Effect of using SiC powder-added dielectric media during electro-discharge machining of Inconel 718 superalloys

Abstract

Inconel 718 is a nickel-based superalloy widely applied in aerospace, automotive and defense applications. Low thermal conductivity, extreme high temperature strength, high work-hardening characteristics make them 'difficult-to-machine.' In order to improve EDM performance on Inconel 718, powder-mixed electro-discharge machining is reported herein. PMEDM is carried out by mixing SiC powder in the dielectric media in consideration with varied peak discharge current. As compared to conventional EDM, the morphology and topographical features of the machined surface including surface roughness, crack density, white layer thickness, metallurgical aspects (phase transformation, crystallite size, micro-strain and dislocation density), material migration, residual stress as well as micro-indentation hardness, etc., are studied. Additionally, effects of peak discharge on PMEDM performance features, namely material removal rate, tool wear rate, surface roughness, surface crack density, white layer thickness, are discussed and compared with conventional EDM.

Investigation of the Influence of Reduced Graphene Oxide Flakes in the Dielectric on Surface Characteristics and Material Removal Rate in EDM

“…Prakash et al [43] showed that additional particles of Si powder in the dielectric during machining titanium alloy could reduce the number of microcracks in the surface layer. Sahu et al [44] reported that SiC particles in the dielectric had a strong influence on the residual stress during the machining of Inconel 718 alloy. The authors indicated that heat flux during discharge was also transferred to the abrasive particles.…”

Nitretação por descargas elétricas da liga Ti-6Al-4V com adição de pó abrasivo SiC ao fluido dielétrico

“…Outra importante observação, é que, além de obter camadas mais profundas, quando a usinagem foi realizada com o pó, a dureza obtida também foi maior. Além da incorporação do nitrogênio, oriundo da uréia, formando nitretos de titânio na superfície do material, acredita-se haver incorporação de partículas do carbeto de silício na superfície do material, formando compostos intermetálicos e precipitados de carbonetos [16].…”

“…As análises de DRX revelam que, em ambas as condições de NDE, há formação de nitretos de titânio e, de acordo com YAN et al [2], o nitreto de titânio é formado pela reação química entre o metal base e o nitrogênio decomposto da solução aquosa contendo ureia. Pesquisas realizadas por SAHU et al [16] indicam que a pirólise do fluído dielétrico também contribui para o enriquecimento na superfície usinada e que, além disso, as partículas de pó adicionadas ao fluído dielétrico podem contribuir para a migração do material para a superfície usinada, o que podem ser os picos não característicos e não identificados na análise de DRX apresentadas. KURIACHEN e MATHEW [18] confirmam, em suas pesquisas, a transferência de partículas do eletrodo ferramenta e do fluído dielétrico para a superfície da peça, devido à dissolução do eletrodo e à decomposição do dielétrico e o pó de SiC, usado em sua pesquisa, também é fundido ao eletrodo peça e ferramenta ao absorver a energia do canal de plasma.…”

Effect of loose abrasive mixed electrolyte on the aspect ratio of blind holes drilled in soda-lime glass by ECDM process

“…They reported that mixed SiC and aluminum powder to the kerosene enhanced the gap distance, resulting in higher debris removal rate and material removal depth. Sahu et al [11] introduced SiC powder in water as dielectric for micro slit operation. They conclude that addition of SiC powder increases the electrical conductivity and enlarge the interelectrode gap, resulting in improved surface finish of the micro slits.…”