Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Specific Cutting Conditions of 100Cr6 Steel Grinding and Selected Final Roughness Parameters

Náprstková Nataša, Novák Martin, Sviantek Jan

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 2

184--189

EN

Grinding of hardened steels is often an important used technology at finishing. Products made from these materials in mechanical engineering are often used, and a quality of the workpiece surface roughness after grinding is one of the important parameters that to us speaks about the quality of the machining process. The paper deals with the influence of the selected cutting conditions when grinding bearing steel 100Cr6 (EN 10027–1) on their machined surface roughness.

2

Vibration and displacement analysis during turning of hardened steel

Felusiak Agata

Archives of Mechanical Technology and Materials

|

2019

|

Vol. 39

54--58

EN

This paper presents an analysis of the vibrations and displacements of the tool during the turning of hardened steel for various turning parameters. Studies have shown that an increase in feed from 0.1 to 0.35 mm / rev results in an almost two-fold increase in radial displacement of the tool. It has also been shown that the combination of high feeds and high rotational speed of the workpiece causes a rapid increase in vibration in all directions.

3

Laboratory tests of the use of belt conveyor elements for moulding sands

Romek D., Selech J., Berdychowski M., Kęska W.

Tribologia

|

2018

|

nr 5

95--100

EN

The article presents the results of research on the wear of belt conveyors’ elements made of various materials. For the purpose of the experiment, a test stand was built, reflecting the real working conditions of the conveyor belt, on which abrasive tests of samples made of appropriately selected materials and a control sample of steel were carried out. Obtained wear values indicated the most wear-resistant material.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczące zużywania się elementów podajnika taśmowego wykonanych z różnych materiałów. Na potrzeby eksperymentu zbudowano stanowisko badawcze, odzwierciedlające rzeczywiste warunki pracy taśmociągu, na którym przeprowadzono testy ścierne próbek wykonanych z odpowiednio dobranych materiałów oraz ze stali kontrolnej. Uzyskane wartości zużycia wskazały najbardziej odporny na zużywanie ścierne materiał.

4

Fractal and frequency based analysis of rough surfaces produced by different machining operations on hardened alloy steel parts

Żak K.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2018

|

Vol. 42, nr 1-4

43--53

EN

The paper presents an original approach to the characterization of the surface profiles/surface topographies produced on hardened steel parts using CBN tools. The experimental investigations involve recording of surface profiles and surface topographies for three different machining operations, namely hard turning, ball burnishing and superfinish in order to obtain a comparable value of the Sa (Ra) parameter of 0.2 μm. Both fractal and frequency analysis were performed in order to obtain the fractal dimension (Sfd) and the signal amplitude and the wavelength which were estimated from the power spectral density (PSD) spectra. The correlations between the Sz (Sa) roughness parameter and the fractal dimension were documented as well as appropriate relations with the frequency characteristics. In particular, the multi-fractal approach to the complex machined surfaces was discussed.

PL

W artykule przedstawiono opracowane nowe podejście do charakterystyki profili powierzchni/topografii powierzchni hartowanych stalowych elementów maszyn obrabianych przy użyciu narzędzi CBN. Badania eksperymentalne obejmowały określenie profili powierzchni i topografii powierzchni dla trzech różnych operacji obróbki – toczenia na twardo, nagniatania i dogładzania oscylacyjnego w celu uzyskania porównywalnej wartości parametru Sa (Ra) – 0,2 μm. Analizę fraktalną i częstotliwościową prowadzono dla ustalenia wymiaru fraktalnego (Sfd) oraz amplitudy sygnału i długości fali. Zostały oszacowane na podstawie gęstości widmowej mocy (PSD). Określono korelację pomiędzy parametrem chropowatości Sz (Sa) i wymiarem fraktalnym. Także ustalono ich zależności od charakterystyk częstotliwości. W szczególności uwzględniono w prowadzonej analizie multifraktalne podejście dla powierzchni złożonych.

