การเพิ่มความสามารถในการตัดเฉือนชั้นพอกแข็งบนเหล็กหล่อเทาJIS-FC25: การใช้สารหล่อเย็นและข้อจำกัดในการใช้งาน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้จุดประสงค์ในการศึกษาความสามารถในการกัดผิวพอกแข็งของเหล็กหล่อสีเทา JIS-FC25 ที่ผ่านการเชื่อมพอก 3 ชั้นด้วยกระบวนการเชื่อมลวดหุ้มฟลักซ์ การทดลองดำเนินการในสองสภาวะ คือ การกัดแบบแห้งและแบบเปียกที่ใช้สารหล่อเย็นชนิดน้ำมันผสมน้ำในอัตราส่วน 1:20 ภายใต้ตัวแปรการกัดที่ควบคุม ได้แก่ ความลึกการกัด 1 มม. ความเร็วรอบ 800 รอบ/นาที และอัตราป้อน 100 มม./นาที ผลการทดลองที่นำมาทำการวิเคราะห์ ได้แก่ ลักษณะเศษตัด การสึกหรอของเครื่องมือตัด (Flank wear) และความหยาบผิวของคมตัดและพื้นผิวงาน ผลการทดลองชี้ว่าการใช้สารหล่อเย็นช่วยเพิ่มความยาวและความสม่ำเสมอของเศษ ลดแรงเสียดทานและทำให้การหล่อลื่นดีขึ้น อย่างไรก็ตามพบว่าในระยะการกัดยาว การกัดแบบเปียกก่อให้เกิด การเสื่อมสภาพของเครื่องมือเร็วขึ้นอันเนื่องมาจากวัฏจักรความร้อน ขณะที่การกัดแบบแห้งแสดงผลการสึกหรอ ที่สม่ำเสมอและผิวงานที่มีความหยาบน้อยกว่าในระยะยาว ผลการศึกษาชี้ว่าการกัดแบบแห้งเหมาะกับระยะกัดยาวเนื่องจากลดการสึกหรอของเครื่องมือ จึงควรเลือกสภาวะให้เหมาะสมกับการใช้งานจริง
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ใน Journal of Advanced Development in Engineering and Science ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง ซึ่งกองบรรณาธิการวารสารไม่จำเป็นต้องเห็นด้วยหรือร่วมรับผิดชอบใดๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในJournal of Advanced Development in Engineering and Science ถือเป็นลิขสิทธิ์ของ Journal of Advanced Development in Engineering and Science หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใดๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจาก Journal of Advanced Development in Engineering and Scienceก่อนเท่านั้น
เอกสารอ้างอิง
Yan, Z., et al. (2024). Enhanced Interfacial Joining Strength of Joined High Chromium Gray Cast Iron/Low Carbon Steel Joint via Graphite Coating. Journal of Materials Research And Technology, 33, 7206-7215.
Tandon, D., et al. (2023). A review on Hardfacing, Process Variables, Challenges, and Future Works. Metals, 13(9), 1512.
Bembenek, M., et al. (2022). Microstructure and Wear Characterization of the Fe-Mo-BC—Based Hardfacing Alloys Deposited by Flux-Cored Arc Welding. Materials, 15(14), 5074.
Kishore, K., et al. (2023). Effect of alloying Elements on Microstructure, Wear, and Corrosion Behavior of Fe-based Hardfacing. Welding in the World, 67(11), 2463-2475.
Zhao, L., et al. (2023). Investigation on Surface Integrity of Nodular Cast Iron QT700-2 in Shape Adaptive Grinding. Micromachines, 14(2), 276.
Hoshiyama, Y., et al. (2010). Production of Stainless Cast Iron Base Deposits with Dispersed Titanium Carbide Particles by Plasma Spraying. Materials Science Forum, 654, 1888-1891.
Abbas, A. T., et al. (2023). Precision Face Milling of Maraging Steel 350: An Experimental Investigation and optimization Using Different Machine Learning Techniques. Machines, 11(11), 1001.
