1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Title:	Pengisaran AISI 4340 dalam keadaan kering dan kriogenik LN2 dengan menggunakan mata alat hujung karbida bersalut
Authors:	Shalina Sheik Muhamad (P91996)
Supervisor:	Jaharah A. Ghani, Prof. Ir. Dr.
Keywords:	Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia
Issue Date:	13-Oct-2020
Description:	Keupayaan untuk meramal respon pemesinan seperti suhu pemesinan, daya pemotongan, haus mata alat dan keutuhan permukaan akan memberi manfaat untuk pemahaman yang lebih baik mengenai proses pemesinan yang dilakukan. Fokus kajian ini ialah untuk mengkaji kesan keadaan pemotongan iaitu keadaan kering dan kriogenik ketika proses kisar hujung keluli aloi AISI 4340. Kajian ini menggunakan nitrogen cecair untuk keadaan kriogenik, manakala proses kisar hujung bahan AISI 4340 dijalankan menggunakan mata alat kisar hujung tungsten karbida bersalut PVD TiAlN/AlCrN. Sebelum pemilihan julat parameter pemesinan yang sesuai untuk eksperimen, perisian ThirdWave AdvantEdge digunakan untuk mengkaji parameter pemesinan yang dapat menjana haba yang mencukupi bagi membolehkan transformasi fasa. Untuk kajian ini, rekabentuk eksperimen berasaskan kaedah Taguchi tatasusunan ortogon L9 telah digunakan. Daripada simulasi, didapati bahawa kadar laju pemotongan (200 - 300 m/min), kadar suapan (0.15 - 0.3 mm/gigi), dalam pemotongan jejari (0.20 - 0.50 mm) dan dalam pemotongan paksi (0.30 - 0.50 mm) adalah julat yang sesuai bagi menghasilkan suhu pemotongan yang dikehendaki iaitu di antara 606 - 1059°C menggunakan mata alat dengan sudut sadak 28° dan jejari muncung 0.4 mm. Parameter ini telah diuji dalam proses eksperimen untuk menilai daya paduan pemotongan, prestasi mata alat dan keutuhan permukaan AISI 4340. Hasil kajian menunjukkan bahawa pemesinan kriogenik mengurangkan daya paduan pemotongan maksimum hampir 39.0%, menghasilkan kekasaran permukaan yang baik dengan penurunan sebanyak 43.9% dan meningkatkan hayat mata alat sehingga 41.7% berbanding pemesinan kering pada laju pemotongan 300 m/min. Aplikasi kriogenik adalah tidak efektif pada laju pemotongan rendah 200 m/min yang mana keputusan eksperimen mendapati suhu nitrogen yang sangat rendah lebih berkesan untuk memperlahankan haus mata alat pada laju pemotongan tinggi berbanding pada laju pemotongan yang lebih rendah. Mekanisma haus yang utama pada pinggir mata alat adalah lelasan dan rekatan untuk kedua-dua keadaan pemesinan kering dan kriogenik, manakala haus resapan dan delaminasi berlaku pada laju pemotongan yang tinggi. Suhu tinggi dan terikan yang terhasil semasa pemotongan dibantu dengan LN2 dipercayai menyebabkan ubah bentuk plastik pada permukaan yang dimesin. Pemotongan dengan laju pemotongan dan dalam pemotongan paksi yang tinggi menghasilkan lapisan ubah bentuk plastik yang lebih dalam iaitu sehingga 39.49 μm. Peningkatan kandungan karbon telah berlaku pada permukaan termesin yang disebabkan oleh difusi karbon ke bahan kerja. Peningkatan kandungan karbon menghasilkan keluli dengan kekuatan yang tinggi dan penghasilan jumlah partikel karbida yang tinggi. Pengerasan bahan kerja berlaku pada permukaan termesin kriogenik di mana ianya lebih tinggi 59.0% dari kekerasan pukal 32 HRC keluli AISI 4340. Transformasi dari austenit ke martensit adalah bukti terdapat peningkatan kekerasan dan perubahan mikrostruktur pada permukaan termesin kriogenik. Daripada dapatan kajian ini menunjukkan penggunaan kriogenik menghasilkan pembaikan dari segi daya paduan pemotongan, kekasaran permukaan dan seterusnya meningkatkan hayat haus mata alat. Pemotongan kriogenik juga menyebabkan perubahan fasa dengan menghasilkan mikrostruktur yang lebih kecil dan meningkatkan kekerasan pada permukaan termesin dan di bawahnya yang boleh digunakan dalam industri bagi menggantikan proses rawatan haba.,Ph.D.
Pages:	168
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.