Machinability tests using ceramic tools reinforced by nickel-coated graphene

Abstract: The study concerns the influence of nickle-coated graphene (GnNi) addition to alumina matrix and its impact on cutting performance of obtained composites. Nickel-coated graphene was mixed with alumina powder and consolidated using Spark Plasma Sintering (SPS) method. Influence of modified nano-filler and sintering method on cutting performance and physical such a density, hardness and fracture toughness was analyzed. Obtained composites were formed into cutting tool and subjected to machining tests. Cutting tools life and the surface roughness were investigated for 4 different tests. The results were compared with commercial cutting tools showing good cutting performance . Keywords : ceramic cutting tool, graphene, cutting performance, machinability test Streszczenie : Niniejszy artykul omawia dzialanie dodatku grafenu pokrywanego niklem (GnNi) na osnowe tlenku glinu oraz jego wplyw na wlaściwości skrawne otrzymanych kompozytow. Grafen pokrywany niklem zostal wymieszany z proszkiem tlenku glinu i skonsolidowany z uzyciem metody Spark Plasma Sintering (SPS). Przeanalizowano wplyw zmodyfikowanego nano-wypelniacza oraz metody spiekania na wlaściwości skrawne oraz takie wlaściwości fizyczne jak gestośc, twardośc oraz odpornośc na kruche pekanie. Z otrzymanych kompozytow uformowano narzedzia skrawające, ktore poddano nastepnie probom skrawania. Zbadano dlugośc zycia ostrza oraz chropowatośc powierzchni dla kompozytu z najlepszymi wlaściwościami mechanicznymi (1% wag. dodatku GnNi). Wytworzone ostrza skrawające charakteryzowaly sie wlaściwościami skrawnymi na tym samym poziomie co ostrza komercyjne. Slowa kluczowe: narzedzie skrawające ceramiczne, grafen, wlaściwości skrawne, test skrawalności