تاثیر دمای اولیه و خنک کاری بر تنش ترمومکانیکی غلتک های نورد حلقه

نورد حلقه یک فرآیند شکل دهی فلزات است که برای آهنگری قطعات حلقوی شکل با ابعاد دقیق و بدون درز به کار می‏رود. به دلیل خصوصیات منحصر به فرد حلقه های تولید شده به این روش کاربرد آن ها در صنایع پیشرفته زیاد است. علاوه بر مزایای عدم وجود مواد اضافی و زوایای ناخواسته، مهم ترین مزیت تولید حلقه با این روش جریان یکنواخت ماده در حلقه پس از انجام فرایند می باشد. نورد سوپر آلیاژها لزوم کارکرد دستگاه را در دمای بالا اجتناب ناپذیر می کند و این امر سبب آسیب به غلتک های نورد می شود. از سوی دیگر جهت جلوگیری از تغییر ناگهانی دمای سطحی و ایجاد پدیده سرد شدن ناگهانی در حلقه داغ، معمولا دمای کاری غلتک ها بالا برده می شود. به طور کلی این امر باعث کاهش استحکام غلتک ها می شود. در این پژوهش تاثیر دماهای مختلف کاری غلتک و خنک کاری بر روی تنش های ترمومکانیکی در غلتک های نورد حلقه بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که تنش های ترمومکانیکی ایجاد شده در غلتک ها کاملا با یکدیگر متفاوت است. در غلتک اصلی تنش های مکانیکی اثر بیشتری بر روی تنش ترمومکانیکی دارند اما در مندرل به دلیل سطح تماس بیشتر با حلقه داغ، تنش های حرارتی عامل تعیین کننده اندازه تنش های ترمومکانیکی در آن است. تاثیر خنک کاری بر روی تنش های ترمومکانیکی در غلتک اصلی ناچیز و در مندرل قابل توجه است. همچنین مشخص می شود که خنک کاری باعث افزایش دامنه تنش های معادل و کاهش تنش متوسط در غلتک ها می شود.