- Cấu chức tế vi bề mặt Mòn dụng cụ cắt
3.1. Đặc điểm quá trình tạo phôi khi gia công SUS
Thép không gỉ SUS 304 làm thép thuộc nhóm thép không gỉ austenit, thành phần hóa học như sau:
Nguyên tố C Mn Si P S Cr Ni N
Thành phần (%) ≈ 0.08 2.0 0.75 0.045 0.03 18-20 10.5 0.1
Bảng 1. Thành phần hóa học thép SUS 304
+ Cơ tính của vật liệu như sau:
Thông số Độ bền kéo Độ bền nén Độ giãn dài Độ cứng
Giá trị 520 Mpa 210 MPa 45% 92 HRB
Bảng 2. Cơ tính vật liệu gia công
+ Đặc tính vật lý: Thông số Khối lượng riêng (kg/dm3) Điểm nóng chảy (0C) Modun đàn hồi GPa) Suất điện trở (Ω.m) Độ dẫn nhiệt (W/m.k) ở 1000C Hệ số giãn nở nhiệt (K-1) ở 1000C Giá trị 8 1400 193 0.072x10-6 16.2 17.2x10-6)
Bảng 3. Đặc trưng vật lý vật liệu gia công
Các loại thép không gỉ được mô tả là có tính dính trong khi cắt, cho thấy xu hướng tạo ra các loại phoi dài, dạng dây. Dạng phoi này bị kẹt, hay tạo ra lẹo dao. Điều này có thể dẫn đến giảm tuổi bền của dao và giảm chất lượng bề mặt.
Khi gia công thép không gỉ bằng dụng cụ cắt có lưỡi xác định, ứng suất phức tạp trong vùng biến dạng và lực ma sát làm tăng nhiệt độ của dụng cụ cắt lên 12500C trên mặt trước. Các điều kiện ma sát và tính chất nhiệt của phôi thép không gỉ và dụng cụ cắt đều ảnh hưởng đến sự tham gia của nhiệt trong vùng tiếp xúc phôi-dao-phoi. Một dụng cụ cắt với độ dẫn nhiệt thếp sẽ tập trung nhiệt tại vùng tiếp xúc hay vùng trượt thứ hai. Nhiệt độ cao với áp suất đẩy mạnh xói mòn hóa học với lớp phủ dao và nền. Mòn do khuếch tán trở thành cơ chế mòn chính hơn là mòn mặt sau với nhiệt độ cao hơn.[1]
Như vậy, đặc tính của thép không gỉ có ảnh hưởng đến tính gia công bao gồm: độ bền kéo tương đối cao, mức độ biến cứng nguội lớn, độ dẻo cao. Các nhân tố này giải thích xu hướng của vật liệu trong việc hình thành lẹo dao trên dụng cụ trong quá trình gia công bằng các phương pháp truyền thống. Phoi được tách bỏ trong quá trình gia công bằng phương pháp truyền thống. Phoi được tách bỏ trong quá trình gia công tác động một áp lực đến đầu dụng cụ cắt. Các áp lực này với nhiệt độ cao tại vùng tiếp xúc phoi-dao gây ra quá trình hành áp lực của các phần phoi lên dụng cụ. Thêm vào đó, tính dẫn nhiệt thấp của thép không gỉ đóng góp vào sự liên tục của lẹo dao.
Nghiên cứu thực nghiệm quá trình tạo phoi khi gia công thép không gỉ SUS 304.
+ Trang thiết bị thí nghiệm
Máy công cụ: VMC-85S
Dụng cụ cắt: Mảnh Sandvik 1025R08 Phôi: SUS 304
Chế độ công nghệ như sau: V = 200 (m/phút); S = 0.3 (mm/răng); t = 0.5 (mm); bôi trơn tưới tràn.
Sau đó chụp SEM hình ảnh phoi. Kết quả thí nghiệm như sau:
Hình 3.2. Hình ảnh phoi phóng đại 100 lần
+ Nhận xét và đánh giá
Từ hình ảnh SEM của phoi, có thể thấy rằng:
+ Phoi chuyển màu, màu sắc của phoi sáng hơn với màu sắc của phôi.
+ Mức độ biến dạng của phoi lớn được phản ánh thông qua bán kính cuộn phôi. Kết quả chụp SEM thấy rằng bán kính cuộn phoi là 1.6 mm
+ Trên bề mặt tiếp xúc dao-phoi trên phoi, bề mặt xuất hiện rất nhiều vết rỗ tế vi.
Các hiện tượng phoi trên có thể được giải thích như sau:
Phoi bị chuyển màu, màu sắc của trên bề mặt tiếp xúc dao-phoi xuất hiện **********************************