بررسی تاثیر شوک دهی لیزری چندباره بر خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم ۲۰۱۴-T۶

عملیات شوک دهی لیزری، یک عملیات بهینه سازی سطح است که منجر به بهبود خواص مکانیکی از جمله افزایش استحکام خستگی، سختی سطح و استحکام کششی می گردد. این بهبود خواص را می ­توان به ایجاد تنش پسماند و کارسرد انجام شده بر روی سطح قطعه نسبت داد. در این روش نوین که به عنوان جایگزینی برای روش های ساچمه کوبی و کوبش با امواج ماورای صوت به شمار می ­رود، عوامل متعددی از جمله چگالی توان، درصد هم ­پوشانی، نوع لایه محافظ و تعداد دفعات شوک دهی و ... تاثیرگذار است. در این پژوهش آلیاژ آلومینیوم Al۲۰۱۴-T۶ که کاربرد وسیعی در صنایع هوایی از جمله چرخ هواپیما دارد، با هدف افزایش استحکام و عمر خستگی تحت شوک دهی قرارگرفته است. فرایند شوک دهی به ترتیب یک بار، سه بار و پنج بار بر روی این آلیاژ اعمال شد تا اثر حالت های مختلف شوک دهی بررسی شود. در ادامه مقدار تنش پسماند به کمک آزمون پراش اشعه ایکس و تغییرات زبری سطح توسط میکروسکوپ نیروی اتمی بررسی و سپس آزمون خستگی، کشش و ریز سختی سنجی بر روی قطعه انجام گرفت. نتایج آزمایش ها نشان می­ دهند که با افزایش تعداد دفعات شوک دهی لیزری و به شرط عدم وقوع ذوب و تخریب سطحی، مقدار تنش پسماند فشاری افزایش می یابد که این امر منجر به افزایش ۳۰۰ درصدی عمر خستگی و ۲۵ درصدی ریزسختی سطح می شود؛ همچنین مشخص گردید علاوه بر بهینه ­سازی پارامترها، افزایش دفعات شوک دهی نیز می تواند زبری سطح و استحکام کششی را دچار تغییر کند.