Composite ma trận magie gia cường hybrid (Mg/SiC/GNPs): Nghiên cứu quá trình khoan

Metals - Tập 8 Số 4 - Trang 215
Mustafa M. Abdulgadir1, Bilge Demir2, Muhammet Emre Turan3
1Department of Manufacturing Engineering, Faculty of Technology, Karabük University, 78000 Karabük, Turkey
2Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Karabük University, 78000 Karabük, Turkey
3Iron and Steel Institute, Karabük University, 78000 Karabük, Turkey

Tóm tắt

Khả năng gia công của các composite hybrid dựa trên magie được gia cường bằng graphene, được sản xuất thông qua phương pháp luyện kim bột chưa được báo cáo đầy đủ. Bài báo này trình bày một nghiên cứu thực nghiệm về lực đẩy, độ nhám bề mặt (Ra), và đặc điểm bề mặt sau khoan trong quá trình khoan của composite ma trận magie Mg/SiC/GNPs (ma trận magie dựa trên silicon carbide và graphene nanoplatelets). Vật liệu composite hybrid được sản xuất thông qua việc áp dụng phương pháp luyện kim bột. Các thí nghiệm được tiến hành với các mũi khoan carbide tungsten không được phủ, phủ PVD (Physical Vapor Deposition), và phủ CVD (Chemical Vapor Deposition) ở ba mức tốc độ cắt (30, 40, và 50 m/phút) và ba mức tốc độ ăn dao khác nhau (0.10, 0.15, và 0.20 mm/vòng) dưới điều kiện gia công khô. Để tối ưu hóa các tham số tối ưu cho lực đẩy và độ nhám bề mặt, chúng tôi đã sử dụng lưới hình chữ nhật L27 (33) của Taguchi và tỷ lệ S/N. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng lực đẩy và độ nhám bề mặt rất phụ thuộc vào loại mũi khoan cụ thể, tốc độ ăn dao và tốc độ cắt. Tham số tốc độ ăn dao được biết là có ảnh hưởng đáng kể đến độ hoàn thiện bề mặt.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Li, 2003, Study of the reinforcement percentage of Mg-Al-SiC MMC in relation to the mechanical properties and machinability, Materials Science Forum, Volume 437, 185, 10.4028/www.scientific.net/MSF.437-438.185

Rajmohan, 2012, Optimization of machining parameters in drilling hybrid aluminium metal matrix composites, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 22, 1286, 10.1016/S1003-6326(11)61317-4

Sahin, 2004, The effect of Al2O3, Ti(C, N) based CVD coatings on tool wear in machining metal matrix composites, Surf. Coat. Technol., 179, 349, 10.1016/S0257-8972(03)00802-8

Jiang, 2003, Fabrication of TiC particulate reinforced magnesium matrix composites, Scr. Mater., 48, 713, 10.1016/S1359-6462(02)00551-1

Rashad, 2015, Improved strength and ductility of magnesium and graphenenanoplatelets using semi powder metallurgy method, J. Ind. Eng. Chem., 23, 243, 10.1016/j.jiec.2014.08.024

Weinert, 2001, Machining of magnesium matrix composites, Adv. Eng. Mater., 3, 975, 10.1002/1527-2648(200112)3:12<975::AID-ADEM975>3.0.CO;2-L

Morin, 1995, Effect of drill wear on cutting forces in the drilling of metal-matrix composites, Wear, 184, 11, 10.1016/0043-1648(94)06541-1

Gupta, 2015, Magnesium-based nano composites: Lightweight materials of the future, Mater. Charact., 105, 30, 10.1016/j.matchar.2015.04.015

Rashad, M., Pan, F., and Asif, M. (2015). Magnesium matrix composites reinforced with Graphene Nanoplatelets. Graphene Materials: Fundamentals and Emerging Applications, John Wiley & Sons.

Rashad, 2015, Development of magnesium graphenenanoplatelets composite, J. Compos. Mater., 49, 285, 10.1177/0021998313518360

Rashad, 2013, Effect of graphenenanoplatelets addition on strength and ductility of magnesium-titanium alloys, J.Magnes. Alloy., 1, 242, 10.1016/j.jma.2013.09.004

Saravananakumar, 2015, Study of cutting forces in machining of magnesium composite by response surface methodology, Carbon Sci. Technol., 7, 36

Raj, 2013, Influence of drill geometry on surface roughness in drilling of Al/SiC/Gr hybrid metal matrix composite, Indian J. Sci. Technol., 6, 5002, 10.17485/ijst/2013/v6i7.21

Anthony, 2017, Machinability of hybrid metal matrix composite-A review, Procedia Eng., 174, 1110, 10.1016/j.proeng.2017.01.264

Palanikumar, 2014, Experimental investigation and analysis of thrust force in drilling cast hybrid metal matrix(Al-SiC-graphite) composites, Measurement, 53, 240, 10.1016/j.measurement.2014.03.027

Sekhar, 2015, Mechanisms in turning of metal matrix composites: A review, J. Mater. Res. Technol., 4, 197, 10.1016/j.jmrt.2014.10.013

Nicholls, 2017, Review of machining metal matrix composites, Inter. J. Adv. Manuf. Technol., 90, 2429, 10.1007/s00170-016-9558-4

Teng, 2016, Micro-machinability of nanoparticle-reinforced Mg-based MMCs: An experimental investigation, Inter. J. Adv. Manuf. Technol., 87, 2165, 10.1007/s00170-016-8611-7

Pedersen, 2006, Facing SiCp/Mg metal matrix composites with carbide tools, J. Mater. Process. Technol., 172, 417, 10.1016/j.jmatprotec.2005.07.016

Thông tin
Thông tin xuất bản

Metals

Tập 8 Số 4

215

Thông tin tác giả