بررسی تجربی و عددی آهنگری گرم هم دمای قطعه پیچیده صنعتی از آلیاژ آلومینیوم 6061

فرآیند آهنگری هم دما قابلیت تولید قطعات پیچیده صنعتی از آلیاژهایی که دارای قابلیت شکل پذیری بالایی نیستند مانند آلیاژهای آلومینیوم را دارا است. حذف اختلاف دمایی بین قطعه و قالب در این روش، باعث از بین بردن مشکل سردشدن قطعه در اثر انتقال حرارت به قالب ها می شود. در این پژوهش آهنگری هم دمای آلیاژ آلومینیوم 6061 در شرایط مختلف فرآیندی شامل نوع روانکار، ابعاد و اندازه شمش اولیه، دما و سرعت تغییر شکل، برای تولید یک قطعه صنعتی پیچیده به صورت عددی و تجربی بررسی شد. برای انجام شبیه سازی این فرآیند از نرم افزار المان محدود Deform 3D استفاده شد. مقایسه نتایج تجربی و عددی آهنگری هم دما تطابق خوب نتایج را نشان داد. بهترین ابعاد شمش اولیه برای قطعه مورد مطالعه، استوانه ای با قطر اولیه 35 و ارتفاع اولیه 32میلی متر است. افزایش دما، کاهش سرعت تغییر شکل و استفاده از روانکار مناسب مقدار نیروی لازم برای آهنگری را کاهش داد. کاهش سرعت تغییر شکل از 25 به 2/5میلی متر بر ثانیه، نیروی لازم جهت آهنگری را تا 1/8 برابر کاهش داد. افزایش دمای آهنگری از 380 به 530درجه سانتی گراد مقدار نیروی آهنگری را تا حدود 3/5 برابر و سختی قطعه را تا حدود 20% کاهش داد. نتایج نشان داد به دلیل پیچیدگی قطعه آهنگری شده، نواحی مختلف قطعه تحت تاثیر مقادیر کرنش مختلف قرار می گیرد که این امر موجب تغییر درصد فازهای ثانویه همچون فاز Mg2Si در این نواحی می شود.