بررسي تجربي و عددي آهنگري گرم هم‌دماي قطعه پيچيده صنعتي از آلياژ آلومينيوم ٦٠٦١

فرآيند آهنگري هم‌دما قابليت توليد قطعات پيچيده صنعتي از آلياژهايي كه داراي قابليت شكل‌پذيري بالايي نيستند مانند آلياژهاي آلومينيوم را دارا است. حذف اختلاف دمايي بين قطعه و قالب در اين روش، باعث از بين‌بردن مشكل سردشدن قطعه در اثر انتقال حرارت به قالب‌ها مي‌شود. در اين پژوهش آهنگري هم‌دماي آلياژ آلومينيوم ۶۰۶۱ در شرايط مختلف فرآيندي شامل نوع روانكار، ابعاد و اندازه شمش اوليه، دما و سرعت تغيير شكل، براي توليد يك قطعه صنعتي پيچيده به‌صورت عددي و تجربي بررسي شد. براي انجام شبيه‌سازي اين فرآيند از نرم‌افزار المان محدود Deform ۳D استفاده شد. مقايسه نتايج تجربي و عددي آهنگري هم‌دما تطابق خوب نتايج را نشان داد. بهترين ابعاد شمش اوليه براي قطعه مورد مطالعه، استوانه‌اي با قطر اوليه ۳۵ و ارتفاع اوليه ۳۲ميلي‌متر است. افزايش دما، كاهش سرعت تغيير شكل و استفاده از روانكار مناسب مقدار نيروي لازم براي آهنگري را كاهش داد. كاهش سرعت تغيير شكل از ۲۵ به ۲/۵ميلي‌متر بر ثانيه، نيروي لازم جهت آهنگري را تا ۱/۸ برابر كاهش داد. افزايش دماي آهنگري از ۳۸۰ به ۵۳۰درجه سانتي‌گراد مقدار نيروي آهنگري را تا حدود ۳/۵ برابر و سختي قطعه را تا حدود ۲۰% كاهش داد. نتايج نشان داد به‌دليل پيچيدگي قطعه آهنگري‌شده، نواحي مختلف قطعه تحت تاثير مقادير كرنش مختلف قرار مي‌گيرد كه اين امر موجب تغيير درصد فازهاي ثانويه همچون فاز Mg۲Si در اين نواحي مي شود.