5

Influence of tool nose radius on the cutting performance and surface finish during hard turning with CBN cutting tools

Grzesik W., Żak K., Chudy R.

Journal of Machine Engineering

|

2017

|

Vol. 17, No. 2

56--64

EN

In this paper the basic cutting characteristics such as cutting forces, cutting power and its distribution, specific cutting energies and friction were determined as functions of variable tool corner radius ranging from 400 to 1200 µm and the cutting speed ranging from 150 m/min to 270 m/min for a hardened 41Cr4 alloy steel of 55±1 HRC hardness in finish turning steel using chamfered CBN tools. Moreover, selected roughness profiles produced for different tool corner radius were compared and appropriate surface roughness parameters were determined. The measured values of Ra and Rz roughness parameters were compared with theoretical values and springback effect was taken into account.

6

Cutting Mechanics and Surface Finish for Turning with Differently Shaped CBN Tools

Żak K.

Archive of Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. LXIV, nr 3

347--357

EN

In this paper, the basic cutting characteristics such as cutting forces, cutting power and its distribution, specific cutting energies were determined taking into account variable tool corner radius ranging from 400 to 1200 m and constant cutting parameters typical for hard turning of a hardened 41Cr4 alloy steel of 551 HRC hardness. Finish turning operations were performed using chamfered CBN tools. Moreover, selected roughness profiles produced for different tool corner radius were compared and appropriate surface roughness parameters were measured. The measured values of Ra and Rz roughness parameters are compared with their theoretical values and relevant material distribution curves and bearing parameters are presented.

7

A new aspects of hard machining using CBN tools with variable tool corner radius and tool wear effect

Grzesik W., Żak K.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2017

|

Vol. 41, nr 1

5--20

EN

In this paper some important mechanical cutting characteristics such as cutting forces, specific cutting energy and cutting power were determined when finish turning of hardened 41Cr4 alloy steel and AISI 52100 and JIS-SUJ2 bearing steels using CBN tools with variable tool corner radius based on the experimental study and literature data. The tool corner radius was varied from 400 to 2400 µm and, in addition, flank wear effect was taken into account. Moreover, surface roughness produced by CBN tools with different tool corner radius was compared and surface finish obtained was characterized in terms of potential functional performance. As a result, the changes of Ra and Rz roughness parameters and relevant material distribution curves and bearing parameters in the form of Symmetrical Curve of Geometrical Contact (SCGC) are presented.

PL

W pracy określono niektóre charakterystyki procesu skrawania m.in. składowe siły, energię właściwą i moc skrawania w wykańczającym toczeniu utwardzonej stali stopowej 41Cr4 oraz stali łożyskowej AISI 52100 i JIS-SUJ2 narzędziami z CBN o zmiennym promieniu naroża. W analizie wyników uwzględniono dane doświadczalne i literaturowe. Stosowano promień naroża w zakresie od 400 do 2400 µm. Ustalono również wpływ zużycia ostrza na powierzchni przyłożenia. Dodatkowo, porównano chropowatość powierzchni generowaną ostrzami z CBN o zmiennym promieniu naroża oraz potencjalne właściwości eksploatacyjne powierzchni. Uzyskano zmianę zależności parametrów chropowatości powierzchni Ra i Rz oraz parametrów udziału materiałowego w postaci symetrycznych krzywych kontaktu geometrycznego (SCGC) powierzchni – krzywych Kaczmarka.

8

Ocena energetyczna wybranych parametrów stereometrii ostrza z CBN na kształtowanie powierzchni po toczeniu stali o podwyższonej twardości

Niesłony P., Żak K., Chudy R.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 10

1384--1385

PL

W artykule przeprowadzono ocenę energetyczną toczenia stali 41Cr4 utwardzonej do ok. 55±1 HRC dla wybranych stereometrii ostrza z CBN. Analizie poddane zostały wybrane parametry profilu chropowatości, zmiany wartości siły skrawania oraz energii procesu po toczeniu ostrzami o różnym promieniu naroża.

