Über den Einfluss von Werkstoffkennwerten auf das Spanbruchverhalten von bleiarmem Messing

Abstract

Bleiarme Messing‐Werkstoffe gewinnen nicht zuletzt wegen verschiedener regulatorischer Initiativen auf nationaler und länderübergreifender Ebene immer mehr an Bedeutung. Ein herabgesetzter Massenanteil Blei in Messing führt bei der spanenden Bearbeitung jedoch zu ungünstigeren Spanformen und –längen beziehungsweise zu einer Vergrößerung der Spanraumzahl, welche ein Maß für das Schüttvolumen von Spänen ist. Auf der Grundlage praxisnaher Zerspanversuche mit unterschiedlichen Kupfer‐Zink‐Blei‐Werkstoffen wird gezeigt, dass ein reduzierter Bleigehalt durch eine Anpassung der Maschineneinstellungen Vorschub und Schnitttiefe kompensiert werden kann. Dazu wird ein phänomenologisches Modell vorgestellt, mit dem die Spanraumzahl aus dem Bleigehalt und den Zerspanungsparametern berechnet werden kann. Demgegenüber liefert diese Arbeit keine Hinweise auf eine signifikante Korrelation zwischen der Spanraumzahl und den Kennwerten aus standardisierten Werkstoffprüfungen, wie etwa dem Zugversuch, der Härtemessung oder der quantitativen Gefügeanalyse.

Influence of the Material Production Route on the Material Properties and the Machinability of the Lead-Free Copper-Zinc-Alloy CuZn40 (CW509L)

“…In addition, the influence of mechanical material properties and the microstructural properties of lead-free CuZn-alloys on machinability was investigated in the past [5,[22][23][24][25][26][27]. Hofmann et al used low lead CuZnalloys to investigate whether a reduced mass fraction of lead can be compensated for and whether satisfactory chip-breaking behavior can be achieved by adjusting certain material properties (strength, ductility, and microstructure) [28]. To this end, the authors systematically varied the lead content and the strength condition of the investigated materials and evaluated the chip-breaking properties in the form of the chip space number RZ on the basis of tests during external longitudinal turning.…”

“…On average, a fine needle-like α-phase led to poorer chipbreaking behavior. However, more profound correlations between material properties and machinability could not be determined [28]. For this purpose, it is necessary to carry out a systematic variation of the material production route and to analyze the underlying chip formation mechanisms as a function of the material properties.…”