Machinability of Nickel Based Superalloys: A Review

Thellaputta, Gopala Rao; Chandra, Pulcharu Subhash; Rao, C.S.P.

doi:10.1016/j.matpr.2017.02.266

Cited by 139 publications

(58 citation statements)

References 11 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Tool selection is an important decision when machining nickel-based alloys. Good wear resistance, high strength and toughness, elevated hardness and toughness, and chemical stability at elevated temperatures are required for the machining of these difficult-to-cut materials [23]. Ceramic and carbide tools are mainly recommended for the turning operations of Ni alloys [3,13] (ceramic tools for roughing and semi-finishing turning, and coated carbide tools for finishing turning).…”

Section: Of 12mentioning

confidence: 99%

“…Flank wear, chipping, and catastrophic failures are induced by adhesion and abrasion at the clearance surface [21,22].Tool selection is an important decision when machining nickel-based alloys. Good wear resistance, high strength and toughness, elevated hardness and toughness, and chemical stability at elevated temperatures are required for the machining of these difficult-to-cut materials [23]. Ceramic and carbide tools are mainly recommended for the turning operations of Ni alloys [3,13] (ceramic tools for roughing and semi-finishing turning, and coated carbide tools for finishing turning).Ceramic tools have low mechanical and thermal shock resistance [24,25], low thermal conductivity, a high thermal expansion coefficient, and low toughness [26].…”

mentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Finishing Turning of Ni Superalloy Haynes 282

Díaz-Álvarez

Miguélez

et al. 2018

Metals

View full text Add to dashboard Cite

Nickel-based superalloys are widely used in the aeronautical industry, especially in components requiring excellent corrosion resistance, enhanced thermal fatigue properties, and thermal stability. Haynes 282 is a nickel-based superalloy that was developed to improve the low weldability, formability, and creep strength of other γ’-strengthened Ni superalloys. Despite the industrial interest in Haynes 282, there is a lack of research that is focused on this alloy. Moreover, it is difficult to find studies dealing with the machinability of Haynes 282. Although Haynes 282 is considered an alloy with improved formability when compared with other nickel alloys, its machining performance should be analyzed. High pressure and temperature localized in the cutting zone, the abrasion generated by the hard carbides included in the material, and the tendency toward adhesion during machining are phenomena that generate extreme thermomechanical loading on the tool during the cutting process. Excessive wear results in reduced tool life, leading to frequent tool change, low productivity, and a high consumption of energy; consequentially, there are increased costs. With regard to tool materials, cemented carbide tools are widely used in different applications, and carbide is a recommended cutting material for turning Haynes 282, for both finishing and roughing operations. This work focuses on the finishing turning of Haynes 282 using coated carbide tools with conventional coolant. Machining forces, surface roughness, tool wear, and tool life were quantified for different cutting speeds and feeds.

show abstract

Section: Of 12mentioning

confidence: 99%

mentioning

confidence: 99%

Finishing Turning of Ni Superalloy Haynes 282

Díaz-Álvarez

Miguélez

et al. 2018

Metals

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Nikel, diğer ana alaşım metalleri olan krom, demir ve kobalt yanında çok sayıda elementle belirli oranlarda alaşımlanarak süper alaşım adı verilen, oldukça yüksek sıcaklık ve korozyon direncine sahip alaşımları meydana getirebilir [2]. Nikel bazlı süper alaşımlar bu özellikleri nedeniyle yüksek sıcaklık ve korozyon direnci gerektiren havacılık ve uzay, petrokimya, enerji makineleri ve güç sistemleri endüstrileri uygulamalarında türbin diskleri, kanatçıklar, borular, bağlantı ekipmanları gibi yüksek sıcaklık ve korozyona maruz kalabilecek parçaların üretiminde sıkça kullanılmaktadır [3][4][5][6][7]23]. Nikel esaslı süper alaşımlar, sahip oldukları yüksek düzeydeki mekanik özellikleri, yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerini koruyabilme kabiliyeti ve malzemenin zayıf termal iletkenlik kapasitesinin etkisiyle, talaşlı imalat süreçlerinde işlenebilirlik problemlerinin ortaya çıkmasına neden olmaktadırlar.…”