EN

In the article assessed energetic 41Cr4 turning steel hardened to 55±1 HRC selected stereometry cutting edge of CBN. Have been analysed selected roughness profile parameters, changes in cutting forces and the power cutting edge of the process after turning on different corner radius.

9

Mirror surface finishing of hardened die steel by high-Power ultrasonic elliptical vibration cutting

Jung H., Shamoto E., Ueyama T., Hamada S., Xu L.

Journal of Machine Engineering

|

2016

|

Vol. 16, No. 1

5--14

EN

Ultrasonic elliptical vibration cutting has recently been utilized in industry for finishing of various precision parts such as mirror surface finishing and precision micro machining of dies and molds. However, its application has been limited to high-cost ultra-precision machining, where depth of cut is typically in a range from a few micrometers to several tens of micrometers due to power limitation of the vibration device. To expand its application to low-cost mirror surface finishing with ordinary machining facilities, a high-power elliptical vibration device was developed in this research. The elliptical vibration cutting of hardened die steel was examined by applying the developed high-power elliptical vibration device with single crystalline diamond tools. Pick feed was kept to be 0.02 mm to obtain mirror quality surfaces, while depth of cut was increased up to 0.4 mm to verify performance of the high-power elliptical vibration cutting. By analyzing the experimental results, it was clarified that mirror surface finishing of the hardened die steel can be achieved at the large depth of cut with practically acceptable tool life.

10

Badanie wpływu zużycia ostrza na energię właściwą w dokładnym toczeniu stali 16MnCrS5 (AISI 5115)

Grzesik W., Żak K.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 8-9CD2

139--148

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów składowych sił skrawania i odpowiadających im wartości energii właściwej podczas toczenia stali 16MnCrS5 utwardzonej do 850 HV0,05 z użyciem ostrza z CBN. Przeanalizowano zmiany energii właściwej skrawania oraz energii „pasożytniczej” w funkcji posuwu, głębokości skrawania i promienia zaokrąglenia naroża, a także zmiany objętościowe wydajności skrawania Qv.

11

Spawanie hartowanej stali Boron 27. Dobór spoiwa i parametrów spawania

Czaplejewicz W., Kondrat Z.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 1

13--18

PL

Przeprowadzono badania w zakresie doboru spoiwa i parametrów spawania hartowanej stali Boron 27, a także zbadano właściwości wytrzymałościowe otrzymanych połączeń doczołowych. Zastosowano spoiwa ESAB OK. Autorod 12.64, ESAB OK. AristoRod 13.29, BÖHLER X 70-IG, EASB OK. Tubrod 15.14. Dla spoiwa EASB OK. Tubrod 15.14 nie uzyskano poprawnych parametrów spawania w zakresie badań wizualnych. W wyniku badań na rozciąganie próbek stwierdzono, że pękały one w strefie wpływu ciepła, a właściwości wytrzymałościowe nie różniły się w sposób istotny dla wszystkich zastosowanych spoiw. Badania na zginanie pokazały jednak, że pozytywnie przeszły próbę próbki spawane spoiwami ESAB OK. Autorod 12.64 i ESAB OK. AristoRod 13.29.

EN

The research was conducted in the field of the selection of filler and welding parameters for hardened Boron 27 steel. The endurance properties of the obtained frontal joints were also tested. The following fillers were applied: ESAB OK. Autorod 12.64, ESAB OK. AristoRod 13.29, BÖHLER X 70-IG, EASB OK. Tubrod 15.14. Appropriate welding parameters were not attained for the filler EASB OK. Tubrod 15.14 (visual examination). The tensile strength tests on the samples resulted in their fractures in the heat-affected zones. The endurance properties did not significantly vary as far as all the applied fillers are concerned. However, the bending strength tests gave a positive result for the samples welded with the following fillers: ESAB OK. Autorod 12.64 and ESAB OK. AristoRod 13.29.

