Evaluation of physical phenomena occurring in turning of nodular cast iron with use of the WCCo/cBN composite cutting edges

Abstract

sed cemented carbide), otrzymanego w wyniku impulsowego spiekania plazmowego. Do produkcji tego materiału używa się mieszaniny proszku węglika wolframu z fazą metaliczną o zawartości 6% lub 12% wag. kobaltu. Mieszaninę tę uzupełnia proszek z cBN, stanowiący 30% objętości uzyskanego kompozytu [8]. Kompozyt WCCo/cBN (BNDCC) pozostaje w fazie badań laboratoryjnych, w związku z tym jego wła-ściwości skrawne nie są jeszcze rozpoznane. Stanowiło to punkt wyjścia do przeprowadzenia badań doświadczalnych obejmujących pomiary i analizę podstawowych wielkości fizycznych podczas toczenia żeliwa sferoidalnego ostrzem z kompozytu WCCo/cBN (BNDCC). Uzyskane wyniki dostarczają istotnych informacji o przebiegu skrawania ostrzami z tego materiału, a także umożliwiają dobór efektywnych parametrów procesu. Warunki i metodyka badańPróbki z żeliwa sferoidalnego EN-GJS-500-18 miały postać wałków o średnicy d ≈ 135÷150 mm. Skład chemiczny i właściwości żeliwa przedstawiono w tablicy I. TABLICA I. Skład chemiczny i właściwości żeliwa sferoidalnego wg [9]Skład chemiczny, % Właściwości Jednym z najtwardszych obecnie stosowanych materiałów narzędziowych (drugim po diamencie) jest regularny azotek boru -cBN (cubic boron nitride). Do głównych zalet tego materiału należą odporność termiczna i chemiczna, dzięki którym wykonane z niego narzędzia skrawające -w przeciwieństwie do narzędzi diamentowych -nadają się do skrawania obrobionych cieplnie stali (> 50 HRC), utwardzonych żeliw oraz stopów na bazie niklu i kobaltu. Ponadto narzędzia z cBN charakteryzują się dużą wytrzymałością mechaniczną oraz odpornością na utlenianie [1]. W obróbce skrawaniem stosuje się narzędzia skrawają-ce wykonane zarówno z mieszaniny azotku boru (90% cBN) i metalicznej fazy łączącej, jak również kompozytów wytworzonych z proszków cBN, metalicznej fazy łączącej i fazy twardej z materiałów wysokotopliwych (zazwyczaj związków chemicznych tytanu) [2,3]. Według autorów pracy [4] kompozyty te można podzielić na materiały o niskiej (ok. 40÷65% obj.) oraz wysokiej (> 65% obj.) zawartości cBN. Należy podkreślić, że im większa jest zawartość fazy twardej (cBN) w kompozycie, tym staje się on twardszy, bardziej wytrzymały mechanicznie oraz odporny na kruche pękanie, zmniejsza się natomiast jego odporność termiczna i chemiczna. Liczną grupę wśród wymienionych kompozytów stanowią materiały WCCo/cBN -uzyskane metodą izostatycznego prasowania na gorąco (HIP) [5], iskrowego spiekania plazmowego (SPS) [6,7] oraz impulsowego spiekania plazmowego (PPS) [8].Badania zaprezentowane w artykule dotyczą nowoczesnego kompozytu WCCo/cBN (BNDCC -boron nitride disper-W próbkach wykonywano rowki podczas toczenia nieswobodnego ortogonalnego poprzecznego z różnymi parametrami skrawania (tabl. II), z zastosowaniem tokarki TUR 560E.

Temperature Measurement of Modern Cutting Tools During Turning

“…The manufactured materials are characterized by comparable hardness and increased resilience, in comparison to pure cBN, which allows expanding the field of application of this material for the cutting tools. There are publications, proving good performance of the tools manufactured of the WCCo-cBN composite [16,17]. Therefore, the authors decided to perform this research with the tests focused on the temperature measurement.…”