مقایسه یکپارچگی سطح ماشینکاری شده در تراشکاری فولاد ضدزنگ 304l تحت حالات روانکاری کمینه (mql) و کرایوژنیک (co2)

در تحقیق جاری تاثیر پارامترهای عمق و سرعت برشی بر توپوگرافی ‌سطح ماشینکاری، تغییرات ریزسختی و ریزساختاری در سطح مقطع عرضی قطعات تراشکاری شده تحت حالات خشک، تر، روانکاری کمینه (mql)  و خنک کاری کرایوژنیک (co2)، روی فولاد ضدزنگ 304 l بررسی شده است. منشاء اصلی عیوب در توپوگرافی سطوح ماشینکاری، تشکیل لبه انباشته روی سطح ابزار و جدا شدن مجدد آن بود، همچنین افزایش سرعت برشی باعث ناپایداری در تشکیل لبه انباشته و در نتیجه کاهش حجم توده لبه انباشته می گردد. در بحث بهبود توپوگرافی سطح ماشینکاری شده، به ترتیب اولویت، تاثیر روش های mql، تر و کرایوژنیک، نسبت به روش خشک، از بیشترین تا کمترین بوده است. برش عرضی از نمونه های ماشینکاری شده تهیه و مشاهده گردید که مقدار سختی زیرسطحی نمونه ها با فاصله گرفتن از سطح تا حداکثر 34% کاهش می یابد و به سختی ماده پایه قطعه کار نزدیک می شود. میزان سختی در سطح مقطع عرضی نمونه های ماشینکاری شده، ارتباط مستقیم با کارسختی به وجود آمده بر اثر تغییر شکل پلاستیک شدید روی سطح قطعه دارد. با افزایش سرعت برشی، شدت تغییر شکل پلاستیک در قطعه نیز افزایش یافته و میزان سختی در زیر سطح بیشتر می شود. فرآیندهای خنک کاری و روانکاری مختلف تاثیر مستقیم بر ضخامت لایه تغییر شکل یافته ریزساختاری دارد. تحت بیشترین مقدار سرعت برشی استفاده شده در تحقیق جاری، حداکثر کاهش ضخامت لایه تغییر شکل یافته ریزساختاری در حالات کرایوژنیک و روانکاری کمینه نسبت به حالت خشک، به ترتیب برابر با 62% و 28% بوده است

comparison of machined surface integrity in 304l stainless steel turning under minimum quantity lubrication (mql) and cryogenic (co2) conditions

in the current research, the effect of cutting depth and speed on surface topography, microhardness and microstructural changes in cross-sectional surface of turned parts under dry, wet, mql and cryogenic cooling (co2) conditions, on 304l stainless steel has been investigated. the main origin of surface topography defects was the formation of built up edge (bue) on the cutting tool and its removal again. also, the increase in cutting speed causes instability in the formation of bue, as a result the volume of accumulated bue decreases. considering the improvement of surafce topography, in the order of priority, the efficiency of mql, wet and cryogenic methods has been from the highest to the lowest compared to the dry method. the cross section of machined samples were prepared and it was observed that subsurface hardness of the samples decreases with the distance from the surface up to 34% and approaches the hardness of the bulk material. the hardness value in cross section of machined samples is directly related to the work hardening caused by severe plastic deformation on machined surface.with increase of cutting speed, the intensity of plastic deformation increases and the hardness under the surface increases. different cooling and lubrication processes have a direct effect on thickness of the microstructural deformed layer. under the highest value of cutting speed used in this research, the maximum reduction in thickness of the deformed layer of the microstructure in cryogenic and mql conditions compared to the dry mode was equal to 62% and 28%, respectively