اثر میکروساختار ماده بر فرسایش ابزار هنگام ماشینکاری آلیاژهای سخت تیتانیوم

ماشین کاری آلیاژ تیتانیوم

Experimental investigation on the effect of

the material microstructure on tool wear when machining

hard titanium alloys: Ti–۶Al–۴V and Ti-555

بررسی اثر میکروساختار ماده بر فرسایش ابزار هنگام ماشینکاری

آلیاژهای سخت تیتانیوم : Ti-555; Ti – ۶Al – ۴V

ABSTRACT

An experimental investigation was conducted in this work to analyze the effect of the workpiece microstructure on tool wear behavior and stability of the cutting process during marching difficult to cut titanium alloys: Ti–۶Al–۴V and Ti-555. The analysis of tool–chip interface parameters such as friction, temperature rise, tool wear and workpiece microstructure evolution under different cutting conditions have been investigated. As the cutting speed increases, mean cutting forces and temperature show different progressions depending on the considered microstructure. Results show that wear modes of cutting tools used for machining the Ti-555 alloy exhibit contrast from those obtained for machining the Ti–۶Al–۴V alloy. Because of the fine-sized microstructure of the near-β titanium Ti-555, abrasion mode was often found to be the dominate wear mode for cemented cutting tools. However, adhesion and diffusion modes followed by coating delamination process were found as the main wear modes when machining the usual Ti–۶Al–۴V alloy by the same cutting tools. Moreover, a deformed layer was detected using SEM–EDS analysis from the sub-surface of the chip with β-grains orientation along the chip flow direction. The analysis of the microstructure confirms the intense deformation of the machined surface and shows a texture modification.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

در این مطالعه یک بررسی تجربی جهت آنالیز اثر میکروساختار قطعه کار بر روی رفتار فرسودگی ابزار و پایداری فرآیند برش در آلیاژهای تیتانیوم مقاوم در برابر برش، انجام گرفته است: Ti-555; Ti – ۶Al – ۴V. تحلیل پارامترهای فصل مشترک ابزار- تراشه مانند اصطکاک، افزایش دما، سایش ابزار و ارزیابی میکروساختار قطعه کار تحت شرایط برش مختلف تحقیق شده است. همانطور که سرعت برش افزایش می یابد، نیروهای برش اصلی و دما، بسته به میکروساختار مورد ملاحظه، پیشرفت های مختلفی نشان می دهند. نتایج نشان می دهند که حالت های سایش ابزارهای برش مورد استفاده در ماشین کاری آلیاژ Ti-555 نسبت به حالات سایش حاصل برای ماشین کاری آلیاژ Ti – ۶Al – ۴V متفاوت است. به علت ریزساختار با اندازه ظریف تیتانیوم Ti-555 نزدیک به β، حالت سایشی  برای ابزارهای برش سمانته شده، اغلب حالت فرسایش است. البته حالت های چسبندگی و نفوذ از طریق فرآیند لایه لایه شدگی پوشش دنبال می شود. همچنین، یک لایه دگرگون شده با استفاده از آنالیزهای SEM-EDS از زیرلایه سطحی تراشه با جهت گیری دانه های بتا در امتداد جهت سیلان تراشه، شناسایی شده است. تحلیل میکروساختار تأیید کننده دگرگونی شدید سطح ماشین کاری بوده و یک اصلاح اساسی را نشان می دهد.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.