12

Surface texture analysis after ball end milling with various surface inclination of hardened steel

Wojciechowski S., Twardowski P., Wieczorowski M.

Metrology and Measurement Systems

|

2014

|

Vol. 21, nr 1

145--156

EN

In this paper, an analysis of various factors affecting machined surface texture is presented. The investigation was focused on ball end mill inclination against the work piece (defined by surface inclination angle α. Surface roughness was investigated in a 3D array, and measurements were conducted parallel to the feed motion direction. The analysis of machined surface irregularities as a function of frequency (wavelength λ), on the basis of the Power Density Spectrum - PDS was also carried out. This kind of analysis is aimed at valuation of primary factors influencing surface roughness generation as well as its randomness. Subsequently, a surface roughness model including cutter displacements was developed. It was found that plain cutting with ball end mill (surface inclination angle α = 0°) is unfavorable from the point of view of surface roughness, because in cutter’s axis the cutting speed νc ≈ 0 m/min. This means that a cutting process does not occur, whereas on the machined surface some characteristics marks can be found. These marks do not appear in case of α ≠ 0°, because the cutting speed νc ≠ 0 on the full length of the active cutting edge and as a result, the machined surface texture is more homogenous. Surface roughness parameters determined on the basis of the model including cutter displacements are closer to experimental data for cases with inclination angles α ≠ 0°, in comparison with those determined for plain cutting (α = 0°). It is probably caused by higher contribution in surface irregularities generation of plastic and elastic deformations cumulated near the cutter’s free end than kinematic and geometric parameters, as well as cutter displacements.

13

Nagniatanie ślizgowe stali hartowanej Cf53 kulkami ceramicznymi

Dzionk S., Ścibiorski B., Waszczur P.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 11CD

60--69

PL

Ceramika techniczna dostępna na rynku a stosowana na ostrza skrawające mogłaby być używana również na elementy robocze narzędzi nagniatających. Duża twardość tych materiałów jest korzystna natomiast inne właściwości fizyczne w tym parametry struktury geometrycznej powierzchni powodują, że nie zawsze są właściwym materiałem na elementy robocze w procesie nagniatania materiałów hartowanych. W tym artykule przedstawiono wyniki badań nagniatania ślizgowego powierzchni stali hartowanej Cf53 kulkami ceramicznymi wykonanymi z różnych rodzajów ceramiki technicznej. Otrzymana struktura geometryczna powierzchni jak i stan kulek po procesie nagniatania opisano na podstawie dokumentacji fotograficznej.

EN

Technical ceramics used for cutting edges and available on the market would also be applied to working elements of burnishing tools. High hardness of these materials is beneficial however some other physical properties including the parameters related to their geometrical surface structure cause their inadequacy for tools applied to burnishing hardened materials. This article presents the research results of sliding burnishing of hardened Cf53 steel surfaces using tools made of different kind of technical ceramics. The resulting geometric structure of the surface and the state of the balls after burnishing process were described based on photographic documentation.

14

Kulki ceramiczne jako elementy nagnitające powierzchnię stali hartowanej

Dzionk S., Ścibiorski B., Waszczur P.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 11CD

50--59

PL

Materiały utwardzane nagniata się zazwyczaj narzędziami z diamentowymi końcówkami. W tym procesie sfera nagniatająca jest stosunkowo mała ze względu na znaczny koszt narzędzia. Powoduje to, że parametry nagniatania a w szczególności posuw muszą być bardzo małe, co znacznie wydłuża proces. Ponadto podczas nagniatania takim narzędziem na powierzchni powstają dodatkowe struktury nierówności związane z wypływkami materiału. Materiały ceramiczne cechuje znaczna twardość a masowość produkcji obniża ich cenę. Na rynku dostępne są kulki ceramiczne wykonane z dużą dokładnością o małej chropowatości powierzchni. Dokładniejsza analiza ich właściwości umożliwiłaby określenie zakresu ich stosowania. W niniejszym artykule analizuje się stan powierzchni kulek ceramicznych pod względem struktury geometrycznej powierzchni w kontekście stosowania ich w procesie nagniatania ślizgowego.

