Effect of Unconventional Methods of Cutting on Microstructure, Topography and Microhardness Changes in Steel

Leszczyńska-Madej, Beata; Richert, M.; Sak, T.

doi:10.7494/mafe.2012.38.2.109

Cited by 5 publications

(7 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Nieuniknione podczas cięcia laserem jest również występowanie mikropęknięć na powierzchni oraz utlenianie się tej powierzchni podczas podziału stali węglowej [3,4].…”

Section: Abstract: Laser Cutting Finishing Milling Centrifugal Burnunclassified

See 1 more Smart Citation

A study on selected properties of the surface layer of C45 steel objects after laser cutting, finishing milling and centrifugal burnishing

Skoczylas¹,

Zaleski²

2016

Mechanik

View full text Add to dashboard Cite

Przedstawiono wyniki badań chropowatości powierzchni oraz mikrotwardości warstwy wierzchniej elementów ze stali C45 po cięciu laserem, a następnie poddanej obróbce frezowaniem wykończeniowym oraz nagniataniem odśrodkowym. Celem frezowania było usunięcie prążków po cięciu laserem, natomiast nagniatanie umożliwiło umocnienie warstwy wierzchniej oraz zmniejszenie chropowatości powierzchni. SŁOWA KLUCZOWE: cięcie laserem, frezowanie wykończe-niowe, nagniatanie odśrodkoweThe article presents the results of surface roughness and microhardeness surface layer of C45 steel objects after laser cutting and then treated by finishing milling and centrifugal burnishing. The aim of the milling was to remove "striae" after laser cutting, while centrifugal burnishing allows to strengthen the surface layer and improve surface roughness. KEYWORDS: laser cutting, finishing milling, centrifugal burnishingCięcie laserem, coraz częściej stosowane w warunkach przemysłowych, jest zaliczane do erozyjnych sposobów rozdzielania materiału.Zastosowanie wiązki lasera do podziału materiału wpły-wa na strukturę geometryczną powierzchni, mikrostrukturę i mikrotwardość, dokładność geometryczną oraz naprężenia własne, co przekłada się na przydatność pół-fabrykatu na kolejnym etapie produkcyjnym.Chropowatość powierzchni po cięciu laserem jest skutkiem nakładania się procesów termicznych i hydrodynamicznych oraz występowaniem drgań przedmiotu podczas cięcia [6]. Pojawienie się na powierzchni przecinanej charakterystycznych prążków spowodowane jest niecią-głością procesu cięcia oraz świadczy o tym, że materiał "ucieka" ze szczeliny cięcia [4].Ograniczeniem zastosowania przedmiotów bezpośred-nio po wycinaniu laserem jest także występowanie niezgodności na krawędziach i powierzchniach przecinanego materiału [8] oraz brak prostopadłości konturu cięcia do powierzchni przecinanej płyty [1].Ciepło dostarczone do materiału podczas cięcia powoduje przemiany strukturalne w otoczeniu szczeliny, a co za tym idzie, następuje przyrost twardości w obszarach przykrawędziowych [2]. Nieuniknione podczas cięcia laserem jest również występowanie mikropęknięć na powierzchni oraz utlenianie się tej powierzchni podczas podziału stali węglowej [3,4].Obecność niepożądanych zjawisk na powierzchniach elementów wycinanych laserem jest przesłanką do przeprowadzenia obróbki wykończeniowej tych powierzchni. W warunkach przemysłowych eliminacja negatywnych skutków cięcia laserem odbywa się za pomocą szlifierek taśmowych, szczotek drucianych, frezowania. Wcześniej-sze prace własne [7] oraz możliwość zastosowania obrób-ki nagniataniem do zmiany właściwości warstwy wierzchniej po obróbce elektroerozyjnej [5] skłaniają do podjęcia badań nad wykorzystaniem obróbki nagniataniem do przebudowy warstwy wierzchniej elementów wycinanych laserem.Celem badań była ocena wpływu wytypowanych sposobów obróbki wykończeniowej -obróbki frezowaniem oraz obróbki nagniataniem odśrodkowym -na chropowatość powierzchni i mikrotwardość przedmiotów wycinanych laserem. MetodykaW badaniach wykorzystano próbki ...

show abstract

“…Nieuniknione podczas cięcia laserem jest również występowanie mikropęknięć na powierzchni oraz utlenianie się tej powierzchni podczas podziału stali węglowej [3,4].…”

