تاثير تخلخل بر خستگي برنز آلومينيوم نيكل دار ريختگي و ارايه روشي براي كاهش پراكندگي داده ها

Influence of Porosity on Fatigue of Cast Nickel Aluminum Bronze and AProposed Method to Reduce scatter of data

در اين پژوهش تاثير حفره هاي ريختگي بر استحكام خستگي برنز آلومينيوم نيكلدار ريختگي مورد مطالعه قرار گرفت. به اين منظور آزمايش خستگي چهار نقطه اي تحت شرايط r = 1 و فركانس 50 هرتز روي اين آلياژ انجام شد. بررسي نتايج و رسم منحني sn آلياژ نشان داد به دليل وجود تخلخل و عيوب ريختگي در نمونه ها، داده هاي خستگي پراكندگي زيادي دارند كه اين پراكندگي با افزايش تنش اعمال شده بيشتر مي شود. جهت كاهش پراكندگي داده ها و محاسبه استحكام خستگي، اندازه تخلخل در سطح مقطع شكست به كمك تصاوير ميكروسكوپي الكتروني روبشي و تكنيك پردازش تصوير اندازه گرفته شد. سپس به كمك نتايج به دست آمده استحكام خستگي بر اساس اندازه سطح موثر نمونه ها محاسبه شد. بررسي نتايج نشان داد كه رسم منحني s n بر اساس تنش محاسبه شده به عيوب ريخته گري و حفره ها وابستگي كمتري دارد و شاخص واقعي تري از استحكام خستگي برنز آلومينيوم نيكلدار ريختگي به شمار مي آيد.

In this study, the effect of casting porosity on the strength of cast nickel aluminum bronze (NAB) was investigated. For this purpose, four-point fatigue tests were carried out under R = -1 and 50 Hz on this alloy. Experimental results and plotted fatigue curve indicated high values of scattering in fatigue data, increased at applied stress levels higher 150 MPa. To reduce scattering and to obtain a more realistic fatigue strength, pore sizes were measured from the fracture surfaces of the specimens by using image processing technique. The fatigue strength was, then, calculated based on the effective area and fatigue curves were re-plotted. Results indicated that S - N curves obtained by this method are independent from casting defects and could present a better index for fatigue strength of the casting alloy. Therefore, it was concluded that the strength was obtained from this method could be an appropriate reference value when considering the fatigue properties of cast nickel aluminum bronze.