EN

Burnishing hardened materials is usually performed using diamond-tipped tools. In this process working tool sphere is relatively small due to its significant cost. This causes the burnishing parameters and in particular the feed rate must be very low that considerably prolongs the process. In addition, while burnishing with such a tool additional structures of irregularities associated with material burring are created. Ceramic materials are characterized by high hardness, and mass-production might lower their price. There are ceramic balls of high accuracy and low surface roughness available on the market place. A more detailed analysis of their properties could enable to determine the scope of their application. This paper includes the analysis of ceramic balls surface state regarding their geometrical structure in the context of the respective application of the sliding burnishing process.

15

Wpływ nanofluidów zastosowanych podczas hartowania na właściwości warstwy azotowęgloutwardzonej

Gęstwa W.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

686--690

PL

W pracy podjęto próbę wykazania możliwości kształtowania własności warstwy azotonawęglanej wytworzonej na stali niskowęglowej za pomocą hartowania w tradycyjnych ośrodkach hartowniczych modyfikowanych nanocząstkami ciała stałego. Wprowadzenie tych cząstek do tradycyjnych ośrodków hartowniczych ma na celu zmianę przebiegu odbioru ciepła podczas hartowania elementów. Zmiany szybkości chłodzenia w zakresie temperatury 500÷600°C oraz 200÷300°C pozwalają z jednej strony zapewnić wytworzenie mikrostruktury martenzytycznej w materiale, a z drugiej uzyskanie mniejszych naprężeń własnych powodujących odkształcenia lub pęknięcie materiału. W pracy przedstawiono wstępne badania zdolności chłodzących oleju mineralnego o nazwie handlowej Mar-Temp 340 oraz 10% wodnego roztworu polimerowego (poliakrylanu sodu) w wyniku jego modyfikacji przez dodatek nanocząstek Al2O3. W celu zbadania wpływu tych ośrodków na właściwości materiału hartowanego przeprowadzono badania na próbkach azotonawęglanych z stali C10 o powierzchniowym stężeniu węgla 0,8% i azotu 0,4%. Na próbkach azotonawęglanych, hartowanych i odpuszczanych zbadano twardość, udarność oraz odporność na zużycie ścierne. Mikrostruktura w stanie wyjściowym wszystkich próbek składała się z ferrytu z drobnymi wydzieleniami perlitu. Uzyskane wyniki pomiarów twardości HRC po hartowaniu wykazały mniejszą wartość na próbkach hartowanych w ośrodkach z dodatkiem nanocząstek. Natomiast pomiary twardości HV30 na tych samych próbkach wykazały odwrotną relację. Uzyskane różnice twardości wynikają z zastosowania podczas pomiarów różnych obciążeń wgłębnika, które wynosiło w sposobie Rockwella 150 kG (1471 N), a w sposobie Vickersa 30 kG (294 N). Na podstawie badań udarności stwierdzono, że dodatek nanocząstek w ośrodku chłodzącym powoduje zwiększenie udarności. ośrodka hartowniczego z nanocząsteczkami. W tych ośrodkach chłodzących po hartowaniu otrzymano w warstwie wierzchniej (azotonawęglanej) na poszczególnych próbkach mikrostrukturę martenzyt + austenit szczątkowy + drobne wydzielenia węglikoazotków, a w rdzeniu przesycony ferryt z wydzieleniami bainitu. Podsumowując, można stwierdzić, że wprowadzając określoną ilość dodatku nanocząstek do ośrodka chłodzącego można w znaczny sposób wpływać na szybkość odbioru ciepła, co wpływa na uzyskiwaną mikrostrukturę oraz zmianę własności mechanicznych i plastycznych elementów uprzednio azotonawęglanych.

