CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Characterization of machinability in lead-free brass alloys
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Materials Science and Engineering.
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Karaktärisering av skärbarhet hos blyfria mässingslegeringar (Swedish)
Abstract [sv]

Ny lagstiftning har lagt fokus på den tociska naturen av bly som legeringselement I mässingsprodukter. Vattenförsörjningssystem är av största oro där misstänkt blyläckage från mässingsprodukter hotar människors hälsa, världen över.

Denna studie har utförts i syfte att karaktärisera bearbetbarheten av blyfria mässingslegeringar för att förse industrin med nödvändig information och underlätta att ersätta dagens blyade alternativ. Karaktäriseringen har fokuserat på två specifika bearbetningsprocesser, nämligen svarvning och borrning där intresset har legat hos skärkraftsgenerering och spånbildning. Svarvtesterna riktade sig mot att jämföra tre olika legeringar, CW511L, AquaNordicÒ och CW625N. De två förstnämnda är blyfria och CW625N är en medelblyhaltig mässingslegering. Borrtesterna riktade sig mot att karaktärisera vilken effekt borrgeometrier har på skärkraftsgenerering och spånbildning. Huvudfokus lades på inverkan av spånvinkel och borrdiameter. Borrtesterna utfördes endast på AquaNordicÒ.

Resultaten har visat att, signifikant högre skärkrafter genereras vid svarvning av blyfria legeringar jämfört med blyfria. Det fanns emellertid ingen signifikant skillnad mellan de båda blyfria legeringarna avseende skärkrafter, medan spånbildning förbättrades för AquaNordicÒ . Borrtesterna har å andra sidan visat att bearbetningen hos den blyfria AquaNordicÒ -legeringen kan förbättras genom att öka på spånvinkeln och minska borrdiameter.

Baserat på resultaten från det här avhandlingsarbetet har man dragit slutsatsen att bearbetningen av blyfria mässingslegeringar är tillräckligt bra för att kunna antas av industrin. Förbättring är dock nödvändig för att ersätta de blyeade alternativen helt.

Abstract [en]

Recent legislation has put focus on the toxic nature of lead as an alloying element in brass products. Watersupply systems are of biggest concern where suspected lead leakages from brass products are threatening human health.

A comprehensive study has been conducted in order to characterize the machinability of lead-free brass alloys to provide the industry with necessary information to assist a replacement of the leaded alternatives. The characterization has focused on two particular machining processes, namely turning and drilling and has been based on cutting force generation and chip formation. While the turning tests aimed to characterize the machinability by comparing two lead-free alloys (CW511L and AquaNordic®) with a leaded alloy (CW625N), drilling tests aimed to characterize machinability of the lead-free AquaNordic® alloy particularly, with the main focus put on the impact of tool geometry on machinability.

The results have shown that significantly higher cutting forces are generated during turning of lead-free alloys as compared to the leaded. There was, however, no significant difference between the two lead-free alloys regarding cutting forces while chip formation is improved for AquaNordic®. Drilling tests have shown that the machinability of the lead-free AquaNordic® alloy can be improved by increasing the tool rake angle and decreasing tool diameter.

Based on the results from this thesis work, it has been concluded that the machinability of lead-free brass alloys is sufficiently good to be able to be adopted by the industry. However, improvement is necessary inorder to fulfill the requirement needed to replace the leaded alternatives.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 65
Keywords [en]
Brass, machinability, lead, lead-free, alloy, turning, drilling, force, chip, cutting, tool, geometry, machining, design, angle, rake angle, rake
National Category
Metallurgy and Metallic Materials
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-240107OAI: oai:DiVA.org:kth-240107DiVA, id: diva2:1269903
External cooperation
Swerea KIMAB AB (Swerim AB)
Educational program
Master of Science in Engineering - Materials Design and Engineering; Master of Science - Engineering Materials Science
Presentation
2018-06-29, Isafjordsgatan 28A, 164 40 Kista, Stockholm, 09:00 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-01-04 Created: 2018-12-11 Last updated: 2019-01-04Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Master Thesis Work(3635 kB)9 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3635 kBChecksum SHA-512
59b55c896d082627bc98b9c5c109907b9fbe067713035842012317d037506ffd0d70c1baad7e9af0a78b6f540fe1a1dbb9af39d3ffe9d785744c05935338aff5
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Aytekin, Kasim
By organisation
Materials Science and Engineering
Metallurgy and Metallic Materials

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 9 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 24 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf