The article presents the results of the influence of laser heating on the properties of replaceable cutting inserts with various anti-wear coatings. Based on the existing own and external publications, it was found that in order to improve the cutting properties (durability in the cutting process of steel), it is extremely important to increase the adhesion strength of hard coatings to the cutting inserts. For this purpose, laser heating with different values of the laser beam power density was used. First, the measurements of the adhesion, and then the wear and durability of the cutting blades in the process of longitudinal turning of the commonly used nitriding steel were carried out. In order to confirm the adhesion measurements carried out on the basis of the vibration signal evaluation, observations were additionally made using a scanning microscope and using 2D and 3D images on a profilometer. As a result of the research, it was found, among other things, a significant correlation between the values of adhesion of coatings to cemented carbide substrates and the durability of the blades in the steel turning process. A significant effect of laser heating on the above-mentioned properties of replaceable cutting inserts was observed. The most favorable value of the applied power density was determined, for which the blades have the best cutting properties. The research indicate that significant increase in adhesion and tool life can be achieved for the laser beam power density of up to 8280 W/cm2. In the most favorable case, an increase in tool life of about 48% was obtained for the indexable cutting insert with a TiCN coating when turning 41CrAlMo7-10 steel.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem badań była ocena możliwości zwiększenia siły adhezji (wartości obciążenia krytycznego mierzonego testem na zarysowanie) twardych powłok do ostrzy skrawających z węglików spiekanych poprzez ich nagrzewanie laserowe.
EN
Evaluation of the possibilities of increasing of adhesion force (values of the critical load measured by the scratch test) of hard coatings to cutting edges made of cemented carbides by their laser heating was a purpose of researches.
W artykule w celu wyjaśnienia zróżnicowanych właściwości ostrzy skrawających z konwencjonalnej i spiekanej stali szybkotnącej podczas skrawania stali 40HM-T bez oraz w obecności płynu chłodząco-smarującego przy różnych wartościach prędkości skrawania, przeprowadzono badania weryfikacyjne tych ostrzy dotyczące m.in. ich składu chemicznego, twardości, struktury, objętości olejowej powierzchni oraz współczynnika tarcia. Na końcu artykułu zamieszczono zalecenia co do zakresu stosowalności badanych materiałów narzędziowych.
EN
In this article, to clarify the different properties of cutting blades made of conventional and sintered high-speed steels during machine cutting of 40HM-T steel machined at various cutting speeds and various lubrication conditions, the verification investigations of the blades consisting of chemical composition, hardness, structure, surface oil volume of surface and friction coefficient have been carried out. At the end of the article, recommendations on the range of applicability of the tested tool materials have been included.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono fragmenty badań właściwości technologicznych i eksploatacyjnych ostrzy skrawających wykonanych z konwencjonalnej i spiekanej stali szybkotnącej o podobnym składzie chemicznym. Badania miały charakter porównawczy i dotyczyły m.in. oceny składu chemicznego, twardości struktury i trwałości podczas skrawania stali do ulepszania.
EN
Selected fragments of investigations of technological and functional properties of cutting edges made of conventional and sintered high speed steel with similar chemical composition are presented. Investigations of technological and functional properties have comparative character and concern among other things estimation of chemical composition, hardness, structure and durability during toughening steel machining.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zaprezentowano wybrane wyniki badań wpływu dodatków w postaci inhibitorów wzrostu typu TaC-NbC oraz Cr3C2 do nanowęglików spiekanych na trwałość ostrzy skrawających z nich wykonanych. Badania wykazały, że nanowęgliki spiekane z dodatkiem inhibitorów wzrostu charakteryzują się większą twardością oraz trwałością niż nanowęgliki spiekane bez tych dodatków.
EN
The article presents the selected results of influence of the TaC-NbC and Cr3C2growth inhibitors on durability of cutting edges made of nanocrystalline cemented carbides. Studies have shown that the nanocrystalline cemented carbides with growth inhibitors characterize greater hardness and durability than nanocrystalline cemented carbides without above additions.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono obecne poglądy na temat supertwardości materiałów narzędziowych. Ze względu na tendencje rozwoju objętościowych i powłokowych materiałów na ostrza skrawające zaproponowano nowe kryterium supertwardości. Na tej podstawie zbudowano hierarchiczny układ twardości materiałów supertwardych.
