ابزارهای برشی به کار رفته درفرآیند ماشینکاری سوپر آلیاژها تحت تأثیر نیروهای ماشینکاری زیادی قرار گرفته و در نتیجه باعث پایین آمدن عمر ابزار می گردد، بنابراین بهبود ماشینکاری آلیاژ و کاهش نیروهای برشی وارد بر ابزار های برشی و افزایش عمر ابزارها یک نیاز اساسی می باشد. بنابراین در این پژوهش، تأثیر تغییر نرخ پیشروی بر نیروهای ماشینکاری در فرآیند ماشینکاری سوپر آلیاژ اینکونل 718 مورد بررسی قرار گرفته است. ابزار برشی مورد استفاده در این آزمایش ها از جنس کاربید تنگستن، مدل 890 و با هندسه مربعی شکل بوده است. همچنین هر یک از ابزارها با استفاده از روش رسوب فیزیکی فاز بخار و با ترکیب شیمیایی TiN/TiCN/AlTiSiN در دو حالت میکرو و نانو لایه پوشش دهی شده اند. طبق نتایج بدست آمده با افزایش نرخ پیشروی، نیروهای ماشینکاری در هر دو حالت پوشش میکرو و نانو لایه افزایش پیدا کرده است. به طور کلی در این پژوهش استفاده از پوشش میکرو لایه باعث ایجاد نیروهای ماشینکاری کمتری در مقایسه با پوشش نانو لایه شده است و در نتیجه می توان گفت پوشش میکرو لایه دارای عملکرد بهتری می باشد.

مقدمه

   به طور کلی مواد پیشرفته مانند آلیاژهای پایه نیکل، برای انتخاب مواد ابزار برشی در طول فرآیند ماشینکاری یک چالش جدی ایجاد میکنند که این امر به علت خواص منحصر به فرد ترکیبات آن ها مانند مقاومت گرمایی بالا، سختی بالا و مقاومت در برابر سایش شیمیایی بالا می باشد. اگر چه این خصوصیات مورد نیاز جهت طراحی مطلوب هستند ولی چالش های بیشتری را برای مهندسین ساخت و تولید در طول فرآیند ماشینکاری ایجاد خواهند کرد که این امر ناشی از دمای بالا و تنش های بالای ایجاد شده در طول فرآیند شکل دهی می باشد. هدایت حرارتی ضعیف این آلیاژ منجر به تمرکز حرارت (دما) در منطقه رابط بین ابزار و سطح قطعه کار میگردد. این وضعیت در شرایط برشی بالاتر به علت کاهش قابل توجه در مقاومت و سختی ابزار برشی بدتر میگردد. بنابراین ابزارهای برشی که برای ماشینکاری این مواد استفاده میگردد ، باید قادر به حفظ سختی و دیگر خواص مکانیکی خود در دماهای برشی بالا، ناشی از سرعت ماشینکاری بالا باشند.