بررسي تجربي و تئوريك اثر اندازه‌دانه فولاد St52، بر پديده نرم شدگي آكوستيكي

Experimental and theatrical evaluation of the Effect of Grain size of St52 on Acoustic Softening

هدف اصلي اين مقاله آشكار سازي تاثير حجمي ارتعاشات اولتراسونيك بر رفتار پلاستيكي نمونه هاي فولاد S355J2 با اندازه دانه هاي متفاوت بوده و مقدار كاهش استحكام تسليم و نهايي اين نمونه هاي فولادي بررسي مي گردد. جهت اين بررسي، نمونه هايي با اندازه دانه هاي 10، 35 و 60 ميكرون توسط انجام سيكل هاي مختلف عمليات حرارتي نرماليزاسيون و آنلينگ ايجاد گرديد و يك سيستم آزمايشگاهي مناسب جهت انجام تست كشش همراه با اعمال ارتعاشات اولتراسونيك با توان هاي 390 و 195 وات طراحي و ساخته شد. تست كشش با سرعت 1 ميلي متر بردقيقه در دماي اتاق انجام گرديد و مشخص شد كه با اعمال ارتعاشات با توان 390 وات، استحكام تسليم نمونه هاي فولادي با اندازه دانه 10 ، 35 و 60 ميكرون به ترتيب به اندازه 8% ، 18% و 27% كاهش مي يابد. با توجه به اين كه طول مرزدانه ها در نمونه هاي ريزدانه بيشتر از نمونه هاي درشت دانه تر مي باشد لذا انرژي صوتي در طول مرزدانه بيشتر پخش مي شود بنابراين تاثير اعمال ارتعاشات اولتراسونيك در نمونه هاي ريزدانه كمتر از نمونه هاي درشت دانه بوده و استحكام تسليم و نهايي نمونه هاي ريزدانه كاهش كمتري از خود نشان دادند.

The main purpose of this paper is to reveal the volume effect of ultrasonic vibrations on the plastic behavior of S355J2 steel specimens with different grain sizes and investigate the decrease in the Yield strength and ultimate strength of these steel specimens. For this study, samples of grain size of 10, 35 and 60 microns were created by performing various cycles of normalization and annealing heat treatments. An experimental setup was designed and developed for the tensile test with ultrasonic vibration. The tensile test was carried out at a room temperature and constant speed of 1 mm /min and it was found that by applying 390 watts of vibrations, the yield strength reduction of steel specimens with a grain size of 10, 35 and 60 microns was 8%, 18% and 27%, respectively. . The grain boundary length in fine-grain specimens is greater than the largest-grain specimens, therefore, the sound energy is distributed over the boundary. Therefore, the effect of applying ultrasonic vibrations on fine-grain specimens is less than that of largest grains and the yield strength and ultimate strength of fine-grain specimens showed a lower reduction