بررسي قابليت ماشينكاري قطعات متالورژي پودر خام و تف جوشي شده آهن/چدن آسياب پاششي شده

Investigation of machinability of green and sintered iron-jet milled cast iron powder metallurgy parts

در اين تحقيق به بررسي قابليت ماشينكاري قطعات متالورژي پودر خام و تف-جوشي شده آهن-چدن خاكستري بازيابي شده پرداخته مي شود. براي اين منظور براده هاي چدن خاكستري با استفاده از روش آسياب پاششي تبديل به پودر شده و در تركيب با پودر آهن تجاري براي تهيه قطعات متالورژي پودر مورد استفاده قرار گرفتند. خشته هاي خام با متغيرهاي درصد پودر چدن و فشار تراكم تهيه شدند. براي قطعات تف جوشي شده نيز طراحي آزمايش با روش رويه پاسخ و با متغيرهاي درصد پودر چدن، فشار تراكم، دماي تف جوشي و زمان تف جوشي و هر كدام در پنج سطح انجام شد. تحليل هاي رگرسيون و واريانس براي بررسي تاثير پارامترهاي ورودي، ارايه مدل هاي رياضي و ارزيابي صحت مدل ها به كار رفتند. در بخش خام قابليت ماشينكاري در عمليات سوراخكاري به صورت كيفي مورد بررسي قرار گرفت. در قطعات تف جوشي شده نيز قابليت ماشينكاري از طريق اندازه گيري نيروهاي محوري و گشتاوري و زبري سطح حاصل از عمليات سوراخكاري بررسي شد. نتايج به دست آمده صحت معادلات رگرسيون استخراجي براي پيش بيني خواص ماشينكاري اين قطعات را تاييد كرد. همچنين، نتايج نشان دادند كه افزودن پودر چدن خاكستري به دست آمده از روش آسياب پاششي باعث بهبود قابليت ماشينكاري قطعات متالورژي پودر پايه آهني مي شود.

In this research, the machinability of iron-recycled grey cast iron powder metallurgy parts is investigated. For this purpose, grey cast iron swarfs were transformed to powders by target jet milling method and were then used to prepare powder metallurgy parts in combination with commercial iron powder. Green compacts were prepared with the variables of cast iron powder percentage and compaction pressure. Design of experiments was conducted by response surface method for sintered parts with the variables of cast iron powder percentage, compaction pressure, sintering temperature and sintering time each in five levels. Regression analysis and analysis of variance were used to investigate the effect of input parameters, develop the mathematical models and evaluate the validity of the models. In the green section, machinability was qualitatively investigated in drilling. For sintered parts, machinability was evaluated by measuring the thrust and torque forces and the obtained surface finish in drilling. The obtained results certificated the accuracy of the extracted regression equations for predicting the machining properties of the parts. Also, the results demonstrated that the addition of jet milled grey cast iron improves the machinability of iron-based powder metallurgy parts.