Investigation of the role of tribolayer formation in improving drilling performance of Ti-6Al-4V using minimum quantity of lubrication
Notice bibliographique
Résumé
Relationships between tribological properties of Ti-6Al-4V and the machining behaviour of the same alloy drilled by a WC-Co cutting tool using minimum quantity lubrication (MQL) were studied. The tribological behaviour of Ti-6Al-4V sliding against WC-Co was evaluated by determining the changes in the coefficient of friction (COF) using cutting fluids employed in MQL and flooded drilling tests. When pin-on-disk tests were carried out under the boundary lubricated condition, the MQL fluid (MQLF) provided a low COF of 0.16 at 25 ℃ and 0.24 at 250 ℃. The observed low COFs were attributed to formation of a tribolayer on the WC-Co counterfaces. A high COF of 0.45 observed at 300 ℃ indicated that the tribolayer was no longer stable. Application of conventional water-based cutting fluid (CF) also resulted in a low COF of 0.26 at 25 ℃ but the COF rose to 0.32 at 100 ℃. During drilling tests, MQLF was supplied at a rate of 80 ml/h using an external MQL system. The average drilling torque was reduced by 35% compared to CF as a result of the formation of tribolayer on the cutting edge of the tool as well as on the drilled hole surfaces, as the cutting temperature remained <250 ℃. According to Raman and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses, the tribolayer on the drilled hole surface was formed as a result of degradation of additives in the MQL. The presence of phosphate- and sulfate-based anti-wear components in the tribolayer proved to be beneficial in preventing metal-metal contacts during drilling and provided a low COF. The low COF between tool-workpiece contact resulted in a low and uniform torque response throughout the drilling cycles and prevention of built-up edge (BUE) formation, leading to an improved surface finish.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».