Cryogenic machining as an alternative turning process of normalized and hardened AISI 52100 bearing steel

Biček, Matej; Dumont, F.; Courbon, C.; Pušavec, Franci; Rech, J.; Kopač, Janez

doi:10.1016/j.jmatprotec.2012.07.022

Cited by 79 publications

(26 citation statements)

References 17 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…It has been observed that surface roughness increased as the cutting speed decreased. This can be a consequence of the fact that lower cutting speed produces vibration which deteriorates surface roughness [46]. Also higher cutting speed induces extra hardness within the material and creates favorable chips which decreases the surface roughness [47].…”

Section: Effect Of Nanofluid On Surface Roughnessmentioning

confidence: 99%

Preparation and evaluation of a stable CNT-water based nano cutting fluid for machining hard-to-cut material

2020

View full text Add to dashboard Cite

Machining hardened steels is always difficult because of its excessive heat generation. That is why, the application of cutting fluid in machining hardened steel is noted for eliminating defects triggered by the high cutting temperature. In this respect, the aim of this paper is to present a stable high volume carbon nanotube based nanofluid which will act as an efficient cutting fluid and perform better than conventional cutting fluid. To fulfill this purpose, the samples with different volumes of Carbon nanotubes were made and their stability was analyzed. Both the sedimentation and zeta potential analysis proved that the sample made with less than 0.4% volume CNTs shows higher stability. Conventional cutting fluid was made with oil mixed in water and compared its properties to all nano fluid samples. All the nano fluid samples showed higher thermal conductivity and lower viscosity than conventional cutting fluid. Furthermore, a milling operation on 42CrMo4 hardened steel material was performed without any fluid, with conventional (Aquatex 3180 oil based cutting fluid) and with nano fluid. Nano fluid was delivered internally to the cutting zone by using a specially designed liquid applicator. Maximum 29% reduction in cutting temperature, 34% reduction in surface roughness, 33% reduction in cutting force and 39% reduction in tool wear was obtained by using the 0.3 vol% nanofluid sample. So, it can be concluded that the 0.3% volume carbon nanotubes based cutting fluid is an appropriate choice to be used in machining hardened materials.

show abstract

Section: Effect Of Nanofluid On Surface Roughnessmentioning

confidence: 99%

Preparation and evaluation of a stable CNT-water based nano cutting fluid for machining hard-to-cut material

2020

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Dolayısıyla bu durum, işlenmiş parçaların yüzey pürüzlülüğü ve kalıntı gerilme değerlerini önemli ölçüde etkilemektedir. Kriyojenik soğutmanın kesici takım performansı ve yüzey bütünlüğü üzerindeki olumlu etkileri, sertleştirilmiş çelikler [6], nikel alaşımları [7], titanyum alaşımları [8], paslanmaz çelikler [9] ve metal matrisli kompozitler [10] gibi işlenebilirliği zor malzemelerin talaşlı imalat çalışmalarında belirtilmiştir. Ayrıca, literatürde, kriyojenik şartların sert tornalama operasyonlarına etkilerinin araştırıldığı çeşitli çalışmalar yer almaktadır.…”

Section: Introductionunclassified

“…Bir başka çalışmada [13], AISI 52100 çeliğinin sert tornalanmasında, kuru şartlar ile kıyaslandığında kriyojenik soğutmanın yüzey bütünlüğünü iyileştirdiği ve böylece yorulma ömrünü de arttırdığı belirtilmiştir. LN2'nin sert tornalama operasyonlarındaki performans etkileri üzerine bir çok araştırma [6,[12][13][14] olmasına rağmen CO2 ile ilgili çalışmalar [11,15] oldukça sınırlıdır. Bu nedenle, LN2 ile kıyaslandığında, farklı soğutma kapasitesine sahip olması, yüksek basınçta uygulanması nedeniyle daha iyi talaş kırma özelliği göstermesi ve püskürtme sırasında gaz formda olması sebebiyle daha iyi nüfus edebilmesi [16] gibi avantajları sebebiyle, sert tornalamada CO2'nin etkileri hakkında daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir.…”

