تاثير عمليات حرارتي پيرسختي H900 و H1150 بر قابليت ماشين‌كاري فولاد زنگ نزن 15-5PH

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

فولاد 15-5 PH فولادي زنگ نزن با زمينه مارتنزيتي است كه با فرآيند پيرسختي، سختي و استحكام آن افزايش مي‌يابد. سختي بالا و ضريب هدايت حرارتي پايين اين فولاد سبب سايش شديد ابزار و بالا بودن نيروي تراش و افزايش زبري سطح قطعه كار مي‌شوند. روش متداول در توليد قطعات از اين جنس، ماشين‌كاري در حالت محلول جامد (انحلال) با حداكثر سختي 35HRC مي‌باشد. سپس به منظور افزايش استحكام از عمليات سخت‌كاري استفاده مي‌گردد. در اين مقاله به منظور تحليل تاثير عمليات حرارتي پيرسختي بر قابليت ماشين‌كاري اين فولاد، دو عمليات حرارتي متداول H900 و H1150 بر روي فولاد مذكور انجام شد و نتايج تراشكاري در هر عمليات‌ انجام شده با نتايج تراشكاري در حالت محلول جامد مقايسه گرديد. نيروي تراش در حين فرآيند به‌كمك دستگاه دينامومتر و زبري‌ سطح قطعات پس از تراشكاري اندازه‌گيري شدند. نتايج نشان داد بهترين شرايط از نقطه نظر كاهش نيروي تراش و زبري سطح در حالت H1150 حاصل مي‌شود. مقايسه بين تراشكاري در حالات H900 و محلول جامد نيز نشان مي‌‌دهد اگرچه ميانگين نيروي تراش در وضعيت H900 تقريبا 22درصد بيشتر از حالت محلول جامد مي‌باشد، اما متوسط زبري سطح، در حالت H900، 17درصد بيشتر از حالت محلول جامد است. به علاوه انجام تراشكاري در حالت H900 سبب مي‌شود كه عيوبي مانند «لغزش جانبي» سطح قطعه كار و «شخم زني» توسط ابزار، در مقايسه با تراشكاري در حالت محلول جامد كاهش يابد.

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.