Section: Abstract: Laser Cutting Finishing Milling Centrifugal Burnunclassified

“…Pojawienie się na powierzchni przecinanej charakterystycznych prążków spowodowane jest niecią-głością procesu cięcia oraz świadczy o tym, że materiał "ucieka" ze szczeliny cięcia [4].…”

unclassified

A study on selected properties of the surface layer of C45 steel objects after laser cutting, finishing milling and centrifugal burnishing

Skoczylas¹,

Zaleski²

2016

Mechanik

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Imperfections, according to [ 37 ] are irregularities or deviations from the specified shape or location of cut. As a result of hydrodynamic flow of molten material, gas flow fluctuation and oscillation of the laser head, a characteristic drag line pattern forms on laser-cut surfaces [ 38 , 39 ]. The drag lines have different heights and are spaced at different distances, which means that different areas of the surface of the cut part will have a different quality and shape.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Selected Properties of the Surface Layer of C45 Steel Parts Subjected to Laser Cutting and Ball Burnishing

Skoczylas

Zaleski

2020

Materials

View full text Add to dashboard Cite

In this article, we report the results of experimental studies on the impact of ball burnishing parameters on the roughness, microstructure and microhardness of the surface layer of laser-cut C45 steel parts. We also analysed the distribution of residual stresses generated in the surface layer of these parts. Laser-cut parts often require finishing to improve the quality of their surface. The tests performed in this study were aimed at assessing whether ball burnishing could be used as a finishing operation for parts of this type. Ball burnishing tests were performed on an FV-580a vertical machining centre using a mechanically controlled burnishing tool. The following parameters were varied during the ball burnishing tests: burnishing force Fn, path interval fw and the diameter of the burnishing ball dn. Ball burnishing of laser-cut C45 steel parts reduced the surface roughness parameters Sa and Sz by up to 60% in relation to the values obtained after laser cutting. Finish machining also led to the reorganization of the geometric structure of the surface, resulting in an increase in the absolute value of skewness Ssk. This was accompanied by an increment in microhardness (maximum microhardness increment was ΔHV = 95 HV0.05, and the thickness of the hardened layer was gh = 40 µm) and formation of compressive residual stresses in the surface layer.

show abstract

“…The characteristic striae appear on the cut surface, which indicates that the material escapes from the cutting kerf [9,3]. Their presence is caused by oscillation of the laser head, laser power fluctuation, gas flow fluctuation and hydrodynamic flow of molten metal [6].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The heat coming from the molten metal penetrates to cold areas surrounding the cutting kerf, which causes structural alternations close to the cutting kerf. This, in turn, causes increase in hardness [9]. Microcracks often appear on the cut plates surface and, when it comes to carbon steel, the surface oxidation occurs [5,7].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Studies on the Selected Properties of C45 Steel Elements Surface Layer After Laser Cutting, Finishing Milling and Burnishing

Skoczylas¹,

Zaleski²

2016

Adv. Sci. Technol. Res. J.

View full text Add to dashboard Cite

The article presents the results of studies on surface roughness and microhardness of C45 steel elements after laser cutting, and then finishing milling or burnishing. The aim of milling was to get rid of the characteristic "striae" after laser cutting and to improve geometric accuracy. Burnishing caused hardening of C45 steel elements' surface layer after laser cutting and improvement in surface roughness. In order to measure surface roughness, the Hommel-Etamic device T8000 RC120 -400 with software was used. The roughness parameters that were analyzed in the article were: amplitude parameters, height parameters and Abbott-Firestone curve. The microhardness measurements were made with the use of Vicker's hardness test with a weight of 50 g. As a result of the finishing of the surface after cutting, a decrease in surface roughness and improvements in functional qualities were noticed. In addition, hardening of the edgeside area also occurred, which is an advantageous phenomenon.

show abstract

Effect of Unconventional Methods of Cutting on Microstructure, Topography and Microhardness Changes in Steel

Cited by 5 publications

References 6 publications

A study on selected properties of the surface layer of C45 steel objects after laser cutting, finishing milling and centrifugal burnishing

A study on selected properties of the surface layer of C45 steel objects after laser cutting, finishing milling and centrifugal burnishing

Selected Properties of the Surface Layer of C45 Steel Parts Subjected to Laser Cutting and Ball Burnishing

Studies on the Selected Properties of C45 Steel Elements Surface Layer After Laser Cutting, Finishing Milling and Burnishing

Contact Info

Product

Resources

About