Le, T. H., et al. (2022). Surface Finish Comparison of Dry and Coolant Fluid High-Speed Milling of JIS SDK61 Mould Steel. Engineering, Technology & Applied Science Research, 12(1), 8023-8028.
Masafi, M., et al. (2023). Microstructural Properties of Particle-Reinforced Multilayer Systems of 316L and 430L Alloys on Gray Cast Iron. Coatings, 13(8), 1450.
Zhang, J., et al. (2023). Effect of interlayer Temperature and extremely Low Terminal Cooling Temperature on the Microstructure and Wear Resistance of Fe-based Hardfacing Alloy. Journal of Materials Research and Technology, 23, 4105-4116.
Chauhan, D., et al. (2023). Comparison of machining Performance of Ti-6Al-4V under Dry and Cryogenic Techniques based on Tool Wear, Surface Roughness, and Power Consumption. Lubricants, 11(11), 493.
Ali Khan, M., et al. (2019). Statistical Analysis of Energy Consumption, Tool Wear and Surface Roughness in Machining of Titanium Alloy (Ti-6Al-4V) under Dry, Wet and Cryogenic Conditions. Mechanical sciences, 10(2), 561-573.
Schopf, C., & Rascher, R. (2016). Reducing Forces During Drilling Brittle Hard Materials by Using Ultrasonic and Variation of Coolant. In Optics and Measurement International Conference 2016 (p. 34-38). 11 November, 2016, Liberec, Czech Republic.
Lin, Y., et al. (2022). Multi-Response Optimization of Process Parameters in Nitrogen-Containing Gray Cast Iron Milling Process based on Application of Non-Dominated Ranking Genetic Algorithm. Heliyon, 8(11), e11629.
dos Reis, A., et al. (2023). Effect of Increased Mechanical Strength on the Machinability of Graphite Cast Irons in Face Milling. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 125(7), 3777-3790.
Odum, K., et al. (2017). Surface Feature Formation Mechanism During Finish Milling of Gray Cast Iron. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 92(1), 459-469.
Soori, M., & Arezoo, B. (2024). The Effects of Coolant on the Cutting Temperature, Surface Roughness and Tool Wear in Turning Operations of Ti6Al4V Alloy. Mechanics Based Design of Structures and Machines, 52(6), 3277-3299.
Gupta, M. K., et al. (2023). Comparison of Tool Wear, Surface Morphology, Specific Cutting Energy and Cutting Temperature in Machining of Titanium Alloys under Hybrid and Green Cooling Strategies. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology, 10(6), 1393-1406.
Martyushev, N. V., et al. (2023). Production of Workpieces from Martensitic Stainless Steel Using Electron-Beam Surfacing and Investigation of Cutting Forces When Milling Workpieces. Materials, 16(13), 4529.
Ercetin, A., et al. (2023). Optimization of Machining Parameters to Minimize Cutting Forces and Surface Roughness in Micro-Milling of Mg13Sn Alloy. Micromachines, 14(8), 1590.
Gutzeit, K., et al. (2023). Sub-Zero Milling of Ti-6Al-4V-Impact of the Cutting Parameters on the Resulting Forces, Tool Wear, and Surface Quality. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 126(7), 3367-3381.
Poonayom, P., & Kimapong, K. (2018). SMAW Electrodes Selection for Producing Hard-Faced Layer on FC25 Cast Iron Surface. Key Engineering Materials, 777, 339-343.
Chen, X., et al. (2022). Tool Wear and Surface Quality During Milling CFRP Laminates under Dry and LN2-Based Cryogenic Conditions. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 123(5), 1785-1797.
Prysyazhnyuk, P., et al. (2020). In Situ Formation of Molybdenum Borides at Hardfacing by Arc Welding with Flux-Cored Wires Containing a Reaction Mixture of B4C/Mo. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(12-106), 46-51.
Turichin, G., et al. (2018). Influence of Heat Input and Preheating on the Cooling Rate, Microstructure and Mechanical Properties at the Hybrid Laser-Arc Welding of API 5L X80 Steel. Procedia Cirp, 74, 748-751.
Liang, X., et al. (2023). Tool Wear Mechanisms and Surface Quality Assessment During Micro-Milling of High Entropy Alloy FeCoNiCrAlx. Tribology International, 178, 108053.