EN
In the paper are presented the review of hitherto opinions on superhardness of tool materials. In consideration of development trends in the range of bulk and coating materials on cutting edges, a new criterion of superhardness are proposed. Taking above into account, the hierarchical system of hardness for superhard materials are created.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zaprezentowano wybrane badania właściwości technologicznych i eksploatacyjnych ostrzy skrawających ze stali konwencjonalnej i spiekanej stali szybkotnącej o podobnym składzie chemicznym. Badania właściwości technologicznych i eksploatacyjnych mają charakter porównawczy i dotyczą m.in. oceny składu chemicznego, twardości i struktury oraz trwałości w procesie skrawania stali do ulepszania cieplnego. Do porównawczej oceny właściwości technologicznych ostrzy skrawających ze stali konwencjonalnej i spiekanej stali szybkotnącej zastosowano m.in. spektrometr fluorescencji rentgenowskiej i mikroskop skaningowy. Właściwości technologiczne ostrzy skrawających zweryfikowano w badaniach ich właściwości eksploatacyjnych. Oprócz wniosków z dokonanych obserwacji i analiz zamieszczono wytyczne do dalszych badań.
EN
In the article selected fragments of investigations of technological properties of cutting edges made of conventional and sintered high speed steel with similar chemical composition are presented. Investigations of technological properties have comparative character and concern among other things estimation of chemical composition, hardness, structure and durability during toughening steel machining. To comparative estimation of technological properties of edges made of conventional and sintered high-speed steels using among other things X-Ray Fluorescence Spectrometer and Scanning Electron Microscopy. Technological properties were verified in study of functional properties. At the end of article are presented conclusions result from observations and analysis and directions of farther study.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Omówiono jedną z możliwości wzmocnienia ceramiki białej przez zastosowanie bardzo wytrzymałych włókien z węglika krzemu. Wiskersy SiC wbudowane w ceramikę Al2O3 istotnie zwiększają wytrzymałość na zginanie płytek skrawających wykonanych z tego materiału kompozytowego, a także ich twardość i odporność na pękanie. W artykule schematycznie pokazano mechanizmy wzmacniania ceramiki przez dodatek wiskersów powodujących zmianę kierunku propagacji pęknięcia, mostkowanie szczeliny i przenoszenie obciążeń przez włókna oraz mostkowanie przez monokrystaliczne płatki o podwyższonej wytrzymałości. Ponadto przedstawiono metodę wytwarzania ceramiki tlenkowej wzmocnionej wiskersami opartą na zmodyfikowanej technologii metalurgii proszków. W opisie mechanizmów wzmacniania ceramiki narzędziowej posłużono się m.in. mikroskopią skaningową – obrazami elektronów wtórnych i odbitych oraz przeprowadzono analizy teoretyczne.
EN
In the article is presented one of possibilities of strengthener of white ceramics among other things by application of very tough fibres made of silicon carbide. Very tough SiC whiskers built in Al2O3 ceramics essentially increase of bending strength of cutting inserts made of this composite material and also its hardness and crack resistance, particularly with ZrO2 addition. In the article are schematic presented mechanism of strengthener of white ceramics by addition of filiform or flake whiskers. In the article the method of manufacturing of white ceramics with whiskers using modified technology of powder metallurgy are also presented. For elaboration of mechanism of strengthener of white ceramics by filiform or flake whiskers were used among other things images obtained by using scanning electron microscope (secondary electron images and backscattered electron images) and theoretical analysis.
In the article selected fragments of investigations of technological properties of cutting edges made of conventional and sintered high speed steel with similar chemical composition are presented. Investigations of technological properties have comparative character and concern among other things estimation of chemical composition, hardness, structure and durability during toughening steel machining. At the end of article conclusions are presented.
PL
W artykule przedstawiono wybrane fragmenty badań właściwości technologicznych i eksploatacyjnych ostrzy skrawających z konwencjonalnej i spiekanej stali szybkotnącej o podobnym składzie chemicznym. Badania właściwości technologicznych i eksploatacyjnych mają charakter porównawczy i dotyczą m.in. oceny składu chemicznego, twardości i struktury oraz trwałości w procesie skrawania stali do ulepszania cieplnego. Na końcu artykułu zamieszczono wnioski z przeprowadzonych badań.
Sialon jest ceramicznym materiałem narzędziowym coraz częściej stosowanym na ostrza skrawające ze względu na to, że łączy w sobie zalety ceramiki tlenkowej (ceramika biała i czarna) oraz ceramik beztlenkowych, zawierających Si3N4. Te korzystne właściwości ostrzy skrawających z sialonu sprawiają, że jest efektywnie stosowany do wysokowydajnej obróbki głównie materiałów trudno skrawalnych. W artykule przedstawiono w formie syntetycznej złożony proces wytwarzania ostrzy skrawających z tego perspektywicznego materiału narzędziowego oraz przedstawiono wyniki badań własnych dotyczących struktury i analizy widmowej β’-SiAlON.
