Experimental Investigation of Controlled Single and Multiple Impacts of Shot Peening on Titanium Ti-6A1-4V Alloy, 300M Steel and Aluminium Alloy 7050-T7451

Pendant le processus de grenaillage, plusieurs coups sphériques impactent la surface du composant à des vitesses élevées provoquant une déformation plastique de la surface du composant. Cette déformation plastique introduit des contraintes résiduelles de compression bénéfiques sous la surface dans le matériau et, dans certains cas, augmente la dureté sous la surface en raison de l'évolution de la microstructure sous la surface, améliorant durée de vie et résistance à l'usure. Le processus de grenaillage est régi par un certain nombre d'imparamètres importants qui déterminent le rendement de grenaillage. Pour mieux comprendre le coup processus de grenaillage et résultats de grenaillage sur différents matériaux, il est essentiel d'étudier l'effet de paramètres de processus individuels pour différents matériaux cibles. En utilisant un canon de grenaillage à un seul coup, l'effet des paramètres de grenaillage individuels tels que comme la vitesse de tir, le diamètre de tir, l'angle d'impact et les propriétés du matériau sur l'indentation diamètre, profondeur d'indentation et changement de la valeur du coefficient de restitution (CoR) après un et trois impacts sur les alliages aérospatiaux sont étudiés. La recherche porte sur trois différents alliages : alliage Titane Ti- 6Al-4V, acier 300 M (fourni par SAFRAN Tech.) et Alliage d'aluminium AA 7050-T7451. La vitesse et la taille du tir, l'angle d'impact et les qualités du matériau cible sont tous paramètres pertinents, selon la littérature. Pour grenailler les échantillons, 1,19 mm et Des tailles de grenailles de 2,5 mm en acier inoxydable 440 HRC ont été choisies. Au cours de la procédure de grenaillage, une pression de canon allant de 0,013 MPa à 0,55 MPa a été utilisée. Pour l'expérimentation analyse, trois angles d'impact de 0°, 15° et 30° ont été choisis. Deux haute résolution des radars ont été utilisés pour analyser la trajectoire 3D du tir. Caméras haute résolution ont été utilisés pour mesurer l'impact et la vitesse de rebond du tir impactant. Les principales conclusions de l'étude sont que l'augmentation de la pression des canons entraîne une exposition inverse. augmentation essentielle de la vitesse d'impact. La vitesse moyenne passe de 16,4 m/s à 82,1 m/s pour le diamètre de grenaille de 2,5 mm et 9,7 m/s à 57,7 m/s pour le diamètre de grenaille de 1,19 mm lorsque la pression est augmentée de 0,01 MPa à 0,55 MPa. L'angle d'impact réel variait entre +14° pour un angle cible de 0°, ± 8° pour un angle cible de 15° et ±4° pour un angle cible de 30°. Le diamètre et la profondeur d'indentation sont influencés par le diamètre de la taille de la grenaille et l'impact de la grenaille rapidité. Dans le cas d'une interaction tir-cible d'un diamètre de tir de 2,5 mm, l'augmentation de la vitesse de 16,4 m/s à 82,1 m/s entraîne une augmentation du diamètre moyen de l'indentation dans le titane Ti-6Al-4V de 522,83 μm à 1073,3 μm soit seulement 183,12 μm à 432 μm avec 1,19 coup de mm. De même, pour l'acier 300M, le diamètre moyen passe de 465 μm à 1023,3 μm viii pour un diamètre de grenaille de 2,5 et de 181,4 μm à 416,83 μm pour un diamètre de grenaille de 1,19 mm. Aluminium L'alliage AA7050 T-7451 a observé un changement significativement plus élevé du diamètre d'indentation moyen soit 619,83 μm à 1403,6 μm pour un diamètre de grenaille de 2,5 mm et 233,66 μm à 578,6 μm pour diamètre de tir 1,19 mm. Pour vérifier le diamètre de l'indentation, les résultats ont été en outre analysés et comparés avec les deux autres techniques telles que l'analyse des contours GT et analyse de polissage conventionnelle. L'échantillon d'essai grenaillé à 0,06 MPa et 0,27 MPa avec 2,5 mm a été utilisé pour l'analyse. On observe qu'en mesurant l'indentation diamètre, l'erreur maximale avec la technique de l'échantillon de coupe est de 25 % lors de l'utilisation du contour GT analyse, l'erreur maximale pourrait être de 15%. Le diamètre de tir, les angles d'impact de l'incident, les vitesses de tir et le nombre d'impacts ont tous eu un impact sur la valeur du coefficient de restitution (CoR), qui a été mesuré et comparé. Pour résumer, le diamètre du tir n'a pas d'effet sur la valeur du CoR, cependant l'impact l'angle, la vitesse de tir et le nombre d'impacts ont tous un effet sur la valeur CoR. Le CdR la valeur varie de 0,30 à 0,89. La valeur du CoR augmente avec le nombre d'impacts dans le même région augmente. Le diamètre d'indentation augmente à mesure que la vitesse d'impact augmente et le diamètre de la grenaille passe de 1,19 mm à 2,5 mm. La vitesse d'impact varie moins inférieure à ±5 m/s pour une pression d'impact donnée.