تاثیر عملیات حرارتی پیرسختی H900 و H1150 بر قابلیت ماشین‌کاری فولاد زنگ نزن 15-5PH

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک ، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 گروه مکانیک، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، مواد و ساخت، دانشگاه ناتینگهام، سمنیه، مالزی

چکیده

فولاد 15-5 PH فولادی زنگ نزن با زمینه مارتنزیتی است که با فرآیند پیرسختی، سختی و استحکام آن افزایش می‌یابد. سختی بالا و ضریب هدایت حرارتی پایین این فولاد سبب سایش شدید ابزار و بالا بودن نیروی تراش و افزایش زبری سطح قطعه کار می‌شوند. روش متداول در تولید قطعات از این جنس، ماشین‌کاری در حالت محلول جامد (انحلال) با حداکثر سختی 35HRC می‌باشد. سپس به منظور افزایش استحکام از عملیات سخت‌کاری استفاده می‌گردد. در این مقاله به منظور تحلیل تاثیر عملیات حرارتی پیرسختی بر قابلیت ماشین‌کاری این فولاد، دو عملیات حرارتی متداول H900 و H1150 بر روی فولاد مذکور انجام شد و نتایج تراشکاری در هر عملیات‌ انجام شده با نتایج تراشکاری در حالت محلول جامد مقایسه گردید. نیروی تراش در حین فرآیند به‌کمک دستگاه دینامومتر و زبری‌ سطح قطعات پس از تراشکاری اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد بهترین شرایط از نقطه نظر کاهش نیروی تراش و زبری سطح در حالت H1150 حاصل می‌شود. مقایسه بین تراشکاری در حالات H900 و محلول جامد نیز نشان می‌‌دهد اگرچه میانگین نیروی تراش در وضعیت H900 تقریبا 22درصد بیشتر از حالت محلول جامد می‌باشد، اما متوسط زبری سطح، در حالت H900، 17درصد بیشتر از حالت محلول جامد است. به علاوه انجام تراشکاری در حالت H900 سبب می‌شود که عیوبی مانند «لغزش جانبی» سطح قطعه کار و «شخم زنی» توسط ابزار، در مقایسه با تراشکاری در حالت محلول جامد کاهش یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of H900 and H1150 heat treatment on the machinability of 15-5 PH stainless steel

نویسندگان [English]

  • Mostafa Elyasi 1
  • Hamid Soleimanimehr 2
  • Adel Maghsoudpour 3
  • Ali Akhavan Farid 4
1 Department of mechanical engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Assistant Professor of Department of mechanical engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
3 Department of mechanical engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
4 Department of Mechanical, Materials and Manufacturing Engineering, University of Nottingham Malaysia, Semenyih, Malaysia
چکیده [English]

15-5 PH steel is a stainless steel with a martensitic base that increases in hardness, hardness and strength with the aging process. The high hardness and low thermal conductivity of this steel cause severe wear of the tool and high cutting force and increase the roughness of the workpiece surface. The common method in the production of parts of this material is machining in solution (dissolution) with a maximum hardness of 35HRC.Then, in order to increase the strength, hardening operations are used. In this paper, in order to analyze the effect of hardening heat treatment on the machinability of this steel, two very common heat treatments H900 and H1150 were performed on the mentioned steel and the turning results in each operation were compared with the turning results in solution mode.Lathe force was measured during the process using a dynamometer and surface roughness of the parts after turning. The results showed that the best conditions in terms of reducing lathe force and surface roughness are obtained in H1150 mode. A comparison between turning in the H900 and solution modes also shows that, although the average turning force in the H900 mode is approximately 22% higher than the solution mode.But the average surface roughness, in the H900 mode, is 17% higher than the solution mode. In addition, turning in the H900 mode reduces defects such as lateral slippage of the workpiece material and plowing by the tool compared to lathe turning.

کلیدواژه‌ها [English]

  • 15- 5PH steel
  • Age Hardening
  • Cutting force
  • Surface roughness