استفاده از روش غیرمخرب فراصوتی برای پیش بینی خواص مکانیکی فولاد AISI 4140

دست یافتن به خواص مکانیکی فولادها پس از پروسه های مختلف ساخت و عملیات حرارتی، امری ضروری و مهم است. در صنایع گوناگون معمولا بعد از نمونه سازی های مشخص و استاندارد، به کمک روش های مخرب این خواص را به دست می آورند که این امر باعث اتلاف هزینه و زمان زیادی می شود. علاوه بر این، روش های مخرب قادر به تشخیص تغییرات جزیی خواص مکانیکی در حین عملیات حرارتی نیستند. در این مقاله، برای به دست آوردن خواص مکانیکی فولادAISI 4140 با دقت بالا از روش غیر مخرب فراصوتی استفاده شده است. برای این منظور، نمونه هایی از این فولاد ساخته شده و با اعمال فرایندهای مختلف عملیات حرارتی، ساختارهایی با دانه بندی و سختی های مختلف ایجاد شده است. برای پیش بینی خواص مکانیکی از جمله مدول الاستیسیته، مدول برشی، ضریب پواسون و مدول حجمی در این میکروساختارها، سرعت موج طولی و عرضی توسط آزمون فراصوتی اندازه گیری شده است. برای شناسایی عوامل خطا و تعیین دقت روش اندازه گیری مورد استفاده، تحلیل عدم قطعیت نیز صورت گرفته است. مقایسه نتایج به دست آمده از آزمایشها با داده های موجود در مراجع مختلف نشان می دهد با روش غیرمخرب فراصوتی می توان خواص مکانیکی نمونه های AISI 4140 را با دقت بسیار بالایی به دست آورد. محاسبه خواص مکانیکی نمونه های مختلف فولادAISI 4140 می دهند که این خواص در سخت ترین ساختار بیشترین مقدار و با کاهش سختی، این خواص نیز کاهش می یابند.