Analiza SEM-EDS stanu czynnej powierzchni ściernicy impregnowanej węglem amorficznym po procesie szlifowania prostoliniowo-zwrotnego walcowych powierzchni wewnętrznych ze stopu Titanium Grade 2

• Autorzy: Nadolny K. , Rokosz K. , Kapłonek W. , Wienecke M. , Heeg J.

Warianty tytułu

EN

SEM-EDS analysis of wear of the amorphous carbon-treated grinding wheel active surface after reciprocal internal cylindrical grinding process of Titanium Grade 2

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule dokonano szczegółowej analizy stanu ściernicy impregnowanej nowym typem impregnatu (węglem amorficznym) po procesie szlifowania prostoliniowo-zwrotnego walcowych powierzchni wewnętrznych wykonanych ze stopu Titanium Grade 2. W celu dokładnej identyfikacji śladów zużycia takiej ściernicy wywołanego szlifowaniem przeprowadzono analizy z użyciem elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM – ang. Scanning Electron Microscopy) i spektroskopii dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (EDS – ang. Energy-dispersive X-ray Spectroscopy). Podczas badań eksperymentalnych zastosowano nowoczesną aparaturę obserwacyjno-pomiarową, w której skład wchodziły dwa elektronowe mikroskopy skaningowe JSM-5500LV firmy JEOL Ltd., Japonia i stacja robocza Auriga CrossBeam firmy Carl Zeiss Microscopy GmbH, Niemcy oraz zaawansowany detektor EDS Octane plus firmy EDAX, Inc., USA. Przeprowadzone analizy SEM-EDS pozwoliły na określenie udziału procentowego oraz kształtu i rozmieszczenia zalepień będących skutkiem adhezji wiórów Ti do czynnej powierzchni ściernicy oraz określenie udziału na niej substancji impregnującej (węgla amorficznego) po procesie szlifowania.

EN

In this paper, a detailed analysis of the condition of the grinding wheel impregnated with a new type of impregnate (amorphous carbon) on the reciprocal internal cylindrical grinding process of Titanium Grade 2. In order to accurately identify of wear symptoms caused on the grinding wheel during grinding process, analyzes were performed using scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) techniques. During the experimental research modern instruments of observation and measurement were used: two scanning electron microscopes (JSM-5500LV by JEOL Ltd., Japan and workstation Auriga CrossBeam by Carl Zeiss Microscopy GmbH, Germany) as well as advanced EDS detector (Octane plus by EDAX, Inc., USA). Conducted SEM-EDS analysis made it possible to determine the percentage, the shape and arrangement of cloggings resulting from adhesion of Ti chips to the grinding wheel active surface and to determine the share of an amorphous carbon after the grinding.

Słowa kluczowe

PL

impregnacja ściernic; szlifowanie stopów tytanu; SEM-EDS; materiały trudnoskrawalne; szlifowanie otworów

EN

grinding wheel impregnation; grinding of titanium alloys; SEM-EDS; hard-to-cut materials; internal cylindrical grinding

• Wydawca: Wydawnictwo Wrocławskiej Rady FSNT NOT
• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 20, z. 1
• Strony: 78--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., il.

Twórcy

autor

Nadolny K.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Inżynierii Produkcji, Koszalin

autor

Rokosz K.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Inżynierii Produkcji, Koszalin

autor

Kapłonek W.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Inżynierii Produkcji, Koszalin

autor

Wienecke M.

• Institut für Oberflächen- und Dünnschichttechnik, Fachbereich Elektrotechnik und Informatik, Hochschule Wismar

autor

Heeg J.

