Analiza dubine toplinski pogođene zone površine uzorka kod strojne obrade električnim pražnjenjem s mesinganom žičanom elektrodom

Abstract

The article deals with detailed evaluation of the depth of heat-affected zone in sub-surface layers of the samples made by technology of wire electrical discharge machining with brass electrode. It is vital to remark at the beginning that the heat impact is an undesirable phenomenon from the standpoint of operating life of parts produced by this progressive technology. Considerable depth of heat-affected zone, its characteristic, and its uneven course along cross-section, noticeably contributes to the decrease of quality and longevity of machine parts, as well as cutting tools. The samples were produced on electroerosion machine AGIECUT from tool steel of 950 MPa strength. Applied cutting tool was wire brass electrode of 0,25 mm diameter. To determine suitable HAZ depth measuring method, it was necessary to take into account properties of the given technology where impact and consecutive micro-hardness change occurs instantly after high temperature spot effect of electric discharge channel which arises between wire electrode (cutting tool) and material (workpiece) during intensive cooling in dielectric medium. Considering this aspect, the influence shows different values in longitudinal and lateral cross-sections (as of wire electrode movement relatively to the workpiece). The course of the values is in the same time greatly affected by combination of technological parameters that inevitably must observe electroerosion cutting process itself, as well as electro-chemical properties of the material. The aim of this paper is to describe the real course of micro-hardness in particular cross-sections and to give recommendations concerning adjustment of main technological parameters so as to achieve HAZ homogenity along the whole cut.Članak se bavi detaljnom procjenom dubine toplinski pogođene zone u pod-površinskim slojevima od uzoraka izrađenih pomoću tehnologije strojne obrade žičanim električnim pražnjenjem upotrebom mesingane elektrode. Važno je napomenuti na početku da je utjecaj topline nepoželjan fenomen sa stajališta operativnog života dijelova proizvedenih od strane ove progresivne tehnologije. Znatna dubina toplinski pogođene zone, njene karakteristike i neujednačena putanja duž presjeka, primjetno doprinosi smanjenju kvalitete i dugovječnosti strojnih dijelova, kao i alati za rezanje. Uzorci su proizvedeni na elektro-erozivnom stroju AGIECUT od alatnog čelika snage od 950 MPa. Primijenjeni rezni alat bila je žica tj. mesingana elektroda promjera od 0,25 mm. Za određivanje prikladne mjerne metode za dubinu toplinski pogođene zone bilo je potrebno uzeti u obzir svojstva dane tehnologije gdje su uzastopne promjene i utjecaji u mikro-tvrdoći nastali istovremeno poslije efekta točke visoke temperature kanala električnog pražnjenja koji nastaje između elektrode žice (reznog alata) i materijala (obradak) tijekom intenzivnog hlađenja u dielektričnom mediju. S obzirom na ovaj aspekt, utjecaj pokazuje različite vrijednosti u uzdužnim i poprečnim presjecima (kao pokretima žičane elektrode u odnosu na obradak). Kretanje vrijednosti je u isto vrijeme uvelike pod utjecajem kombinacije tehnoloških parametara koji neizbježno moraju promatrati proces samog rezanja elektro-erozijom, kao i elektro-kemijska svojstva materijala. Cilj ovog rada je opisati stvarni tijek mikro-tvrdoće posebnim presjecima, te dati preporuke vezane uz prilagođavanje glavnih tehnoloških parametara na način da se postigne homogenost toplinski pogođene zone duž cijelog reza