خواص مكانيكي و ريزساختاري در بهبود فرآيند غلطك كاري ساچمه اي به كمك فراصوت ورق هاي آلومينيوم AA6061-T6

Mechanical and Fine-Grain Structure Properties to Improve Ultrasonic-Assisted Surface Ball Deep Rolling of Aluminum Sheets AA6061-T6

فرآيند غلطك كاري ساچمه اي با قابليت دوراني براي بهبود خواص سطحي قطعه كار استفاده مي شود. در اين تحقيق با استفاده از طراحي آزمايش تجربي و براي بهبود خواصي شامل سختي و زبري حالت بهينه مشخص شد. در سرعت 1000 ميلي متر بر دقيقه، 3 پاس و نوع فرآيند سنتي و التراسونيك و مدل پيشنهادي رگرسيون را معين كرد. در اين حالت سختي 131 ميكرو ويكرز را نشان داده و نيز زبري كمينه را در زبري ميانگين به 0/179 ميكرون و زبري بيشينه 1/01 ميكرون را مشخص نموده است. از نمونه بهينه و نسبت به نمونه مرجع توپوگرافي سطح، ريزساختار و آزمون كشش را مورد بررسي قرار داده است. ريزساختار با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي از حدود 30 تا 50 ميكرون به حدود 300 نانومتر كاهش در ضخامت حدود 50 ميكرون زير سطح را نشان داده است. آزمون كشش استحكام، تنش تسليم و درصد افزايش طول را به ترتيب حدود 10 و 29% افزايش را مشخص كرد. توپوگرافي نيز كاهش زبري را 40% كاهش نشان داده است. سختي زير سطح در ضخامت قطعه مورد بررسي قرار گرفت و نسبت به نمونه مشابه بهينه سنتي و نوين نشان از تاثير افزايش سختي متاثر از ريزشدن ساختار و نرخ كرنش داشته است.

The ball deep rolling process is used to improve the surface properties of the workpiece. In this research, the optimum state was determined using the design of the experiment to improve the properties including optimum hardness and roughness. It was determined 3 passes and the type of traditionally and ultrasonic process and proposed regression model at the speed of 1000mm/min. In this case, it showed the hardness of 131 micro vickers and also determined minimum roughness in the mean roughness of 0.179 microns and the maximum roughness of 1.01 microns. The microstructure and tensile tests have been investigated in the optimal sample, compared to the surface topographic reference sample. The microstructure has been shown the decreases from about 30-50 microns to about 300 nanometers in thickness at about 50 microns below the surface by scanning electron microscopy. The tensile stress and percentage increase in length were determined by 10% and 29% increase, respectively by the tensile strength test. Topography has also shown the reduction of roughness by 40%. The hardness of the subsurface was studied in the thickness of the workpiece and it was compared to the same traditional and modern optimum specimen. The result showed the effect of increasing the hardness due to the of the structure fracture and strain rate.