EN

In the paper, the cooling properties of traditional hardened mediums, such as mineral oils or polymer water solution, were modified with the Al2O3 nanoparticles. The addition of these particles to the traditional quenching mediums was used for the change of warmth receipt during the hardening process of carbonitrided elements. The change of cooling speed in the range of temperature 500÷600°C and 200÷300°C ensures: the martensitic microstructure in the material, and the smaller residual stresses causing deformations or cracks of the elements. The new investigations of cooling abilities of the mineral oil or polymer water solutions modified with Al2O3 nanoparticles, were conducted in this work. In order to examine the influence of these media on the proprieties of hardened material, the study was performed on carbonitrided samples of surface concentration of 0.8% carbon and 0.4% nitrogen. The hardness, impact strength and abrasive wear were examined. In the initial state, the microstructure of all samples consisted of ferrite with fine precipitations of pearlite. The obtained results showed the smaller value of HRC hardness in case of the samples hardened in quenching mediums with the nanoparticles addition. However, the measurements of HV30 hardness on the same samples showed an opposite relation. The obtained differences of hardness result from the use during measurements of various weights of intender, which was in Rockwell method 150 kG (1471 N), and in Vickers method 30 kG (294 N). The nanoparticles addition to quenching medium caused the growth of impact strength. The abrasive wear tests did not show the meaningful influence of the quenching mediums with nanoparticles. In these quenching media, the hardened microstructure in the carbonitrided layers consisted of martensite, retained austenite, and fine precipitations of carbonitrides. In the core of steel, supersaturated ferrite and bainite precipitations were visible on all the samples. Summarizing, it will be able to state, that the quantity of nanoparticles, added to the quenching mediums, can influence the speed of warmth receipt. It causes the changes in the microstructure as well as mechanical and plastic properties of carbonitriding elements.

16

Surface roughness of hardened steel after ball end milling with various surface inclination

Wojciechowski Sz., Twardowski P., Chwalczuk T.

Archives of Mechanical Technology and Automation

|

2013

|

Vol. 33, no. 1

55--64

EN

The work presented here, concentrates on the analysis of surface roughness after ball end milling with various surface inclination angle α and feed per tooth value fz. Experiments were carried out on hardened alloy steel (X153CrMoV12) plate with hardness approximately 60 HRC. Surface roughness parameters (Ra, Rz, RSm) were measured after the milling process in the range of the investigated kinematic parameters ((&alpha, fz), parallel to the feed motion direction. Measurements were made using surface profiler. On the basis of carried out research, the relevance analysis of the investigated factors (&alpha, fz) on the surface roughness was made. The research revealed, that in ball end milling process, both surface inclination angle a and feed per tooth fz have significant influence on the surface roughness parameters Ra, Rz values. In case of surface inclination angle this influence is described by a non-monotonous dependency. It was also found, that the dominative factor in the surface texture generation was not feed per tooth fz (according to kinematic-geometric model) but feed per revolution f, related to the dynamical cutter displacements.

PL

W artykule przedstawiono analizę chropowatości powierzchni otrzymanej podczas frezowania frezem kulistym zahartowanej stali stopowej (X153CrMoV12) o twardości około 60 HRC w zakresie zmiennych posuwów fz i kątów pochylenia osi frezu &alpha . Parametry chropowatości powierzchni (Ra, Rz, RSm) zmierzono profilografometrem, równolegle względem wektora kierunku ruchu posuwowego, w zakresie badanych parametrów kinematycznych (&alpha, fz). Z badań wynika, że kąt pochylenia osi frezu a oraz posuw fz mają istotny wpływ na wartości parametrów chropowatości Ra, Rz. Wpływ kąta pochylenia osi frezu &alpha jest opisany zależnością niemonotoniczną. Zaobserwowano również, że dominującym czynnikiem w kształtowaniu mikronierówności powierzchni nie jest posuw na ostrze fz (zgodnie z modelem kinematyczno-geometrycznym), lecz posuw na obrót f, związany z przemieszczeniami części roboczej narzędzia.