Mandru, S. K., et al. (2020). Experimental Investigations of Canola Oil Lubrication with Nano-Crystalline MoS2 Additives in CNC End Milling of Aluminium Alloy. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 998(1), 012021.
Korkmaz, M. E., & Gupta, M. K. (2024). A State of the Art on Cryogenic Cooling and its Applications in the Machining of Difficult-to-Machine Alloys. Materials, 17(9), 2057.
Rahman, M. H., et al. (2021). Water-Based Lubricants: Development, Properties, and Performances. Lubricants, 9(8), 73.
Katuku, K. (2022). Tool-Chip Contact and Chip Formation in Dry Finish-Machining of Austempered Ductile Iron. Journal of Manufacturing Processes, 78, 288-307.
Patwari, M. A. U., et al. (2010). Identification of Instabilities of the Chip Formation and its Prediction Model During End Milling of Medium Carbon Steel (S45C). American Journal of Engineering and Applied Sciences, 3, 193-200.
Siswanto, W. A., et al. (2020). Experimental Study on the Cutting Temperature, Vibration and Chip Formation in Machining of 316L under Dry and Flood Process. International Journal of Emerging Trends in Engineering Research, 8(6), 2701-2706.
Wang, X., et al. (2023). Tool Wear and Surface Integrity of -TiAl Cryogenic Coolant Machining at Various Cutting Speed Levels. Lubricants, 11(6), 238.
Dalke, P. A., et al. (2024). A Review: Nanofluids in Machining for Performance and Sustainability. Journal of Physics: Conference Series, 2763, 012012.
Khan, A. M., et al. (2021). Holistic Sustainability Assessment of Hybrid Al–GnP-Enriched Nanofluids and Textured Tool in Machining of Ti–6Al–4V Alloy. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 112(3), 731-743.
Rouhani, M., et al. (2023). An In-Operando Evaluation Identified the Oxidative Failure Mechanism of TiN Hard Coatings During Extreme Thermal Cycling. Applied Surface Science, 640, 158375.
Trivedi, D. B., et al. (2023). Microstructural Analysis and Integrity of Drilling Surfaces on Titanium Alloy (Ti–6Al–4V) Using Heat-Sink-Based Cryogenic Cooling. Metallography, Microstructure, and Analysis, 12(5), 814-833.
Owais Qadri, M., & Namazi, H. (2020). Fractal-Based Analysis of the Relationship Between the Surface Finish of Workpiece and Chip Formation in Milling Operation. Fractals, 28(06), 2050099.
Yağmur, S. (2021). The Effects of Cooling Applications on Tool Life, Surface Quality, Cutting Forces, and Cutting Zone Temperature in Turning of Ni-based Inconel 625. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 116(3), 821-833.
Wada, T., & Enoki, S., (2021). Tool Wear of WC-Co-Based Cemented Carbide in External Thread Turning of Super Heat-resistant Alloy Inconel 718 with High-Pressure Coolant Supply. In 12th International Conference on Mechanical and Aerospace Engineering (p. 145-149). 16-19 July, 2021, Athens, Greece.
Wang, P., et al. (2024). Machinability Analysis of Micro-Milling Thin-Walled Ti-6Al-4V Micro Parts under Dry, Lubrication, and Chatter Mitigation Conditions. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 238(1-2), 335-346.
Airao, J., et al. (2021). Tool Wear Analysis During Ultrasonic Assisted Turning of Nimonic -90 under Dry and Wet Conditions. Metals, 11(8), 1253.
Binali, R., & Kuntoğlu, M. (2023). Evaluation of Machining Parameters Affecting Cutting Forces in Dry Turning of GGG50 Ductile Cast Iron. Turkish Journal of Nature and Science, 12(2), 55-60.
Sivaiah, P., & Bodicherla, U. (2020). Effect of surface texture tools and minimum quantity lubrication (MQL) on tool wear and surface roughness in CNC turning of AISI 52100 steel. Journal of The Institution of Engineers (India): Series C, 101(1), 85-95.
