بررسی عمر ابزار و مکانیزم‌های سایش در تراشکاری سوپرآلیاژ پایه آهن-نیکل N-155 به کمک روش‌شناسی رویه‌ی پاسخ

خواص مناسب سوپرآلیاژها از جمله حفظ استحکام در دماهای بالا و مقاومت خوب به خوردگی باعث شده است که از این آلیاژها در صنایع مختلف از جمله صنایع هوافضا، صنایع شیمیایی و پتروشیمی بسیار استفاده شود. از طرف دیگر وجود همین خواص باعث شده است که سوپرآلیاژها جز مواد سخت برای ماشینکاری محسوب شوند. از این رو بررسی قابلیت ماشینکاری سوپرآلیاژها اهمیت زیادی پیدا می‌کند. در تحقیق حاضر، تاثیر پارامترهای ماشینکاری بر عمر ابزار در تراشکاری سوپرآلیاژ پایه آهن-نیکل n-155 بررسی شده است. سرعت برشی و نرخ پیشروی هر کدام در پنج سطح به‌عنوان متغیرهای براده‌برداری انتخاب شدند. رابطه‌ی بین پارامترهای ماشینکاری و متغیر خروجی (عمر ابزار) با استفاده از روش‌شناسی رویه‌ی پاسخ مدل‌سازی شد. نتایج نشان می‌دهند که تطابق خوبی بین نتایج آزمایش‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی‌شده توسط مدل ریاضی وجود دارد. همچنین از تجزیه و تحلیل واریانس برای بررسی کیفیت مدل برازش شده و متغیرهای مربوطه استفاده و نشان داده شد که سرعت برشی بیش از نرخ پیشروی بر عمر ابزار تاثیرگذار است. همچنین ابزارهای برشی توسط تصاویر حاصل از عکس‌برداری الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفتند و مکانیزم‌های سایش ابزار در سرعت‌های برشی و نرخ پیشروی‌های مختلف بررسی شدند. سایش مالشی و چسبندگی، مکانیزم‌های سایش غالب در این تحقیق هستند. در پایان، با استفاده از تابع مطلوبیت، پارامترهای بهینه ماشینکاری برای به‌دست آوردن بیشترین عمر ابزار پیش‌بینی شدند. نشان داده شده است که پارامترهای سرعت برشی m/min 50 و نرخ پیشروی mm/rev 2/0 مقادیر بهینه هستند و پیش‌بینی می‌شود که عمر ابزار با استفاده از این مقادیر برابر با 526/7 دقیقه شود.