Performance evaluation of different carbide inserts in turning of newly developed Al‐12Si‐0.1Sr alloy

Abstract

An Al-12Si-0.1Sr alloy ingot was manufactured using a permanent mold casting technique. The microstructure and mechanical properties of this alloy were researched. Effects of different cutting conditions (cutting speed-V: 200 m/min, 300 m/min, and 400 m/min and feed rate-f: 0.05 mm/rev, 0.1 mm/rev, and 0.15 mm/rev) on the cutting force (F) and surface roughness (R a ) during machining using uncoated and physical vapor deposition-titanium aluminum nitride coated carbide inserts were also revealed. Microstructure of the alloys consists of α phase, intermetallic δ and Al 4 Sr phases, thin spherical eutectic, and irregular coarse-shaped primary silicon particles. Cutting force and surface roughness decreased with the increased cutting speed during turning with uncoated, and titanium aluminum nitride coated inserts while they increased feed rate. A built-up edge and built-up layer were formed in both cutting inserts. The built-up edge and built-up layer decreased with increasing cutting speed and increased feed rate. The cutting force, surface roughness, built-up edge, and built-up layer were lower in uncoated inserts compared to the titanium aluminum nitride coated inserts.

Al-9Si-0.1Sr-0.6Mg Alaşımının Tornalanmasında İşlenebilirlik Karakteristiklerinin Araştırılması

“…Bu kuvvet bileşenlerine ait titreşim sinyallerinin tespitinde Kistler 9257A dinamometre, bu sinyallerin anlamlı hale dönüştürülebilmesi için Kistler 5070A yükselteç ve grafiklere dönüştürülmesinde Dynoware yazılım kullanılmıştır (Şekil 1). Elde edilen kuvvet bileşenlerinin bileşkesi alınarak nihai kesme kuvveti belirlenmiştir (Bayraktar & Hekimoğlu, 2023;Hekimoğlu & Bayraktar, 2022a).…”

“…YT oluşumundaki azalmanın kesme hızındaki artışın etkisi ile iş parçası malzemesi ile kesici ucun daha kısa süre temas halinde olmasından ve kesici takım-talaş arayüzey sıcaklığının artmasının sonucu olarak iş parçası malzemesinin akma mukavemetinin azalmasının ile kesme işleminin kolaylaşmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Bu durum, aynı zamanda işlenmiş yüzeyin kalitesini de arttırmaktadır (Aamir vd., 2020;Bayraktar & Hekimoğlu, 2023;Dwivedi vd., 2012;Fathipour vd., 2013;).…”