17

Wybrane aspekty wpływu dynamiki frezowania w warunkach HSM na chropowatość powierzchni obrabianej zahartowanej stali

Twardowski P., Wieczorowski M., Wojciechowski Sz.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 1

51-55

PL

Analiza różnych czynników wpływających na chropowatość powierzchni obrobionej po frezowaniu walcowym i walcowo-czołowym w warunkach HSM stali zahartowanej. Przedstawiono badania wpływu parametrów frezowania (prędkość skrawania vc, głębokości skrawania ap ) i dynamiki procesu na chropowatość powierzchni obrobionej. Przeprowadzono także analizę profilogramów pod kątem wpływu drgań i składowych siły całkowitej na charakter mikronierówności powierzchni obrobionej. Wykazano, że chropowatość teoretyczna, wynikająca z kinematyczno-geometrycznego odwzorowania ostrza w materiale obrabianym, znacznie się różni od wartości rzeczywistej, a dominującym czynnikiem w badanym zakresie, nie jest posuw na ostrze fz (jak zakłada model teoretyczny), lecz zjawiska dynamiczne i związany z nimi posuw na obrót f.

EN

A review of various factors affecting roughness grade as left 0? surface Of hardened Steel after milling operation performed with cylindrical cutter and with end milling cutter under HSM conditions. Presented are the effects of milling operation parameters (i.e cutting speed vc, depth of cut a") and the dynamic character of the process on the component surface roughness. Also, the profilograms are reviewed for the effects of vibrations and applied force components on the character of ridges.

18

Wpływ nanofluidów na wybrane właściwości mechaniczne hartowanej stali zawierającej 1% węgla

Gęstwa W., Przyłęcka M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 5

392--395

PL

W pracy podjęto próbę wykazania możliwości kształtowania właściwości stali przez wykorzystanie podczas procesów hartowania tradycyjnych ośrodków hartowniczych (olejów mineralnych) modyfikowanych nanocząsteczkami ciała stałego. Wprowadzenie tych cząstek do tradycyjnych ośrodków hartowniczych ma na celu zmianę przebiegu odbierania ciepła podczas procesu hartowania. W pracy przedstawiono wstępne badania zdolności chłodzących oleju mineralnego o nazwie handlowej Mar-Temp 340 zmodyfikowanego przez dodanie nanocząstek SiO2. Przedstawiono również wpływ modyfikacji ośrodka hartowniczego na strukturę i wybrane właściwości mechaniczne hartowanych stali o zawartości 1% węgla. W ramach badań wyznaczono krzywe chłodzenia w układzie temperatura- -czas dla ośrodka chłodzącego Mar-Temp 340 oraz Mar-Temp 340 z 1% i 3% dodatkiem nanocząstek SiO2. Zbadano także wpływ tych ośrodków na właściwości hartowanych stali o zawartości węgla około 1,0%. Zawartość węgla odpowiada powierzchniowemu stężeniu węgla w warstwie wierzchniej elementów nawęglanych. W ramach badań określono twardość materiału, podjęto również próbę rozciągania metali w temperaturze otoczenia dla zahartowanej stali o zawartości 1% węgla. W stanie wyjściowym strukturę wszystkich próbek stanowił perlit z niewielką ilością cementytu, tak jak w warstwie wierzchniej elementów nawęglanych. Uzyskane wyniki pomiarów twardości po hartowaniu wykazały na próbkach spadek twardości wraz ze wzrostem dodatku nanocząstek. Na podstawie próby rozciągania stwierdzono, że zwiększenie dodatku nanocząsteczek w ośrodku chłodzącym powoduje poprawę własności wytrzymałościowych i korelujących z nimi własności plastycznych. Próbki hartowane w tych ośrodkach cechowały się mikrostrukturą martenzyt + austenit szczątkowy + cementyt lub martenzyt + bainit + austenit szczątkowy + cementyt. Podsumowując, można stwierdzić, że zmieniając ilość dodatku nanocząstek w ośrodku chłodzącym można w znacznym stopniu wpływać na szybkość odbierania ciepła, co wpływa na uzyskiwaną strukturę i zmiany własności mechanicznych i plastycznych.

