بررسی تجربی پارامترهای موثر در سایش ابزار در فرایند ماشینکاری سوپرآلیاژ پایه آهنN۱۵۵ (Multimet)
/بهزاد اسکندری
: دانشکده فنی مهندسی مکانیک
۸۶ص
چاپی
کارشناسی ارشد
رشته مهندسی مکانیک ساخت و تولید
۱۳۹۱/۱۱/۲۵
دانشگاه تبریز
سوپرآلیاژها، به طور گسترده در صنعت هوا فضا، صنایع هستهای، صنایع پتروشیمی و دیگر صنایع به کار میروند .خصوصیاتی همچون مقاومت در حرارتهای بالا و مقاومت به خوردگی باعث شده است این آلیاژها برای کاربردهای فوق مورد توجه قرار گیرند .از طرف دیگر همین خصوصیات باعث شده است که ماشینکاری سوپرآلیاژها به سختی انجام گیرد .تقریبا تمامی تحقیقاتی که برای بررسی قابلیت ماشینکاری سوپرآلیاژها تا کنون به انجام رسیده است، بر روی آلیاژهای پایه نیکل خصوصا آلیاژ IN۷۱۸ بوده است .در این تحقیق به بررسی سایش ابزار و زبری سطح قطعات ماشینکاری شده، در ماشینکاری سوپرآلیاژ پایه آهنN۱۵۵ ، در دو فاز پرداخته شده است .در فاز اول، مکانیزمهای سایش ابزار و تأثیر پارامترهای ماشینکاری بر روی عمر ابزار کاربیدی پوششدار و بدون پوشش، بررسی شده است .در این فاز، از روش شناسی رویهی پاسخ، برای طراحی آزمایش استفاده شده است .پارامترهای برشی سرعت برشی و نرخ پیشروی، هر کدام در ۵ سطح و عمق برش ثابت mm ۱ انتخاب شدهاند .نتایج نشان میدهند که با افزایش سرعت برشی و نرخ پیشروی، عمر ابزار کاهش پیدا میکند .عملکرد ابزار پوششدار از نظر حجم ماده برداشته شده و نرخ برادهبرداری بهتر از ابزار بدون پوشش میباشد) تقریبا دو برابر .(پارامترهای بهینه در ابزار پوششدار، سرعت برشی m/min ۵۰ و نرخ پیشروی mm/rev ۱/۰ و ابزار بدون پوشش سرعت برشی m/min ۵۰ و نرخ پیشروی mm/rev ۲/۰ میباشند .ادامه چکیده مکانیزمهای سایش، عمدتا شامل سایش در اثر چسبندگی و سایش مالشی میباشند .از دیگر مکانیزمهای سایش میتوان به شکاف عمق برش، تشکیل لبهی انباشته زیاد و لب پریدگی، برای ابزار پوششدار، نام برد .در ابزار بدون پوشش لبهی انباشته بیشتری نسبت به ابزار پوششدار وجود دارد که علت آن عدم وجود پوشش و ضعف ابزار در مقابل تشکیل لبهی انباشته میباشد .در سرعتهای برشی بالا سایش مالشی بیشتری مشاهده شد .در فاز دوم از روش تاگوچی برای طراحی آزمایش به منظور بررسی تأثیر پارامترهای ماشینکاری) سرعت برشی، نرخ پیشروی و عمق برش (استفاده گردید .نتایج نشان میدهند که با افزایش سرعت برشی در ابتدا زبری سطح کاهش و سپس افزایش مییابد .سرعت برشیm/min ۱۰۰ ، نرخ پیشروی mm/rev ۱/۰ و عمق برش mm ۵/۰ پارامترهای بهینه میباشند
up edge formation. In high cutting speeds, more abrasive wear was observed. In the second phase, taguchi method was used to study the effects of the cutting parameters (cutting speed, feed rate and depth of cut). Results show that increase of cutting speed reduces surface roughness at first, and then increases it. By taguchi method optimum parameters selected: 100 m/min cutting speed, 0.1 mm/rev feed rate and 0.5 mm depth of cut -up edge wear mechanism in uncoated cutting tools, which is the result of lack of coating in these tools and consequently tool weakness in prevention of build-up edge and chipping are other wear mechanisms that observed in coated cutting tools. There is more build-cut notch wear, build-of-base superalloy, N155 (Multimet) were investigated. In this study, the experimental work was conducted in two phase. In the first phase, coated and uncoated tool wear mechanisms and effect of cutting parameters on tool wear, were investigated. Cutting speed and feed rate, each of them in five levels, were selected as cutting factors and response surface methodology (RSM) was used to design the experiments. Results show that, with the increase of cutting speed and feed rate, tool life reduces. Performance of coated cutting tool in respect of volume removed and metal removal rate, is better than uncoated cutting tool (nearly two times). Optimized cutting parameters in coated and uncoated cutting tools are 50 m/min, 0.1 mm/rev and 50 m/min and 0.2 mm/rev, respectively. Tool wear mechanisms observed are mainly adhesion and abrasion. Depth-base superalloys, particularly on IN718. In this study, tool wear and surface roughness, in machining of an Iron-Superalloys are widely used in aerospace, petrochemical, automotive and many other industries. The properties such as high temperature strength and corrosion resistance have made these alloys to be useful in these applications. On the other hand, these properties make it difficult to machine the superalloys. Almost all the studies that has been carried out on the machinability of superalloys, are on the nickel