عنوان پایان‌نامه
بررسی پارامترهای خروجی ماشینکاری سوپر آلیاژ اینکول ۷۳۸ به روش تخلیه الکتریکی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک- ساخت و تولید
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس البرز شماره ثبت: 520;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75734;کتابخانه پردیس البرز شماره ثبت: 520;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75734
- تاریخ دفاع
- ۰۱ تیر ۱۳۹۴
- دانشجو
- مریم صالح
- استاد راهنما
- رمضانعلی مهدوی نژاد
- چکیده
- خواص اینکونل ها، آن ها را به آلیاژهای استراتژیک در صنایعی مانند نفت، گاز، پتروشیمی، نظامی، هوا و فضا، هسته ای و... تبدیل نموده است. یکی از موارد مهم در تولید، شکل دهی و ماشینکاری آن ها می باشد. ماشینکاری این دسته از مواد به دلیل سختی بالا با روشهای ماشینکاری سنتی بسیار مشکل است و رسیدن به یک کیفیت سطح مناسب در مواردی تقریباً غیر ممکن است. در این مورد، می توان از روشهای غیرسنتی مانند ماشینکاری تخلیه الکتریکی و ماشینکاری الکتروشیمیایی استفاده نمود. روش ماشینکاری تخلیه الکتریکی یک روش نوین و پیشرفته ماشینکاری است و از این روش می توان برای ماشینکاری مواد سخت و دشوار از نظر ماشینکاری استفاده نمود. عدم وجود مطالعات کافی در زمینه ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) این ماده، تحقیقات مضاعف در این مورد را توجیه می نماید و هدف این پایان نامه در ابتدا بررسی تأثیر مهمترین پارامترهای ورودی فرایند یعنی شدت جریان جرقه و زمان روشنی پالس بر روی مشخصه های خروجی فر آیند نرخ باربرداری ، فرسایش نسبی ابزار ، صافی سطح و اثر فرآیند ماشینکاری بر ترکیبات و فاز های تشکیل شده در سطح ماشینکاری با استفاده از آنالیز EDS و XRD . در نهایت بررسی منطقه متاثر از حرارت با استفاده از عکس های SEM و سختی سنجی توسط دستگاه سختی سنجی ویکرز. به این منظور پس از انجام آزمایشهای ماشینکاری طراحی شده، نرخ براده¬برداری و سایش ابزار بررسی شده است و با استفاده از دستگاه زبری¬سنج ، تأثیر پارامترهای فرایند بر زبری سطح و همچنین با استفاده از آنالیز EDS و XRD اثر فرایند ماشینکاری بر ترکیبات و فازهای قطعات ماشینکاری شده مطالعه شده است و در نهایت منطقه متاثر از حرارت با استفاده از عکس های SEM و سختی سنجی توسط دستگاه سختی سنجی ویکرز بررسی شده است . نتایج تحقیق حاکی از این است که افزایش زمان روشنی پالس نسبت به افزایش شدت جریان تاثیر بیشتری بر نرخ براده برداری، فرسایش ابزار و زبری سطح دارد.همچنین سطح ماشینکاری شده به دلیل انحلال کربن و گسترش فاز های کاربیدی و گاما پرایم دارای سختی بالاتری نسبت به فلز پایه می شود و با افزایش زمان روشنی پالس و شدت جریان منطقه متاثر از حرارت گسترش یافته ، که سختی در این ناحیه نیز بالاتر از فلز پایه می گردد . تنظیم دستگاه باید به گونه ای باشد که نرخ براده برداری بالا، نرخ فرسایش ابزار پایین و همینطور صافی سطح خوب حاصل شوند. نرخ سایش ابزار بالا علاوه بر عدم اقتصادی بودن اثرات منفی بر سطح ماشین کاری شده داشته و زبری سطح نا مطلوب نیز هزینه اضافه برای رفع آن به همراه دارد. از این رو تاثیر پارامتر های ورودی مانند زمان روشنی پالس و جریان پالس برای ماشین کاری اینکونل 738 بررسی شده است.از طرفی ماشینکاری تخلیه الکتریکی، سلامتی سطح قطعات ماشینکاری شده را تحت تأثیر قرار داده و باعث تغییر ترکیب و فازهای سطح ماشینکاری شده می¬گردد و با افزایش سختی منطقه متاثر از حرارت امکان بروز میکرو ترک در این ناحیه و عدم کارایی مناسب در قطعه می گردد . از طرفی گسترش این ناحیه و افزایش ضخامت آن باعث می شود این ناحیه به راحتی و با عملیات پولیش از بین نرود و برای بدست آوردن کیفیت سطح مناسب متحمل هزینه های بالا شویم .
- Abstract
- Properties of the Inconels have made them strategic alloys in the industries such as oil, gas, petrochemical, military, air and space, nuclear and … which is one of the most important materials in production, forming and machining them. Machining these types of materials using traditional methods is hard due to their high hardness and achieving a quality level is almost impossible. In this case, it is possible to use nontraditional methods such as electrical discharge machining and electro chemical machining. Electrical discharge machining is a new and advanced method of machining and it can be used to machine material hard for machining. Lack of sufficient studies in electrical discharge machining (EDM) justifies conducting more research in this area and initially the purpose of this thesis is to analyze the effect of the most input parameters i.e. spark intensity and the pulse-On-time on the output parameters of the process, rate of unloading, the relative erosion of tools, surface finish and the effect of machining process on compounds and formed phases on the surface of machining using EDS and XRD analysis. Finally the analysis of heat affected zone was performed by SEM images and hardness testing by Vickers hardness devise. For this purpose after conducting designed machining tests, the rate of abrasive flow and tool wear were analyzed and using roughness meter, the impact of process parameters on surface roughness was analyzed and using EDS and XRD analysis the effect of machining process on compounds and phases of parts machining process has been studied and finally using SEM images and Vickers Hardness the heat affected zone was investigated. The results suggest that increasing the pulse-On-time has higher effect on abrasive flow rate, tool wear and roughness of the surface compared to increased intensity. Also the machined surface has higher hardness due to dissolution of carbon and carbide and Gamma Prime phases’ expansion and by increasing the pulse-On-time and intensity of the area of heat affected zone is expanded and the hardness in this area is higher than the base metal. The device must be set in a way that to achieve high abrasive flow rate, low tool wear and good surface finish. High tool wear besides being uneconomical, has negative effects on the machined surface and undesirable surface roughness is followed by additional costs. Therefore the impact of input parameters such as pulse-On-time, and pulse current are analyzed for Inconel 738 machining. On the other hand electrical discharge machining has an impact on machined parts conditions and leads to change in combination and machined surfaces and by increasing the hardness in the leads to the appearance of micro-cracks and lack of proper operation in this part. On the other hand the development of this zone and its increased thickness may not be removed by polishing operations and we may face high charges to achieve the desired level of quality.
