Morfología del chip e integridad de la superficie en el mecanizado de la aleación de magnesio AZ31 bajo mecanizado en seco y enfriamiento convectivo sumergido
Autores: Zakaria, Muhammad Syamil; Mustapha, Mazli; Azmi, Azwan Iskandar; Khor, Chu Yee
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Aleaciones de magnesio
Mecanizado
Morfología de virutas
Integridad de la superficie
Método de enfriamiento
Velocidad de corte
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
Las aleaciones de magnesio tienen amplias aplicaciones, incluidos implantes médicos y el sector aeroespacial, debido a su gran densidad y alta relación resistencia-peso. El corte en seco es una técnica frecuente para mecanizar este material. Sin embargo, siempre conduce a un aumento excesivo de la temperatura debido a la ausencia de refrigeración en la zona de corte, lo que afecta la integridad de la superficie mecanizada y la morfología de las virutas. En este estudio, se investigaron la morfología de las virutas y la integridad de la superficie de la aleación de magnesio AZ31 en el proceso de torneado utilizando un método de refrigeración interna llamado refrigeración convectiva sumergida (SCC) para superar la ausencia de refrigeración en el corte en seco. Este método puede aprovechar la ventaja de la alta capacidad calorífica específica del agua como fluido refrigerante sin ninguna reacción entre el agua y el magnesio para crear un elemento de refrigeración en la zona de corte. Las morfologías de las virutas y la integridad de la superficie se analizaron experimentalmente con diferentes velocidades de corte bajo SCC y corte en seco. Los resultados experimentales revelaron que SCC y el corte en seco produjeron formación de virutas en forma de sierra o serradas. Las virutas producidas en el corte en seco fueron continuas, mientras que SCC fue corta y discontinua como resultado de una grieta severa en la superficie posterior de la viruta. Se descubrió que la capa de refinamiento de grano en las muestras mecanizadas era más delgada bajo el torneado SCC. El mecanizado SCC aumentó la microdureza de la aleación de magnesio AZ31 en un 60.5% de 55 HV a 88.3 HV, mientras que el torneado en seco mostró un aumento del 49% en microdureza. El resultado reveló que la rugosidad de la superficie mejoró en un 10.8%, 9.4% y 4.7% para velocidades de corte (V) de 120, 180 y 240 m/min, respectivamente, bajo la refrigeración interna SCC. Basado en el resultado obtenido, el corte SCC superó al corte en seco en términos de quebrabilidad de virutas, refinamiento de grano, microdureza y rugosidad de la superficie.
Descripción
Las aleaciones de magnesio tienen amplias aplicaciones, incluidos implantes médicos y el sector aeroespacial, debido a su gran densidad y alta relación resistencia-peso. El corte en seco es una técnica frecuente para mecanizar este material. Sin embargo, siempre conduce a un aumento excesivo de la temperatura debido a la ausencia de refrigeración en la zona de corte, lo que afecta la integridad de la superficie mecanizada y la morfología de las virutas. En este estudio, se investigaron la morfología de las virutas y la integridad de la superficie de la aleación de magnesio AZ31 en el proceso de torneado utilizando un método de refrigeración interna llamado refrigeración convectiva sumergida (SCC) para superar la ausencia de refrigeración en el corte en seco. Este método puede aprovechar la ventaja de la alta capacidad calorífica específica del agua como fluido refrigerante sin ninguna reacción entre el agua y el magnesio para crear un elemento de refrigeración en la zona de corte. Las morfologías de las virutas y la integridad de la superficie se analizaron experimentalmente con diferentes velocidades de corte bajo SCC y corte en seco. Los resultados experimentales revelaron que SCC y el corte en seco produjeron formación de virutas en forma de sierra o serradas. Las virutas producidas en el corte en seco fueron continuas, mientras que SCC fue corta y discontinua como resultado de una grieta severa en la superficie posterior de la viruta. Se descubrió que la capa de refinamiento de grano en las muestras mecanizadas era más delgada bajo el torneado SCC. El mecanizado SCC aumentó la microdureza de la aleación de magnesio AZ31 en un 60.5% de 55 HV a 88.3 HV, mientras que el torneado en seco mostró un aumento del 49% en microdureza. El resultado reveló que la rugosidad de la superficie mejoró en un 10.8%, 9.4% y 4.7% para velocidades de corte (V) de 120, 180 y 240 m/min, respectivamente, bajo la refrigeración interna SCC. Basado en el resultado obtenido, el corte SCC superó al corte en seco en términos de quebrabilidad de virutas, refinamiento de grano, microdureza y rugosidad de la superficie.