بررسی پارامترهای سنگ زنی کم تنش در فرآیند hedg با رویکرد مکانیکی- متالورژیکی برای کسب سخت کاری سطحی بالا

فرآیند سنگ زنی از جمله روش های برداشت براده است که در مراحل پایانی تولید یک محصول به کار می رود. در بین روش های سنگ زنی، روش سنگ زنی عمیق با راندمان بالا (hedg) به واسطه ی بالا بودن همزمان پارامتر های برشی، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. از چالش های فرا روی این روش باقی ماندن تنش های پسماند کششی و ترک های سطحی ناشی از منبع حرارتی شدیدی است که اگر این منبع حرارت کنترل نشود آسیب های سطحی متالورژیکی شدیدی را به دنبال خواهد داشت. در این تحقیق، به منظور کاهش این اثرات، دو رویکرد مکانیکی -متالورژیکی دنبال می شود. در رویکرد نخست به مطالعه تأثیر تغییرات ریز ساختار و اندازه ی دانه قطعات روی چگونگی سخت کاری سطحی و ایجاد تنش پسماند فشاری نمونه های آزمایش شده پرداخته می شود. در رویکرد دوم، پس از طراحی و تحلیل آزمایشات، پروسه به دو روش تاگوچی و الگوریتم sa بهینه سازی می گردد. هدف از بهینه سازی کاهش حرارت و تنش های پسماند کششی و اثرات مخرب ناشی از آن است، به طوری که با اعمال پارامترهای بهینه ی حاصل، سختی و تنش پسماند فشاری روی سطح قطعات جایگزین گردد. در ادامه پس از تحلیل معادلات مکانیکی- حرارتی به شبیه سازی نیرویی- دمایی فرآیند پرداخته می شود. برای این منظور از یک مدل المان محدود الاستو- پلاستیک 2d در نرم افزار ansys بهره گرفته شده تا امکان اعتبارسنجی آزمایشات و پروسه نیز فراهم گردد. نتایج حاصل از تحلیل عددی المان محدود (fem) و آزمایشات نشان می دهند که با اعمال پارامترهای بهینه و انتخاب درست ریزساختار، لایه ی سخت کاری شده ای به ضخامت 0.3mm روی سطح قطعات ایجاد می شود که مبین تنش های پسماند فشاری نزدیک سطح است. بدین ترتیب دستیابی به هدف اصلی پژوهش که همان سنگ زنی کم تنش است امکان پذیر می گردد.