EN
SiAlON is the tool ceramics more and more often applied on the cutting edges because of specific properties. SiAlON is a material which join of both advantages of oxides (white and black ceramics) and oxides-free ceramics contained the Si3N4. These advantages of cutting edges made of the SiAlON cause that this material is effectively applied to high-duty machining especially to hard machining materials. In the paper the complex manufacturing process of cutting edges and results of own researches concerned structure and spectroscopic analysis of the β’-SiAlON is presented in synthetic form.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano wyniki badań zużycia i trwałości ostrzy skrawających (wieloostrzowych płytek skrawających) z nanowęglików spiekanych typu WC-5% wg. Co z dodatkiem 2,5% wg. TaC-NbC. Płytki skrawające spiekano z nanokrystalicznego proszku o średniej wielkości ziarna 60 nm metodą impulsowo-plazmową (PPS) opracowaną na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. Badania wykazały, że nanokrystaliczne węgliki spiekane wytworzone metodą PPS ze względu na znacznie większą twardość (około 2300 HV30) od standardowych węglików spiekanych gatunku H20S o podobnym składzie chemicznym (1550 HV30) oraz średniej wielkości ziarna wynoszącej 1500-3000 nm, charakteryzują się istotnie większą odpornością na zużycie ścierne, a tym samym większą trwałością w procesie skrawania stali austenitycznej kwasoodpornej EN 1.45.41.
EN
The article presents the results of the wear and durability of cutting tools (cutting insert edges) made of the WC-5% wt. Co+TaC-NbC nanocrystalline sintered carbides. Cutting inserts were sintered using nanocrystalline powder by pulse-plasma method elaborated at the Department of Materials Science and Engineering Warsaw University of Technology. In this article results of a comparative investigations of durability of the cutting edges made of the WC-5 wt.% Co+TaC-NbC nanocrystalline cemented carbides sintered by the pulse-plasma method and cutting edges made of a standard cemented carbides (1.5-3 ^m) of the same chemical composition during turning the EN 1.45.41 (1H18N9T) austenitic steel are presented. The austenitic steel, wide applied in food industry and chemical industry, belongs to hard machinable materials. The hard machinabil-ity of austenitic steel comes from surface layer hardening phenomenon during machining. Therefore, the machining is carried on with very low cutting parameters. For this reason the investigations of nanocrystalline cemented carbides were taken into consideration. The nanocrystalline cemented carbides are significantly harder and wear resistant then the standard cemented carbides. Studies have shown that the nanocrystalline sintered carbides produced by the PPS method have an average grain size of 60 nm. They have much higher hardness (2300 HV30) and smaller average grain size than standard carbides with the same chemical composition (average grain size of 1500-3000 nm and the hardness of 1550 HV30). For these reasons cutting inserts made of the nanocrystalline cemented carbides, had significantly greater resistance to wear and greater durability during machining the EN 1.45.41 austenitic stainless steel.
W pracy przedstawiono wyniki porównawczych badań zużycia i trwałości ostrzy skrawających (wieloostrzowych płytek skrawających) z nanowęglików spiekanych typu WC-5% wag. Co z dodatkiem 0,3, 0,6 i 0,9% wag. Cr3C22. Płytki skrawające spiekano z nanokrystalicznego proszku o średniej wielkości ziarna 50 nm metodą impulsowo-plazmową (PPS) opracowaną na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. Badania wykazały, że nanokrystaliczne węgliki spiekane z dodatkiem Cr3C2 wytworzone metodą PPS ze względu na większą twardość i mniejszą średnicę ziarna od nanowęglików bez tego dodatku charakteryzują się istotnie większą odpornością na zużycie ścierne, a tym samym większą trwałością w procesie skrawania stali austenitycznej kwasoodpomej EN 1.45.41.
EN
The article presents the results of the wear and durability of cutting tools (cutting insert edges) made of the WC-Co and the WC-5% wt. Co+Cr3C2 nanocrystalline sintered carbides. Cutting inserts were sintered using nanocrystalline powder by pulse-plasma method elaborated at the Department of Materials Science and Engineering Warsaw University of Technology. In this article results of a comparative investigations of durability of the cutting edges made of the WC-Co and the WC-5% wt. Co+Cr3C2 nanocrystalline cemented carbides sintered by the pulse-plasma method during turning the EN 1.45.41 (1H18N9T) austenitic steel are presented. Studies have shown that the nanocrystalline sintered carbides with growth inhibitor produced by the PPS method have an grain size from 60 to 100 nm. The WC-5% wt. Co+0,9% wag. Cr3C2 nanocrystalline cemented carbides have much higher hardness and smaller average grain size than the WC-Co nanocrystalline carbides without growth inhibitor. For these reasons cutting inserts made of the nanocrystalline cemented carbides with 0,9% wag. Cr3C2, had significantly greater resistance to wear and greater durability during machining the EN 1.45.41 austenitic stainless steel.
