Tool-wear mechanisms in hard turning with polycrystalline cubic boron nitride tools

Poulachon, Gérard; Moisan, A.; Jawahir, I.S.

doi:10.1016/s0043-1648(01)00609-3

Cited by 166 publications

(96 citation statements)

References 12 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The presence of carbides in the workpiece strongly affected the tool wear evolution. The main wear mechanism was abrasion wear [17], causing crater wear resulting in final cutting edge failure. Similar wear mechanisms were observed by the authors in references [18,19] in high speed machining of hardened steel.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

PCBN Performance in High Speed Finishing Turning of Inconel 718

Díaz-Álvarez

Criado

Miguélez

et al. 2018

Metals

View full text Add to dashboard Cite

Inconel 718 is a Ni superalloy widely used in high responsibility components requiring excellent mechanical properties at high temperature and elevated corrosion resistance. Inconel 718 is a difficult to cut material due to the elevated temperature generated during cutting, its low thermal conductivity, and the strong abrasive tool wear during cutting process. Finishing operations should ensure surface integrity of the component commonly requiring the use of hard metal tools with sharp tool edges and moderate cutting speeds. Polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) tools recently developed an enhanced toughness suitable for these final operations. This paper focuses on the study of PCBN tools performance in finishing turning of Inconel 718. Several inserts representative of different manufacturers were tested and compared to a reference carbide tool. The evolution of tool wear, surface roughness, and cutting forces was analyzed and discussed. PCBN tools demonstrated their suitability for finishing operations, presenting reasonable removal rates and surface quality.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

PCBN Performance in High Speed Finishing Turning of Inconel 718

Díaz-Álvarez

Criado

Miguélez

et al. 2018

Metals

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Several researchers [4,27] investigated the machinability of carbon steel with various hardness and observed changes in the tool wear with the hardness of the steel (in the range from 30 HRC to 55 HRC). The tool wear was found to be sensitive to changes in both the cutting temperature and the strain hardening of the work material.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Evaluation of machining performance of STAVAX with PCBN tools

Liew

Yuan

Ngoi

2004

The International Journal of Advanced Manufacturing Technology

View full text Add to dashboard Cite

A study was undertaken to investigate the wear characteristics of polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) cutting tools and surface integrity during machining of STAVAX (specialised stainless steel) with and without coolant. Plastic deformation and formation of overtempered martensite and white layer (untempered martensite) were the dominant subsurface and surface defects. It was found that decreasing the hardness of the STAVAX from 55 HRC to 40 HRC could result in fracture on the flank face, leading to a deterioration of the surface finish. It was observed that low CBN content tools (60%CBN/40%TiN) exhibited greater fracture resistance than high CBN content tools (85%CBN/15%TiN, 90%CBN/10%Co). Although coolant could not bring about a reduction in the flank wear, it was effective in reducing the subsurface and surface defects, and in preventing chipping of the tool edge, leading to an improved surface finish. A superior surface finish (Ra<0.3 μm) was obtained with cutting fluid using a tool with a radius of 0.8 mm, depth of cut of 0.05 mm and feed rate of 0.05 mm/rev.

show abstract

“…cubic boron nitride -cBN) obok polikrystalicznego diamentu, jest jednym z najtwardszych materiałów stosowanych obecnie na ostrza narzędzi skrawających. Na tle innych szeroko stosowanych materiałów spiekanych (węglików), regularny azotek boru cechuje się wyższą twardością, odpornością na zużycie ścierne i chemiczne oraz wysoką odpornością na pracę w podwyż-szonej temperaturze [1]. Właściwości fizyczne azotku boru o strukturze regularnej prezentuje tabl.…”

Section: Charakterystyka Badanego Materiału Narzędziowegounclassified

Analysis of wear resistant coatings influence on tool life of cutting tools made of WCCo-cBN composite

