Magnetic behavior of free-cutting steels: study of non-axisymmetric bars

This master thesis is intended to characterize the magnetic and mechanical properties of non-axisymmetric free cutting steel bars. The study develops through five different experimental campaigns where the influence of several parameters on the bar coercive field is analyzed, with the aim of determining the best combination of factors to minimize the Hc value. The effect of the heat treatment and the bar dimension is studied, analyzing separately three different non-axisymmetric bars: hexagons, squares and flats. The effect of the surface finishing is also taken into account in the experimental campaign on small hexagons. Furthermore, the influence of the measurement system (bar length and bar orientation in the machine) is analyzed.

Questa tesi si pone l’obiettivo di caratterizzare le proprietà magnetiche e meccaniche di barre non assialsimmetriche realizzate in acciai automatici. L’analisi si sviluppa attraverso cinque campagne sperimentali all’interno delle quali l’influenza di numerosi parametri sul campo coercitivo delle barre è stata studiata, con l’obiettivo di determinare la combinazione ottima di fattori per minimizzare il valore di Hc. Tre diverse geometrie di barra sono state prese in considerazione (esagoni, quadri e piatti) e per ciascuna di queste, separatamente, si è analizzato l’effetto del trattamento termico e della dimensione della barra su Hc. Inoltre, è stata studiata l’influenza della finitura superficiale su barre esagonali piccole. Infine, si è analizzato l’effetto dello strumento di misura, andando a considerare come fattori la lunghezza della barra e l’orientamento con cui il provino veniva posizionato nella macchina.