مطالعه تجربي فرآيند پرداختكاري فولاد گرم كار AISI H13 به روش جريان ساينده

Experimental study of finishing of AISI H13 hot work steel using Abrasive Flow Finishing (AFF) process

در اين تحقيق فرآيند پرداختكاري فولاد گرم كار AISI H13 به روش جريان ساينده (AFF) مورد مطالعه قرار گرفته و تاثير پارامترهاي مختلف پروسه از قبيل فشار اكستروژن، غلظت ذرات ساينده، اندازه ذرات ساينده و وضعيت اوليه سطح بر روي ميزان كاهش زبري سطح و ميزان برداشت ماده مورد بررسي قرار گرفت. نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد كه افزايش غلظت ذرات ساينده باعث افزايش ميزان كاهش زبري سطح و ميزان برداشت ماده مي‌شود. افزايش فشار اكستروژن از 4 مگاپاسكال تا 6 مگاپاسكال منجر به افزايش ميزان كاهش زبري سطح و ميزان برداشت ماده و از 6 مگاپاسگال تا 8 مگاپاسكال باعث كاهش ميزان كاهش زبري سطح و ميزان برداشت ماده مي‌شود. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني مويد اين موضوع است كه افزايش زمان پرداختكاري به بيش از 4 ساعت، سبب نفوذ و ماندگاري ذرات ساينده در سطح نمونه گرديده و بدين طريق موجب تخريب آن مي‌شود. همچنين مطابق نتايج اين تحقيق، با افزايش اندازه ذرات ساينده، ميزان كاهش زبري سطح و ميزان برداشت ماده افزايش يافته و اين فرآيند در سطوح اوليه خشن‌كاري شده، تاثيرگذاري بيشتري بر كيفيت سطح مورد نظر دارد.

In this research the abrasive flow finishing process (AFF) of AISI H13 hot work steel was studied and the effects of various process parameters such as flow pressure (extrusion pressure), abrasive particles densities, abrasive particles sizes and the first quality of surfaces on variations of surface roughness and material removal have been investigated. The results showed that increasing the density of abrasive particles leads to increase in variations of surface roughness and material removal. Increase of extrusion pressure from 4 to 6 MPa causes the increase in variations of surface roughness and material removal and from 6 to 8 Mpa leads to decrease in variations of surface roughness and material removal. Electron microscopic results showed that increasing finishing process time over 4 hours causes a detrimental effect on the surface of the specimens, as a result of penetration and stabilization of abrasive particles in the form of broken particles. Also, according the results of this paper, increasing the size of abrasive particles leads to higher variations of surface roughness and material removal, and this process is more effective in finishing of rougher surfaces.