• Institut für Oberflächen- und Dünnschichttechnik, Fachbereich Elektrotechnik und Informatik, Hochschule Wismar

Bibliografia

• [1] ALBERTS M., KALAITZIDOU K., MELKOTE S., 2009, An investigation of graphite nanoplatelets as lubricant in grinding, Int J Mach Tool Manu, 49/12-13, 966-970.
• [2] CHIRKOV G.V., 2007, Characteristics of the grinding wheel impregnation processes, Russian Engineering Research, 27, 387-389.
• [3] CHOI G.S., CHOI G.H., 1997, Process analysis and monitoring in abrasive water jet machining of alumina ceramics, Int J Mach Tool Manu, 37, 295-307.
• [4] DAVIS T.D., DICORLETO J., SHELDON D., VECCHIARELLI J., ERKEY C.A., 2004, Route to highly porous grinding wheels by selective extraction of pore inducers with dense carbon dioxide, J Supercrit Fluids, 30, 349-358.
• [5] GALLAGHER T.P., 1967, Process for impregnating porous bodies with a solid fusible substance, Patent 3341355, USA.
• [6] HARMANN M.L., 1927, Abrasive article, Patent 1615271, USA.
• [7] HERMAN D., 1998, Glass and glass-ceramic binder obtained from waste material for binding alundum abrasive grains into grinding wheels, Ceram Int, 24/7, 515-520.
• [8] HERMAN D., MARKUL J., 2004, Influence of microstructures of binder and abrasive grain on selected operational properties of ceramic grinding wheels made of alumina, Int J Mach Tool Manu, 44, 511-522.
• [9] JONES H.H., 1941, Composition for impregnating grinding wheels, Patent 2240302, USA.
• [10] KITAJIMA M., UNNO K., TAKEHARA H., KONO T., SOMA S., 2010, Segmented grinding wheel and manufacturing method therefor, Patent 2010/0261420 A1, USA.
• [11] KREMEN Z.I., 2003, A new generation of high-porous vitrified cBN wheels, Ind Diamond Rev, 63, 53-56.
• [12] MARINESCU I.D., ROWE W.B., DIMITROV B., INASAKI I., 2004, Tribology of abrasive machining processes, William Andrew, Inc., Norwich.
• [13] NADOLNY K., KAPŁONEK W., WOJTEWICZ M., SIENICKI W., 2013, The assessment of sulfurization influence on cutting ability of the grinding wheels in internal cylindrical grinding of Titanium Grade 2, Indian J Eng Mater S, 20, 108-124.
• [14] NADOLNY K., PLICHTA J., SUTOWSKI P., 2014, Regeneration of the grinding wheel active surface using high-pressure hydro-jet, J Cent South Univ T, 21, 3107-3118.
• [15] NADOLNY K., SIENICKI W., WOJTEWICZ M., 2015, The effect upon the grinding wheel active surface condition when impregnating with non-metallic elements during internal cylindrical grinding of titanium, Arch Civ Mech Eng, 15/1, 71-86, DOI: 10.1016/j.acme.2014.03.004.
• [16] PIERSON H.O., 1993, Handbook of carbon, graphite, diamonds and fullerenes: processing, properties and applications, Noyes Publications, Park Ridge.
• [17] SALMON S.C., 2003, The effects of hard lubricant coatings on the performance of electro-plated superabrasive grinding wheels, Key Eng Mat, 238-239, 283-288.
• [18] SHAJI S., RADHAKRISHNAN V., 2002, An investigation on surface grinding using graphite as lubricant, Int J Mach Tool Manu, 42, 733-740.
• [19] SIENICKI W., WOJTEWICZ M., NADOLNY K., 2011, Sposób impregnacji ceramicznych narzędzi ściernych, Zgłoszenie patentowe do UP RP nr P. 395441 z dnia 27.06.2011 r.
• [20] TEICHER U., GHOSH A., CHATTOPADHYAY A.B., KÜNANZ K., 2006, On the grindability of titanium alloy by brazed type monolayered superabrasive grinding wheels, Int J Mach Tool Manu, 46, 620-622.
• [21] XU X., YU Y., Huang H., 2003, Mechanisms of abrasive wear in the grinding of titanium (TC4) and nickel (K417) alloys, Wear, 255, 1421-1426.