Engineering field nurtures a variety of superalloys and its wide applications due to the inherent properties of such material. The prime concern of working engineers is to explore reliability, quality, economy, and machinability analysis of these superalloys. In this work, sustainable machining of Monel 400superalloy using PVD multilayer coated carbide tool under dry turning was studied. Surface roughness (Ra, Rz, and Rq), power (P) and cutting force (Fc) were addressed as responses. The subsequent effect of cutting speed, feed and depth of cut on the responses was explored through response surface methodology (RSM), statistical analysis of variance (ANOVA) and multiple regression analysis. Details of tool wear was observed via scanning electron microscope (SEM) to know the cutting behavior at interface. Further, the reliability and economic analysis were performed to substantiate the feasibility of cutting insert. The investigation reveals that surface roughness was affected by feed and cutting speed. The increase in cutting speed uncovers lower cutting forces with improved surface finish during dry turning which further reduces the power requirement. The economic analysis shows unit production time and unit production cost based on a single insert PVD coated carbide tool under optimum value condition. The reliability analysis exposes the meantime to repair (MTTR) (5 min), mean time between failure (MTBF) (28 min), availability (84.8%), failure rate (0.03), and reliability (80.5%) for the production system.

由于这种材料的固有特性，工程领域孕育了多种超级合金及其广泛的应用。工作工程师的主要关注点是探索这些超级合金的可靠性，质量，经济性和可加工性分析。在这项工作中，研究了在干车削下使用PVD多层涂层硬质合金刀具对Monel 400高温合金进行可持续加工的方法。将表面粗糙度（Ra，Rz和Rq），功率（P）和切削力（Fc）作为响应。通过响应面方法（RSM），方差统计分析（ANOVA）和多元回归分析探索了切削速度，进给量和切削深度对响应的后续影响。通过扫描电子显微镜（SEM）观察工具的磨损细节，以了解界面处的切削性能。进一步，进行了可靠性和经济性分析，以证实切削刀片的可行性。调查表明，表面粗糙度受进给速度和切削速度的影响。切削速度的提高揭示了较低的切削力，并在干车削时改善了表面光洁度，从而进一步降低了功率需求。经济分析显示在最佳值条件下基于单刀片PVD涂层硬质合金刀具的单位生产时间和单位生产成本。可靠性分析提供了生产系统的平均维修时间（MTTR）（5分钟），平均故障间隔时间（MTBF）（28分钟），可用性（84.8％），故障率（0.03）和可靠性（80.5％） 。调查表明，表面粗糙度受进给速度和切削速度的影响。切削速度的提高揭示了较低的切削力，并在干车削时改善了表面光洁度，从而进一步降低了功率需求。经济分析显示在最佳值条件下基于单刀片PVD涂层硬质合金刀具的单位生产时间和单位生产成本。可靠性分析提供了生产系统的平均维修时间（MTTR）（5分钟），平均故障间隔时间（MTBF）（28分钟），可用性（84.8％），故障率（0.03）和可靠性（80.5％） 。调查表明，表面粗糙度受进给速度和切削速度的影响。切削速度的提高揭示了较低的切削力，并在干车削时改善了表面光洁度，从而进一步降低了功率需求。经济分析显示在最佳值条件下基于单刀片PVD涂层硬质合金刀具的单位生产时间和单位生产成本。可靠性分析提供了生产系统的平均维修时间（MTTR）（5分钟），平均故障间隔时间（MTBF）（28分钟），可用性（84.8％），故障率（0.03）和可靠性（80.5％） 。经济分析显示在最佳值条件下基于单刀片PVD涂层硬质合金刀具的单位生产时间和单位生产成本。可靠性分析提供了生产系统的平均维修时间（MTTR）（5分钟），平均故障间隔时间（MTBF）（28分钟），可用性（84.8％），故障率（0.03）和可靠性（80.5％） 。经济分析显示在最佳值条件下基于单刀片PVD涂层硬质合金刀具的单位生产时间和单位生产成本。可靠性分析提供了生产系统的平均维修时间（MTTR）（5分钟），平均故障间隔时间（MTBF）（28分钟），可用性（84.8％），故障率（0.03）和可靠性（80.5％） 。