مطالعه ی عددی و تجربی تنش پسماند ایجاد شده در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی (edm) فولاد aisi h13

چکیده: گرادیان دمایی بالایی که در طی فرآیند edm درون قطعه کار ایجاد می شود منجر به تنشهای پسماند در ناحیه ای کوچک از سطح می شود. این تنش ها می توانند منجر به ایجاد ترک ها ی ریز در سطح ، کاهش مقاومت و عمر خستگی ، و در نهایت شکست شوند. در این پایان نامه با استفاده از خواص متغیر با دمای فولاد ابزار aisi h13 ، یک مدل المان محدود (fem) برای تخمین توزیع درجه حرارت در قطعه کار ، اندازه چاله مذاب و تخمین توزیع تنش های پسماند حاصل از فرآیند edm در سطح قطعه کار با در نظر گرفتن تغییرات فازی در حالت جامد ، ایجاد شده است . نتایج شبیه سازی نشان می دهند که با افزایش شدت جریان پالس به علت افزایش گرادیان دمایی حداکثر تنش پسماند کششی در سطح کمی افزایش می یابد و عمقی که در آن تنش بیشینه ایجاد می شود نیز افزایش می یابد و نیز نسبت قطر به عمق چاله مذاب کاهش می یابد که نشان دهنده عمیق تر شدن چاله مذاب می باشد . نتایج شبیه سازی تا آنجا که ممکن است با نتایج تجربی مقایسه شده است . با استفاده از روش نانو- ایندنتیشن پروفیل تنش پسماند در عمق قطعه کار اندازه گیری شده است. حداکثر مقدار تنش پسماند کششی بدست آمده از شبیه سازی برای حالت جریان پالس a4 و زمان روشنیs ? 100 از استحکام نهایی فولاد ابزار aisi h13 (mpa 1990) گذشته و به mpa 2050 می رسد. حداکثر مقدار تنش پسماند اندازه گیری شده توسط نانو- ایندنتیشن mpa 2040 می باشد که در حدود mpa 50 یا 2.5% خطای اندازه گیری وجود دارد که قابل قبول می باشد . از آنجا که بیشینه تنش پسماند بدست آمده از اندازه گیری تجربی، که روی قطعه کار ماشین کاری شده با جریان a4 و زمان روشنیs ? 100 انجام گرفته است، در حدود استحکام کششی نهایی فولاد ابزارh13 aisi می باشد انتظار می رود که با افزایش انرژی بیشینه تنش پسماند تغییر نکند، چونکه جنس ماده نمی تواند تنش های بالاتر از استحکام نهایی را تحمل کند.