W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań wpływu parametrów procesu spiekania płytek skrawających z nanowęglików typu WC-5%wg. Co na ich kruchość określaną metodą Pal-mqvista. Płytki skrawające wytwarzano nowo opracowaną metodą PPS (Pulse Plasma Sintering) na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. Podczas wytwarzania płytek stosowano różne wartości temperatury i czasu spiekania. Metoda ta ze względu na impulsowy charakter oraz zespół zjawisk towarzyszących impulsowemu spiekaniu pozwala na efektywne wytwarzanie narzędziowych materiałów spiekanych w czasie wielokrotnie krótszym od metod konwencjonalnych. Nanowęgliki spiekane otrzymywano z mieszaniny proszków o średnim rozmiarze ziaren WC ok. 60 nm. Na podstawie badań stwierdzono, że odporność na kruche pękanie nanowęglików spiekanych typu WC-5%wg. Co otrzymywanych metodą PPS jest istotnie większa od standardowych węglików spiekanych o tym samym składzie chemicznym wytwarzanych metodami konwencjonalnymi.
EN
The article presents selected results of the sintering process parameters and their influence on the brittleness of the WC-5% wt. Co nancry stal line carbides inserts determined by Palmqvist's method. Cutting inserts were manufactured by a new PPS (Pulse Plasma Sintering) method developed on the Department of Materials Science and Engineering Warsaw University of Technology. During the manufacturing process of inserts made of nanocrystalline cemented carbides various values of the both sintering time and temperature were applied. The pulse phenomenon of process allows on more efficient production of sintered tool material of manufacturing than conventional methods.. Fracture toughness of the WC-5%wt. Co nanocrystalline carbide received by PPS method is significantly greater than the commercial cemented carbides with the same composition produced by conventional methods.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano wyniki badań kompozytu typu WC-Co otrzymywanego z nano-krystalicznego proszku o średnicy ziaren od 40 do 80 nm. Z tego kompozytu metodą PPS (pulse plasma sintering) wytwarzano wieloostrzowe płytki skrawające. Próbki wykonane z nanokrysta-licznych węglików spiekano w różnej temperaturze przez 300 s w próżni 0,05 Pa pod naciskiem 60 MPa. Mikrostrukturę ostrzy skrawających obserwowano na mikroskopie skaningowym za pośrednictwem elektronów wtórnych (SE) i odbitych (BSE). Wyniki badań wykazały znaczne zróżnicowanie struktury nanokrystalicznych węglików w zależności od przyjętych parametrów spiekania. Przy najkorzystniejszych parametrach procesu spiekania uzyskano płytki skrawające z nanokrystalicznych węglików spiekanych o twardości znaczne przekraczającej twardość standardowych węglików spiekanych wytwarzanych metodami konwencjonalnymi oraz o gęstości zbliżonej do teoretycznej, przy czym została zachowana ich nanokrystaliczna struktura.
EN
The paper presents the investigation results of the microstructure of the WC-Co composite obtained by sintering of a powder grains with a diameter from 40 to 80 nm. The composite (nanocrystalline cemented carbides) was applied to the production of the cutting edges by using the PPS (Pulse Plasma Sintering) method. In this study we have observed the microstructure of cutting edges using scanning electron microscopy images formed in both the secondary electrons (SE) and the backscattered electrons (BSE) contrasts. The results of investigations showed considerable variation in the structure of nanocrystalline carbides depending on the applied sintering parameters. The structure of the sintered carbides obtained by PPS method was characterized by different density and hardness. At the best sintering parameters there were obtained the cutting edges made of the nanocrystalline cemented carbide with a hardness substantially greater than the hardness of the standard cemented carbide produced by conventional methods and a density similar to the theoretical with nanocrystalline structure.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono ogólny przegląd metod wytwarzania proszków do produkcji spiekanych materiałów narzędziowych, wskazując na ich zalety i wady oraz zakresy stosowania. Scharakteryzowano podstawowe metody wytwarzania proszków i ich rozdrabniania. Opierając się na danych literaturowych, wskazano główne kierunki rozwoju metod wytwarzania proszków metali, stopów i niemetali do produkcji spiekanych materiałów narzędziowych. Ze względu na ograniczoną objętość pominięto zagadnienia mieszania i segregacji proszków.
EN
In the paper general review of the methods of powders manufacturing for production of the sintered tool materials is presented, indicating on their faults and advantages and application ranges. Basic methods of powder materials manufacturing and their milling are characterized. On the base of literature data main directions concerning development of methods connected with metals, alloys and non-metals powders have bean defined in order to manufacture the sintered tool materials.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.