Section: Introductionunclassified

Sert Tornalama İşleminde İçten Kriyojenik Soğutmanın Yüzey Pürüzlülüğü ve Kalıntı Gerilmelere Etkileri

Çetindağ¹,

Çıçek²,

Uçak³

2019

acperpro

View full text Add to dashboard Cite

ÖzetSon zamanlarda, çevre ve insan sağlığı üzerideki zararlı etkileri nedeniyle, geleneksel kesme sıvılarının kullanımının, sürdürülebilir imalat yöntemleri ile azaltılması veya ortadan kaldırılması amaçlanmaktadır. Bu sebeple, çevre dostu kesme koşullarının talaşlı imalat proseslerine adaptasyonu, günümüzde daha popüler hale gelmektedir. Bunlar arasında, kriyojenik işleme, özellikle kesilmesi zor malzemelerin talaşlı imalatında, işleme performansını artırmak için etkili bir yöntem olarak da nitelendirilmektedir. Bu çalışma, içten kriyojenik soğutmanın, sertleştirilmiş AISI 52100 rulman çeliğinin bir kesme hızı (200 m/dk), ilerleme (0.1 mm/dev) ve kesme derinliğinde (0.1 mm) tornalanmasında, yüzey pürüzlülüğü ve kalıntı gerilmelere etkilerini araştırmaktadır. Bu amaçla, sıvı azot (LN2) ve karbondioksit (CO2) iki farklı kriyojenik soğutma ortamı olarak seçilmiştir. Test sonuçları, yüzey kalitesini iyileştirmenin ve daha fazla basma gerilmeleri elde etmenin CO2 koşulunda mümkün olduğunu göstermektedir. AbstractRecently, due to detrimental effects on environment and human health, it is aimed that the usage of conventional cutting fluids is reduced or eliminated by sustainable machining techniques. Therefore, adaptation of environment-friendly cutting conditions to machining processes becomes increasingly more popular today. Among them, cryogenic machining is also characterized as an efficient method to enhance the machining performance especially when machining difficult-to-cut materials. This study investigates the effects of internal cryogenic cooling on surface roughness and residual stresses in turning of hardened AISI 52100 bearing steel at a cutting speed (200 m/min), feed (0.1 mm/rev) and depth of cut (0.1 mm). For that purpose, liquid nitrogen (LN2) and carbon dioxide (CO2) are selected as two different cryogenic cooling media. The test results show that it is possible to enhance surface quality and to obtain more compressive residual stresses under CO2 condition.

show abstract

“…Pu et al (2012) obteve um aumento de 87 %, 52,3±0,4 HV para 96,6±5,6 HV, a 10 m de profundidade da superfície usinada. Biček et al (2012) obteve um aumento da dureza em até 15 % no torneamento de aço 52100 e significativo aumento na presença de tensão residual do tipo compressiva na superfície do material. Na aplicação de usinagem de pistas de rolamento, o aumento de tensões do tipo compressiva é desejável uma vez que prolonga a vida do rolamento.…”

Section: Efeito Da Usinagem Criogênica No Materialsunclassified

Estudo experimental de lubrificação e resfriamento no torneamento duro em componentes de grande porte

Alves¹

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Cryogenic machining as an alternative turning process of normalized and hardened AISI 52100 bearing steel

Cited by 79 publications

References 17 publications

Preparation and evaluation of a stable CNT-water based nano cutting fluid for machining hard-to-cut material

Preparation and evaluation of a stable CNT-water based nano cutting fluid for machining hard-to-cut material

Sert Tornalama İşleminde İçten Kriyojenik Soğutmanın Yüzey Pürüzlülüğü ve Kalıntı Gerilmelere Etkileri

Estudo experimental de lubrificação e resfriamento no torneamento duro em componentes de grande porte

Contact Info

Product

Resources

About