Studium progresivní technologie frézování, topografie povrchu a únavových vlastností vysokopevnostní hliníkové slitiny 7475-T7351.

A Study of Progressive Milling Technology on Surface Topography and Fatigue Properties of the High Strength Aluminum Alloy 7475-T7351

conference paper

en

The paper investigates the effect of key cutting parameters of shoulder milling on the surface structure and fatigue properties of high strength aluminum alloy 7475-T7351. The very advanced milling whole carbide cutter and progressive milling process conditions have been analyzed in the respect of force loading, specific cutting energies, the volumetric surface parameters and fatigue life of thin-walled components used for the dynamically loaded primary aerospace structures. The evaluation of the surface structure of the machined samples prior the fatigue testing and morphologies of the fracture surfaces afterwards was done using the modern optical high-resolution 3D surface microscope ALICONA-IF G4 and Tescan Mira 3GM scanning electron microscope. Cyclic fatigue testing for three loading levels was performed using the axial BISS testing machine with an advanced control of the testing. The results confirmed a statistically significant influence of cutting conditions on the surface structure, however, the material inclusions dispersed in the adherent machined surfaces seems to be the most decisive factor affecting the material integrity that triggers the fatigue crack initiations and propagations. Some unique studies like tensile tests in situ in scanning electron microscopy have been also made.

Článek zkoumá vliv klíčových řezných parametrů frézování na povrchovou strukturu a únavové vlastnosti hliníkové slitiny 7475-T7351 s vysokou pevností. Velmi pokročilé frézování monolitními SK frézami a progresivní řezné podmínky procesu frézování byly analyzovány s ohledem na vyvíjené silové zatížení, specifickou řeznou energii, objemové parametry struktury povrchu a únavovou životnost tenkostěnných součástí, používané pro dynamicky zatížené primární letecké struktury. Hodnocení povrchové struktury opracovaných vzorků bylo dále zkoumáno s ohledem na únavové zatěžování a fraktografii lomových ploch pomocí moderního optického mikroskopu s vysokým rozlišením 3D ALICONA-IF G4 a analytického elektronového mikroskopuTescan Mira3GM. Testování cyklické únavy bylo provedeno pro tři úrovně zatížení pomocí axiálního testovacího stroje BISS s pokročilým monitorováním rozvoje porušení vzorků. Výsledky statisticky potvrzují významný vliv řezných podmínek na povrchovou strukturu, avšak materiálové inkluze rozptýlené v přilnavých obrobených plochách se jeví jako jdůležitější faktor ovlivňující materiálou Integritu, která spouští iniciaci a šíření únavových trhlin. Mimo jiné zde byly provedeny unikátní studie zkoušek v tahu in situ ve skenovacím elektronovém mikroskopu.

The paper investigates the effect of key cutting parameters of shoulder milling on the surface structure and fatigue properties of high strength aluminum alloy 7475-T7351. The very advanced milling whole carbide cutter and progressive milling process conditions have been analyzed in the respect of force loading, specific cutting energies, the volumetric surface parameters and fatigue life of thin-walled components used for the dynamically loaded primary aerospace structures. The evaluation of the surface structure of the machined samples prior the fatigue testing and morphologies of the fracture surfaces afterwards was done using the modern optical high-resolution 3D surface microscope ALICONA-IF G4 and Tescan Mira 3GM scanning electron microscope. Cyclic fatigue testing for three loading levels was performed using the axial BISS testing machine with an advanced control of the testing. The results confirmed a statistically significant influence of cutting conditions on the surface structure, however, the material inclusions dispersed in the adherent machined surfaces seems to be the most decisive factor affecting the material integrity that triggers the fatigue crack initiations and propagations. Some unique studies like tensile tests in situ in scanning electron microscopy have been also made.

Frézování; Al-slitina; Integrita; Vměstky;Únava

Milling; Al-alloy; Integrity; Inclusion; Fatigue

17.11.2017

Springer International Publishing AG

Basel

978-3-319-70364-0

Proceedings of the 17th International Conference on New Trends in Fatigue and Fracture

1

7–19

364