EN

In the paper the possibility of the formation of cooling property of traditional hardened mediums such as mineral oils has been examined. In order to change the heat transfer during the hardened process of elements to the traditional hardened mediums the nanoparticles have been introduced. On the basis of premises introduced above, the new investigations of cooling abilities of the mineral oil, as a consequence of its modification with SiO2 nanoparticles, were conducted in this work. The result are presented in the two coordinate systems: temperature versus time and temperature versus cooling speed. The samples from steel of the carbon content about 1.0% were investigated in order to examination of the influence of these quenching mediums on the properties of the hardened material. This carbon content corresponds to surface carbon concentration in the carburized layer. The measurements of hardness and tensile test were realized at the room temperature. The results of the hardness measurements after hardening showed that the increase in the addition of SiO2 nanoparticles causes the decrease in the hardness of the samples. The realized investigations during the tensile test indicated increase in the addition of nanoparticles to the quenching mediums caused the increase of tensile strength and the creep limit and elongation. The samples hardened by using of these quenching mediums were characterized by the structure consisting of martensite, residual austenite and cementite or martensite with bainite (quenching mediums from 3% addition nanoparticles SiO2).

19

Influence of coatings based on multi-component metal nitrides on the chip-forming zone characteristics when turning hardened steel

Jenek M.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2012

|

Vol. 17, no. 2

621-628

EN

The paper presents an analysis of the efficiency of multi-component coatings based on metal nitrides of various thickness deposited using of the PVD method when turning of steels with coated cemented carbide. The research proves a positive influence of the tested coatings and their thickness on the tested characteristics such as the chip thickness compression ratio, shear angle, shear strain and mean coefficient of friction on the rake face Among others, they provide a decrease of the value of about and the value of 10%. In order to improve the cutting conditions, a proper selection of both types of coatings and their thickness depending on the processed material is necessary.

20

Functional properties of hardened steel parts generated by turning and ball burnishing operations

Grzesik W.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2012

|

Vol. 36, nr 4

5-17

EN

This paper presents the experimental results of the role of ball burnishing in improving of the surface integrity produced in finish hard machining of hardened 41Cr4 steel. The characterization of the surface integrity includes two standardized sets of 2D and 3D roughness parameters, the distributions of microhardness, residual stresses and the microstucture of the sublayer which was examined using SEM/EDS technique. The functional properties of the surface layer were predicted and discussed. This study reveals that ball burnishing performed on hard turned surfaces improves not only surface roughness but also results in better service properties compared with those generated by CBN hard turning.

PL

W artykule przedstawiono analizę wyników doświadczalnych dotyczących roli nagniatania tocznego kulką ceramiczną w polepszeniu właściwości warstwy wierzchniej wytworzonej podczas wykończeniowego toczenia utwardzonej stali 41Cr4. Charakteryzacja wytworzonej warstwy wierzchniej obejmuje określenie dwóch zbiorów znormalizowanych parametrów chropowatości powierzchni, rozkład wartości twardości naprężeń własnych oraz badania mikrostruktury metodami mikroskopii elektronowej EM/BSE/EDX. Analiza wyników badań pozwala stwierdzić, że nagniatanie kulką po toczeniu na twardo poprawia nie tylko chropowatość powierzchni, ale również polepsza właściwości eksploatacyjne w porównaniu z efektami toczenia narzędziami z CBN.