Section: Igi̇ri̇şunclassified

Nikel Alaşımlarının Farklı Soğutma/Yağlama Koşulları Altında Talaşlı İmalatının Kesme Kuvvetlerine Etkisi: Bir Derleme Çalışması

Taşbaşı

2019

porta

View full text Add to dashboard Cite

Nikel alaşımları, yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerini koruyabilme ve korozyona karşı yüksek direnç özellikleri nedeniyle, yüksek sıcaklık ve korozyona maruz kalan havacılık ve uzay, nükleer enerji, petrokimya endüstrisi gibi güvenlik ve sürdürülebilirliğin hayati önem taşıdığı kritik endüstri uygulamalarında önemli yer tutar. Nikel alaşımlarının gelişmiş özellikleri, bu alaşımların talaşlı imalatı sırasında yüksek kesme kuvvetleri, kesme bölgesi sıcaklığı ve sonrasında birtakım problemlerin oluşmasına neden olmaktadır. Birbirleriyle oldukça ilişkili bu problemlere çözüm olarak bazı yaklaşımlar geliştirilmiştir. Bu çalışma; literatürdeki, nikel alaşımlarının farklı soğutma/yağlama koşullarında, farklı talaşlı imalat yöntemleriyle işlenmesi ile ilgili çalışmaların talaşlı imalat sırasında oluşan kesme kuvvetleri üzerindeki etkilerinin bir incelemesini sunar. Yapılan deneysel çalışmaların çoğunda, karakteristiklerine göre kuru, konvansiyonel, Minimum miktarda yağlama (MQL) ve kriyojenik koşullarda işleme metodları uygulanmıştır. Ancak bu metodların yanısıra, etkin bir uygulama için kesme parametreleri, takım kaplaması, nozul konumları gibi birçok unsurun göz önüne alınması gerekmektedir. Çalışmalar, kesme kuvvetlerini azaltma konusunda kriyojenik metodun yüksek hızlarda diğer metodların çoğuna göre oldukça etkili olduğunu göstermiştir. Ancak kriyojenik metod, tek başına yeterli olmamakta ve alternatif olarak Kriyojenik ve MQL metodlarının birleşimi olan hibrid KriyoMQL soğutma/ yağlama metodunun kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. Literatürdeki araştırmalarında ışığına bu metodun nikel alaşımlarının talaşlı imalatında kesme kuvvetlerinin ve kesme bölgesi sıcaklıklarının azaltılmasında gelecekte etkin bir metod olabileceği sonucuna varılmıştır.

show abstract

“…23 Currently in engineering applications, the torque moment method is usually used to control the preload when tightening the threaded connections. The tightening torque is the only parameter being controlled during the tightening process.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

An experimental study on the relationship between torque and preload of threaded connections

Yang

Zhou

2018

Advances in Mechanical Engineering

View full text Add to dashboard Cite

In order to investigate the relationship between torque and preload during the tightening process by using torque-only control method, a new measuring device was designed in this study. Nickel-based superalloy bolts and nuts of three specifications M8 3 1, M10 3 1.25, and M10 3 1.5 were used in threaded connections to implement the pre-tightening test at room temperature. Pre-tightening tests under four working conditions for every bolt were conducted. Torquepreload curves were drawn according to the test results, and nut factors were obtained by curve fitting method. The effect of surface lubrication and surface roughness on nut factor was analyzed. The results show that the nut factor under lubrication condition is smaller than that without lubrication when the surface roughness remains the same and that under the same lubrication condition, the larger the surface roughness, the greater the nut factor. The results show that the device proposed can be used to measure the preload accurately during the pre-tightening process of threaded connections. Finally, the influence of the screwing times on the nut self-locking torque was studied.

show abstract

Machinability of Nickel Based Superalloys: A Review

Cited by 139 publications

References 11 publications

Finishing Turning of Ni Superalloy Haynes 282

Finishing Turning of Ni Superalloy Haynes 282

Nikel Alaşımlarının Farklı Soğutma/Yağlama Koşulları Altında Talaşlı İmalatının Kesme Kuvvetlerine Etkisi: Bir Derleme Çalışması

An experimental study on the relationship between torque and preload of threaded connections

Contact Info

Product

Resources

About