This study examined the effects of dry, base fluid, mono and hybrid nanofluid cooling/lubrication conditions on machining performance in drilling of nickel based Hastelloy X superalloys. Nanofluids were prepared by adding 0.6 vol% graphene nanoplatelets (GNP) and/or hexagonal boron nitride (hBN) with or without addition of 0.25 wt% sodium dodecyl sulfate (SDS) and/or gum arabic (GA) as surfactants into the cutting lubricant. Drilling experiment were performed at two different cutting speeds (20 and 30 m/min), two different feed rates (0.04 and 0.06 mm/rev) and a constant drilling depth (13.5 mm). Cutting force, hole quality (surface roughness and deviations in diameter, circularity and cylindricity), cutting temperature, burr height, tool wear and tool life were selected as the performance criteria. The best results with regard to cutting force, hole quality, burr height, and tool wear were obtained under SDS added hBN/GNP hybrid cutting, whereas the best results for cutting temperature were achieved under hBN/GNP hybrid cutting condition without surfactants. In terms of tool wear, after 10 holes under dry cutting, flank wear on the drill was measured as 0.281 mm, whereas after 60 holes under hBN/GNP-SDS cutting condition, it was measured as 0.135 mm. This indicated a 51.96% improvement in tool wear compared to dry cutting. Among the mono nanofluids, the hBN-SDS cutting condition delivered the best performance, whereas among the hybrid nanofluids, the hBN/GNP-SDS cutting performed the best. Finally, evaluation of the surfactants added to the nanofluids revealed that SDS surpassed GA in terms of machining performance.

这项研究检查了干燥，基础流体，单和混合纳米流体冷却/润滑条件对镍基Hastelloy X超级合金钻孔加工性能的影响。通过在切削润滑剂中添加或不添加0.25 wt％的十二烷基硫酸钠（SDS）和/或阿拉伯胶（GA）作为表面活性剂，添加0.6体积％的石墨烯纳米片（GNP）和/或六方氮化硼（hBN），制备纳米流体。 。在两种不同的切削速度（20和30 m / min），两种不同的进给速度（0.04和0.06 mm / rev）和恒定的钻孔深度（13.5 mm）下进行钻孔实验。选择切削力，孔质量（表面粗糙度和直径，圆度和圆柱度偏差），切削温度，毛刺高度，工具磨损和工具寿命作为性能标准。关于切削力的最佳结果，在添加hBN / GNP混合切削的SDS下获得孔质量，毛刺高度和刀具磨损，而在没有表面活性剂的hBN / GNP混合切削条件下获得最佳切削温度结果。在工具磨损方面，干切削10个孔后，钻头侧面磨损为0.281 mm，而在hBN / GNP-SDS切削条件下60个孔后，侧面磨损为0.135 mm。这表明与干切削相比，刀具磨损提高了51.96％。在单纳米流体中，hBN-SDS切割条件表现最佳，而在混合纳米流体中，hBN / GNP-SDS切割表现最好。最后，对添加到纳米流体中的表面活性剂的评估表明，就机械加工性能而言，SDS超过了GA。在添加了hBN / GNP混合切削的SDS中获得了刀具和刀具的磨损，而在没有表面活性剂的hBN / GNP混合切削条件下获得了最佳的切削温度结果。在工具磨损方面，干切削10个孔后，钻头侧面磨损为0.281 mm，而在hBN / GNP-SDS切削条件下60个孔后，侧面磨损为0.135 mm。这表明与干切削相比，刀具磨损提高了51.96％。在单纳米流体中，hBN-SDS切割条件表现最佳，而在混合纳米流体中，hBN / GNP-SDS切割表现最好。最后，对添加到纳米流体中的表面活性剂的评估表明，就机械加工性能而言，SDS超过了GA。在添加了hBN / GNP混合切削的SDS中获得了刀具和刀具的磨损，而在没有表面活性剂的hBN / GNP混合切削条件下获得了最佳的切削温度结果。在工具磨损方面，干切削10个孔后，钻头侧面磨损为0.281 mm，而在hBN / GNP-SDS切削条件下60个孔后，侧面磨损为0.135 mm。这表明与干切削相比，刀具磨损提高了51.96％。在单纳米流体中，hBN-SDS切割条件表现最佳，而在混合纳米流体中，hBN / GNP-SDS切割表现最好。最后，对添加到纳米流体中的表面活性剂的评估表明，就机械加工性能而言，SDS超过了GA。在没有表面活性剂的hBN / GNP混合切削条件下，切削温度的最佳结果达到了。在工具磨损方面，干切削10个孔后，钻头侧面磨损为0.281 mm，而在hBN / GNP-SDS切削条件下60个孔后，侧面磨损为0.135 mm。这表明与干切削相比，刀具磨损提高了51.96％。在单纳米流体中，hBN-SDS切割条件表现最佳，而在混合纳米流体中，hBN / GNP-SDS切割表现最好。最后，对添加到纳米流体中的表面活性剂的评估表明，就机械加工性能而言，SDS超过了GA。在没有表面活性剂的hBN / GNP混合切削条件下，切削温度的最佳结果达到了。在工具磨损方面，干切削10个孔后，钻头的侧面磨损为0.281 mm，而在hBN / GNP-SDS切削条件下60个孔后，其侧面磨损为0.135 mm。这表明与干切削相比，刀具磨损提高了51.96％。在单纳米流体中，hBN-SDS切割条件表现最佳，而在混合纳米流体中，hBN / GNP-SDS切割表现最好。最后，对添加到纳米流体中的表面活性剂的评估表明，就机械加工性能而言，SDS超过了GA。而在hBN / GNP-SDS切割条件下加工60个孔后，其测量值为0.135 mm。这表明与干切削相比，刀具磨损提高了51.96％。在单纳米流体中，hBN-SDS切割条件表现最佳，而在混合纳米流体中，hBN / GNP-SDS切割表现最好。最后，对添加到纳米流体中的表面活性剂的评估表明，就机械加工性能而言，SDS超过了GA。而在hBN / GNP-SDS切割条件下加工60个孔后，其测量值为0.135 mm。这表明与干切削相比，刀具磨损提高了51.96％。在单纳米流体中，hBN-SDS切割条件表现最佳，而在混合纳米流体中，hBN / GNP-SDS切割表现最好。最后，对添加到纳米流体中的表面活性剂的评估表明，就机械加工性能而言，SDS超过了GA。