انتخاب شرایط انجام چکش‌کاری و تحلیل نتایج از روش طراحی آزمایش پاسخ سطح استفاده و اثر هر یک از متغیرها و اثر تداخلی آنها مورد بحث قرار گرفته است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که عملیات کوبش فراصوتی با کوبش بر روی سطح و تغییر شکل پلاستیک آن، باعث کاهش اندازه دانه‌های سطح ماده شده است. با کاهش تعداد پاس، سرعت پیشروی و بار استاتیکی در فرآیند کوبش فراصوتی مقدار سختی افزایش‌یافته است. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده سرعت پیشروی کمتر از 75 میلی‌متر بر دقیقه با تعداد یک پاس سختی بالای 420 ویکرز را نتیجه خواهد داد. همچنین مشاهده شد که در بار استاتیکی پایین، تعداد پاس بر روی سختی تاثیر کمی دارد. اما برای رسیدن به سختی‌های بالا در بارهای استاتیکی بزرگ‌تر، باید چکش‌کاری فراصوتی در یک پاس انجام شود.

investigation of ultrasonic hammer peening on surface hardness of a860 carbon steel

considering the application of a860 carbon steel in various industrial parts, pipes and fittings, the study of the use of ultrasonic hammering process in improving the surface and mechanical properties of this steel in various industries including oil and gas, construction, agriculture, etc. has been required and considered. the aim of this paper is to experimentally investigate the ultrasonic hammering process on the surface hardness of a860 steel. the ultrasonic hammering process was carried out under different conditions including static force of 60, 75 and 90 n, feed speed of 40, 100 and 160 mm/min and number of passes of 1, 2 and 3 passes. to conduct practical ultrasonic hammering tests, the necessary equipment was prepared and an experimental setup was set up. in order to select the hammering conditions and analyze the results, the experimental design method of the response surface methodology (rsm) used and the effect of each variable and their interference effect have been discussed. the results obtained show that ultrasonic hammering process by hammering on the surface and plastic deformation of it has caused a decrease in the grain size of the material surface. by reducing the number of passes, the feed rate and the static load in the ultrasonic hammering process, the hardness value has increased. according to the results obtained, a feed speed of less than 75 mm/min with a single pass will result in a hardness of over 420 vickers.. it was also observed that at low static load, the number of passes has little effect on the hardness. however, to achieve high hardness at larger static loads, ultrasonic hammering should be performed in one pass.