Abstract
Purpose. This research is aimed to obtain the regression dependence of the machinability on the chemical composition of pig iron (C, Cr, Mn and Ni) in cast state. Methodology. The method of active experiment planning was used to build a mathematical model. Cast irons of composition 1.09…3.91 % С; 11.43…25.57 % Cr; 0.6…5.4 % Mn; 0.19…3.01 % Ni were studied. Cutting tools with plates 10х10 mm out of ВК8 according to State Standard 19051-80 were used for turning. Cutting modes: cutting depth – 0.8 mm, longitudinal feed – 0.15 mm/rot., spindle’s rotation frequency during turning – 200…360 rot./min. Lubricating and cooling liquids were not applied. Evaluation of iron workability was produced by determining the linear tool flank wear per unit length of the cutting path. Findings. Mathematically probabilistic equation of the regression dependence of the cutting tool’s wear on the C, Cr, Mn and Ni content in the machined cast iron were obtained. It was established that with the increase of Cr content in the cast iron to 14.8 % the cutting tool’s wear decreased as a result of formation of carbide eutectic which destroyed the doped ledeburite continuous frame. Further increase of chromium content promoted appearing of chromic carbides with high microhardness which considerably increased the tool’s wear. The conducted research shown that the minimum cutting tool’s wear 0,18 mkm/m was observed during the machining of cast iron containing: 1.09 % C, 14.8 % Cr, 2.3 % Mn and 1.2 % Ni; and the maximum wear is 48,96 mkm/m – when the content was: 3.91 % C, 11.43 % Cr, 5.4 % Mn and 0.19 % Ni. The tool’s wear reached 47.61 mkm/m during the treatment of cast iron containing 3.91 % C, 25.57 % Cr, 5.4 % Mn and 0.19 % Ni. Originality. Mathematically probabilistic model of the dependence of the cutting tool’s wear on the C, Cr, Mn and Ni content in the machined cast iron has been elaborated by the author. Practical value. The model allows optimizing the compositions of wear-resistant cast irons for castings which require the significant mechanical machining. Cast irons compositions were recommended for different exploitation conditions.
Highlights
ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВЫСОКОХРОМИСТЫХ ЧУГУНОВ НА ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ РЕЗАНИЕМДанное исследование направлено на получение регрессионной зависимости обрабатываемости резанием от химического состава чугуна (C, Cr, Mn и Ni) в литом состоянии
Действию в результате трения между резцом и деталью [3]
Probabilistic model of the dependence of the cutting tool’s wear on the C, Cr, Mn and Ni content in the machined cast iron has been elaborated by the author
Summary
Данное исследование направлено на получение регрессионной зависимости обрабатываемости резанием от химического состава чугуна (C, Cr, Mn и Ni) в литом состоянии. Оценка обрабатываемости чугунов производилась путем определения линейного износа задней поверхности резца на единицу длины пути резания. Модель позволяет оптимизировать составы износостойких чугунов для отливок, требующих значительного объема механической обработки резанием. Обрабатываемость резанием является комплексным показателем, зависящим от исходной структуры и свойств материала детали, состояния литой поверхности, наличия литейных дефектов (раковин), материала резца, режимов резания, процессов, вызывающих изменение структуры и свойств во время обработки и других факторов. В карбидах, в процессе охлаждения отливок или при термической обработке, протекают процессы замещения атомами хрома атомов железа и марганца, в результате которых создается химическая неоднородность металлической основы по хрому. Цель работы заключалась в получении регрессионной зависимости обрабатываемости резанием чугуна от его химического состава (C, Cr, Mn и Ni) в литом состоянии. Анализ и испытания проводили в литом состоянии без термической обработки
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
