Effect of electropulses on the machinability of a C45E steel

This article compares the machinability of a C45E (AISI/SAE 1045) steel type under two different manufacturing processes: conventional machining and pulsed current assisted machining. The testing procedure consisted on the dry turning, using a coated carbide cutting tool (HM) and high-speed steel (HSS) cutting tools, under two different spindle speeds. In this study cutting tool life is evaluated in function of cutting speed for both machining conditions and both cutting tools. Results show variation on flank wear depending on the tool used and cutting speed, showing an increase in machinability when using the HM tool with the electropulse assisted turning at low cutting speed. Additionally, changes in chip type are found when assisting the process with electropulses. Statistically significant variations in chip dimensions and chip ratio are present, evidencing the differences in the phenomena affecting shear strain. Surface roughness, for its part, is improved when turning with the assistance of electropulses.Peer ReviewedPostprint (published version

Estudio de las variables que afectan la rugosidad superficial en el torneado de piezas esbeltas bajo retemblado

El mecanizado de piezas delgadas se encuentra influenciado por un fenómeno denominado retemblado, que afecta la calidad superficial. En este trabajo se presenta un estudio de los factores que influyen sobre la rugosidad superficial en un proceso de torneado de cilindros esbeltos bajo el efecto del fenómeno de retemblado. El propósito del estudio es determinar cuales son las variables del proceso que más influyen sobre la rugosidad superficial. Para ello se utiliza un modelo que permite predecir la topografía superficial en operaciones de torneado con retemblado. El modelo se encuentra en función de los parámetros de corte y las propiedades del material a mecanizar

Mecanizado por arranque de viruta asistido por electropulsos

Este artículo trata sobre una nueva técnica de mecanizado: el proceso de torneado asistido in situ con corriente eléctrica, a través de la influencia de electropulsos. Un generador ha sido fabricado para inducir intensidades de corriente de 90 A, duraciones de pulso entre los 50 y 200 μs y frecuencias de descarga de 100 a 300 Hz. Se ha estudiado para acero 1045, la influencia de las diferentes configuraciones eléctricas que asisten el proceso de mecanizado respecto a las propiedades superficiales y el consumo de potencia eléctrica. Los resultados muestran que el proceso asistido mejora la mecanibilidad reduciéndose el consumo de potencia en 104 W y la energía especifica corte en un 22%. También modifica las propiedades superficiales, reduciendo la rugosidad media en un rango del 7 al 22% comparado con el proceso de torneado convencional

Corrosion behavior of an AISI/SAE steel cut by electropulsing

The effect of electropulsing treatment (EPT) on the surface general corrosion behavior of an AISI/SAE 1045 steel under different machining regimes is studied. In the study, the following variables are alternated: high-speed steel (HSS) vs. hard metal (HM), and with and without the assistance of high-density electropulses. The corrosion rates are determined using comparative studies such as gravimetric analysis, salt spray chamber test, electrochemical polarization curve techniques (PC), and linear polarization resistance (LPR). Differences in surface microhardness were evaluated by applying optical microscopy and planimetric procedures. Specimens subjected to electropulses and turned with HM reported greater reductions of corrosion rates. Changes in corrosion behavior can be explained in terms of grain shape factor h variation. The present study demonstrates that electropulsing affects the corrosion behavior of AISI/SAE 1045 steel after the turning process.Peer ReviewedPostprint (published version

Modelos para la predicción de la rugosidad superficial en procesos de mecanizado con arranque de viruta: revisión bibliográfica

El tema de la Rugosidad Superficial ha sido ampliamente estudiado por muchos autores, en busca de intentar predecir su comportamiento, así como definir los diferentes factores que la determinan. El presente artículo presenta una revisión de los diferentes enfoques usados para su predicción

Electropulsing effects on mechanical and metallurgical behavior of AISI-SAE 4140 steel

The electroplasticity phenomenon (EP) produces changes in the mechanical properties of a metal, due to the simultaneous application of mechanical stresses of compression, bending, etc., and high instantaneous current pulses. The changes produced on the plastic deformation rate by the EP are due to thermal effects (such as Joule effect) and other effects associated to the electric and magnetic fields. There are only a few studies that consider, as this paper does, the effects of electropulsing effect on tensile test processes in which the electron flow is esteemed as the main reason. In this paper, the results of a research on tensile test on specimen of AISI-SAE 4140, assisted by high-current-density electric pulses are presented. The aim is to evaluate the effect of these pulses on the microstructure and mechanical properties of metallic materials. The phase transformations and microstructural changes in the metallic specimens exposed to EP were analysed using Scanning Electron Microscopy (SEM), Diffraction Ray X (DRX) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). Preliminary results show there are some differences in the material behaviour, between the specimens tensile tested with and without EP, such as: decreases values of yield and ultimate strength and XRD analyses attests to a slight displacement and intensity reduction of diffraction. Moreover, the application of current density in the order of 2.18 A/mm² is enough to produce changes in mechanical and metallographic properties of AISI/SAE 4140.Peer ReviewedPostprint (published version

Estudio de la variación de la rugosidad y la dureza superficial en piezas torneadas con asistencia de electroplasticidad

Se presentan los resultados de un trabajo experimental destinado a determinar la variación de la rugosidad y la dureza superficial de algunos metales (aluminio 6061, latón SAE 41 y acero SAE 1020), al ser torneados en presencia de electropulsos. En el experimento diseñado se dejaron constantes los parámetros de maquinado (velocidad angular, avance y profundidad de corte), y se variaron los parámetros eléctricos (frecuencia y ancho de pulso); no obstante, solo en una región de las probetas se aplicaron los electropulsos. Se encontró que al asistir el torneado con electroplasticidad se mejoraron los acabados superficiales y disminuyeron ligeramente las durezas superficiales, lo cual permite pensar en que con estos desarrollos se abre una línea de investigaciónPostprint (published version

Estudio de las variables que afectan la rugosidad superficial en el torneado de piezas esbeltas bajo retemblado

El mecanizado de piezas delgadas se encuentra influenciado por un fenómeno denominado retemblado, que afecta la calidad superficial. En este trabajo se presenta un estudio de los factores que influyen sobre la rugosidad superficial en un proceso de torneado de cilindros esbeltos bajo el efecto del fenómeno de retemblado. El propósito del estudio es determinar cuales son las variables del proceso que más influyen sobre la rugosidad superficial. Para ello se utiliza un modelo que permite predecir la topografía superficial en operaciones de torneado con retemblado. El modelo se encuentra en función de los parámetros de corte y las propiedades del material a mecanizar.The machining of slim pieces is affected by the chatter phenomenon,and chatter affects the surface quality of machined workpieces. In this paper a study of the factors that influence the surface roughness of slim pieces fabricated on a lathe under self-excitation chatter vibration is presented. The purpose of the study is to determine which are the variablesof the process more influents in the surface roughnes . For this study a model for predicting the surface topography under chatter is used. The model functions according to the operating conditions of the turning process and the properties of the material to be machined