2016

View full text Add to dashboard Cite

We wstępie pracy scharakteryzowano kompozyt WCCo-cBN i jego właściwości eksploatacyjne. W ramach badań porów-nano trwałość ostrzy wykonanych z kompozytu WCCo-cBN oraz z tradycyjnych węglików spiekanych podczas toczenia rowków w żeliwie sferoidalnym. Badania powtórzono dla materiału ostrza powlekanego i bez powłok przeciwzużyciowych. SŁOWA KLUCZOWE: kompozyt WCCo-cBN, powłoki PVD, TiN, TiAlN, trwałość ostrzyIn the introduction of this paper the exploitation properties of the WCCo-cBN tools are described. As part of research, the comparison of tool life obtained for the investigated composite and traditional sintered carbides during groove turning tests of the spheroidal iron is presented. Tests were performed both for coated and uncoated tools. KEYWORDS: WCCo-cBN composite, PVD coating, TiN, TiAlN, tool life Nowoczesne technologie przetwarzania materiałów narzędziowych pozwalają jeszcze lepiej wykorzystać potencjał aplikacyjny materiałów supertwardych. Możliwo-ści wytwarzania kompozytów pozwalają ograniczyć wady materiałów supertwardych związane z ich właściwościami fizycznymi (niską udarnością) oraz obniżyć koszty wdrożenia związane z wysoką ceną wytwarzania ostrzy. Powłoki przeciwzużyciowe, które sprawdziły się w przypadku narzędzi z szeroko stosowanych węglików spiekanych, w ocenie autorów mogą jeszcze bardziej rozszerzyć obszar zastosowania narzędzi z materiałów supertwardych, np. z sześciennego azotku boru. Charakterystyka badanego materiału narzędziowegoRegularny azotek boru (ang. cubic boron nitride -cBN) obok polikrystalicznego diamentu, jest jednym z najtwardszych materiałów stosowanych obecnie na ostrza narzędzi skrawających. Na tle innych szeroko stosowanych materiałów spiekanych (węglików), regularny azotek boru cechuje się wyższą twardością, odpornością na zużycie ścierne i chemiczne oraz wysoką odpornością na pracę w podwyż-szonej temperaturze [1]. Właściwości fizyczne azotku boru o strukturze regularnej prezentuje tabl. I [2,3]. Zestawiono w niej właściwości dla azotku boru o strukturze regularnej. Sześcienny azotek boru posiada jednak pewne wady ograniczające możliwości jego zastosowania na narzędzia skrawające. Należą do nich przede wszystkim: niska udarność, wysokie koszty produkcji i trudności technologiczne w obróbce narzędzi związane z wysoką twardością tego materiału. Rozwiązaniem wychodzącym naprzeciw tym problemom są materiały kompozytowe, składające się z azotku boru i osnowy z odmiennego materiału. W przypadku badanego materiału osnowę stanowi WCCo. Kompozyt WCCo-cBN wytworzony został przy pomocy impulsowego spiekania plazmowego [4]. Znane są zastosowania kompozytów narzędziowych opartych o cBN i inne materiały [5]. Potrzeba stosowania powłok odpornych na zużycieJednym ze sposobów zwiększenia odporności na zużycie narzędzi skrawających jest stosowanie powłok przeciwzużyciowych. Znane powłoki z materiałów odpornych na zużycie, nanoszone metodami PVD i CVD, jak np. TiN lub TiAlN, znajdują szerokie zastosowanie w przypadku ogólnie wykorzystywanych narzędzi skrawających z węglików spiekanych...

show abstract

Tool-wear mechanisms in hard turning with polycrystalline cubic boron nitride tools

Cited by 166 publications

References 12 publications

PCBN Performance in High Speed Finishing Turning of Inconel 718

PCBN Performance in High Speed Finishing Turning of Inconel 718

Evaluation of machining performance of STAVAX with PCBN tools

Analysis of wear resistant coatings influence on tool life of cutting tools made of WCCo-cBN composite

Contact Info

Product

Resources

About