بررسي تأثير شوك‌دهي ليزري چندباره بر خواص مكانيكي آلياژ آلومينيوم 2014-T6

عمليات شوك‌دهي ليزري، يك عمليات بهينه‌سازي سطح است كه منجر به بهبود خواص مكانيكي از جمله افزايش استحكام خستگي، سختي سطح و استحكام كششي مي‌گردد. اين بهبود خواص را مي‌ توان به ايجاد تنش پسماند و كارسرد انجام شده بر روي سطح قطعه نسبت داد. در اين روش نوين كه به‌عنوان جايگزيني براي روش‌هاي ساچمه كوبي و كوبش با امواج ماوراي‌صوت به شمار مي‌ رود، عوامل متعددي از جمله چگالي توان، درصد هم‌ پوشاني، نوع لايۀ محافظ و تعداد دفعات شوك‌دهي و ... تأثيرگذار است. در اين پژوهش آلياژ آلومينيوم Al2014-T6 كه كاربرد وسيعي در صنايع هوايي از جمله چرخ هواپيما دارد، با هدف افزايش استحكام و عمر خستگي تحت شوك‌دهي قرارگرفته است. فرايند شوك‌دهي به ترتيب يك بار، سه بار و پنج بار بر روي اين آلياژ اعمال شد تا اثر حالت‌هاي مختلف شوك‌دهي بررسي شود. در ادامه مقدار تنش پسماند به كمك آزمون پراش اشعۀ ايكس و تغييرات زبري سطح توسط ميكروسكوپ نيروي اتمي بررسي و سپس آزمون خستگي، كشش و ريز سختي‌سنجي بر روي قطعه انجام گرفت. نتايج آزمايش‌ها نشان مي ‌دهند كه با افزايش تعداد دفعات شوك‌دهي ليزري و به شرط عدم وقوع ذوب و تخريب سطحي، مقدار تنش پسماند فشاري افزايش مي‌يابد كه اين امر منجر به افزايش 300 درصدي عمر خستگي و 25 درصدي ريزسختي سطح مي‌شود؛ همچنين مشخص گرديد علاوه بر بهينه‌ سازي پارامترها، افزايش دفعات شوك‌دهي نيز مي‌تواند زبري سطح و استحكام كششي را دچار تغيير كند.